1. Определение средней плотности образца правильной геометрической формы

Для определения средней плотности образцы материала могут быть изготовлены в форме куба, параллелепипеда или цилиндра. При этом необходимо учитывать, что для пористых материалов размеры образца кубической формы должны быть не менее 100x100x100 мм, а для плотных - не менее 40x40x40 мм. У цилиндрических образцов диаметр и высота должны быть не менее 70 и 40 мм соответственно.

Выполнение работы. Образцы правильной геометрической формы (три для испытуемого материала) высушивают в сушильном шкафу при температуре (110±5)°С, охлаждают в эксикаторе и хранят в нем до момента испытания.

С помощью штангенциркуля измеряют размеры образца и вычисляют его объем, после чего взвешивают образец на технических весах. Каждую грань образца кубической или близкой к ней формы измеряют в трех местах ( , , , , , , ) по ширине и высоте и за окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений каждой грани. На каждой из параллельных плоскостей образца цилиндрической формы проводят две пары взаимно перпендикулярных диаметров ( ), затем измеряют их. Кроме того, измеряют диаметры средней части цилиндра ( , ) в середине его высоты. За окончательный результат принимают среднее арифметическое шести измерений диаметра.

Высоту цилиндра определяют в четырех местах ( , , , ) и за окончательный результат принимают среднее арифметическое четырех измерений.

Образцы со стороной размером до 100 мм измеряют с точностью до 0,1 мм, размером 100 мм и более - с точностью до 1,0 мм. Образцы массой менее 500 г взвешивают с точностью до 0,01 г, а массой 500 г и более - с точностью до 1,0 г.

Объем образца ( ), в естественном состоянии имеющего вид куба или параллелепипеда, вычисляют по формуле:

=

где - средние значения размеров граней образца, см.

Объем образца цилиндрической формы:

= /4,

где - средний диаметр цилиндра, см;

- средняя высота цилиндра, см.

Зная объем и массу образца, по формуле определяют его среднюю плотность. Среднюю плотность материала вычисляют как среднее арифметическое средних плотностей трех разных образцов.

В журнале следует зарисовывать образцы правильной геометрической формы с указанием их размеров.

2. Определение средней плотности образца неправильной геометрической формы

Для определения объема образца неправильной геометрической формы применяют метод, основанный на вытеснении образцом из сосуда жидкости, в которую погружают образец. При этом используют объемомер или гидростатические весы.

Определение средней плотности с помощью объемомера

Объемомер представляет собой металлический цилиндр с внутренним диаметром 150 мм и высотой 320 мм. На высоте 250 мм в него впаяна латунная трубка диаметром 8... 10 мм, имеющая загнутый вниз конец.

Выполнение работы. Объемомер наполняют водой несколько выше трубки и ждут, пока избыток воды стечет, затем под трубку подставляют взвешенный стакан. Каждый образец высушивают, взвешивают, а затем покрывают (с помощью кисти) тонким слоем расплавленного парафина. После того как парафин застынет, образец осматривают, обнаруженные при осмотре на парафиновой пленке пузырьки или трещины удаляют, заглаживая их нагретой металлической проволокой либо пластинкой. После парафинирования образец перевязывают прочной нитью и повторно взвешивают.

При погружении испытуемого образца в объемомер вытесняемая вода будет вытекать из трубки в стакан. После того как падение капель прекратится, стакан с водой взвешивают и определяют массу воды, вытесненной образцом.

Среднюю плотность образца вычисляют следующим образом. Сначала определяют объем парафина, затраченного на покрытие образца:

= / ,

где - масса сухого образца, г;

- масса образца, покрытого парафином, г;

- средняя плотность парафина, равная 0,93 г/см³.

После этого вычисляют среднюю плотность образца (г/ ) по формуле:

,

где - масса сухого образца, г;

- объем образца с парафином, численно равный массе воды, вытесненной образцом, .

Контрольные вопросы:

1. Дать определение средней плотности материала.

2. Как определить среднюю плотность кирпича?

3. Как определить среднюю плотность щебня, керамзита?

4. Чем отличается средняя плотность от истинной?

5. О каких свойствах материала можно судить по средней плотности?

6. Где используется значение средней плотности?

Литература:

1. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Строительные материалы и детали», Москва «Стройиздат», 1988г.

2. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Общая технология строительных материалов», Москва, «Стройиздат», 1988г.

3. Киреева Ю.И., Лазаренко О.В. Лабораторный практикум по предмету «Строительные материалы и изделия», Минск, «Дизайн ПРО», 1998 г.

Лабораторная работа №2

Тема: Определение истинной плотности, пористости, водопоглощения керамического кирпича

Цель работы: научиться определять истинную плотность, пористость и водопоглощение керамического кирпича.

Материалы и аппаратура: образцы материала; объемомер Ле Шателье; весы; сушильный шкаф; ступка; сито № 02; фарфоровая чашка; эксикатор; стекло.

Общие сведения

Истинная плотность материала - физическая величина, определяемая отношением массы m (г) однородного материала к его объему V_а ( ) в абсолютно плотном состоянии, т.е. без учета пор и пустот, а именно:

= m / ( г / ).