1.2. Середня густина

1.2.1. Визначення середньої густини матеріалу на зразках правильної геометричної форми

Обладнання і матеріали. Штангенциркуль, терези технічні, шафа сушильна, зразки випробуваного матеріалу у вигляді кубу, паралелепіпеду, циліндру.

Методи випробування. Зразки висушують до постійної маси при температурі 105-110С, охолоджують, зважують та вимірюють за допомогою штангенциркуля або інших вимірювальних приладів з точністю 0,01 см. Середню густину зразка правильної геометричної форми визначають із точністю до 10 кг/ м³ (0,01 г/см³)за формулою (1.2.):

(1.2.)

де m – маса сухого зразка, г; v – об’єм зразка, см³.

Результати випробувань заносять до табл. 1.2.

Таблиця 1.2

Результати визначень середньої густини зразків правильної геометричної форми.

Форма зразка	№ зразка	Розміри, см			Об’єм зразку, V, см3	Маса зразку, m, г	Середня густина, кг/м3
		а (r)	b	h
Куб	1
	2
	3
Паралелепіпед	1
	2
	3
Циліндр	1
	2
	3

Висновок формулюється на підставі порівняння отриманих результатів випробовування матеріалу.

1.2.2. Визначення середньої густини зразків неправильної геометричної форми

Обладнання і матеріали. Терези технічні з гирками і пристроєм для гідростатичного зважування, шафа сушильна, склянка місткістю 1000 см³, ексикатор, баня парафінова, нитка шовкова, зразки матеріалу, що підлягає випробуванню.

Методи випробування. Для визначення середньої густини використовують зразки, які не мають ознак правильної геометричної форми. Зразки породи (матеріалу) масою 100-200 г, очищають від пилу, висушують до постійної маси при температурі 105-110°С. Далі зразки охолоджують до кімнатної температури, зважують (m) і кожний зразок опускають у розплавлений (t=805°C) парафін, а потім швидко виймають, видаляючи пухирці повітря, що утворюються на парафіновій плівці, або тріщини гарячою голкою та ще раз зважують (m₁). Підв'язують кожний зразок тонкою ниткою і підвішують по черзі до гака гідростатичних терезів та зважують (m₂) (рис. 1.3)

Рис. 1.2. Видалення повітря вакуумуванням		Рис. 1.3. Гідростатичні терези

Середню густину таких зразків обчислюють за формулою:

, (1.3)

де m – маса сухого зразка, г; m₁ - маса зразка, покритого парафіном, у повітрі, г;

m₂ – маса зразка, покритого парафіном, у воді, г;

r_nap – густина парафіну, г/см³, r_в – густина води, г/см³.

Результати заносять до табл. 1.3.

Таблиця 1.3

Результати визначення середньої густини зразків неправильної геометричної форми

№ п.п.	Маса сухого зразка, m, г	Маса парафінованого зразка, зваженого на повітрі, m1, г	Маса парафінованого зразка, зваженого у воді, m2, г	Густина парафіну, rn, г/см3	Середня густина, кг/м3
					0і
1
2
3

Висновок формулюється на підставі порівняння отриманих результатів із табличними (або нормативними) даними для випробовуваного матеріалу.

Для щільних і рівномірно тонкопористих порід орієнтовно визначають середню густину, попередньо насичуючи зразок водою (без парафінування). Водонасичений зразок опускають у мірний циліндр (500 см³) діаметром 7 см, попередньо заповнюючи водою на 1/3. Виміряний за поділками шкали новий об’єм води дорівнює об’єму зразка.

Для цього може бути використаний також об’ємомір (рис. 1.2).

1.3. Пористість матеріалу визначають на підставі встановлених значень істинної і середньої густини.

Пористість (П) – частка об’єму пір, капілярів і мікротріщин в матеріалі (%), яку обчислюють за формулою:

%, (1.4)

де ₀- середня густина, г/см³; - істинна густина, г/см³.