1.2.2 Определение средней плотности образцов неправильной геометрической формы

При определении средней плотности образца неправильной геометрической формы необходимо определить его объем и массу.

Для определения объема образца неправильной геометрической формы применяют метод, основанный на вытеснении образцом из емкости жидкости, в которую его погружают. Емкость, что применяется для проведения измерения, показано на рис. 1.2, называется - объемомер.

Этот прибор представляет собой металлический цилиндр 2 (рис. 1.2) с внутренним диаметром 150 мм и высотой 350 мм. На высоте 250 мм в емкость впаяна трубка 1 диаметром 10 мм, которая имеет загнутый вниз конец.

Объемомер наполняют водой немного выше трубки и ожидают, пока избыток воды стечет. Затем под трубку подставляют мерный цилиндр или стеклянную колбу 3 (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Объемомер

Испытания выполняются следующим образом. На поверхность предварительно высушенного до постоянной массы и взвешенного образца щетинной кистью наносят тонким слоем расплавленный парафин, дают ему застыть и образец снова взвешивают.

Погружать образец в расплавленный парафин не следует, так как при этом нагреваются и образец, и воздух, который находиться в его порах. Последнее, увеличиваясь в объеме при нагревании, стремится выйти наружу и образует воздушные пузыри между поверхностью образца и слоем парафина. Наличие таких пузырей влияет на точность определения объема, а, следовательно, и средней плотности.

Объем парафина, затраченного на покрытие образца, вычисляют по формуле :

(1.6)

где: V_п - объем парафина, см³;

m - масса образца без парафина, г;

m₁ - масса образца покрытого парафином, г;

_п - плотность парафина, равна 0,810,93 г/см³. Этот показатель определяют до начала испытания или условно принимают равным 0,93 г/см³, что не влияет существенно на точность определения объема.

Подготовленный образец 4 (рис. 1.2) погружают в объемомер, при этом вода, которая вытесняется, будет вытекать из трубки в мерный цилиндр или колбу. После того, как падение капель прекратится, по мерному цилиндру определяют объем вытесненной жидкости, которая будет равняться объему образца.

После получения величин массы и объема, вычисляют среднюю плотность образца неправильной геометрической формы по формуле:

, (1.7)

где: m - масса образца без парафина, г;

V₁ - объем образца с парафином, см³;

V_п - объем парафина, см³.

Работа № 2 определение насыпной плотности сыпучих материалов, пористости и водопоглощения

2.1 Определение насыпной плотности

Насыпная плотность - характеризуется массой сухого материала в единице объема материала в рыхлом состоянии (с порами и межзерновыми пустотами).

При транспортировке и хранении сыпучие материалы уплотняются. При этом значение их средней плотности оказывается на 1530% выше, чем в рыхлом состоянии.

Для определения насыпной плотности материалов обычно используют прибор - стандартную воронку (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Стандартная воронка для определения насыпной плотности

Стандартная воронка (рис. 2.1) представляет собой усеченный конус 1. Внизу конус переходит в трубку диаметром 20 мм с защелкой 2. Под трубкой устанавливают заранее взвешенную мерную емкость 3 объемом 1 л (1000 см³).

Расстояние между верхним обрезом мерной емкости и защелкой должна быть 50 мм.

В воронку насыпают предварительно высушенный материал. Затем открывают задвижку 2 и заполняют мерную емкость этим материалом с избытком, закрывают задвижку и металлической линейкой срезают от середины в обе стороны избыток материала вровень с краями емкости. Затем емкость с материалом взвешивают на технических весах.

Зная массу материала и его объем, по формуле (2.1) определяют насыпную плотность сыпучего материала:

, г/см³, кг/м³ (2.1)

где: m₁ - масса емкости с сухим материалом, г;

m₂ - масса емкости, г;

m - масса сухого материала, г;

V - объем, занятый сухим сыпучим материалом, см³.