5.2. Определение средней плотности
Образцы очищают щеткой от пыли (или другим способом удаляют мелкую фракцию частиц) высушивают в шкафу при температуре 105--110оС до постоянной массы. Образцы не должны содержать трещин.
Подготовленный образец с точностью до 0,01 г взвешивают на технических весах. Для насыщения пор образца жидкостью применяют кипячение или метод вакуумирования.
Для насыщения кипячением сухие взвешенные образцы помещают на подставке с отверстиями в сосуд, который постепенно заливают водой с таким расчетом, чтобы уровень воды на 2–3 см перекрывал поверхность образца. Образец кипятят в течение 2–3 ч. Испаряющуюся часть воды необходимо возмещать, так как кипячение образцов, не полностью погруженных в воду, приводит к ошибкам. После кипячения образцы охлаждают в воде до комнатной температуры.
Для насыщения вакуумированием, сухие взвешенные образцы помещают в вакуум-камеру (сосуд) и подвергают вакуумированию до получения остаточного давления 2000 Па (15 мм рт. ст.). Образцы выдерживают под вакуумом в течение 15 мин. В сосуд, где проводят вакуумирование, подают насыщающую жидкость (водопроводная вода) так, чтобы не менее чем в течение 3 мин образцы были полностью ей покрыты. Затем вакуум-насос отключают, а сосуд с образцом соединяют с атмосферой. После вакуумирования образец выдерживают в воде.
Насыщенный образец взвешивают на гидростатических весах (рис.5.1). При взвешивании в погруженном состоянии образец помещают на легкую сетчатую подставку или подвешивают проволочной петлей. Перед взвешиванием уравнивают чашки с подвесным устройством.
Рис. 5.1. Гидростатические весы: 1 - испытуемый образец;
2 - емкость с жидкостью; 3 - подвеска; 4 - весы
Насыщенный образец вынимают из сосуда, удаляют с его поверхности избыточную влагу хлопчатобумажной тканью, предварительно смоченной и тщательно отжатой, после чего образец немедленно взвешивают на воздухе.
Все взвешивания производят с точностью до 0,01 г.
Среднюю плотность подсчитывают по следующей формуле
mж
m = ---------- (5.8)
m1 - m2
где m -- масса сухого образца (навески) при взвешивании на воздухе, г; m1 и m2 -- масса образца, насыщенного жидкостью при взвешивании, соответственно, на воздухе и в жидкости, г; ж -- плотность жидкости, г/см (0,998 г/см3).
Результаты всех испытаний и расчетов заносят в табл. 5.4 по предлагаемой форме.
Таблица 5.4 Результаты опытов по определению средней плотности материала
Масса образца, г |
Средняя плотность образца, m, г/см3 |
||
сухого, m |
насыщенного водой на воздухе, m1 |
насыщенного водой в воде, m2 |
|
|
|
|
|
Для получения достоверных результатов рекомендуется проводить несколько испытаний, а за окончательный результат принимать среднее арифметическое значение.