Как се измерва плътността на материала? Плътността на различните материали

В много отрасли на промишленото производство исъщо в строителството и селското стопанство, понятието "плътност на материала". Това е изчислена стойност, която е съотношението на масата на веществото към неговия обем. Знаейки този параметър, например, бетон, строители се изисква да се изчисли размерът на това чрез изливане различни конструкции: строителни блокове, плочи, твърди стени, колони, предпазни саркофаг, басейни, шлюзове, и други обекти.

Как да се определи плътността

Важно е да се отбележи, че чрез определяне на плътносттаможете да използвате специални референтни таблици, където тези стойности са дадени за различни вещества. Методи и алгоритми за изчисление също са разработени, които позволяват такива данни да се получат на практика, ако няма достъп до референтни материали.

Плътността се определя от:

• течни тела, използващи устройство за хидрометрия (например, процес на измерване на параметрите на електролита на акумулаторна батерия), известни на всички;
• твърди и течни вещества, използвайки формула с известна маса и обем на данните.

Всички независими изчисления, разбира се, ще имат неточности, тъй като е трудно надеждно да се определи обема, ако тялото има неправилна форма.

Грешка при измерванията на плътността

За точно изчисляване на плътността на даден материал трябва да се вземе предвид следното:

• Грешката е систематична.Показва се постоянно или може да се променя според определен закон по време на няколко измервания на един и същ параметър. Той е свързан с грешката на скалата на инструмента, ниската чувствителност на устройството или степента на точност на формулите за изчисление. Така например, чрез определяне на телесната маса с помощта на тегла и игнориране на ефекта на плаваемостта, данните са приблизителни.
• Грешката е случайна.Причинява се от входящи причини и има различен ефект върху надеждността на данните, които се определят. Промени в температурата на околната среда, атмосферното налягане, вибрациите в помещението, невидимата радиация и вибрациите на въздуха - всичко това се отразява в измерванията. Да се ​​избегне такова влияние е напълно невъзможно.

• Грешка в закръгляването на стойностите.При получаване на междинни данни при изчисляването на формулите, числата често имат много значими цифри след десетичната запетая. Необходимостта от ограничаване на броя на тези признаци и предполага появата на грешка. Възможно е частично да се намали такава неточност, оставяйки в междинните изчисления няколко порядъка на числата повече, отколкото се изисква крайния резултат.
• Възникват грешки от небрежност (фишове)поради грешки в изчисленията, неправилно включване на границите на измерване на устройството като цяло и нечетливост на контролните записи. Получените по този начин данни могат да се различават рязко от подобни изчисления. Следователно те трябва да бъдат изтрити и работата отново да се извърши.

Истинско измерване на плътността

Имайки предвид плътността на строителния материал,трябва да вземете предвид истинския му индикатор. Тоест, когато структурата на веществото с единичен обем не съдържа обвивки, празнини и чужди включвания. На практика няма абсолютна равномерност, когато например бетонът се излива във форма. За да определите неговата реална якост, която пряко зависи от плътността на материала, извършете следните операции:

• Структурата се подлага на смилане до прахово състояние. На този етап се отървете от порите.
• Суши се във фурна при температура над 100 градуса, остатъчната влага се отстранява от пробата.
• Охлажда се до стайна температура и се прекарва през фино сито с размер на окото 0,20 х 0,20 мм, което придава равномерност на праха.
• Получената проба се претегля на електронен баланс с висока точност. Обемът се изчислява в обемния метър чрез потапяне в структурата на течността и измервания на изместената течност (пикнометричен анализ).

Изчисляването се извършва по формулата:

p = m / V

където m е масата на пробата в g;

V е обемът в cm³.

Често се прилага измерване на плътността в kg / m.³.

Средната плътност на материала

За да определите как се държи строителствотоматериали в реални експлоатационни условия под влияние на влага, положителни и отрицателни температури, механични натоварвания, трябва да използвате индикатор за средна плътност. Той характеризира физическото състояние на материалите.

Ако истинската плътност е константа изависи само от химическия състав и структура на кристалната решетка на веществото, средната плътност се определя от порьозността на структурата. Това е съотношението на масата на материала в хомогенно състояние към обема на заетото пространство в естествени условия.

Средната плътност дава на инженера представа за механичната якост, степента на поглъщане на влага, топлопроводимостта и други важни фактори, използвани при изграждането на елементи.

Концепцията за насипна плътност

Въведете за анализ на насипно строителствоматериали (пясък, чакъл, експандирана глина и др.). Индикаторът е важен за изчисляване на рентабилното използване на различни компоненти на строителната смес. Той показва съотношението на масата на веществото към обема, което заема в състояние на свободна структура.

Например, ако е известна насипната плътностматериал със зърнеста форма и средна плътност на зърното, лесно е да се определи параметърът за празнота При производството на бетон е по-целесъобразно да се използва пълнител (чакъл, натрошен камък, пясък), който има по-ниска порьозност на сухото вещество, тъй като основният циментов материал ще отиде да го запълни, което ще увеличи разходите.

Индекси за плътност на някои материали

Ако вземем изчислените данни на някои таблици, тогава в тях:

• Плътността на каменните материали, които съдържат оксиди на калций, силиций и алуминий, варира от 2400 до 3100 kg на m^3.
• Дърво с основа от целулоза - 1550 кг на м³.
• Органични вещества (въглерод, кислород, водород) - 800-1400 кг на м³.
• Метали: стомана - 7850, алуминий - 2700, олово - 11300 кг на м³.