ТОП 10:

Определение плотности образцов неправильной геометрической формы



При определении плотности образцов неправильной фор­мы используют метод, основанный на измерении с помощью объёмомера объема вытесненной образцом из сосуда жидкости, в которую образец погружают, или метод гидростатического взвешивания.

Определение плотности с помощью объёмомера

Этот при­бор (рис.3) представляет собой цилиндр 1 диаметром 150 и высотой 350 мм с впаянной на высоте 250 мм латунной труб­кой 2 диаметром

8-10 мм, имеющей загнутый вниз конец. Объёмомер наполняют водой несколько выше трубки и ждут, пока избыток воды стечет, затем под трубку подставляют взвешенный стакан 4.

Каждый образец 3 высушивают, взве­шивают, а затем парафинируют,

т. е. покрывают с помощью кисти тонким слоем расплавленного парафина. После того как парафин застынет, образец осматривают, удаляют обна­руженные на парафиновой пленке пузырьки или трещины, заг­лаживая нагретой металлической проволокой или пластинкой. После парафинирования образец перевязывают прочной нитью и вторично взвешивают.

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

Плотность образца вычисляют следующим образом. Снача­ла определяют объем парафина (см3), затраченного на покры­тие образца

Vп = (m1 – m) / ρn, (7)

где т ─ масса сухого образца, г;m1 ─ масса образца, пок­рытого парафином, г; ρn ─ плотность парафина, равная 0,930 г/см3.

После этого вычисляют плотность образца (г/см3)

ρ0 = m / (V1 – Vn), (8)

где m ─ масса сухого образца, г; V1 ─ объем образца с парафином, численно равный массе воды, вытесненной образ­цом, см ; Vn, ─ объем парафина, cм3.

Определение плотности методом гидростатического взвеши­вания. Сухой образец неправильной формы взвешивают на тех­нических весах, затем парафинируют и снова взвешивают. Пос­ле этого его подвешивают на тонкой нити к крючку приспособ­ления, закрепленного на левом конце коромысла гидростати­ческих весов (рис.4). Массу образца уравновешивают гирями, устанавливая их на правую чашку. Образец погружают в ста­кан с водой так, чтобы он не касался стенок и дна (при этом равновесие весов нарушается), весы снова уравновеши­вают, сняв с правой чашки часть гирь, и определяют вес образца в воде. При этом плотность образца (г/ см3)

ρ0 = m / (m1 - m2 - (m1- m) / ρn), (9)

где m -масса сухого образца, г; m1 - масса образца, покрытого парафином на воздухе, г; m2 – вес образца в воде, г; ρn - плотность парафина, равная

0,93 г/cм3.

Плотность материала вычисляют как среднее арифметичес­кое определений плотности трех-пяти образцов в г/см3 .

 

Рис.3. Объёмомер Рис.4. Взвешивание образца

на гидростатических весах

 

Полученные результаты:

Вывод:

 

Определение пористости

Пористость (общая) П – степень заполнения материала порами:

П = Vn / V0, (10)

где Vn – объем пор в материале; V0 – объем материала в естественном состоянии.

Открытая пористость По определяется как отношение суммарного объема пор, насыщающихся водой, Vnвод к объему материала V0, т.е.

По = Vnвод / V0. (11)

Закрытая пористость Пз:

Пз = П – По. (12)

Существует два способа определения общей пористости: экспериментальный и экспериментально-расчетный.

Экспериментальный (прямой) способ основан на замещении порового пространства в материале сжиженным гелием и тре­бует сложной аппаратуры для испытаний.

Экспериментально-расчетный метод определения порис­тости использует найденные опытным путем значения истинной плотности материалаρ и его средней плотности ρ0 в сухом состоянии. Пористость П (%) вычисляют по формуле

. (13)

Для определения открытой некапиллярной пористости об­разцы насыщают в воде в течение 24 ч, затем выдерживают 10 мин на решетке, после чего определяют их объем по вы­теканию воды с помощью объёмомера или как разность между весом образцов на воздухе и в воде при взвешивании на гидростатических весах без предварительного высушивания и парафинирования. Открытую некапиллярную пористость Пон (%)вычисляют по формуле

 

, (14)

где V0 - общий объем образца, см3; V1 - объем насы­щенного водой образца, cм3.

Открытую капиллярную пористость Пок (%) определяют по формуле

Пок = Во, (15)

где Во – объемное водопоглощение материала, % (см. п.6).

Открытая пористость материала в целом П0 (%) равна

По = Пон + Пок. (16)

Закрытую пористость Пз (%) вычисляют по формуле (12).

Полученные результаты:

 

Вывод:

 

 

Определение влажности

Влажность материала характеризуется тем количеством воды, которое содержится в порах и адсорбировано на поверхности образца.

Влажность образца W (%) вычисляется по формуле

W = , (17)

где mв – масса влажного образца, г; mс – масса сухого образца, г.

Влажность бетона определяют по образцам или пробам, полученным дроблением образцов после их испытания на проч­ность. Наибольший размер кусков после дробления должен быть не больше 5 мм. Путем квартования отбирают пробу 100 г, которую сушат при температуре (105±5)°0 до постоянной массы. Чтобы установить в процессе высушивания достижение пробой постоянной массы, производят взвешивания не менее чем через 4 часа. Массу считают постоянной, если разница между повторными взвешиваниями оказалась не более 0,1 %.Влажность образца вычисляют по формуле (17) .

Полученные результаты:

Вывод:

 

Определение водопоглощения

Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Определяют водопоглощение по массе и объему.

Водопоглощение по массе Вм (%) вычисляют по формуле

, (18)

где mн – масса насыщенного водой образца, г; mс – масса сухого образца, г.

Водопоглощение по объему Во (%) – степень заполнения объема материала водой, характеризующую в основном его открытую пористость, ─ вычисляют по формуле

, (19)

где V0 – объем образца, см3; ρв – плотность воды (1г/см3).

Зная водопоглощение по массе Вм и плотность ρ0, можно рассчитать водопоглощение по объему

 

. (20)

Испытание производят на образцах в виде кубов с реб­ром 100 или

150мм или в виде цилиндров, имеющих такие же диаметр и высоту. Допускается определение водопоглощения материала на образцах, имеющих неправильную геометричес­кую форму и массу не менее 200 г. Образцы высушивают до постоянной массы, а затем помещают в емкость, наполненную водой с таким расчетом, чтобы уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов примерно на 50 мм. При этом образцы укладывают на прокладки так, чтобы высота образца была минимальной. Температура воды в емкости должна быть (20±2)°С.

Образцы взвешивают через каждые 24 ч насыщения водой с погрешностью не более 0,1 г. При каждом взвешивании образ­цы, вынутые из воды, предварительно вытирают отжатой влаж­нойтканью. Массу воды, вытекшую из пор образца на чашку весов, следует включать в массу насыщенного образца.

Насыщение водой производят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 г.

Водопоглощение по массе и объему вычисляют по формулам (18) - (20).

Водопоглощение материала определяют также методом кипя­чения образцов. При этом образцы кипятят в сосуде с водой. Объем воды должен не менее чем в два раза превышать объем установленных в нем образцов. После каждых 4 ч кипячения образцы охлаждают в воде до комнатной температуры, обтира­ют влажной отжатой тканью и взвешивают. Испытание произво­дят до тех пор, пока результаты двух последовательных взве­шиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %. Расчет водопоглощения ведут по указанным выше формулам.

 

 

Полученные результаты:

Вывод:

 

 

 

Лабораторная работа №2







Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.204.176.125 (0.007 с.)