Cum se măsoară densitatea materialului? Densitatea diferitelor materiale

În multe industrii, precum și în construcții și agricultură, se utilizează conceptul de "densitate materială". Aceasta este valoarea calculată, care este raportul dintre masa substanței și volumul ocupat de aceasta. Știind acest parametru, de exemplu, beton, constructorii sunt necesare pentru a calcula cantitatea de ea prin turnarea diverselor construcții din beton: blocuri, dale, pereți solizi, coloane, sarcofag de protecție, piscine, gateway-uri și alte obiecte.

Cum se determină densitatea

Este important de menționat că, prin determinarea densității materialelor de construcție, se pot folosi tabele de referință speciale, unde aceste valori sunt date pentru diferite substanțe. De asemenea, au fost elaborate metode și algoritmi de calcul care permit obținerea unor astfel de date în practică dacă accesul la materialele de referință nu este disponibil.

Densitatea este determinată de y:

• corpuri lichide cu un dispozitiv cu un hidrometru (de exemplu, procesul de măsurare a parametrilor de electrolit al unei baterii auto cunoscută de toată lumea);
• substanțe solide și lichide utilizând o formulă cu date inițiale de masă și volum cunoscute.

Toate calculele independente, desigur, vor avea inexactități, deoarece este dificil să se determine în mod fiabil volumul în cazul în care corpul are o formă neregulată.

Erori în măsurarea densității

Pentru a calcula cu exactitate densitatea materialului, trebuie luate în considerare următoarele:

• Eroarea este sistematică. Apare în mod constant sau se poate schimba în conformitate cu o anumită lege în cursul mai multor măsurători ale aceluiași parametru. Este legat de eroarea scării instrumentului, de sensibilitatea scăzută a dispozitivului sau de gradul de precizie al formulelor de calcul. De exemplu, determinând greutatea corporală folosind greutăți și ignorând efectul forței de flotabilitate, datele sunt aproximative.
• Precizia este aleatorie. Cauzate de cauzele primite și are un efect diferit asupra fiabilității datelor care sunt determinate. Modificările temperaturii ambiante, presiunii atmosferice, vibrațiilor interioare, radiațiilor invizibile și fluctuațiilor de aer reflectă toate măsurătorile. Este absolut imposibil să eviți o astfel de influență.

• Erori la rotunjirea cantităților. Atunci când se obțin date intermediare în calculul formulelor, adesea numerele au un număr de cifre semnificative după punctul zecimal. Necesitatea limitării numărului acestor semne și presupune apariția de erori. O parte a acestei inexactități poate fi redusă, lăsând în calcule intermediare cu mai multe ordine de cifre mai mult decât rezultatul final.
• Inexactitățile de neglijență (pierderi) apar datorită calculelor eronate, includerii incorecte a limitelor de măsurare sau a instrumentului în ansamblu, neîndeplinirii înregistrărilor de control. Datele obținute în acest fel pot diferi brusc de cele efectuate în mod analog. Prin urmare, acestea trebuie să fie șterse, iar munca trebuie efectuată din nou.

Măsurarea densității reale

Având în vedere densitatea materialelor de construcție, trebuie să țineți cont de valoarea sa adevărată. Adică atunci când structura materiei unei unități de volum nu conține scoici, goluri și incluziuni străine. În practică, nu există o uniformitate absolută, când, de exemplu, betonul este turnat într-o matriță. Pentru determinarea rezistenței sale efective, care depinde direct de densitatea materialului, se efectuează următoarele operații:

• Structura este supusă măcinării la o stare de pulbere. În acest stadiu scapa de pori.
• Uscați-l înăuntru uscător la o temperatură mai mare de 100 de grade, resturile de umiditate sunt îndepărtate din eșantion.
• Se răcește la temperatura camerei și trece printr-o sită fină cu o dimensiune a ochiurilor de plasă de 0,20 x 0,20 mm, asigurând uniformitatea pulberii.
• Eșantionul rezultat este cântărit pe scale electronice de înaltă precizie. Volumul este calculat în volum prin imersie în structura lichidă și măsurarea lichidului deplasat (analiză picnometrică).

Calculul se efectuează conform formulei:

p = m / V

unde m este masa probei în g;

V este volumul în cm³.

Deseori măsurarea densității în kg / m³.

Densitatea medie a materialelor

Pentru a determina modul în care materialele de construcție se comportă în condiții reale de funcționare sub influența umidității, temperaturilor pozitive și negative, sarcini mecanice, ar trebui să se folosească indicele densității medii. Caracterizează starea fizică a materialelor.

Dacă densitatea adevărată este o valoare constantă și depinde numai de compoziția și structura chimică a rețelei cristaline a substanței, densitatea medie este determinată de porozitatea structurii. Este raportul dintre masa unui material într-o stare omogenă și volumul spațiului ocupat în condiții naturale.

Densitatea medie oferă inginerului o idee despre rezistența mecanică, gradul de absorbție a umidității, coeficientul de conductivitate termică și alți factori importanți utilizați în construcția elementelor.

Conceptul de densitate în vrac

Introduceți pentru analiza materialelor de construcție libere (nisip, pietriș, argilă expandată etc.). Indicatorul este important pentru calcularea utilizării economice a acestor sau a altor componente ale mixului de clădiri. Acesta arată raportul dintre masa materiei și volumul pe care îl ocupă într-o stare de structură liberă.

De exemplu, dacă este cunoscut densitatea în vrac forme materiale granulare și densitatea medie a bobului, este ușor să se determine parametrul de gol. La fabricarea expedient betonului să se aplice de umplere (pietriș, piatră spartă, nisip), având o porozitate mai mică de substanță uscată, deoarece va umple materialul de bază de ciment, care va crește costurile.

Indicatori ai densității anumitor materiale

Dacă luăm datele calculate ale unor tabele, atunci în ele:

• Densitatea pietrei materialele care conțin oxizi de calciu, siliciu și aluminiu variază de la 2400 la 3100 kg pe m^3.
• Specii de lemn pe bază de celuloză - 1550 kg / m³.
• Organice (carbon, oxigen, hidrogen) - 800-1400 kg / m³.
• Metale: oțel - 7850, aluminiu - 2700, plumb - 11300 kg / m³.

Cu tehnologia modernă a clădirilor, densitatea materialului este importantă în ceea ce privește rezistența structurilor portante. Toate funcțiile de izolare termică și de izolare la umiditate realizează materiale cu densitate scăzută, cu o structură cu celule închise.