Определение истинной плотности с помощью пикнометра

Лабораторная работа № 1

Определение истинной и средней плотности

Цель работы: ознакомиться с сущностью понятий «плотность» истинная и средняя и методами их определения для образцов правильной и неправильной геометрической формы. Научится оценивать правильность полученных результатов.

 

Теоретическая часть

 

Истинная плотность, характеризующая состояние вещества, оп­ределяется отношением массы материала к его объему в абсо­лютно плотном состоянии. Строительные материалы в большинстве своем являются пористыми, т. е. имеют внутри поры, наполненные воздухом. Для определения абсолютно плотного объема материала его измельчают настолько, чтобы в частичках не осталось пор. Истинная плотность рассчитывается по формуле

, (1)

где ρ - масса материала, кг;

– объем материала в абсолютно плотном состоянии, м³.

 

Плотность большинства строительных материалов больше единицы. Методы определения истинной плотности материалов изложены в ГОСТ 6427.

Средней плотностью называется масса единицы объема материала в естественном состоянии (вместе с порами и пустотами) и рассчитывается по формуле

, (2)

где ρ - масса материала, кг;

v - объем материала в естественном состоянии, м³.

Насыпной плотностью называют среднюю плотность рыхлых материалов (песка, щебня, цемента и т.д.), определяемую без вычета пустот между их частицами и рассчитывают по формуле

r_н= , (3)

где m_н – масса материала, кг;

V_н – объем мерного цилиндра, м³.

 

Средняя плотность у большинства материалов меньше их истинной плотности. Для абсолютно плотных ма­териалов (стекло, сталь, битум, дегти, лаки, олифы и др.) величины истинной и средней плотности совпадают.

Средняя плотность является важнейшей характеристи­кой большинства строительных материалов. Ею пользу­ются при определении массы строительных конструкций, пористости материалов и для подсчета расходов, связан­ных с их перевозкой.

В отличие от истинной плотности средняя плотность различных строительных материалов колеблется в очень широких пределах – от 20 кг/м³ для некоторых легчайших теплоизоляционных материалов до 7850 кг/м³ для сталей.

Определение истинной плотности

Приборы, приспособления и материалы. Технические весы грузоподъемностью 0,5 кг; стаканчик или фарфоровая чашка для взвешивания; прибор Ле-Шателье; стеклянный со­суд с водой; пикнометр вместимостью 100 мл; песчаная ванна или водяная баня; су­шильный шкаф; эксикатор; концентрированная серная кислота; хлорид кальция; фарфоровая ступка с пестиком; сито № 02; инертная к испытуемым материалам (дистиллированная вода, безводный керосин); фильтро­вальная бумага; мягкая ткань для протирки приборов; таблица плотности основных строительных материалов.

 

 

Определение истинной плотности с помощью пикнометра

 

От измельченной пробы берут навеску массой 10 г, высыпают ее в чистый пикнометр (рисунок 1).

Рисунок 1 – Пикнометр

 

Пикнометр с навеской наполовину объема заполняют дистиллированной водой и ставят на песчаную баню в наклонном положении. Осторожным кипячением в течение 15-20 минут удаляют из навески материала воздух. После кипячения пикнометр с содержимым охлаждают до комнатной температуры в ванне с водой. Пикнометр тщательно вытирают снаружи, доливают до метки (по нижнему мениску) дистиллированную воду и взвешивают с погрешностью 0,01 г, определяя массу пикнометра с водой и навеской.

Затем пикнометр освобождают от содержимого, промывают, заполняют до метки дистиллированной водой комнатной температуры и вновь взвешивают с погрешностью 0,01 г, определяя массу пикнометра с водой.

Истинную плотность ρ в кг/м³ вычисляют по формуле

 

(4)

 

где т - навеска материала, высушенного до абсолют­но сухого состояния, г;

т₂ -масса пикнометра с водой или другой инерт­ной жидкостью, г;

т₃ - масса пикнометра с навеской и водой или другой инертной жидкостью, г;

ρ_ж - плотность воды или другой инертной жид­кости, г/см³.

 

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: