2. Определение средней плотности

Средней плотностью называют отношение массы материала в естественном состоянии, то есть вместе с порами и пустотами, к его объему. Среднюю плотность ρ₀ (кг/м³), вычисляют по формуле:

ρ₀ = т / V₁

где т - масса материала, кг;

V₁ - объем материала в естественном состоянии, м³.

Почти все строительные материалы имеют поры. Чем их больше в единице объема материала, тем меньше его средняя плотность. Для жидкостей и материалов, получаемых из расплавленных масс (стекло, металл), средняя плотность по значению практически равна истинной плотности (см. Табл. 1).

От средней плотности материала в значительной степени зависят его физико-механические свойства, например прочность и теплопроводность. Значение средней плотности материала используют при определении его пористости, массы и размера строительных конструкций, при расчетах транспорта и подъемно-транспортного оборудования.

При определении средней плотности материала можно использовать образцы как правильной, так и неправильной геометрической формы. От формы образца зависит метод определения средней плотности материала.

Определение средней плотности образца правильной геометрической формы.

Для определения средней плотности образцы материала могут быть изготовлены в форме куба, параллелепипеда или цилиндра. При этом необходимо учитывать, что для пористых материалов размер образца кубической формы должен быть не менее 100х100х100 мм, а для плотных - не менее 40х40х40 мм. В цилиндрических образцов диаметр и высота должны быть соответственно не менее 70 и 40 мм.

Образцы правильной геометрической формы (три для испытания материала) высушивают в сушильном шкафу при 110 ± 5 ⁰С, охлаждают в эксикаторе и хранят в нем до момента испытания.

С помощью штангенциркуля измеряют размер образцов и вычисляют его объем, после чего образец взвешивают на технических весах. Каждую грань образца кубической или близкой к этому формы измеряют в трех местах (а₁, а₂, а₃, b₁, b₂, b₃, h₁, h₂, h₃) по ширине и высоте, как показано на рис. 2, а за окончательный результат принимают среднее арифметическое трех измерений каждой грани.

Рис. 1. Схема измерения объема образцов кубической формы

Образцы любой формы со стороной размером до 100 мм измеряют с точностью до 0,1 мм, размером 100 мм и более - с точностью до 1 мм. Образцы массой менее 500 г взвешивают с точностью до 0,01 г, а массой 500 г и более - с точностью до 1 г.

Объем образца V, м³, что выглядит куба или параллелепипеда, вычисляют по формуле

V = а_ср × b_ср × h_ср

где а_ср, b_ср, h_ср - средние значения размеров граней образца, м.

Среднюю плотность материала вычисляют как среднее арифметическое трех значений различных образцов.

Результаты испытаний заносят в журнал лабораторных работ и сравнивают с данными, приведенными в табл.1.

Определение средней плотности материала в образце неправильной геометрической формы.

Для определения объема образца применяют метод, основанный на вытеснении образцом из сосуда жидкости, в которую его погружают, для чего используют объемомер или гидростатические весы.