Jak se měří hustota materiálu? Hustota různých materiálů

V mnoha odvětvích, stejně jako ve stavebnictví a zemědělství se používá pojem "hustota materiálu". Jedná se o vypočítanou hodnotu, která je poměrem hmotnosti látky k jejímu obsazenému objemu. S vědomím tohoto parametru je například beton, stavitelé jsou potřebné pro výpočet množství něj nalitím různých betonových konstrukcí: stavební bloky, desky, pevné stěny, sloupy, ochranné sarkofág, bazény, brány a další objekty.

Jak určit hustotu

Je důležité poznamenat, že stanovením hustoty stavebních materiálů lze použít speciální referenční tabulky, kde jsou tyto hodnoty uvedeny pro různé látky. Rovněž byly vyvinuty metody a výpočetní algoritmy, které umožňují získat takové údaje v praxi, pokud není přístup k referenčním materiálům k dispozici.

Hustota je určena y:

• kapalná tělesa s přístrojem s hustoměrem (například proces měření elektrolytových parametrů automobilové baterie známých všem);
• pevných a kapalných látek za použití vzorce se známými údaji o hmotnosti a objemu.

Všechny nezávislé výpočty samozřejmě budou mít nepřesnosti, protože je obtížné spolehlivě určit objem, pokud má tělo nepravidelný tvar.

Chyby měření hustoty

Pro přesné výpočet hustoty materiálu je třeba vzít v úvahu:

• Chyba je systematické. Zdá se, že se v průběhu několika měření stejného parametru neustále mění, nebo se může podle určitého zákona měnit. Je spojena s chybou měřicí stupnice, nízkou citlivostí zařízení nebo stupněm přesnosti výpočtových vzorců. Takže například stanovením tělesné hmotnosti pomocí váhy a ignorováním vlivu síly vztlaku jsou data přibližná.
• Přesnost je náhodná. Způsobuje příchozí příčiny a má jiný vliv na spolehlivost určených dat. Změny okolní teploty, atmosférického tlaku, vibrací v místnosti, neviditelného záření a kolísání vzduchu odrážejí měření. Je zcela nemožné tomuto vlivu vyhnout.

• Chyby při zaokrouhlování veličin. Při získávání mezilehlých dat při výpočtu vzorce mají často čísla za desetinnou čárkou řadu významných číslic. Nutnost omezit počet těchto znaků a předpokládá vznik chyby. Část této nepřesnosti lze snížit a ponechat v předběžných výpočtech o několik řádových čísel více, než vyžaduje konečný výsledek.
• Nepřesnosti z nedbalosti (chyby) vznikají v důsledku nesprávných výpočtů, nesprávného zařazení měřicích limitů nebo nástroje jako celku, nečitelnosti kontrolních záznamů. Údaje získané tímto způsobem se mohou výrazně lišit od těch, které byly provedeny analogicky. Proto je třeba je odstranit a práce musí být provedena znovu.

Měření skutečné hustoty

Vzhledem k hustotě stavebních materiálů je třeba vzít v úvahu její skutečnou hodnotu. To znamená, když struktura hmoty jednotky objemu neobsahuje skořápky, prázdné prostory a cizí inkluze. V praxi neexistuje absolutní stejnoměrnost, když se například beton vlévá do formy. K určení skutečné pevnosti, která přímo závisí na hustotě materiálu, se provádějí následující operace:

• Struktura se podrobí mletí v práškovém stavu. V této fázi se zbavte pórů.
• Vysušte ji sušicí skříň při teplotě vyšší než 100 stupňů se ze vzorku odstraní zbytky vlhkosti.
• Chladí se na pokojovou teplotu a prochází jemným sítem o velikosti ok 0,20 x 0,20 mm, čímž se prášek rovnoměrně roztírá.
• Výsledný vzorek se zváží na vysoce přesných elektronických vážích. Objem se počítá v objemu ponořením do kapalné struktury a měřením vysídlené kapaliny (pyknometrická analýza).

Výpočet se provádí podle vzorce:

p = m / V

kde m je hmotnost vzorku v g;

V je objem v cm³.

Často měření hustoty v kg / m³.

Průměrná hustota materiálu

Pro určení, jak se stavební materiály chovají za skutečných provozních podmínek pod vlivem vlhkosti, kladných a záporných teplot, mechanických zatížení, by měl být použit průměrný index hustoty. Charakterizuje fyzikální stav materiálů.

Pokud je skutečná hustota konstantní hodnotou a závisí pouze na chemickém složení a struktuře krystalové mřížky látky, průměrná hustota je určena porézností struktury. Je to poměr hmotností materiálu v homogenním stavu k objemu obsazeného prostoru za přírodních podmínek.

Průměrná hustota dává inženýři nápad o mechanické pevnosti, stupni absorpce vlhkosti, koeficientu tepelné vodivosti a dalších důležitých faktorech použitých při konstrukci prvků.

Koncept objemové hustoty

Představený pro analýzu sypkých stavebních materiálů (písek, štěrk, keramzit a další.). Indikátor důležité pro výpočet nákladově efektivní aplikaci různých stavebních složek směsi. To ukazuje hmotnostní poměr léčiva k objemu, který zaujímá ve stavu volné struktury.

Například pokud je známo objemová hustota materiál granulované formy a průměrná hustota zrna, lze snadno určit parametr neplatnosti. Při výrobě betonových účelné použít plniva (štěrk, drcený kámen, písek), které mají nižší poréznost sušiny, protože zaplní cement základní materiál, který zvýší náklady.

Indikátory hustoty některých materiálů

Pokud vezmeme vypočtená data některých tabulek, pak v nich:

• Hustota kamene materiály, které obsahují oxidy vápníku, křemíku a hliníku, se pohybují od 2400 do 3100 kg na m^3.
• Druhy dřeva na bázi celulózy - 1550 kg na m³.
• Organické látky (uhlík, kyslík, vodík) - 800-1400 kg na m³.
• Kovy: ocel - 7850, hliník - 2700, olovo - 11300 kg na m³.

Díky moderní technologii budov je hustota materiálu důležitá, pokud jde o pevnost nosných konstrukcí. Všechny tepelně izolační a vlhkostně izolační funkce provádějí materiály s nízkou hustotou se strukturou uzavřených buněk.