5. Определить среднюю плотность и пористость зернистого материала, если его истинная плотность равна 2650 кг/м3, насыпная плотность 1400 кг/м3, межзерновая пустотность равна 47%.
Межзеренная пустотность Vn для зернистых материалов рассчитывается по формуле:
Vn=1-ρНρm100%,
где ρН – насыпная плотность материала; ρm – средняя плотность материала.
Зная межзерновую пустотность и насыпную плотность можем найти среднюю плотность:
ρm=ρН1-Vn100=14001-0,47=2641,5 кгм3
Тогда пористость материала:
П=1-ρmρи100%,
где ρи – истинная плотность материала:
П=1-2641,52650100%=0,32 %
Ответ: ρm=2641,5 кгм3;П=0,32 %.
Морозостойкость материала можно оценить по коэффициенту насыщения. Материал морозостоек если Кнас менее или равен 0,9. 0,28<0,9, поэтому известняк морозостойкий.
Пример 2. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии (Rсух) 20 МПа, а после насыщения водой (Rнас) 12 МПа. Водопоглощение по объему 20 %, а общая пористость 28 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.
Решение
1) Материал считают водостойким, если его коэффициент размягчения (водостойкости) равен или более 0,8. Определяем коэффициент размягчения.
Кирпич не водостойкий.
2) Определяем коэффициент насыщения (см. п.4 задачи 1).
Кирпич морозостойкий.
Пример 3. Определить пористость известняка – ракушечника, если образец массой 50 г и объемом 30 см3 после измельчения вытеснил из объемометра Ле-Шателье 20 см3 воды.
Решение
1) Определяем среднюю плотность известняка.
2) Определяем истинную плотность известняка.
3) Определяем пористость известняка.
Пример 4. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 70 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.
Решение
1) Определяем массу навески порошка известняка.
2) Определяем массу пикнометра с водой как сумму масс пустого пикнометра и воды при нормальных условиях, когда ρводы= 1 г/см3. Масса 100 мл (см3) воды равна 100 г): г.
3) Определяем истинную плотность известняка.
где m2 – масса пикнометра с водой и материалом.
Пример 5. Определить плотность вещества и объем пор в кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,2 кг и размеры 250 х 120 х 65 мм, а полученный из него порошок вытесняет 1400 см3 воды.
Vn=1-ρНρm100%,
где ρН – насыпная плотность материала; ρm – средняя плотность материала.
Зная межзерновую пустотность и насыпную плотность можем найти среднюю плотность:
ρm=ρН1-Vn100=14001-0,47=2641,5 кгм3
Тогда пористость материала:
П=1-ρmρи100%,
где ρи – истинная плотность материала:
П=1-2641,52650100%=0,32 %
Ответ: ρm=2641,5 кгм3;П=0,32 %.
1) Определяем водопоглощение по массе.
2) Определяем водопоглощение по объему.
, где d – относительная плотность;
3) Определяем пористость:
4) Определяем коэффициент насыщения.
Морозостойкость материала можно оценить по коэффициенту насыщения. Материал морозостоек если Кнас менее или равен 0,9. 0,28<0,9, поэтому известняк морозостойкий.
Пример 2. Прочность на сжатие кирпича в сухом состоянии (Rсух) 20 МПа, а после насыщения водой (Rнас) 12 МПа. Водопоглощение по объему 20 %, а общая пористость 28 %. Дать заключение о водостойкости и морозостойкости кирпича.
Решение
1) Материал считают водостойким, если его коэффициент размягчения (водостойкости) равен или более 0,8. Определяем коэффициент размягчения.
Кирпич не водостойкий.
2) Определяем коэффициент насыщения (см. п.4 задачи 1).
Кирпич морозостойкий.
Пример 3. Определить пористость известняка – ракушечника, если образец массой 50 г и объемом 30 см3 после измельчения вытеснил из объемометра Ле-Шателье 20 см3 воды.
Решение
1) Определяем среднюю плотность известняка.
2) Определяем истинную плотность известняка.
3) Определяем пористость известняка.
Пример 4. Определить истинную плотность известняка, если пустой пикнометр вместимостью 100 мл имеет массу 50 г, с порошком известняка его масса составляет 70 г, а с порошком известняка и водой – 160 г.
Решение
1) Определяем массу навески порошка известняка.
2) Определяем массу пикнометра с водой как сумму масс пустого пикнометра и воды при нормальных условиях, когда ρводы= 1 г/см3. Масса 100 мл (см3) воды равна 100 г): г.
3) Определяем истинную плотность известняка.
где m2 – масса пикнометра с водой и материалом.
Пример 5. Определить плотность вещества и объем пор в кирпиче, если целый кирпич имеет массу 3,2 кг и размеры 250 х 120 х 65 мм, а полученный из него порошок вытесняет 1400 см3 воды.
Решение
1) Определяем истинную плотность кирпича.
2) Определяем объем пор.