2. Определение средней плотности различных строительных материалов правильной и неправильной геометрической формы.

Средняя плотность (объемный вес) p_о (г/см³; кг/м³) – физическая величина, определяемая отношением массы образца материала ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты (далее плотность). Плотность строительных материалов колеблется в широких пределах: от 0,015 (пористая пластмасса – мипора) до 7,85 г/см³ (сталь). Плотность учитывает наличие в материале пор, поэтому средняя плотность материалов всегда меньше истинной плотности. Искусственные материалы можно получать с необходимой средней плотностью, например, меняя пористость, получают бетон тяжелый со средней плотностью 2200…2500 кг/м³ или легкий – 500…1000 кг/м³. Плотность материала зависит от влажности. Поэтому для получения сопоставимых данных плотность определяют после высушивания образцов до постоянной массы. Для древесины принято плотность приводить к стандартной влажности, равной 12 %.

Определение средней плотности образцов правильной геометрической формы

Средства контроля и вспомогательное оборудование: весы технические, штангенциркуль или металлическая линейка.

Подготовка и проведение испытания: Предварительно подготовленный и высушенный образец взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

Объем образца определяют, пользуясь штангенциркулем (при размерах менее 100 мм) или металлической линейкой (при больших размерах). Если образец имеет кубическую форму или форму параллелепипеда, то грань измеряют в трех местах. Объем подсчитывают по формуле V=a·b·c. При вычислении объема цилиндрического образца определяют его диаметр d и высоту h. Для этого на параллельных основаниях цилиндра наносят два взаимно перпендикулярных диаметра. Диаметр находят как среднее арифметическое результатов четырех измерений. Высоту цилиндра вычисляют так же, как среднее арифметическое результатов четырех измерений образующих цилиндра, расположенных на концах взаимно перпендикулярных диаметров. Объем цилиндра подсчитывают по формуле V=π·d²·h/4. Зная массу и объем образца, вычисляют среднюю плотность p_о (кг/м³) по формуле 2:

, (2)

где m — масса образца, г;

Определение средней плотности образцов неправильной геометрической формы

Средства контроля и вспомогательное оборудование: весы технические, мерный цилиндр.

Подготовка и проведение испытания при помощи мерного цилиндра (рис. 2). Метод основан на вытеснении образцом из сосуда воды, в которую его погружают. Определяют массу образца m с точностью до 0,1 г. Образцы покрывают расплавленным при температуре 75…85 С парафином путем погружения в него образца. Образующиеся на парафиновой пленке пузырьки или трещины удаляют при помощи иглы. После парафинирования образец вторично взвешивают и определяют массу m₁.

Рис. 2. Объемомер: 1 — сосуд; 2 — трубка; 3 — мерный цилиндр

Объемомер наполняют водой температурой (20±2) С до тех пор, пока она не потечет из трубки. Когда из трубки прекратится падение капель, под нее ставят предварительно взвешенную емкость. Образец материала погружают в мерный цилиндр с водой и определяют объем вытесненной воды V, см3. Еще один способ определения объема – это замачивание материала на сутки в воде, для заполнения всех пор водой и только затем материал отпускается в объемомер.

Обработка результатов: Среднюю плотность p_о материала вычисляют по формуле 3, г/см³:

, (3)

где p_пар – плотность парафина, равная 0,93 г/см³.

Среднюю плотность определяют как среднее арифметическое результатов испытаний 2-х образцов.

Результаты занести в таблицу:

Показатели образца	Форма образца
	правильная					неправильная
	гипс	гранит	древесина	бетон тяжелый	бетон легкий		вулканический туф	щебень (известняк)
Масса, г
Размеры, мм:
длина
ширина
высота
Объем, см3
Средняя плотность, г/см3