1.1.3. Визначення середньої густини

Середня густина - це маса одиниці об’єму матеріалу у природному стані (разом з порами і пустотами).

Для визначення середньої густини зразки матеріалів правильної форми попередньо висушують до постійної маси та зважують з похибкою, яка залежить від маси зразка (наприклад, при масі зразка від 20 до 1000 г похибка при зважуванні має бути не більше 1 г, від 1000 до 10000 г – не більше 5 г). Потім вимірюють його лінійні розміри за допомогою металевої лінійки або штангенциркуля (кубів і циліндрів з похибкою не більше 0,1 мм, інших зразків – не більше 1мм). Середню густину зразка (кгм³) обчислюють за формулою:

, (1.2)

де m - маса зразка, висушеного до постійної маси, г;

V – об’єм зразка, см³.

Насипна густина – це відношення маси матеріалу у сипкому стані до його об’єму, включаючи простір між його зернами.

Під час лабораторної роботи визначають насипну густину дрібнозернистих матеріалів із розміром зерен до 5 мм (наприклад, піску, в’яжучих речовин). Для цього при визначенні насипної густини дрібнозернистих матеріалів використовують стандартний прилад – лійку Гарі (фото 1.3), що включає конус із засувкою та мірний циліндр об’ємом 1 л (1 дм³).

Фото 1.3. Прилад для визначення насипної густини – лійка Гарі

Під лійку, що попередньо заповнена висушеним сипким матеріалом, встановлюють попередньо зважений з точністю до 1 г мірний циліндр. Відкривають засувку і заповнюють мірний циліндр матеріалом до утворення надлишку матеріалу у вигляді конуса. Конус зрізають по вінця циліндра металевою лінійкою і зважують циліндр разом з матеріалом.

Насипну густину проби , кгм³, обчислюють за формулою:

, (1.3)

де m₂ - маса мірного циліндра з матеріалом, кг;

m₁ - маса порожнього мірного циліндра, кг;

V - об’єм мірного циліндра, м³.

Насипну густину матеріалу визначають як середньоарифметичне значення результатів двох паралельних випробувань і розраховують з точністю до 10 кгм³.

1.1.4. Визначення відносної густини

Відносна густина (d) – це відношення середньої густини матеріалу до густини стандартної речовини, що розраховується за формулою:

(1.4)

У будівельному матеріалознавстві як стандартну речовину найчастіше використовують воду, густина якої дорівнює 1,0 гсм³. Відносна густина матеріалу є безрозмірною величиною.

1.2. Визначення пористості та пустотності

Пористість (П) – це ступінь заповнення матеріалу повітряними включеннями у вигляді пор. Найчастіше визначають істинну, або загальну, пористість. Істинна пористість (П_і) – це відношення об'єму всіх пор (відкритих і закритих) до загального об'єму матеріалу. Її вимірюють у відсотках і визначають розрахунковим способом за формулою:

(1.5)

де ρ - істинна густина матеріалу, г/см³;

ρ_m - середня густина матеріалу, г/см³.

Пустотність (V_n) характеризується наявністю порожнин у будівельних виробах або між зернами в сипких матеріалах. Наприклад, пустотність піску визначають за вище наведеною формулою, але замість середньої густини потрібно брати насипну густину ρ_m^нас піску.