Тема: Определение истинной плотности, пористости, водопоглощения керамического кирпича

Цель работы: научиться определять истинную плотность, пористость и водопоглощение керамического кирпича.

Материалы и аппаратура: образцы материала; объемомер Ле Шателье; весы; сушильный шкаф; ступка; сито № 02; фарфоровая чашка; эксикатор; стекло.

Общие сведения

Истинная плотность материала - физическая величина, определяемая отношением массы m (г) однородного материала к его объему V_а ( ) в абсолютно плотном состоянии, т.е. без учета пор и пустот, а именно:

= m / ( г / ).

Определение истинной плотности

Выполнение работы. Для определения истинной плотности кирпича от трех изделий откалывают по 2 образца массой не менее 100 грамм каждый. Измельчают до зерен 5мм. Кусочки отобранной пробы сушат в сушильном шкафу при температуре 110±5°С до постоянной массы, затем тонко измельчают в фарфоровой ступке. Полученный порошок просеивают через сито № 02 (размеры ячейки в свету - 0,2x0,2 мм). Отвесив в фарфоровой чашке навеску массой около 180 г просеянного порошка, его снова высушивают, а затем охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе, где порошок хранят до проведения испытания.

Истинную плотность твердого материала определяют с помощью объемомера Ле Шателье, который представляет собой стеклянную колбу вместимостью 120... 150 см³ с узкой шейкой, несколько расширяющейся в средней части. На шейке колбы выше и ниже шаровидного уширения нанесены две черты, объем между которыми равен 20 см³. Шейка градуирована, цена деления 0,1 см³.

Объемомер наполняют до нижней нулевой черты водой. После этого свободную от жидкости часть (выше нулевой черты) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. Затем объемомер помещают в стеклянный сосуд с водой, имеющей температуру 20 °С (температура, при которой градуировали его шкалу). В воде объемомер остается все время, пока идет испытание. Чтобы объемомер в этом положении не всплывал, его закрепляют на штативе так, чтобы вся градуированная часть шейки находилась в воде.

От подготовленной пробы, находящейся в эксикаторе, с точностью до 0,01г отвешивают 80 г материала и высыпают его ложечкой через воронку в прибор небольшими порциями до тех пор, пока уровень жидкости в нем не поднимется до черты с делением 20 см³ или до черты в пределах верхней градуированной части прибора. Разность между конечным и начальным уровнями жидкости в объемомере показывает объем порошка, всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают. Масса порошка, всыпанного в объемомер, будет равна разности между результатами первого и второго взвешиваний.

Истинную плотность материала вычисляют по формуле:

где - масса навески материала до опыта, г;

- остаток от навески, г;

- объем жидкости, вытесненной навеской материала (объем порошка в объемомере), см³.

Определение пористости

Пористость материала характеризуется степенью заполнения его объема порами. Ее вычисляют по формуле:

П = ( 1- р_ср / р_и )´100% ,

где р_ср – средняя плотность материала, кг/м³,

р_и – истинная плотность материала, кг/м³.

Определение водопоглощения

Водопоглощение по массе равно отношению массы воды, поглощенной образцом при насыщении к массе сухого образца :

В_мас = ( m_н – m_с ) / m_с )´100% ,

где m_с – масса сухого образца, кг

m_н – масса насыщенного водой образца, кг.

Водопоглощение по объему равно массе поглощенной образцом воды при насыщении его, отнесенной к объему образца :

В_об = ( m_н – m_с ) /V )´100% .

Контрольные вопросы:

1. Как определить истинную плотность каменного материала?

2. В каких случаях средняя и истинная плотности почти равны?

3. Что показывает массовое водопоглощение?

4. Чему равно соотношение между водопоглощением по объему и массе?

Литература:

1.Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Строительные материалы и детали», Москва «Стройиздат», 1988г.

2.Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Общая технология строительных материалов», Москва, «Стройиздат», 1988г.

Лабораторная работа №3