Добавить в закладки

Плотность кирпича: определение средней и истинной плотности

X

Плотность кирпича – это физико-техническая характеристика, или физическая величина, которая представляет собой содержание массы вещества (или материала) в определенной единице объема.

В этой статье мы с Вами разберемся, что означают такие термины как средняя и истинная плотность. Здесь также будет предоставлена инструкция, следуя которой можно определить плотность строительного кирпича.

Фото: Образцы кирпича для испытаний

Фото: Образцы кирпича для испытаний

Общие требования к проведению испытаний над кирпичами



Настоящие рекомендации распространяются как на керамический, так и на силикатный лицевой и рядовой кирпич и камни и устанавливает методику определения плотности.

Применение этих методов рекомендовано нормативно-технической документацией (НТД) для изделий конкретных видов.

Прежде всего, испытания должны проводиться в помещении, в котором температура воздуха равняется (20±5) °С. В качестве подопытного материала должны использоваться образцы целого изделия или их половинки.

При высушивании образец или пробу доводят до определенной кондиции, при которой разность показаний между двумя последними взвешиваниями в ходе процесса высушивания не превышает четко регламентированной погрешности.

Кроме того перерыв между двумя взвешиваниями должен составлять промежуток во времени, не менее указанного в нормах:

  • для образца или — 4 ч;
  • для пробы — 2 ч.

Высушивание производят в специальном оборудовании при установленной температуре 1055°С, таким оборудованием может послужить электрошкаф.

Установленные нормативные максимальные погрешности взвешивания проб и образцов в зависимости от их массы в граммах, при которых масса считается постоянной:

  • 20 г и менее — 0,002;
  • 20 г..1000 г – 1;
  • 1000 г..10000 г – 5;
  • 10000 г и больше – 50.

Плотность силикатного кирпича кг: м3 определяется не раньше чем через сутки после завершения обработки в автоклавах.

Определение средней плотности

Кирпич имеет такую характеристику, как средняя плотность, которая, по сути, является, соотношением массы вещества m(кг) к занимаемому им же объему Vест (м3), вместе с пустотами и порами: m/ Vест. По средней плотности материала можно судить о его теплопроводности, так как это величина обратно пропорциональная пористости.

Электрошкаф сушильный SNOL 75/350 , Т°= 50..350°С, Объем камеры = 75 л.

Электрошкаф сушильный SNOL 75/350 , Т°= 50..350°С, Объем камеры = 75 л.

Необходимый инвентарь для испытания:

  • Сушильный электрошкаф соответствующий ТУ 16-681.032 основное требование к сушильному шкафу — это автоматическая регулировка температуры в рамках 100..110 °С.
  • Весы, соответствующие ГОСТу 24104.
  • Металлическая измерительная линейка, отвечающая требованиям ГОСТ 427.

Подготовка образцов к испытанию

Нужно выбрать не менее трех образцов для определения средней плотности.

Непосредственно проведение испытания

Объем (V) каждого образца определяется по его геометрическим размерам, измеряемым с максимально допустимой погрешностью не более 1 мм. Чтобы определить каждый линейный размер образца его измеряют в трех местах – по двум ребрам, и посередине грани. Результатом измерения считается среднее арифметическое из трех произведенных измерений.

Образцы, перед тем как высушить до постоянной массы, очищают от разных загрязнений, на подобии пыли.

Корда образец достигнет постоянной массы – это и будет масса (m), берущаяся во внимание при дальнейших расчетах.

Обработка полученных результатов

Средняя плотность (ρср) образца в кг: м3 вычисляют по формуле:

Формула средней определения плотности

Формула средней определения плотности

где V- объем образца, см3.

Как вы уже догадались, среднее арифметическое из значений средней плотности для каждого образца мы примем за репрезентативное значение средней плотности для всей партии строительного материала, причем точность расчета должна быть до 10 кг: м3.

Как исходные данные, так и результаты расчета средней плотности внимательно заносят в специально отведенный для этого журнал испытаний.

Истинная плотность

Определение истинной плотности кирпича — это более сложный процесс, который требует большего количества специальных приспособлений.

Инвентарь для проведения испытаний:

  • Сушильный электрошкаф, согласно ТУ 16-681.032 032. Основное требование к сушильному шкафу — это автоматическая регулировка температуры в рамках 100..110 °С.
  • Весы, соответствующие ГОСТу 24104.
  • Термостат, способный поддерживать температуру в рамках 20,0±0,5°С.
  • Вакуумный эксикатор, выполненный в варианте 1 согласно ГОСТу 25336, дополненный масляным или водоструйным вакуумным насосом, согласно ГОСТ 25662, способный создать разрежение 532 Па (или 4 мм ртутного столбика).
  • Эксикатор, выполненный в варианте 1 согласно ГОСТу 25336, укомплектованный концентрированной кислотой H2SO4, согласно ГОСТ 4204, используют также безводный хлористый кальций, который нормирован согласно ГОСТ 450.
  • Несколько пикнометров вещающих в себя 50-100мл типа ПЖ2, типа ПЖ3 и ПТ согласно ГОСТ 22524. К каждому из них прилагается конус, по ГОСТу 8682.
  • Агатовая или фарфоровая ступка с пестиком.
  • Бюксы стеклянные согласно ГОСТ 25336 или же фарфоровые чашки согласно ГОСТ 9147.
  • Сито, сетка N 1 и сетка N 0,063 согласно ГОСТ 6613.
  • Песчаная или водная баня.
  • Дистиллированная вода согласно ГОСТ 6709 или же любая другая, инертная по отношению к материалу испытываемых образцов, жидкость.

Термины и определения

Эксикатор — толстостенный сосуд, изготовленный из пластика или стекла, в котором поддерживают нужную для проведения опыта, обычно близкую к нулевой, влажность воздуха. Крышка, для обеспечения герметичности, смазывается специальной смазкой в месте контакта с корпусом.

Используют этот агрегат для таких целей:

  • Для медленного высушивания в условиях комнатной температуры
  • Для обеспечения благоприятных условий хранения гигроскопичных соединений, которые требуют гравиметрии, причем важно не допустить насыщения подопытных веществ неизвестным объемом воды из окружающей атмосферы.
  • Для некоторых целей возможно создание вакуума внутри эксикатора.

В эксикаторе размещают решётчатый фарфоровый поддон, на него устанавливают бюксы. На дне сосуда располагают гигроскопичное вещество для удаления остатков влаги, или же специальный раствор, который поддерживает уровень нужное парциального давления водяных паров.

Эксикатор

Эксикатор

Пикнометр — прибор, сосуд определенного объема и специальной формы изготовленный из стекла, применяемый физиками и химиками для определения плотности газообразных, жидких и твердых веществ. По некоторым данным изобрел его в 1859 году всем известный ученый Дмитрий Иванович Менделеев.

Пикнометр для твердых и сыпучих материалов

Пикнометр для твердых и сыпучих материалов

Чтобы определить плотность, взвешивают вещество, заполняющее пикнометр до определенной отметки на горловине или же до самой верхней точки капилляра, что соответствует номинальному объему пикнометра. Плотность твёрдого тела определяется погружением его в пикнометр, наполненный жидкостью.

Основными достоинствами определения плотности при помощи пикнометра являются:

  • точность измерений достаточно высока — до 10..5 г/см³;
  • допускается использование малого количества веществ — 0,5..100 см³;
  • минимальная площадь открытой поверхности жидкости, что позволяет исключить возможность испарения и поглощения влаги из атмосферы.

Подготовительные работы перед началом испытаний

  1. Будь то строительный кирпич, облицовочный кирпич- плотность которых нужно определить, или двойной силикатный кирпич м 150 — процедура одна и та же.
    Истинная плотность определяется на пробах материала, из которого состоят изделия, полученных как минимум от трех разных образцов.
  2. Чтобы подготовить пробы:
  • С каждого образца из середины и снаружи откалывается по два, примерно одинаковых, куска их общая масса должна быть не менее 200 г.
Как отколоть кусок кирпича

Как отколоть кусок кирпича

  • Куски эти измельчаются до гранул размера приблизительно 5 мм.
Кирпич, доведённый до гранулометрического состава 5 мм

Кирпич, доведённый до гранулометрического состава 5 мм

  • Методом квартования делают навеску, масса которой свыше 100 г.
Схема метода квартования

Схема метода квартования

  • Навеску измельчают в агатовой или фарфоровой ступке до тех пор, пока она не пройдет полностью через сетку N 1.
Сита различных фракций

Сита различных фракций

  • После этого, методом квартования делают навеску, масса которой свыше 30 г
  • Навеску измельчают в ступке до тех пор, пока она не пройдет полностью через сетку N 0,063.
Ступки агатовые

Ступки агатовые

  1. Приготовленная порошкообразная проба материала образцов высушивается до тех пор, пока масса пробы не станет константой. После высушивания проба охлаждается до комнатной температуры в эксикаторе над безводным хлористым кальцием CaCl2 или же концентрированной H2SO4.
Взвешивание материала

Взвешивание материала

Стадия проведения испытания

Определяют плотность параллельно двух навесок отобранных от пробы, масса их примерно по 10 г каждой.

Отобранная навеска высыпается в чистый, высушенный пикнометр, который взвешивают после высушивания. Производится взвешивание пикнометра вместе с подопытным порошком, после чего в этот специальный сосуд наливают инертную жидкость (обычно это вода) так, чтобы пикнометр был наполнен примерно до половины своего объема.

Мерная шкала пикнометра

Мерная шкала пикнометра

Для того чтобы удалить воздух из материала навески а так же из жидкости, пикнометр вместе с содержимым помещают в вакуумный эксикатор, и находится он там до момента, когда перестанут выделяться пузырьки. Так же, при использовании воды в качестве инертной жидкости, возможно удаление воздуха путем кипячения пикнометра с содержимым около 15..20 минут, слегка наклонив его, на водяной или песчаной бане.

Оборудование для эксперимента

Оборудование для эксперимента

Жидкость, которой наполняют пикнометр, не должна содержать пузырьков воздуха, если это условие не соблюдено- то следует добиться однородности состава жидкости путем удаления из нее всех газообразных веществ.

Когда воздух удален — пикнометр типа ПЖ3 полностью наполняют жидкостью, а приспособления типа ПЖ2 и ПТ — заполняют до определенной метки. Сосуд помещается в термостат настроенный на температуру 20,0±0,5°С, и выдерживается там, как минимум, 15 мин.

После истечения 15-ти минут пикнометр типа ПЖ3 закрывается пробкой с отверстием, так, чтоб жидкость полностью заполнила капилляр, а её избыток удалился. После этого сосуд тщательно вытирается, а капля жидкости с капилляра удаляется фильтрующей бумагой.

В пикнометрах типа ПЖ2 и ПТ уровень жидкости доводится до метки нижнего мениска.

Когда уровень жидкости застынет на постоянной отметке — пикнометр взвешивается.

После того как пикнометр взвесили его очищается от того что внутри, тщательно промывается и заполняется такой же жидкостью, после чего так же удаляют из нее весь воздух, потом держат в термостате, доводят её до постоянного уровня и опять же взвешивают.

Этап обработки полученных результатов

Вычисляется истинная плотность (ρи) материала навески измеряемая в (г/см3)по формуле

Формула истинной плотности

Формула истинной плотности

Так же как и при определении средней плотности, за репрезентативное значение истинной плотности образцов принимается среднее арифметическое между результатами определения истинной плотности испытуемого материала для двух навесок. Расчеты ведут с точностью до 0,01 г/см3.

При всем этом расхождение между двумя результатами параллельных испытаний не должно быть выше, чем 0,02 г/см3. При большем расхождении все этапы нужно повторить заново.

Так же как и при определении средней плотности, исходные данные, и результаты расчета истинной плотности внимательно заносят в специально отведенный для этого журнал испытаний.

Справочная информация

Ниже предоставлена плотность кирпича кг: м3 :

  • плотность керамического кирпича кг: м3:
  • плотность красного кирпича кг: м3:
  • плотность клинкерного кирпича кг: м3— 1900-2100;

Совет: для определения плотности кирпича Вам лучше всего обратиться в лабораторию, так как для того, чтобы сделать это своими руками, Вам потребуется высокоточное дорогостоящее оборудование, если же Вы решите использовать менее точные кустарные аналоги нужного оборудования, то цена за это удовольствие может быть довольно высокой – недостоверность полученных данных.

В этой статье мы с Вами рассмотрели, что такое плотность такого материала как кирпич, и как ее определять. (см. также статью Состав кирпича, сырье для его изготовления и технология производства) Посмотрите вышерасположенное видео: в этой статье имеется теоретическая информация, а, просмотрев видеоматериал, Вы возможно лучше воспримите, как все выглядит на практике.

загрузка...
Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Опубликовано: 12.05.2014





Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту

Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top