Densitatea făinii de dolomit. Metodă de determinare a densității în vrac

Pentru orice material în vrac folosit în construcții, determinare precisă densitate în vrac. Consumul și prepararea corectă a soluțiilor pentru care, de fapt, este achiziționat, depind de acest indicator.

Densitatea nisipului este cantitatea de nisip care se încadrează într-un anumit volum (metru cub). Și, în primul rând, depinde de compoziția fracțională. se încadrează într-un cub mai compact decât boabele mari, astfel încât masa acestuia va fi mai mare. Fracțiile mici și prăfuite din același volum vor fi și mai grele.

Masa totală de boabe plasate într-un metru cub convențional este luată ca densitate medie și este utilizată pentru calcule. La contracție sau compactare artificială, această cifră crește cu 100-150 kg/m3. De această caracteristică a materialului de construcție depind în mare măsură calitatea și eficiența amestecurilor produse, precum și rezistența structurilor și a acoperirilor. De exemplu, nisip de râu, datorită porozității sale scăzute, face posibilă reducerea consumului de liant în soluție.

În același timp, la fel de sus greutatea volumetrica material extras metoda deschisa, dimpotrivă, indică faptul că nisipul de carieră este puternic contaminat cu particule de argilă. Este imposibil să utilizați materiale de umplutură de calitate scăzută în soluții, deoarece incluziunile străine reduc rezistența structurilor finite. Se pot produce diverse impurități material de constructie mai greu sau mai ușor, așadar, după densitatea medie se poate aprecia calitatea masei minerale și posibilitatea utilizării acesteia. Dar acest indicator trebuie determinat ținând cont de alți parametri: dimensiunea, originea, nivelul de umiditate.

Ce afectează densitatea?

Densitatea în vrac în forma sa pură depinde numai de mărimea boabelor și de compactarea lor. Dar, deoarece masa îmbogățită este rar utilizată, trebuie luate în considerare și impuritățile străine.

Densitate în vrac nisip de constructii pe metru cub crește datorită:

• incluziuni de argilă;
• reziduuri de sol;
• fragmente mari de rocă.

Un efect interesant este produs de apa care cade în nisip uscat. Până când umiditatea sa atinge nivelul natural, densitatea în vrac crește din cauza deplasării aerului. Dar de îndată ce „treci peste” această linie, volumul începe să crească, iar densitatea scade. Apropo, materialul fin traversează mai repede această linie, deoarece inițial are mai puțină porozitate.

Compoziția mineralogică joacă și ea un rol, dar aici totul depinde de depozit și de metoda de extracție. Cariera eterogenă are o densitate de 1400 kg/m3, iar un cub de cuarț purificat cântărește 1550 kg, deoarece boabele sale sunt puțin mai grele.

Râul este cu totul aparte. El este încă în conditii naturale este curățat de impuritățile de argilă și practic nu conține particule de praf. În plus, toate boabele sale au formă rotundă și, prin urmare, sunt plasate într-un cub convențional cu goluri minime. Ca urmare, nisipul uscat de râu are o greutate relativ mare în vrac - 1650 kg/m3.

Calcul

Dacă materialul în vrac a fost deja livrat la șantier, greutatea sa în vrac pe metru cub poate fi determinată la fața locului. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie doar de un recipient și cântare adecvate. Va fi mai convenabil să folosiți o găleată și să cântăriți cu un oțel obișnuit, proiectat pentru 20-25 kg.

Determinarea densității:

1. Cântăriți găleata goală și notați rezultatul (să spunem 1500 g) - va fi necesar pentru calcule suplimentare.

2. Pentru puritatea experimentului, turnați materialul într-o găleată de la o înălțime mică și îndepărtați cu grijă grămada cu o linguriță.

3. Cântăriți din nou recipientul acum plin și scădeți recipientul din rezultatul obținut. De exemplu, cântărirea a arătat 17 kg, ceea ce înseamnă că masa vrac într-o stare de umiditate naturală este egală cu:

• 17 – 1,5 = 15,5 kg.

4. Împărțiți greutatea rezultată la volumul găleții și convertiți-o în kilograme pe cub:

• 15,5 kg / 10 l = 1550 kg/m3.

În același mod, puteți determina densitatea nisipului natural folosind o cutie dreptunghiulară. Trebuie cântărit și volumul intern măsurat, transformând rezultatul în metri cubi.

Pentru a reduce erorile de măsurare și cântărire, întreaga procedură poate fi repetată de 2-3 ori, colectând nisip fin din diferite puncte. Rezultatele calculului sunt mediate, producând un indicator general.

Dar produce și aditivi alimentari biologic activi (BAA) sub formă de tablete și capsule. În acest sens, pare necesar să vorbim despre câțiva termeni și proprietăți tehnologice similare ale acestor produse.

Proprietățile tehnologice ale pulberilor (tablete și încapsulat) substanțele medicinale și aditivii alimentari biologic activi depind de proprietățile lor fizico-chimice. La producerea suplimentelor alimentare sub formă de tablete și capsule de gelatină tare, este necesar să se țină cont de diferite caracteristici tehnologice, deoarece componentele active și multe extracte plante medicinale vin sub formă de pulberi sau amestecuri de pulberi.

Densitate în vrac

Caracteristica de bază a tuturor materialelor în vrac este densitatea. Există concepte de densitate adevărată și în vrac, care sunt măsurate în g/cm3 sau kg/m3.

Densitatea adevărată este raportul dintre masa unui corp și volumul aceluiași corp într-o stare comprimată, în care golurile și porii dintre particule nu sunt luate în considerare. Densitatea adevărată este o mărime fizică constantă care nu poate fi modificată.

În starea lor naturală (necompactat), materialele în vrac se caracterizează prin densitate în vrac. Densitatea în vrac a diferitelor materiale în vrac este înțeleasă ca cantitatea de pulbere (produs vrac) care se află într-o stare de umplere liberă într-o anumită unitate de volum.

Densitatea în vrac a unei pulberi date sau a oricărui amestec în vrac (D sat. pl.) este determinată de raportul dintre masa de pulbere turnată liber (Masa în vrac) și volumul acestei pulberi (Vcvessel) conform formulei:

D sat pl. = Greutatea vracului

Densitatea în vrac ia în considerare nu numai volumul particulelor de material, ci și spațiul dintre ele, astfel încât densitatea în vrac este mult mai mică decât adevărată. De exemplu, densitatea reală a sării geme este de 2,3 t/m3, iar sarea în vrac este de 1,02 t/m3.

Cunoscând densitatea în vrac a materialelor în vrac utilizate, este posibil să se calculeze volumul acestora și, în consecință, înălțimea umpluturii atunci când se proiectează recipiente sau dozatoare, precum și capsule și tablete. Este clar că dacă cunoaștem parțial unii parametri, și anume înălțimea umpluturii, precum și coeficientul de umplere, atunci putem calcula înălțimea volumului așteptat, adică înălțimea pieselor de format, ceea ce este foarte important. la rezolvarea problemelor tehnologice. Desigur, dacă densitatea în vrac a pulberii este cunoscută, atunci tehnologii pot calcula cu ușurință masa pentru o doză, porție sau pachet și, prin urmare, pot determina valoarea dozei pentru o presă de capsule sau tablete, precum și pentru orice alt echipament de ambalare.

Valoarea densității în vrac este determinată în conformitate cu standardul (GOST 19440-94 "Pudre metalice. Determinarea densității în vrac. Partea 1. Metoda folosind o pâlnie. Partea 2. Metoda contorului volumetric Scott") folosind un contor volumetric al cărui principiu de funcționare este bazat pe definiție precisă masa de pulbere care umple recipientul de măsurare. Un contor de volum este format dintr-o pâlnie cu sită și un corp cu mai multe pahare înclinate prin care pulberea, turnându-se, cade într-un creuzet cu volum și greutate măsurate.

Densitatea în vrac sau în vrac depinde de dimensiunea, forma, conținutul de umiditate și densitatea particulelor de granule sau de pulbere. Pe baza valorii acestui indicator, volumul canalelor matricei poate fi prezis și calculat. Procedura de măsurare a densității în vrac a unui amestec de pulbere sau monopulbere se efectuează folosind un dispozitiv special (Fig. 1).

Se produce o porție cântărită de 5,0 g de pulbere. Precizia probei este de până la 0,001 g. Apoi, proba este turnată într-un cilindru de măsurare. Setați amplitudinea vibrației pe dispozitiv (35-40 mm) folosind șurubul de reglare. Setați un semn pe scară și fixați poziția folosind o piuliță de blocare. Apoi, folosind un transformator, se setează frecvența de oscilație. Frecvența este setată în intervalul de la 100 la 120 kol/min, conform contorului. După pornirea dispozitivului cu comutatorul basculant, operatorul monitorizează marcajul la care este setat nivelul de pulbere din cilindru. De regulă, după funcționarea dispozitivului timp de 10 minute, nivelul pulberii sau al amestecului devine constant și dispozitivul trebuie oprit.

Densitatea în vrac se calculează folosind formula:

unde: ρ n – densitatea în vrac, kg/m3;

m – masa materialului în vrac, kg;

V este volumul de pulbere din cilindru după compactare, m3.

În funcție de densitatea în vrac, pulberile sunt clasificate după cum urmează:

ρ n > 2000 kg/m 3 – foarte greu;

2000 > ρ n > 1100 kg/m 3 – grele;

1100 > ρ n > 600 kg/m 3 – medie;

ρ n< 600 кг/м 3 – легкие.

Unul dintre dispozitivele utilizate pentru măsurarea densității în vrac (precum și alte caracteristici ale unui amestec de pulbere sau monopulbere) este dispozitivul VT-1000.

Analizorul VT-1000 (Fig. 2) este utilizat pentru a determina proprietățile de curgere ale diferitelor materiale în vrac. Pulberile sau amestecurile de pulberi sunt, prin definiție, sisteme în două faze. Proprietățile de suprafață ale particulelor dintr-un amestec de pulbere sau monopulbere, precum și densitatea acestora, toți acești parametri determină comportamentul acestuia în flux și curgerea lor. Determinarea corectă a parametrilor de curgere este foarte importantă pentru calculele proceselor de prelucrare a pulberii, ambalarea, transportul și depozitarea acesteia.

Folosind VT-1000 (Fig. 3), este posibil să se determine nu numai densitatea în vrac, ci și dispersia, unghiul de incidență, unghiul de repaus, unghiul pe o placă plată și densitatea filetate. Din aceste caracteristici este ușor de calculat diferența de unghi, compresibilitatea, volumul spațiului gol, compresibilitatea, uniformitatea. Pe baza caracteristicilor înregistrate pe dispozitiv, se poate calcula indicele Carr, care vă permite să determinați valorile fluidității și aerării

(comportarea pulberii într-un jet aerodinamic).

Pulberea se toarnă într-un cilindru de măsurare. Raportul dintre volumul ocupat de acesta și masa pulberii este densitatea în vrac sau în vrac. Fig.3

Materiale din piatră naturală

Proprietățile materialelor din piatră naturală sunt determinate, în primul rând, de proprietățile rocii din care sunt obținute. Calitatea unei roci depinde de originea (geneza), compoziția mineralogică, structura (structura), compoziția (textura) și gradul de intemperii. Varietatea mare de structuri și texturi ale rocilor provoacă aceeași varietate de construcție și proprietăți tehnice ale materialelor din piatră. Studiul acestor proprietăți are mare valoare atunci când se evaluează roca ca materie primă pentru producția de materiale din piatră, precum și pentru a determina calitatea materialelor din piatră în sine și gradul de adecvare a acestora pentru construcție.

Calitatea rocilor și a materialelor de piatră realizate din acestea utilizate în construcția de drumuri și poduri este determinată prin studierea:

proprietăți fizice roci, care includ densitatea, densitatea în vrac, porozitatea, umiditate, saturație cu apă, rezistență la îngheț, capacitate de cimentare, conductivitate termică, conductivitate a sunetului etc.;

proprietăți mecanice- rezistența la compresiune, rezistența la tracțiune, rezistența la strivire, sarcina la impact (vâscozitatea), rezistența la abraziune, rezistența la uzură etc.;

potrivirea formei , dimensiuni si calitate prelucrarea pietrei materiale (piatră zdrobită, dame, pietre de pavaj, piatră laterală și moloz) specificate prin standarde sau instrucțiuni.
Proprietățile materialelor de piatră sunt determinate în laboratoare folosind probe medii, precum și pe baza rezultatelor observării comportamentului materialului în zonele experimentale.
Când studiați metodele de testare a materialelor din piatră și rezultatele acestora, trebuie să aveți întotdeauna în vedere că acestea sunt într-o oarecare măsură arbitrare și nu pot indica întotdeauna corect comportamentul posibil al materialului în practică. Pentru a studia în mod obiectiv proprietățile materialelor, testarea precisă, acumularea cantitate mare date de testare, studiul și analiza acestor date și, în final, compararea lor cu practica deja cunoscută a comportamentului materialului în practică. Imperfecțiunea metodelor de determinare a proprietăților materialelor, neglijarea definițiilor și fragmentarea indicatorilor conduc la concluzii eronate despre calitatea materialului.
Capacitatea de a determina cu precizie proprietățile materialelor este deosebit de importantă atunci când se utilizează materiale de piatră locale, puțin cunoscute pentru construcție.

Echipamentele pentru testarea în laboratoare în timpul construcției, condițiile și succesiunea testelor trebuie să îndeplinească strict cerințele GOST-urilor și instrucțiunilor relevante.

Pentru orice teste de laborator, sunt foarte valoroase datele din determinări teologice preliminare, vizuale, ale probelor de rocă la fața locului, direct în teren.

Conform regulilor geologiei, cu ajutorul unor dispozitive și reactivi simpli (un binoclu sau o lupă simplă, o riglă cu diviziuni milimetrice, un cuțit, un ac de oțel, acizi, o suflantă), se pot determina adesea mineralele care fac o rocă, structura și textura ei, care este studiată la un curs de geologie.

Proba medie este luată dintr-un depozit de rocă sau dintr-un lot de material piatră furnizat și ar trebui să reprezinte calitatea medie a întregului depozit sau lot. Procedura și metoda de colectare a probelor medii sunt de obicei indicate în GOST sau instrucțiuni relevante.

Proprietăți fizice.

Conform Sistemului Internațional Unificat de Unități (SI), concepte vechi greutate specifică, greutatea volumetrică, densitatea volumetrică în vrac sunt înlocuite pentru o desemnare mai precisă cu conceptele de densitate, densitate în vrac și, respectiv, densitate în vrac. Unitatea SI pentru aceste marimi este kilogramul pe metru cub (kg/m3). Ca submultipli și multipli unități de măsurăÎn tehnologie, se folosesc grame pe centimetru cub (g/cm3), tonă pe metru cub (t/m3).
Densitatea (gravitatea specifică) a rocii inițiale este definită ca raportul dintre masa în repaus a substanței minerale fără pori și goluri și volumul acesteia.

Pentru a determina densitatea, o probă de rocă este zdrobită și cernută printr-o sită de 0,15 mm, apoi uscată. La determinarea densității folosind un picnometru, se cântăresc două probe care cântăresc 10 g fiecare (t) din pulberea uscată pentru testare paralelă. Fiecare probă se toarnă într-un picnometru uscat, se umple cu apă până la jumătate din volumul picnometrului și se fierbe timp de 15-20 de minute. Apoi se răcește, se adaugă apă până la semn și se cântărește (t2). După aceasta, cântăriți același picnometru umplut cu apă curată până la semn (t1). Densitatea se calculează folosind formula

http://pandia.ru/text/77/504/images/image002_116.gif" width="208" height="54 src=">

Densitatea majorității materialelor de piatră este în intervalul 2,7-2,9 g/cm3, iar în rocile magmatice este mai mare decât în ​​rocile sedimentare, de exemplu: densitatea de bazalt, diabază, gabro, diorit ajunge la 3,2 g/cm3.

Masa volumetrica.

Masa volumetrică (greutatea volumetrică) este masa pe unitatea de volum a unei pietre uscate cu pori în stare naturală. Masa volumetrică este exprimată în grame pe centimetru cub (g/cm3) sau în kilograme pe metru cub și se calculează folosind formula

Masa probei m se determină prin cântărire simplă, iar volumul V este determinat în mai multe moduri. Cu forma geometrică corectă a probei cu suprafețe netede, volumul este determinat prin măsurare directă. Volumul este cel mai precis determinat prin cântărire hidrostatică pe baza masei de apă deplasată.

Masa volumetrică a unei roci este întotdeauna numeric mai mică decât densitatea acesteia, deoarece masa unui material dat în starea sa naturală (cu pori) ocupă un volum mai mare decât aceeași masă fără pori. De exemplu, masa volumetrică a granitului este de aproximativ 2,6 g/cm3, iar densitatea acestuia este de 2,7 g/cm3; masa volumetrică a tufului Artik este de 0,75-1,4 g/cm3, iar densitatea acestuia este de 2,7-2,8 t/cm3.
Densitatea în vrac a unui material de rocă depinde de porozitate și de compoziția mineralogică, deoarece diferitele minerale au densități diferite.
Cunoașterea masei volumetrice a materialului este necesară pentru calcule în timpul proiectării și construcției unei structuri.
În construcția de drumuri și poduri, în vrac, materiale vrac(piatra sparta, pietris, nisip, lianti diversi).
La selectare amestecuri de beton Când depozitați și transportați, este necesar să cunoașteți masa materialelor proaspăt turnate.
Masa acestor materiale va fi mai mică decât masa volumetrică a boabelor individuale și a bucăților de material de piatră din cauza golurilor dintre boabele individuale umplute cu aer. Prin urmare, a fost introdus un alt concept - masa în vrac.

Masa vrac(densitatea volumetrică în vrac) este masa materialului în vrac pe unitatea de volum împreună cu golurile. Masa în vrac este exprimată în kilograme pe metru cub (kg/m3) sau în tone pe metru cub (t/m3) și se calculează folosind formula

http://pandia.ru/text/77/504/images/image004_67.gif" width="208" height="54 src=">

unde p este densitatea, g/cm3; p0 - masa volumetrica, g/cm3; Vpor - porozitate, %,
Porozitatea și golurile au o mare influență asupra proprietăților materialelor din piatră, cum ar fi masa, absorbția de apă, conductibilitatea termică, conductivitatea sunetului, rezistența la îngheț și rezistența. Materialul de piatră cu porozitate scăzută (până la 5%) este mai greu, mai durabil, mai puțin absorbant de apă și mai rezistent la îngheț. Acesta este materialul cel mai des folosit în construcția drumurilor.

Absorbția apei.

Absorbția apei - capacitatea rocii de a absorbi apa atunci când este ținută în apă pentru o perioadă lungă de timp, în condiții normale presiunea atmosferică si temperatura 18-20°C.

Pentru a determina absorbția de apă, se prelevează trei până la șase probe în formă de cub cu o lungime a marginii de aproximativ 6 cm, se usucă la greutate constantă la o temperatură de 105-110 ° C, se răcesc și se cântăresc (t). Apoi probele sunt scufundate în apă timp de 48 de ore, astfel încât straturile de apă să fie la 2 cm deasupra probelor. După 48 de ore, probele sunt îndepărtate, șterse cu o cârpă moale umedă și imediat cântărite separat (m1). Absorbția de apă este calculată ca procent din masă Wm sau din volum Wvol folosind următoarele formule:

DIV_ADBLOCK16">

Pierderea de apă sau pierderea de umiditate- aceasta este o proprietate care caracterizează rata de îndepărtare a apei dintr-o piatră (uscare), când elasticitatea vaporilor de apă din piatră este mai mare decât elasticitatea acesteia în mediul extern. Randamentul de apă al diferitelor materiale de piatră este diferit și depinde de structura și condițiile acestora mediu extern. Această proprietate se determină în laborator prin uscarea probelor saturate cu apă până se obține o masă constantă. Indicatorul de pierdere de apă este timpul în ore necesar pentru a usca proba până la greutate constantă

Rezistenta la inghet.

Rezistenta la inghet- capacitatea unei roci în stare saturată de apă de a rezista la îngheț și dezgheț alternant repetat. Când apa îngheață, crește în. volumul cu aproximativ 10%, iar gheața rezultată pune presiune pe pereții materialului, îi reduce rezistența și, în cele din urmă, îl distruge.
Pe suprafețele drumurilor, materialul de piatră se găsește în condiții deosebit de dificile. Toamna este aproape întotdeauna complet saturat cu apă, iar iarna... Primavara ingheata si dezgheta alternativ. În același timp, materialul suferă sarcini enorme de la mașinile care trec de-a lungul drumului.
Toate rocile cu absorbție de apă peste 0,5% sunt testate pentru rezistența la îngheț. Această încercare se efectuează pe probe cubice de 5x5x5 cm sau cilindru cu o înălțime și un diametru de 5 cm. Se presupune că numărul de cicluri de înghețare și dezghețare este de până la 200 sau mai mult, în funcție de clasa structurii și de condițiile de funcționare ale materialului de piatră din structură. Se consideră că roca a trecut testul de rezistență la îngheț dacă nu se constată nicio deteriorare sub formă de fisuri, delaminare, rotunjire a marginilor și colțurilor pe probe.
Pentru o rasă care a trecut testul de rezistență la îngheț, se determină gradul de reducere a rezistenței, care este exprimat prin coeficientul de rezistență la îngheț.
Coeficientul de rezistență la îngheț Kmrz se calculează folosind formula

http://pandia.ru/text/77/504/images/image007_41.gif" width="180" height="60 src=">

unde Rcom este rezistența la compresiune, kg/cm2;
R- sarcina cea mai mare la care a fost distrus proba, kgf;
F- suprafata suport probe, cm2.

Odată cu determinarea rezistenței la compresiune a rocii, se determină rezistența la tracțiune și la forfecare.

Testele sunt efectuate pe probe forma corecta. Rezistența la tracțiune se determină cu ajutorul unei mașini de încercare la tracțiune cu un dispozitiv sub formă de prindere specială pentru probe cilindrice; pentru forfecare - în prese convenționale de compresie cu un dispozitiv.

Pentru a determina gradul de reducere a rezistenței materialelor de piatră saturate cu apă în comparație cu cele uscate, a fost introdusă o caracteristică numerică sub forma unui coeficient de înmuiere. Astfel, coeficientul de înmuiere caracterizează rezistența la apă a materialului și este determinat de formulă

metru pătrat" ​​href="/text/category/kvadratnij_metr/" rel="bookmark">metru pătrat), De exemplu, marca 1200, marca 500 etc.

Rezistenta la impact.

Rezistența la impact . Proprietatea unei pietre de a se prăbuși sub sarcina de impact se numește fragilitate. Fragilitatea unui material de piatră depinde de compoziția mineralogică, de natura aderenței dintre mineralele individuale, de substanța de cimentare, de starea sa, de structura și compoziția rocii. Cele mai fragile roci sunt cuarțitul, unele gresii și roci magmatice cu structură sticloasă. Fragilitatea este o proprietate negativă a materialului de piatră folosit pentru pavajul drumurilor.
Inversul fragilității se numește duritate. Cu cât este mai mare vâscozitatea unui material de piatră, cu atât sunt mai mari proprietățile sale de construcție.
Rezistența la impact a rocii este determinată folosind un tester de impact PM prin loviri succesive ale cilindrilor de oțel pe o probă de piatră zdrobită.

Rezistenta la abraziune caracterizează duritatea materialului de piatră. Rezistența la abraziune este determinată pe un cerc de abraziune, care este un dispozitiv a cărui parte principală de lucru este un cerc rotativ orizontal din fontă pe care are loc abraziunea unei probe cilindrice. Un indicator al rezistenței în timpul testării este pierderea de masă a probei în grame pe centimetru pătrat de suprafață abrazată la 1000 de rotații ale cercului.

Purtați rezistența pietrei- abraziunea se determină într-un tambur rotativ de raft.

Această definiție caracterizează vâscozitatea rocii utilizate pentru materialele din piatră de drum. Un indicator al rezistenței la uzură este pierderea în greutate (în procente) a probei sub formă de piatră zdrobită la 500 de rotații ale tamburului.
Indicatorul de rezistență la uzură atunci când este testat într-un tambur de raft este inclus în caracteristici tehnice stânci.