Daugelyje pramonės šakų, taip pat statybose ir žemės ūkyje, vartojama sąvoka „medžiagos tankis“. Tai yra apskaičiuota vertė, kuri yra medžiagos masės ir jos užimamo tūrio santykis. Žinodami tokį parametrą, pavyzdžiui, betonui, statybininkai gali paskaičiuoti reikiamą jo kiekį liedami įvairias gelžbetonio konstrukcijas: statybinius blokelius, perdangas, monolitines sienas, kolonas, apsauginius sarkofagus, baseinus, šliuzus ir kitus objektus.
Kaip nustatyti tankį
Svarbu atkreipti dėmesį, kad nustatydami statybinių medžiagų tankį galite naudoti specialias atskaitos lenteles, kuriose šios vertės pateikiamos įvairioms medžiagoms. Taip pat buvo sukurti skaičiavimo metodai ir algoritmai, kurie leidžia praktiškai gauti tokius duomenis, jei nėra prieigos prie informacinės medžiagos.
Tankis nustatytas iš:
- skysčių kūnai su hidrometro prietaisu (pvz., gerai žinomas automobilio akumuliatoriaus elektrolito parametrų matavimo procesas);
- kietos ir skystos medžiagos, naudojant formulę su žinomais pradiniais masės duomenimis irtomas.
Visi nepriklausomi skaičiavimai, žinoma, turės netikslumų, nes sunku patikimai nustatyti tūrį, jei korpusas netaisyklingos formos.
Klaidos matuojant tankį
Norint tiksliai apskaičiuoti medžiagos tankį, reikia atsižvelgti į šiuos dalykus:
- Klaida sisteminga. Jis atsiranda nuolat arba gali keistis pagal tam tikrą dėsnį atliekant kelis to paties parametro matavimus. Susijęs su prietaiso skalės paklaida, mažu prietaiso jautrumu arba skaičiavimo formulių tikslumo laipsniu. Taigi, pavyzdžiui, nustatant kūno svorį naudojant svorius ir neatsižvelgiant į plūdrumo poveikį, duomenys yra apytiksliai.
- Klaida atsitiktinė. Tai sukelia įeinančios priežastys ir turi skirtingą poveikį nustatomų duomenų patikimumui. Aplinkos temperatūros pokyčiai, atmosferos slėgis, vibracijos patalpoje, nematoma spinduliuotė ir oro virpesiai – visa tai atsispindi matavimuose. Tokios įtakos visiškai neįmanoma išvengti.
- Verčių apvalinimo klaida. Gaunant tarpinius duomenis skaičiuojant formules, skaičiai dažnai turi daug reikšminių skaitmenų po kablelio. Būtinybė apriboti šių simbolių skaičių reiškia klaidos atsiradimą. Šį netikslumą galima iš dalies sumažinti tarpiniuose skaičiavimuose paliekant keliomis eilėmis daugiau, nei reikalauja galutinis rezultatas.
- Neatsargios klaidos (praleidimai) atsiranda dėl klaidingųskaičiavimai, neteisingas matavimo ribų ar viso prietaiso įtraukimas, kontrolės įrašų neįskaitomumas. Tokiu būdu gauti duomenys gali smarkiai skirtis nuo panašių skaičiavimų. Todėl juos reikėtų ištrinti ir vėl atlikti darbą.
Tikrasis tankio matavimas
Atsižvelgdami į statybinės medžiagos tankį, turite atsižvelgti į tikrąją jos vertę. Tai yra, kai vienetinio tūrio medžiagos struktūroje nėra apvalkalų, tuštumų ir pašalinių intarpų. Praktikoje nėra absoliutaus vienodumo, kai, pavyzdžiui, betonas pilamas į formą. Norint nustatyti tikrąjį jo stiprumą, kuris tiesiogiai priklauso nuo medžiagos tankio, atliekamos šios operacijos:
- Konstrukcija sum alta iki miltelių pavidalo. Šiame etape pašalinkite poras.
- Džiovinkite orkaitėje aukštesnėje nei 100 laipsnių temperatūroje, likusi drėgmė pašalinama iš mėginio.
- Atvėsinkite iki kambario temperatūros ir pertrinkite per smulkų sietelį, kurio akučių dydis 0,20 x 0,20 mm, kad milteliai būtų vienodi.
- Gautas mėginys pasveriamas ant didelio tikslumo elektroninių svarstyklių. Tūris apskaičiuojamas tūrio matuokliu, panardinant į skysčio struktūrą ir išmatuojant išstumtą skystį (piknometrinė analizė).
Skaičiavimas atliekamas pagal formulę:
p=m/V
kur m yra mėginio masė g;
V – tūris cm3.
Tankio matavimas kg/m dažnai taikomas3.
Vidutinis medžiagos tankis
KamNorint nustatyti, kaip statybinės medžiagos elgiasi realiomis eksploatavimo sąlygomis, veikiant drėgmei, teigiamai ir neigiamai temperatūrai, mechaninėms apkrovoms, reikia naudoti vidutinį tankį. Tai apibūdina medžiagų fizinę būseną.
Jei tikrasis tankis yra pastovi reikšmė ir priklauso tik nuo medžiagos kristalinės gardelės cheminės sudėties ir struktūros, tai vidutinį tankį lemia struktūros poringumas. Jis parodo homogeniškos medžiagos masės ir natūraliomis sąlygomis užimamos erdvės tūrio santykį.
Vidutinis tankis suteikia inžinieriui supratimą apie mechaninį stiprumą, drėgmės sugėrimo laipsnį, šilumos laidumą ir kitus svarbius veiksnius, naudojamus elementų konstrukcijoje.
Tūrinio tankio samprata
Sukurta birių statybinių medžiagų (smėlio, žvyro, keramzito ir kt.) analizei. Rodiklis svarbus apskaičiuojant ekonomišką tam tikrų statybinio mišinio komponentų naudojimą. Tai rodo medžiagos masės ir tūrio, kurį ji užima laisvos struktūros būsenoje, santykį.
Pavyzdžiui, jei granuliuotos medžiagos tūrinis tankis ir vidutinis grūdelių tankis yra žinomi, tada lengva nustatyti parametrą Voige. Gaminant betoną tikslingiau naudoti užpildą (žvyrą, skaldą, smėlį), kurio sausosios medžiagos poringumas yra mažesnis, nes užpildymui bus naudojama pagrindinė cemento medžiaga, o tai padidins išlaidas..
Rodikliaikai kurių medžiagų tankis
Jei paimtume kai kurių lentelių apskaičiuotus duomenis, tai jose:
- Akmens medžiagų, kuriose yra kalcio, silicio ir aliuminio oksidų, tankis svyruoja nuo 2400 iki 3100 kg/m3.
- Mediena su celiuliozės pagrindu – 1550 kg/m3.
- Organika (anglis, deguonis, vandenilis) – 800–1400 kg/m3.
- Metalai: plienas – 7850, aliuminis – 2700, švinas – 11300 kg/m3.
Taikant šiuolaikines pastatų statybos technologijas, medžiagų tankio indeksas yra svarbus laikančiųjų konstrukcijų stiprumo požiūriu. Visos šilumą izoliuojančios ir drėgmei atsparios funkcijos atliekamos naudojant mažo tankio medžiagas su uždarų ląstelių struktūra.
