Sa maraming industriya, gayundin sa konstruksyon at agrikultura, ginagamit ang konsepto ng "material density". Ito ay isang kinakalkula na halaga, na kung saan ay ang ratio ng mass ng isang substance sa volume na sinasakop nito. Ang pag-alam sa naturang parameter, halimbawa, para sa kongkreto, maaaring kalkulahin ng mga tagabuo ang kinakailangang halaga nito kapag nagbubuhos ng iba't ibang reinforced concrete structures: mga bloke ng gusali, kisame, monolithic na pader, column, protective sarcophagi, pool, sluices at iba pang mga bagay.
Paano matukoy ang density
Mahalagang tandaan na kapag tinutukoy ang density ng mga materyales sa gusali, maaari kang gumamit ng mga espesyal na talahanayan ng sanggunian, kung saan ang mga halagang ito ay ibinibigay para sa iba't ibang mga sangkap. Ang mga pamamaraan at algorithm ng pagkalkula ay binuo din na ginagawang posible na makakuha ng naturang data sa pagsasanay kung walang access sa mga reference na materyales.
Natukoy ang density mula sa:
- liquid body na may hydrometer device (halimbawa, ang kilalang proseso ng pagsukat ng mga parameter ng electrolyte ng baterya ng kotse);
- solid at liquid substance gamit ang formula na may alam na initial mass data atdami.
Lahat ng mga independiyenteng kalkulasyon, siyempre, ay magkakaroon ng mga kamalian, dahil mahirap na mapagkakatiwalaang matukoy ang volume kung ang katawan ay may hindi regular na hugis.
Mga error sa pagsukat ng density
Upang tumpak na makalkula ang density ng materyal, ang mga sumusunod ay dapat isaalang-alang:
- Ang error ay sistematiko. Lumilitaw ito palagi o maaaring magbago ayon sa isang tiyak na batas sa proseso ng ilang mga sukat ng parehong parameter. Nauugnay sa error ng sukat ng instrumento, mababang sensitivity ng device o antas ng katumpakan ng mga formula ng pagkalkula. Kaya, halimbawa, ang pagtukoy sa timbang ng katawan gamit ang mga timbang at hindi pinapansin ang epekto ng buoyancy, ang data ay tinatayang.
- Ang error ay random. Ito ay sanhi ng mga papasok na dahilan at may ibang epekto sa pagiging maaasahan ng data na tinutukoy. Mga pagbabago sa temperatura ng kapaligiran, presyon ng atmospera, panginginig ng boses sa silid, hindi nakikitang radiation at panginginig ng hangin - lahat ng ito ay makikita sa mga sukat. Imposibleng maiwasan ang gayong impluwensya.
- Error sa pag-round value. Kapag kumukuha ng intermediate data sa pagkalkula ng mga formula, ang mga numero ay kadalasang mayroong maraming makabuluhang digit pagkatapos ng decimal point. Ang pangangailangang limitahan ang bilang ng mga character na ito ay nagpapahiwatig ng paglitaw ng isang error. Ang kamalian na ito ay maaaring bahagyang bawasan sa pamamagitan ng pag-iwan sa mga intermediate na kalkulasyon ng ilang mga order ng magnitude na higit pa sa hinihingi ng huling resulta.
- Ang mga walang ingat na error (nakaligtaan) ay dahil sa malimga kalkulasyon, maling pagsasama ng mga limitasyon sa pagsukat o ang device sa kabuuan, pagiging hindi mabasa ng mga rekord ng kontrol. Ang data na nakuha sa ganitong paraan ay maaaring magkaiba nang husto mula sa mga katulad na kalkulasyon. Samakatuwid, dapat silang tanggalin at gawin muli ang gawain.
True Density Measurement
Isinasaalang-alang ang density ng materyal sa gusali, kailangan mong isaalang-alang ang tunay na halaga nito. Iyon ay, kapag ang istraktura ng sangkap ng dami ng yunit ay hindi naglalaman ng mga shell, voids at dayuhang pagsasama. Sa pagsasagawa, walang ganap na pagkakapareho kapag, halimbawa, ang kongkreto ay ibinuhos sa isang amag. Upang matukoy ang tunay na lakas nito, na direktang nakasalalay sa density ng materyal, ang mga sumusunod na operasyon ay isinasagawa:
- Ang istraktura ay dinurog hanggang sa pulbos. Sa yugtong ito, alisin ang mga pores.
- Patuyo sa oven sa temperaturang higit sa 100 degrees, ang natitirang kahalumigmigan ay aalisin sa sample.
- Palamig sa temperatura ng silid at dumaan sa isang pinong salaan na may sukat na mesh na 0.20 x 0.20 mm, na nagbibigay ng pagkakapareho sa pulbos.
- Ang resultang sample ay tinitimbang sa isang mataas na katumpakan na electronic balance. Kinakalkula ang volume sa volumetric meter sa pamamagitan ng paglubog sa likidong istraktura at pagsukat sa inilipat na likido (pycnometric analysis).
Isinasagawa ang pagkalkula ayon sa formula:
p=m/V
kung saan ang m ay ang masa ng sample sa g;
V – volume sa cm3.
Ang pagsukat ng density sa kg/m ay kadalasang naaangkop3.
Average na density ng materyal
Kayupang matukoy kung paano kumikilos ang mga materyales sa gusali sa totoong mga kondisyon ng operating sa ilalim ng impluwensya ng kahalumigmigan, positibo at negatibong temperatura, mga mekanikal na pag-load, kailangan mong gamitin ang average na density. Inilalarawan nito ang pisikal na kalagayan ng mga materyales.
Kung ang tunay na densidad ay isang pare-parehong halaga at nakasalalay lamang sa kemikal na komposisyon at istraktura ng kristal na sala-sala ng sangkap, kung gayon ang average na density ay tinutukoy ng porosity ng istraktura. Kinakatawan nito ang ratio ng masa ng materyal sa isang homogenous na estado sa dami ng espasyo na inookupahan sa mga natural na kondisyon.
Ang average na density ay nagbibigay sa engineer ng ideya ng mekanikal na lakas, antas ng moisture absorption, thermal conductivity at iba pang mahahalagang salik na ginagamit sa pagbuo ng mga elemento.
Ang konsepto ng bulk density
Ipinakilala para sa pagsusuri ng maramihang materyales sa gusali (buhangin, graba, pinalawak na luad, atbp.). Ang indicator ay mahalaga para sa pagkalkula ng cost-effective na paggamit ng ilang bahagi ng pinaghalong gusali. Ipinapakita nito ang ratio ng mass ng isang substance sa volume na sinasakop nito sa isang estado ng maluwag na istraktura.
Halimbawa, kung ang bulk density ng isang granular na materyal at ang average na density ng mga butil ay kilala, kung gayon ay madaling matukoy ang voidage parameter. Sa paggawa ng kongkreto, mas kapaki-pakinabang na gumamit ng isang tagapuno (graba, durog na bato, buhangin), na may mas mababang porosity ng tuyong bagay, dahil ang materyal na base ng semento ay gagamitin upang punan ito, na tataas ang gastos..
Mga Tagapagpahiwatigdensidad ng ilang materyales
Kung kukunin natin ang nakalkulang data ng ilang talahanayan, pagkatapos ay sa mga ito:
- Ang density ng mga materyales na bato, na naglalaman ng mga oxide ng calcium, silicon at aluminum, ay nag-iiba mula 2400 hanggang 3100 kg bawat m3.
- Timber na may cellulose backing - 1550 kg bawat m3.
- Mga Organiko (carbon, oxygen, hydrogen) - 800-1400 kg bawat m3.
- Mga metal: bakal - 7850, aluminyo - 2700, tingga - 11300 kg bawat m3.
Sa mga makabagong teknolohiya sa pagtatayo ng gusali, ang index ng density ng materyal ay mahalaga mula sa punto ng view ng lakas ng mga istrukturang nagdadala ng pagkarga. Ang lahat ng mga function ng heat-insulating at moisture-proofing ay ginagawa ng mga low-density na materyales na may closed-cell na istraktura.
