2020-01-14
165
Задачи 1-20 относятся к теме 1.1. «Общие свойства материалов» и посвящены определению основных физических характеристик материалов: средней и истинной плотности, пористости, водопоглощения. Средняя плотность материала определяется по формуле
(1)
где ρ ср - средняя плотность материала, г/см3
m c – масса образца в воздушно сухом состоянии, г;
Vest – объем образца в естественно плотном состоянии, г/см3.
Объем образцов правильной формы подсчитывается путем перемножения соответствующих размеров
(2)
где a, b, h – линейные размеры (длина, ширина, высота) образца, см.
Объем образцов неправильной формы и сыпучих материалов, точные линейные размеры которых определить затруднительно, определяется по объему вытесненной воды, который равен разности между массой образца при взвешивании на воздухе и массой при взвешивании в воде, разделить на плотность воды (3).
(3)
|
|
|
где mb – масса образца погруженного в воду, г;
ρb – плотность воды равная 1г/см3.
Пористость рассчитывают как отношение средней и истиной плотности ρ и γ.
(4)
Здесь P – число пористости, %;
ρист – истинная плотность материала, г/см3;
ρср - средняя плотность материала, г/см3.
Водопоглощение по массе (Вм) представляет собой отношение массы поглощенной воды к массе сухого образца
(5)
Масса поглощенной воды определяется как разность массы насыщенного водой образца (m1) и массы образца в сухом состоянии (m).
Водопоглощение по объему (Во) – отношение массы и объема поглощенной воды, его называют еще кажущейся пористостью, так как численное значение водопоглощения по объему обычно меньше пористости за счет наличия закрытых пор, не заполняемых водой.
Задачи 1-5
По имеющимся данным найти среднюю плотность образцов - кубиков.
Таблица 2 – Задачи по нахождению средней плотности
| №№ задания | Наименование горной породы | Размеры образца | Масса образца, г | ||
| a | b | h | |||
| 1 | Гранит красный | 5.11 | 5,15 | 5,04 | 343,5 |
| 2 | Гранит серый | 5,08 | 5,02 | 5,11 | 342 |
| 3 | Диабаз | 4,95 | 5,03 | 4,92 | 378 |
| 4 | Известняк | 5,00 | 5,06 | 4,96 | 326 |
| 5 | Мрамор | 5,04 | 5,00 | 5,05 | 340 |
Задачи 6-13
Найти среднюю плотность образцов горных пород, если имеются следующие результаты их гидростатического взвешивания.
Таблица 3 - Задачи по нахождению средней плотности
| №№ задания | Наименование горной породы | Результаты взвешивания, г | |
| в воздухе | в воде | ||
| 6 | Диабаз | 380 | 258 |
| 7 | Андезит | 414 | 278 |
| 8 | Кварцит | 198 | 144 |
| 9 | Мрамор | 340 | 213,5 |
| 10 | Туф | 318,8 | 40 |
| 11 | Базальт | 440 | 290 |
| 12 | Ракушечник | 387,5 | 117 |
| 13 | Известняк | 536 | 338 |
|
|
|
Задачи 14-16
Результаты гидростатического взвешивания 500 г сухой пробы сыпучих горных пород показали увеличение массы сосуда с водой после погружения в него пробы на величину Δm. Определить среднюю плотность сыпучих материалов.
Таблица 4 – Задачи по нахождению средней плотности.
| №№ задания | Наименование | Δm, г |
| 14 | Гранитный гравий | 190 |
| 15 | Гравий керамзитовый | 280 |
| 16 | Щебень известняковый | 230 |
Задачи 17-20
Найти пористость и водопоглощение по массе и по объему
Таблица 5 – Задачи по нахождению пористости и водопоглощения
| Наименование показателя | Номер задания | ||||
| 17 | 18 | 19 | 20 | ||
| известняк | гранит | кварцит | пемза | ||
| Масса образца | Сухого (m) | 229,5 | 333,0 | 337,7 | 127,8 |
| Насыщенного водой (m1) | 238,5 | 336,5 | 343,6 | 140,2 | |
| Средняя плотность ρ ср, кг/м3 | 2260 | 2620 | 2630 | 900 | |
| Истинная плотность ρист, кг/м3 | 2640 | 2650 | 2650 | 2500 | |
