Способ определения плотности твердых материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик, > 879402 (61) Дополнительное к авт. сеид-sy— (22) Заявлено 201279 (21) 2856200/18-25 с присоединением заявки Йо— (51)pA Kli3

g 018 9 /02

Государственный комнтет

СССР яо яелаи изобретений н открытий (23) Приоритет— с

Опубликовано 071181.Бюллетень М 41 (53) УДК 532.14 (088. 8) Дата опубликования описания 0711.81 (72) Авторы изобретения

И.П.Овчинников, В.П.Войткевич, В.A.Òêà÷åâ и С.В.Падий

Стахановский филиал 1(оммунарского горно-металлургического института, Производственное объединение---."Ворошиловграджелеэобетон" (73) Заявитель (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЕРЯХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области технической физики и, в частности, к способам измерения и испытания материалов. Оно может быть использовано

5 для определения плотности материалов.

Известен способ для определения плотности материалов, в котором в пикнометр вводят замеренный объем жидкости, заполняющей микропоры, и по истечению 2-3 мин сливают не впитанную в образец жидкость, затем повторно наполняют жидкость до риски, помещают в вакуум для откачки воздуха и снова замеряют объем жидкости, дополнительно введенной до риски (1) . >5

Также известен способ для определения плотности твердой фазы почвы, при котором для удаления воздуха иэ пробы почвы намачивают в течение

10-12 ч, затем кипятят или помещают на 1 ч в вакуум.

Оставшийся воздух удаляют с помощью упругих колебаний звуковой частоты 15-20 кГц при интенсивности 22,5 вт/см f2).

Наиболее близким является способ определения плотности материалов, включающий иэмельчение и высушивание образца при температуре 105-110 С в о течение 6-8 ч, взвешивание пикномет- 30 ра с навеской образца, приготовление суспенэии и вакуумирование ее в течение 60 мин 3».

При обычных методах приготовления суспенэии воздух, находящийся в микротрещинах и углублениях частиц материала, остается в них и эащеьляется капиллярным давлением воды.

Известные методы его удаления

51, 2, 3» предусматривают создание избыточного давления воздуха, заШемленного в микротрещинах по сравнению с окружающей средой. Для этого суспензию кипятят Р2» или вакуумируют (3». И в том, и в другом случае изменение давления воздуха в микротрещинах по сравнению с первоначальным не может превышать 0,1 МПа. Что касается давления жидкости, которой защемлен этот воздух, то оно о6ратно пропорционально квадрату радиуса капилляра трещины и при соответствующих диаметрах может быть значительно выше 0,1 МПа.

Поэтому известные методы принципиально не могут обеспечить достаточной точности анализа. Для приближения к истинному значению плотности эти способы предусматривают длительное выдерживание суспензии 1 час $2», 879402

Наимено операци

0,18

0,15

0,15

0,20

0,20

0,22

1,0

96

Подготовка пикнометра с суспензией к взвешиванию, включая разборку прибора и охлаждение до нормальной температуры

0,2

0,2

60,55

1,58

2,664

2,612

l8 часов (3, при котором воздух, находящийся в микротрещинах, частично растворяется.

Целью настоящего изобретения является повышение точности и сокраще-. ние процесса определения плотности материалов.

Поставленная цель достигается тем, что вакуумирование образца производят до приготовления суспензии и в процессе ее изготовления, причем вакуумирование проводят при разряжении — 0,09 — 0,1 МПа в течение

1-2 мин.

Пример . Образец, представляющий собой кварцевый песок, измельчали в механической ступке, высушивали в сушильном шкафу при температуре 105-110 С в течение 6-8 ч. Взвешивали пикнометр, после чего около

30 r порошка с точностью до 0,01 г перенесли.в пикнометр вместимостью

100 см . Через тройной штуцер к пикнометру подсоединили два шланга: один шланг для откачки воздуха, втоПриготовление суспенэии

Подготовка к удалению воздуха и подсоединение шлангов, установка водяной бани

Удаление воздуха, включая достижение заданной температуры или разрежения

И т о r о минут: 126,37

Значение удельного веса г/см 2,626 рой конец которого соединили с вакуумнасосом, а другой шланг для подачи воды, второй конец которого подсоадинили к емкости с водой {все соединения герметичны).

Проводили вакуумирование при разряжении 0,1 MIIa в течение 1 мин, после чего в пикнометр подали воду до черты пикнометра и взвесили с точностью до 0,01 г. Потом освободили пикнометр от суспензии и взвесили его с водой, наполненной до черты. ПлотI

-! %1 ность вычислили по формулеу= " т

% + Кg + % y) где сД - навеска порошка; % — масса пикнометра с водой; gg — массапик15 нометра с водой и навесной каменного порошка в граммах.

Для сравнения опыты по определению плотности материалов проводились тремя способами; кипячением суспензии, 2П вакуумированием суспензии, вакуумированием сухого материала. Данные испытаний приведены в сравнительной таблице.

879402

Формула изобретения

Составитель В.Ермаков

Редактор Н.Коляда Техред Ж.Кастелевич

Корректор E Рошко

Заказ 9706/10 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент" г.Ужгород, ул.Проектная,4

Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа определения плотности материалов по сравнению с существующими способами обес-. печивает следующие преимущества: сокращение времени на определение удельного веса образца в 60 раз; повышение точности определения на 1,5%.

Способ определения плотности твердых материалов, включающий измельчение и высушивание образца, взвешивание пикнометра с навеской образца, приготовление суспензии, вакуумирова- 5 ние и определение объема образца, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса анализа и повышения точности измерений, вакуумирование образца и приготовление суспензии осуществляют при разряжении 0,09-0,1 МПа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 125938, кл. 9 01 Й 9/02, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

9 190648, кл. ц 01 К 1/01, 1968.

3. Волков М.И. Методы испйтания строительных, материалов. М., "Стройиздат", 1974, с.16-17 (прототип) .