Laborator materiale instalații

Lucrarea nr. 1

Densitate, compactitate, porozitate si volum de goluri

Dupa modul de prezentare (forma si structura) materiale pot fi: materiale cu forma geometrica regulata (cub, prisma, cilindru), materiale cu forma geometrica oarecare si materiale granulare. Determinarea caracteristicilor fizice (densitate, compactitate, porozitate, volum de goluri) ale materialelor se face conform SR EN 196 / 6 - 1994.

1.1. Determinarea densitatii materialelor

1.1.1. Generalitati

Dupa cum se prezinta materialele definim mai multe tipuri de densitati si anume: densitate absoluta, densitate aparenta si densitate in gramada (in vrac), in stare afanata sau indesata; densitatea se exprima in kg / m3.

a) Densitate absoluta, ?, reprezinta masa (m) unitatii de volum absolut (V), (volumul plin cu material, adica fara pori si fara goluri):

? = , (1.1)

b) Densitate aparenta, ?a, reprezinta masa unitatii de volum aparent, Va (volumul materialului ce include porii si golurile):

?a = , (1.2)

c) Densitate in gramada (in vrac), ?g, se determina pentru materialele granulare (ex. ciment, ipsos, nisip, pietris, etc.) si reprezinta masa unitatii de volum in gramada, Vg (volumul materialului ce include si spatiile intergranulare):

?g = , (1.3)

Determinarea experimentala a densitatii materialelor consta in cantarirea probei de material, cu o balanta potrivita, pentru aflarea masei, si determinarea volumului prin doua metode:

- prin calcul - se aplica probelor care au forma regulata;

- prin dezlocuire - se aplica probelor ce au forma oarecare, inclusiv celor granulare. In acest caz se utilizeaza un lichid, care este inert in raport cu materialul a carei densitate vrem sa o determinam.

1.1.2. Metode de determinare a densitatii materialelor

1.1.2.1. Determinarea densitatii absolute, ?, se poate realiza pe corpuri cu forma geometrica regulata (cub, prisma, cilindru), cu forma geometrica oarecare si pe materiale poroase.

a) Aparatura

- Balanta tehnica;

- Balanta hidrostatica;

- Epruvete sub forma de cub, prisma si cilindru;

- Rigla;

- Subler;

- Biureta si balon de 50 cm3.

b) Mod de lucru

b1) Determinarea densitatii absolute a corpurilor cu forma geometrica regulata

Pentru determinarea densitatii absolute, mai intai, se determina masa, m, prin cantarire, pentru fiecare epruveta. Apoi, se masoara cu sublerul dimensiunile epruvetelor si se calculeaza volumul, V. Inlocuind valorile obtinute in relatia 1.1 se calculeaza densitatea absoluta pentru fiecare epruveta in parte.

b2) Determinarea densitatii absolute a unui corp cu forma geometrica oarecare (granula de piatra) prin cantarire cu balanta hidrostatica. Balanta hidrostatica este o balanta cu brate de inaltimi inegale, care ne permite sa cantarim un corp solid in aer si sub apa.

Epruveta se cantareste in aer, m1, si sub apa, m2, dupa care, se calculeaza densitatea epruvetei, ?corp, cu relatia 1.10.

Determinarea se bazeaza pe legea lui Arhimede, care arata ca forta Arhimedica, FA, este egala cu greutatea apei dezlocuita de corp (epruveta), G (rel. 1.4).