3密度试验

3密度试验
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3密度试验

密度试验是材料科学、工程检测和质量控制中常用的一种基础物理性能测试方法,主要用于测定物质单位体积的质量,从而评估其致密程度、均匀性及质量稳定性。该试验广泛应用于建筑材料(如混凝土、沥青、岩石、土壤)、金属材料、塑料制品、粉末冶金等多个领域。

密度的定义为物质的质量与体积之比,通常以“g/cm³”或“kg/m³”为单位表示。根据被测样品的性质和状态,密度试验可分为多种方法,常见的有:比重瓶法、排水法(阿基米德原理)、气体置换法、蜡封法等。例如,对于规则几何形状的固体样品,可通过测量其质量和尺寸计算体积;而对于不规则形状样品,则常采用排水法或蜡封法来测定其体积。

在实际操作中,首先需对样品进行称重,然后根据所选方法测定其体积db31/ 721-2020 夹层玻璃单位产品能源消耗限额,最后通过公式计算得出密度值。试验过程中应严格控制环境条件,如温度、湿度,避免因外界因素影响测量精度。此外,重复测量多次并取平均值,有助于提高结果的可靠性。

密度试验不仅用于材料的基本性能评估,还常作为判断材料是否符合设计要求、生产标准的重要依据。例如,在建筑工程中,混凝土试块的密度可反映其密实度和强度;在地质勘探中,岩石或土壤的密度可用于估算地层承载力和稳定性。

总之,密度试验是一种简便而有效的物理检测手段,能够为材料选择、结构设计、施工质量控制等提供科学依据,具有重要的工程应用价值。

m0——湿试样质量(g);

V—— 环刀容积(cm3);

w——试样含水率(%)。

5.2.4 本试验应进行平行测定,平行测定的差值不得大于0.03 g/cm3,取算术平均值。

5.2.5 记录格式应符合表5.2.5的要求。

表5.2.5 环刀法密度试验记录

复核 年 月 日 试验 年 月 日

5.3.1 本试验应采用下列仪器设备:

1 天平:称量500 g,分度值0.1 g。

2 其他:切土刀、石蜡、烧杯、温度计、细线、针及熔蜡加热器等。

5.3.2 试验操作应按下列步骤进行:

1 切取约30 cm3的代表性试样,削去表面浮松土及尖锐棱角,系于细线上称其质量,准确至0.1 g;并取切削余土测定含水率。

2 持线将试样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中,待全部浸没后立即提出。仔细检查试样四周的蜡膜上有无气泡存在。若有气泡应用热针刺破,并涂平孔口。待冷却后,称蜡封试样在空气中的质量,准确至0.1 g。

3 持线将蜡封试样吊在天平一端,浸没于烧杯中的水中(如图5.3.2),且勿与杯壁接触,称蜡封试样在水中的质量,准确至0.1 g。并测记水的温度,准确至1℃。

图5.3.2 蜡封法密度测定示意

4 取出试样,擦干表面水分后再称一次质量,与第一次所称质量相比较,若质量增加,则证明试样中有水浸入,应另取试样重作试验。

5 当用电子天平或电子秤测定时,先将盛水的烧杯放在称盘上,当显示稳定后,按清零键。再将蜡封试样吊在固定支架上浸没于水中,勿与杯壁接触,称量,准确至0.1 g。该质量即为蜡封试样排开液体的质量。

5.3.3 试验结果应按下列公式计算:

式中 mn——蜡封试样质量(g);

mnw——蜡封试样在水中的质量(g);

ρwT——纯水在T℃时的密度(g/cm3),查表7.3.4-3;

ρn——蜡的密度(≈0.92 g/cm3)。

2 采用用电子天平测定时

式中 mnf——蜡封试样排开水的质量(g)。

3 试样的干密度按本规程公式(5.2.3-2)计算。

5.3.4 本试验应进行平行测定,平行测定的差值不得大于0.03 g/cm3,取算术平均值。

5.3.5 记录格式应符合表5.3.5的要求。

表5.3.5蜡封法密度试验记录 蜡密度ρn= 0.92 g/cm3

复核 年 月 日 试验 年 月 日

5.4.1 本试验应采用下列仪器设备:

密度测定器:由容砂瓶、灌砂漏斗和底盘组成,如图5.4 .1所示。容砂瓶的容积为4 L;灌砂漏斗高135 mm、直径165 mm、颈部有孔径为13 mm的圆柱形阀门;容砂瓶和灌砂漏斗之间用螺纹接头联接。底盘承托灌砂漏斗和容砂瓶。

2 天平:称量10 kg,分度值5 g;称量500 g,分度值0.1 g。

3 土样筛:孔径0.25、0.50 mm。

4 其他:小铁锹、小铁铲、盛土容器等。

图5.4.1 密度测定器

5.4.2 标准砂密度的测定应按下列步骤进行:

1 标准砂宜选用粒径为0.25~0.50 mm,密度为1.47~1.61 g/cm3的洁净干燥砂。

2 将容砂瓶与灌砂漏斗经螺纹接头接紧,并作以标记,以后每次拆卸再衔接时都要接在这一位置。称组装好的密度测定器的质量(mr1),准确至5 g。

3 将干燥的密度测定器竖立(灌砂漏斗口向上)在工作台上,打开阀门,往密度测定器内注水,直至水面高出阀门,关闭阀门,倒掉漏斗中多余的水,称注满水的密度测定器总质量(mr2),准确至5 g,同时测定水温,准确至0.5 ℃。再重复测定两次,三次测值之间的差值不得大于3 ml,取三次测定值的平均值。

4 将干燥的密度测定器竖立(灌砂漏斗口向上)在工作台上,关阀门,向漏斗中灌满标准砂。打开阀门使漏斗中的砂漏入容砂瓶内,边漏边继续向漏斗中补充砂,当标准砂停止流动时迅速关闭阀门。倒掉漏斗内多余的砂,称灌满标准砂的密度测定器总质量(mr3),准确至5 g。测定过程中应避免震动。

5、容砂瓶容积按下式计算:

式中 Vr ——容砂瓶容积(cm3);

mr2——注满水的密度测定器的总质量(g);

mr1——密度测定器的质量(g)。

6 标准砂的密度按下式计算:

式中 ρsr——标准砂的密度(g/ cm3);计算至0.01 g/ cm3。

mr3——灌满标准砂的密度测定器的总质量(g)。

5.4.3 测定灌满灌砂漏斗所需标准砂的质量应按下列步骤进行:

按本章第5.4.2条第4款方法将标准砂灌满容砂瓶,并称取灌满标准砂的密度测定器的总质量(mr3)。

将灌满标准砂的密度测定器倒置(即灌砂漏斗口向下)在一洁净的平面上,打开阀们,直至砂停止流动。

迅速关闭阀们,称取剩余标准砂和密度测定器的总质量,计算流失的标准砂的质量,该流失量即为灌满漏斗所需标准砂的质量(m r4)。

重复上述步骤三次,取其平均值。

5.4.4 试验操作应按下列步骤进行:

1 按土的最大粒径不大于20mm的要求选定试坑位置,将试坑位置的地面铲平,其面积略大于试坑直径150mm,按试坑直径划出坑口轮廓线,在轮廓线内下挖至要求深度200mm处,边挖边将挖出的土放入盛土容器内,称土的质量,准确至10g,然后取代表性土样测定含水率。

2 向容砂瓶内灌满标准砂,关阀门,称灌满标准砂的密度测定器的总质量,准确至5 g。

3 将密度测定器倒置(灌砂漏斗口向下)于挖好的坑口上,打开阀门,使密度测定器内的标准砂流入坑内,当密度测定器内标准砂停止流动时关闭阀门。

4 称密度测定器和剩余标准砂的质量mr5,准确至5 g。并计算灌满试坑所用标准砂的质量(msr=mr3-mr4-mr5)。

5.4.5 试验结果应按下列公式计算:

式中 msr——灌满试坑所用标准砂的质量(g);

5.4.6 记录格式应符合表5.4.6的要求。

表5.4.6 灌砂法密度试验记录

复核 年 月 日 试验 年 月 日

5.5.1 本试验应采用下列仪器设备:

1 储水筒:直径应均匀,并附有刻度及出水管。

2 台秤:称量50 kg,分度值10 g。

3 塑料薄膜袋:由聚氯乙烯塑料薄膜制成。

4 其它:盛土容器、水准尺、钢卷尺、挖土工具等。

5.5.2 试验操作应按下列步骤进行:

1 在选定的试坑位置处铲平略大于试坑直径的地面,并根据土的最大粒径,按表5.5.2确定试坑尺寸。

2 按确定的试坑直径划出坑口轮廓线,在轮廓线内下挖至要求深度。边挖边将坑内的试样装入盛土容器内,称土的质量,准确至10 g。并取代表性土样测定含水率。

表5.5.2 试坑尺寸

3 试坑挖好后,将略大于试坑容积的塑料薄膜袋沿坑底、坑壁紧密相贴,到地面后翻开袋口,袋口周围用重物压牢固定。

4 记录储水筒内初始水位高度,打开储水筒的注水管,让水缓缓流入坑内塑料薄膜袋内。当袋内水面上升到接近坑口地面时将水流调小,待水面与坑口地面齐平时立即关闭注水管,持续3~5min,记录储水筒内水位的高度。如袋内出现水面下降时,应另取塑料薄膜袋重做试验。

5.5.3 试验结果应按下列公式计算:

式中 VP——试坑体积(cm3);

H1——储水筒内初始水位高度(cm);

db11/t 1851-2021 大型活动场地临时性建(构)筑物防雷技术要求 H2—储水筒内注水终止时水位高度(cm);

Aw——储水筒断面积(cm2)。

5.5.4 记录格式应符合表5.5.4的要求。

表5.5.4 灌水法密度试验记录

db3309/t 69-2018标准下载复核 年 月 日 试验 年 月 日.7

5.6.1 本试验应采用下列仪器设备:

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