· 4.2.2 Poorne materjal Materjali poorsus suur, katse käigus imaks palju vett endasse. Et vältida vedeliku imbumist kehasse kaalumisel vees, kaetakse ta parafiiniga ja kaalutakse uuesti. Parafiiniga katmisel kastetakse keha 2-3 korda sulatatud parafiini, lastes parafiinil vahepeal tarduda. Parafiiniga kaetud keha kaalutakse vees. Archimedese seaduse järgi määratakse keha maht koos parafiiniga. Seejärel leitakse parafiini ruumala: Peale seda keha maht ilma parafiinita: Ja lõpuks katsekeha tihedus: Tabel 4. Poorse materjali tihedus ja poorsus Materjali nimetus Keraamiline tellis Kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita 28,8 Parafiiniga kaetud proovikeha mass õhus 31,0 Parafiiniga kaetud proovikeha mass vees 13,5 g Keha maht koos parafiiniga 17,5 Parafiini ruumala 2,37 Keha maht 15,1
Peale keha parafiiniga katmist ning õhus ja vees kaalumist, määratakse keha maht järgmise valemiga: 5 m1 - m2 V 1 = v : valem nr 4 m1 - keha mass koos parafiiniga õhus [g] m2 - keha mass koos parafiiniga vees [g] v - vee absoluutne tihedus [g/ cm3 ] Keha katva parafiini ruumala määramine: m1 - m V p = p : valem nr 5 m - kuiva keha mass õhus ilma parafiinita p - 0,93 g/ cm3 Saame keha massi kätte valemiga: V = V 1 - V p : valem nr 6 Keha tiheduse saame arvutada valemiga: m o = V * 1000 : valem nr 7 2.1 Andmete analüüs Tabel 2.0 Ehitusmaterjalide hüdrostaatilise kaalumise tulemused Materjal Mass õhus [g] Mass parafiiniga Mass vees [g] [g] silikaat 92,2 96,8 44
m2 - keha mass koos parafiiniga vedelikus [g]; v - vee absoluutne tihedus [g/cm3] On vaja pidada meeles ka parafiini ruumalat Vp , et leida keha maht. Alguses leitakse parafiini ruumala valemiga nr 4: 3 m1-m Vp = p , Valem 4 Kus m - kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita [g]; p - parafiini absoluutne tihedus [g/cm3] (p = 0,93 g/cm3) Ja pärast leitakse keha maht V valemiga nr 5: V = V1 - Vp , Valem 5 3.2. Materjali poorsuse määramine Poorust määrati kahe erineva poorsusega materjalidel. Materjali poorsus p arvutatakse protsentides ja et leida poorsus, (valemiga nr 6) on vaja teada materjali absoluutne tihedus (graniiti puhul see on 2800 kg/m3 ning silikaati absoluutne tihedus on 2650 kg/m3).
ρv kus mp - katsekeha mass koos parafiiniga õhus mpv - katsekeha keha mass koos parafiiniga vedelikus ρv - vee tihedus 998 kg/m3 Parafiini ruumala arvutatakse valemiga: m −m V p= 1 (4) ρp kus m - kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita ρp - parafiini tihedus 930 kg/m2 Katmismeetodi puhul keha maht arvutatakse valemiga: V =V kp−V p (5) Materjali poorsus ρ protsentides arvutatakse järgmise valemiga: ρ=¿ (6) kus ρ - materjali tihedus ρabs - materjali absoluutne tihedus 4.2. Näidisarvutus Graniidi mahu leidmine, kasutan valemit (2).
Peale igakordset kastmist tuleb lasta parafiinikihil hanguda. Parafiiniga kaetud keha kaalutakse vees [G2]. Lähtudes Archimedese seadusest, määratakse keha maht koos parafiiniga [cm3] kasutades valemit 4: V1= G1 G2/ v , [Valem 4.] kus G1 - keha mass koos parafiiniga õhus [g] G2 - keha mass koos parafiiniga vedelikus [g] v vee absoluutne tihedus [g/cm3] Parafiini ruumala [cm3] Vp= G G1/ p [Valem 5.] kus G - kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita [g] p = 0,93 g/cm3 Keha maht [cm3] V0=V1-Vp [Valem 6.] Keha tihedus 0 [kg/m3] arvutatakse valemist: 0 = G/V0 *1000 [Valem 1.] Töö tulemuste vormistamine 1. Materjali poorsus on väike ja ta katse käigus praktiliselt vett ei ima. Materjali nimetus messing - proovikeha mass õhus G = 77,6[g] - proovikeha mass vees G1 = 68,2[g] - proovikeha maht V0 = 9,4 [cm3] - proovikeha tihedus 0 = 8255,32 [kg/m3] 2
kus V1 parafiiniga kaetud keha maht m1 keha mass koos parafiiniga õhus [g] m2 keha mass koos parafiiniga vedelikus [g] v vee absoluutne tihedus [g/cm3], (1g/cm3) Parafiini ruumala arvutatakse jägmise valemiga: , Valem nr: 6 kus Vp parafiini ruumala [cm3] m2 kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita [g] m1 kuiva proovikeha mass õhus koos parafiiniga [g] ( parafiini tihedus) = 0,93 g/cm3 Poorse keha matht arvutatakse järgmise valemiga: , Valem nr: 7 kus V - keha math [cm3] V1 parafiiniga kaetud keha math Vp parafiini rumala [cm3] Poorse keha tihedus arvutatakse järgmise valemiga: , Valem nr: 8
9% 72.36 45 27.4 2641 1.5% 44.29 27.6 16.7 2652 1.0% 78.01 49 29 2690 -0.4% Proovikeha mass (g) Keha maht Parafiini Katsetatav Õhus parafiiniga ruumala materjal Vees Parafiinita Parafiiniga parafiiniga cm^3 cm^3 25.26 27.95 12 15.95 2.89 49 53 23 30 4.30 Silikaattellis 35.69 38.13 17.2 20.93 2.62 16.4 17.77 8.2 9.57 1.47 62.14 66 31.6 34.4 4.15 48
4.2.1 Väikse poorsusega proovikeha Materjali nimetus: graniit -proovikeha mass õhus m=67,5 g -proovikeha mass vees m1=41,8 g -proovikeha maht Vbr=(67,5-41,8)/1=25,7 cm3 -proovikeha tihedus o=67,5/25,7*1000=2626 kg/m3~2650 kg/m3 -poorsus p=(1-2650/2700)*100=1,85% 4.2.2 Suure poorsusega proovikeha Matejali nimetus: silikaattellis -kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita m=13,1 g -parafiiniga kaetud proovikeha mass õhus m1=13,7 g -parafiiniga kaetud proovikeha mass vees m2=6,2 g -keha maht koos parafiiniga V1=(13,7-6,2)/1=7,5 cm3 -parafiini ruumala Vp=(13,7-13,1)/0,93=0,65 cm3 -keha maht V=7,5-0,65=6,85 cm3 -materjali tihedus o=13,1/6,85*1000=1912 kg/m3 -poorsus p=(1-1912/2500)*100=23,52% 5. Materjalide tiheduse tabel Tabel 5.1
m2 keha mass koos parafiiniga vedelikus [g] v vee absoluutne tihedus [g/cm3] Näide: keha mass koos parafiiniga õhus *g+ = 30 keha mass koos parafiiniga vedelikus [g] = 13,4 vee absoluutne tihedus [g/cm3] = 1 Proovikeha ruumala[cm3] : V1 4.4 Proovikeha katva parafiini ruumala arvutatakse valeminga nr. 4.4.1 [cm3] [cm3] Valem 4.4.1 Kus, m kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita m1 - keha mass koos parafiiniga õhus *g+ 5 p - [0,93 g/cm3] Näide: m = 29,0 g m1 = 30 g Proovikeha katva parafiini ruumala [cm3] : Vp 4.5 Proovikeha maht arvutatakse valemiga nr. 4.5.1 [cm3] V = V1 - Vp [cm3] Valem 4. 5. 1 Kus, V- proovikeha ruumala parafiinita [g/cm3]
2 katse Poorse materjali tiheduse määramine Materjali nim: KERAAMIKA Määrame kuiva proovikeha massi õhus [G]. Et vältida vedeliku imbumist kehasse hilisemal kaalumisel vees, katame ta parafiiniga ja kaalume uuesti [G1]. Parafiiniga katmisel kastame keha 2-3 korral sulatatud parafiini. Peale igakordset kastmist lasen parafiinikihil hanguda. Parafiiniga kaetud keha kaalume vees [G2]. - Kuiv proovikeha mass õhus ilma parafiinita G=8,3[g] - Parafiiniga kaetud proovikeha mass õhus G1= 8,8[g] - Parafiiniga kaetud proovikeha mass vedelikus G2=3,95[g] - Proovikeha maht koos parafiiniga V1= == 4,95[cm3] - Parafiini ruumala Vp= = = 0,5[cm3] - Proovikeha maht V0= V1- Vp = 4,9 - 0,5 =4,4[cm3] - Materjali tihedus = x 1000 = x 1000 = 1886,4[kg/m3] Tabel nr 2 Materjali nimetus Tihedus [kg/m3] MESSING 8484,8
Keskmine poorsus: 1,65% Poorsuse standardhälve: 0,5 Tiheduse standardhälve: 12,7 5.2.2 Materjal on poorne ning mahu määramisel nõuab parafiiniga katmist. Materjali nimetus: keraamiline tellis - kuiva keha mass õhus ilma parafiinita m= 30,02 - parafiiniga kaetud keha mass õhus m1= 31,43 - keha maht koos parafiiniga V1 = (m1 m2) / v = 0,01883 cm3 - parafiini ruumala Vp = (m1 m) / p = 0,001516 cm3 - keha maht V = V1 Vp = 0,017314 cm3 - materjali tihedus = (m / V) * 1000 = 1774 kg/m3 Tabel nr. 1.3 Jrk nr. Mass õhus, mõ Mass õhus Mass vees, Tihedus, Poorsus, p 3 [g] paraf
m2 – keha mass koos parafiiniga vedelikus [g] ρv – vee absoluutne tihedus [g/cm3], (1g/cm3) Parafiini ruumala arvutatakse jägmise valemiga: m1−m2 V p= ; ρρ kus Vp – parafiini ruumala [cm3] m2 – kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita [g] m1 – kuiva proovikeha mass õhus koos parafiiniga [g] ρρ( parafiini tihedus) = 0,93 g/cm3 Poorse keha maht arvutatakse järgmise valemiga: V =V 1−V p ; [4.7] kus V - keha math [cm3] V1 –parafiiniga kaetud keha math 5 Vp – parafiini rumala [cm3] Poorse keha tihedus arvutatakse järgmise valemiga: m
.... - proovikeha mass õhus G=................... g - proovikeha mass vees G1 =................... g - proovikeha maht ......................................................=................ cm3 - proovikeha tihedus ......................................................=................ ......... kg/m3 2. Materjal on poorne ning mahu määramisel nõuab parafiiniga katmist. Materjali nimetus ............................... - kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita G=.................. g - parafiiniga kaetud proovikeha mass õhus G1=..................... g - parafiiniga kaetud keha mass vedelikus G2=........................ g 3 - keha maht koos parafiiniga ............................................................ = .................. cm3 - parafiini ruumala ........................................................................ .....= ................ cm3 - keha maht ...................................................
vees [m2]. Edasi määratakse keha maht koos parafiiniga [cm3]: m1-m2 V 1= , Valem 1-3 v kus m1 keha mass koos parafiiniga õhus [g] m2 keha mass koos parafiiniga vedelikus [g] v vee absoluutne tihedus [g/cm3 ] Eraldi leitakse veel parafiini ruumala , Valem 1-4 abil. m1-m V p= , Valem 1- 4 p kus m1 keha mass koos parafiiniga õhus [g] m kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita [g] p = 0,93 g/cm3 Keha maht [cm3] leitakse: V= V1 Vp Valem 1- 5 Keha tihedus leitakse Valem 1-1 abil. 4.3. Materjali poorsuse leidmine 3 0 Materjali poorsus p protsentides arvutatakse valemiga: ( p= 1-
110,6 69,1 14 665 1,29 0 26,78 7 2 21,2 13,0 15 585 4,25 3604,63 4,94 2 73,8 45,5 16 608 3,42 6797,44 9,32 8 1.3. Materjal on poorne ning mahu määramisel nõuab parafiiniga katmist. -kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita m= -parafiiniga kaetud proovikeha mass õhus m1= -keha maht koos parafiiniga Vp = (m1 m) / p -parafiini ruumalaVp = (m1 m) / p -keha maht V = V1 Vp -materjali tihedus = (m / Vbr) * 1000 Tabel 2.3 Ebakorrapärase kujuga poorse ehitusmaterjali tiheduse ja poorsuse katsetulemused Mass Mass Tihed Keskmi Keskmi tihedus Jr Mass
- proovikeha mass vees G1= 74,3 [g]; G - G1 V0 = = - proovikeha maht v 9,6 cm3 G 0 = * 1000 = - proovikeha tihedus V0 8739,58 kg/ m 3 2) Materjal on poorne ning mahu määramisel nõuab parafiiniga katmist. Materjali nimetus üldine geraamika - kuiva proovikeha mass õhus ilma parafiinita G = 39,4 [g]; - parafiiniga kaetud proovikeha mass õhus G 1= 40,3 [g]; - parafiiniga kaetud keha mass vedelikus G 2= 22,16 [g]; G1 - G2 V1 = = - keha maht koos parafiiniga v 18,14 cm3 G1 - G Vp = = 0,97 - parafiini ruumala p cm 3 V0 = V1 - V p = 3
Peale kastmist lastakse parafiinikihil hanguda ning vajadusel aidatakse sõrmega parafiini pooridesse suruda. Parafiiniga kaetud keha kaalutakse vees, saades m2 [g]. Kuna materjal on kaetud parafiiniga, siis esmalt leitakse parafiini mass. Selleks tuleb parafiiniga kaetud keha massist m1 lahutada puhta keha mass m: mp = m1 m2 (4) Järgmisena leitakse parafiini ruumala Vp valemist: Vp = (m1 m) / p (5) m keha mass ilma parafiinita m1 keha mass koos parafiiniga p - parafiini tihedus 0,93 g/cm3 3 Lähtudes Archimedese seadusest, määratakse keha maht koos parafiiniga V1[cm3]: V1 = (m1 m2 ) / v (6) m1 keha mass koos parafiiniga [g] m2 keha mass koos parafiiniga vedelikus [g] v vee absoluutne tihedus v = 1 g/cm3
annaabi.ee 
