Բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպես նաև շինարարության և գյուղատնտեսության մեջ կիրառվում է «նյութական խտություն» հասկացությունը։ Սա հաշվարկված արժեք է, որը նյութի զանգվածի հարաբերակցությունն է նրա զբաղեցրած ծավալին: Իմանալով նման պարամետրը, օրինակ՝ բետոնի համար, շինարարները կարող են հաշվարկել դրա պահանջվող քանակությունը տարբեր երկաթբետոնե կոնստրուկցիաներ լցնելիս՝ շինանյութեր, առաստաղներ, միաձույլ պատեր, սյուներ, պաշտպանիչ սարկոֆագներ, լողավազաններ, ջրանցքներ և այլ առարկաներ։
Ինչպես որոշել խտությունը
Կարևոր է նշել, որ շինանյութերի խտությունը որոշելիս կարող եք օգտագործել հատուկ տեղեկատու աղյուսակներ, որտեղ նշված արժեքները տրված են տարբեր նյութերի համար: Մշակվել են նաև հաշվարկման մեթոդներ և ալգորիթմներ, որոնք հնարավորություն են տալիս գործնականում ստանալ նման տվյալներ, եթե չկա մուտք դեպի տեղեկատու նյութեր։
Խտությունը որոշվել է՝
- հեղուկ մարմիններ հիդրոմետրային սարքով (օրինակ՝ ավտոմեքենայի մարտկոցի էլեկտրոլիտի պարամետրերի չափման հայտնի գործընթացը);
- պինդ և հեղուկ նյութեր՝ օգտագործելով բանաձևը հայտնի նախնական զանգվածի տվյալներով ևծավալը։
Բոլոր անկախ հաշվարկները, իհարկե, կունենան անճշտություններ, քանի որ դժվար է հուսալիորեն որոշել ծավալը, եթե մարմինն ունի անկանոն ձև:
Սխալներ խտության չափումների մեջ
Նյութի խտությունը ճշգրիտ հաշվարկելու համար պետք է հաշվի առնել հետևյալը.
- Սխալը համակարգված է: Այն հայտնվում է անընդհատ կամ կարող է փոխվել որոշակի օրենքի համաձայն՝ նույն պարամետրի մի քանի չափումների գործընթացում։ Կապված է գործիքի սանդղակի սխալի, սարքի ցածր զգայունության կամ հաշվարկման բանաձևերի ճշգրտության աստիճանի հետ: Այսպիսով, օրինակ, մարմնի քաշը որոշելով կշիռներով և անտեսելով լողացողության ազդեցությունը, տվյալները մոտավոր են:
- Սխալը պատահական է: Դա պայմանավորված է մուտքային պատճառներով և այլ կերպ է ազդում որոշվող տվյալների հավաստիության վրա: Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխությունները, մթնոլորտային ճնշումը, սենյակում թրթռումները, անտեսանելի ճառագայթումը և օդի թրթռումները - այս ամենը արտացոլվում է չափումների մեջ: Նման ազդեցությունից խուսափելը լիովին անհնար է։
- Սխալ կլորացման արժեքներում: Բանաձևերի հաշվարկում միջանկյալ տվյալներ ստանալիս թվերը հաճախ ունենում են բազմաթիվ նշանակալի թվեր տասնորդական կետից հետո: Այս նիշերի քանակը սահմանափակելու անհրաժեշտությունը ենթադրում է սխալի առաջացում: Այս անճշտությունը կարող է մասամբ կրճատվել՝ միջանկյալ հաշվարկներում թողնելով մի քանի կարգ ավելի մեծության, քան պահանջում է վերջնական արդյունքը։
- Անզգույշ սխալները (վրիպումները) պայմանավորված են սխալներովհաշվարկներ, չափումների սահմանաչափերի կամ ամբողջ սարքի սխալ ընդգրկում, հսկիչ գրառումների անընթեռնելիություն։ Այս կերպ ստացված տվյալները կարող են կտրուկ տարբերվել նմանատիպ հաշվարկներից։ Հետևաբար, դրանք պետք է ջնջվեն և աշխատանքը նորից կատարվի։
Իսկական խտության չափում
Հաշվի առնելով շինանյութի խտությունը՝ պետք է հաշվի առնել դրա իրական արժեքը։ Այսինքն, երբ միավոր ծավալի նյութի կառուցվածքը չի պարունակում պատյաններ, դատարկություններ և օտար ընդգրկումներ։ Գործնականում բացարձակ միատեսակություն չկա, երբ, օրինակ, բետոնը լցվում է կաղապարի մեջ։ Նրա իրական ուժը որոշելու համար, որն ուղղակիորեն կախված է նյութի խտությունից, կատարվում են հետևյալ գործողությունները՝
- Կառուցվածքը մանրացված է մինչև փոշու վիճակ: Այս փուլում ազատվեք ծակոտիներից։
- Չորացրեք ջեռոցում 100 աստիճանից բարձր ջերմաստիճանում, մնացած խոնավությունը հանվում է նմուշից։
- Հովացրեք մինչև սենյակային ջերմաստիճանը և անցկացրեք 0,20 x 0,20 մմ ցանցի բարակ մաղի միջով՝ փոշու միատարրություն հաղորդելով։
- Ստացված նմուշը կշռվում է բարձր ճշգրտության էլեկտրոնային հաշվեկշռի վրա: Ծավալը հաշվարկվում է ծավալային մետրում՝ ընկղմվելով հեղուկ կառուցվածքի մեջ և չափելով տեղահանված հեղուկը (պիկնոմետրիկ անալիզ):
Հաշվարկը կատարվում է ըստ բանաձևի՝
p=m/V
որտեղ m-ը նմուշի զանգվածն է g;
V – ծավալը սմ3.
Խտության չափումը կգ/մ-ով հաճախ կիրառելի է3.
Նյութի միջին խտություն
Դեպիորոշելու համար, թե ինչպես են շինանյութերը պահվում իրական աշխատանքային պայմաններում խոնավության, դրական և բացասական ջերմաստիճանների, մեխանիկական բեռների ազդեցության տակ, անհրաժեշտ է օգտագործել միջին խտությունը: Այն բնութագրում է նյութերի ֆիզիկական վիճակը։
Եթե իրական խտությունը հաստատուն արժեք է և կախված է միայն նյութի բյուրեղային ցանցի քիմիական բաղադրությունից և կառուցվածքից, ապա միջին խտությունը որոշվում է կառուցվածքի ծակոտկենությամբ։ Այն ներկայացնում է համասեռ վիճակում գտնվող նյութի զանգվածի հարաբերությունը բնական պայմաններում զբաղեցրած տարածության ծավալին։
Միջին խտությունը ինժեներին պատկերացում է տալիս մեխանիկական ամրության, խոնավության կլանման աստիճանի, ջերմային հաղորդունակության և տարրերի կառուցման մեջ օգտագործվող այլ կարևոր գործոնների մասին:
Զանգվածային խտության հայեցակարգ
Ներդրված է զանգվածային շինանյութերի (ավազ, մանրախիճ, ընդլայնված կավ և այլն) վերլուծության համար: Ցուցանիշը կարևոր է շենքի խառնուրդի որոշակի բաղադրիչների ծախսարդյունավետ օգտագործման հաշվարկի համար: Այն ցույց է տալիս նյութի զանգվածի հարաբերակցությունը այն ծավալին, որը նա զբաղեցնում է չամրացված կառուցվածքում:
Օրինակ, եթե հայտնի են հատիկավոր նյութի զանգվածային խտությունը և հատիկների միջին խտությունը, ապա հեշտ է որոշել voidage պարամետրը: Բետոնի արտադրության մեջ առավել նպատակահարմար է օգտագործել լցոնիչ (խիճ, մանրացված քար, ավազ), որն ունի չոր նյութի ավելի ցածր ծակոտկենություն, քանի որ այն լցնելու համար օգտագործվելու է ցեմենտային հիմք, ինչը կբարձրացնի ծախսերը։.
Ցուցանիշներորոշ նյութերի խտություն
Եթե վերցնենք որոշ աղյուսակների հաշվարկված տվյալները, ապա դրանցում՝
- Քարե նյութերի խտությունը, որոնք պարունակում են կալցիումի, սիլիցիումի և ալյումինի օքսիդներ, տատանվում է 2400-ից մինչև 3100 կգ/մ3.
- Ցելյուլոզային հիմքով փայտանյութ - 1550 կգ/մ3.
- Օրգանական նյութեր (ածխածին, թթվածին, ջրածին) - 800-1400 կգ/մ3.
- Մետաղներ՝ պողպատ - 7850, ալյումին - 2700, կապար - 11300 կգ/մ3.
Շենքերի կառուցման ժամանակակից տեխնոլոգիաներով նյութի խտության ինդեքսը կարևոր է կրող կառույցների ամրության տեսանկյունից։ Ջերմամեկուսիչ և խոնավամեկուսիչ բոլոր գործառույթներն իրականացվում են ցածր խտության նյութերով՝ փակ բջիջներով:
