Ученик
(138),
на голосовании
2 года назад
Голосование за лучший ответ
Алексей Носиков
Знаток
(421)
2 года назад
Если верить интернету, то Абсолютная влажность – это отношение массы влаги, которую содержит образец древесины, к массе абсолютно сухой древесины этого же образца. По ГОСТ 17231-78, величина абсолютной влажности (W) высчитывается после исследования (сушки) образца, по формуле: W = (m – m0) / m0 x 100. де, (m) и (m0) – масса образца, до и после высушивания. Вы правы 1.9m0=80——>m0=800/19~42.1
1.
Масса образца камня в сухом состоянии
76 г. После насыщения образца водой его
масса увеличилась до 79 г. Определить
среднюю плотность и пористость камня,
если водопоглощение по объему его
составляет 8,2%, а истинная плотность
твердого вещества равна 2,68 г/см3.
Решение.
Находим
значение объема V
из формулы
.
Подставляя
м1 =
76 г, м2 =
79 г, Вv
= 8,2%, получаем V
= 36,59 см3.
Средняя
плотность
,
подставляем м = 76 г,V=
36,59 см3.
Получаем
ρо
= 2,08 г/ см3.
Пористость
определяется по формуле
.
Подставляем значения средней плотности
ρо
и истинной плотности ρ. П = 22,39 %.
2.Сколько получится
кирпича из 2 м3
глины, если средняя плотность кирпича
1700 кг/м3,
средняя плотность сырой глины 1600 кг/м3,
а влажность глины составляет 10%? При
обжиге сырца в печи потери при прокаливании
составляют 9% от массы сухой глины.
Решение.
Находим
массу сырой глины из формулы
,
подставляя среднюю плотность глины ρо
=1600 кг/м3,
объем V=
2м3
. Масса сырой глины = 3200 кг. После сушки
глина теряет 10%. Составляем пропорцию:
3200кг
– 100%
Х
кг – 10%
Потери
составили 320 кг, т.е. сухой глины осталось
3200 – 320 = 2880 (кг).
При
обжиге глина теряет 9%. Составляем
пропорцию:
2880
кг – 100%
Х
кг – 9%
Потери
при прокаливании = 259 кг, т.е. масса
обожженной керамики = 2880 – 259 = 2621 (кг).
Средняя
плотность кирпича = 1700 кг/м3,
находим объем партии кирпича из формулы
.
Он равен 1,54 м3.
Находим
объем одного кирпича, принимая стандартные
размеры (в м): 0,25х0,12х0,065 м. Он равен 0,00195
м3.
Находим
количество кирпича делением объема
партии кирпича на объем одного кирпича.
Находим количество штук, равное
1,54/0,00195= 790 шт.
-
Вычислить
количество связанной воды в процентах
и количество двуводно-
го
гипса СаSО4·2Н2О
при полной гидратации 5т полуводного
гипса. Атомные массы элементов: Са-40,S
-32, О-16, Н-1.
Рещение.
Записываем
реакцию гидратации полуводного гипса
CaSO4
·0,5Н2О
+
1,5Н2О
= СаSO4
·2H2O
Находим,
используя атомные массы элементов,
тонн-молекулы (т/моль).
Для
CaSO4
·0,5Н2О
т/моль = 40 + 32 + 4х16 + 0,5(2 + 16)= 145 т.
Для
СаSО4·2Н2О
т/моль = 40 + 32 + 4х16 + 2х18 = 172 т.
Составляем
пропорцию
145
т – 172 т
5
т – Х т
Находим
Х = 5,93 т . Это количество СаSО4·2Н2О.
Находим
количество связанной воды в нем.
Составляем пропорцию
172
т – 36 т
5,93
т – Х т
Находим
Х = 1,24 т. Это составляет в процентах
(пропорция)
5,93
т – 100%
1,24
– Х %
Находим
Х = 20,9 %.
4.Сколько получится
известкового теста, содержащего 50% воды,
из 3,5 т извести-кипелки, имеющей активность
80%?
Решение.
Находим,
сколько извести-кипелки в чистом виде
(без примесей), содержится в 3,5 т. Составляем
пропорцию
3,5
т – 100%
Х
т – 80%
Находим
Х = 2,8 т.
Записываем
реакцию гашения извести-кипелки
СаО
+
Н2О
= Са(ОН)2
Находим,
используя атомные массы элементов,
тонн-молекулы (т/моль).
Для
СаО т/моль = 40 + 16 = 56 т.
Для
Са(ОН)2
т/моль
= 40 + 2(2+ 16) = 76 т.
Составляем
пропорцию:
56
т – 76 т
2,8
т – Х т
Находим
Х = 3,8 т.
Находим
количество известкового теста, содержащего
50% воды. Тогда количество известкового
теста составит 3,8 т извести + 3,8 т воды =
7,6 т.
5.
Природный каменный материал в виде
образца кубической формы, ребро которого
равно 6,5 см, в воздушно–сухом состоянии
имеет массу 525 г. Определить коэффициент
теплопроводности (ориентировочный) и
возможное наименование материала.
Решение.
Находим
объем материала. V
= 6,53=
274,6 см3.
Находим
среднюю плотность материала
.
Она равна 525/274,6 = 1,91 г/см3.
Находим
коэффициент теплопроводности по формуле
Некрасова
Коэффициент
теплопроводности равен 0,61 Вт/м оС.
Полученные
данные соответствуют тяжелым известнякам
со средней плотностью 1,6…2,1 г/см3.
6.
Приготовить 160 кг битумного лака по
следующему рецепту (%): битум -18,18; гудрон
-22,75; канифоль -18,18; уайт-спирит -40,89.
Решение.
Рассчитываем
количество битума в лаке. Составляем
пропорцию
160
кг – 100%
Х
кг – 18,18 %
Получаем
Х = 29,1 кг.
Рассчитываем
количество гудрона в лаке. Составляем
пропорцию
160
кг – 100%
Х
кг – 22,75 %
Получаем
Х = 36,4 кг.
Рассчитываем
количество канифоли в лаке. Составляем
пропорцию
160
кг – 100%
Х
кг – 18,18 %
Получаем
Х = 29,1 кг.
Рассчитываем
количество уайт-спирита в лаке.
Составляем пропорцию
160
кг – 100%
Х
кг – 40,89 %
Получаем
Х = 65,4 кг.
Всего
29,1 + 36,4 + 29,1 + 65,4 = 160 (кг)
Соседние файлы в папке Материаловедение
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Влажность древесины формула расчета
Чтобы получить качественный пиломатериал, который будет в минимальной степени подвержен линейным изменениям под действием влажности окружающей среды, необходимо организовать правильную сушку материала. Но для этого иногда требуется предварительно произвести расчеты содержания влаги в структуре древесины на фактический момент.
Влажность древесины
Первым делом необходимо разобраться с самим понятием «влажность древесины» и какая она бывает. Влажность – это количество влаги, содержащейся в структуре пиломатериала, приходящейся на общий объем изделия из него или необработанного бревна.
В зависимости от количества содержащейся воды в структуре дерева влажность разделяют на:
- связанную;
- свободную.
Второй тип – это вода, которая заполняет каналы и поры древесины. Ее количественное соотношение в процентах от общей массы дерева составляет до 70%. Она первая удаляется при сушке пиломатериала любым известным способом: атмосферная сушка, камерная или вакуумная.
Первоначальная влажность древесины формула:
W = (Pн — Рс) : Рс * 100%,
где W — первоначальная влажность, %;
Рн и Рс — начальная масса и масса в абсолютно сухом состоянии образца.
Чтобы определить ее наличие, достаточно вычислить общую влажность в структуре материала и если она окажется более 30%, то свободная влага в дереве есть. Но если измерения или теоретические расчеты покажут, что процент содержания влаги меньше, то значит, что в дереве свободная влага практически выпарена.
Испарение свободной влаги из древесины не приводит к линейным изменениям пиломатериала. А когда начинается выпаивание связанной влаги, находящейся в клетках тканей, то древесина деформируется.
Чтобы определить относительной влажность древесины, существует формула, которая учитывает массу сухого бревна и начального образца. При этом вес сухого образца является эталоном и берется из справных данных к конкретной породе древесины. Для каждого типа дерева он является своим.
Но также существует понятие абсолютная влажность, которая показывает соотношение влаги в текущем образце по сравнению к влаге после его интенсивной сушки. Абсолютная влажность является результирующей, а относительная – показательной.
Смотрите также:
Естественная влажность древесины
11.10.2017
Для определения качества сушки пиломатериалов используется понятие «естественная влажность». Этот показатель характеризует количество влаги древесины сразу же после спиливания или в растущем его состоянии. Также он называется начальной влажностью, от которой ведутся расчеты методики сушки, чтобы пиломатериал не испортился из-за недосушки или пересушки. Естественная влажность в зависимости от строения древесины, его пористости и состояния окружающей […]
Подробнее >
Влажность древесины ГОСТ
11.10.2017
Древесина представляет собой самый прихотливый вид материала, применяемый во многих сферах строительства. Она применяется для сооружения несущих конструкций зданий, выполнения качественной отделки, изготовления мебели и предметов быта. Но долговечность древесины напрямую зависит от ее качества термической обработки. Важно правильно высушить пиломатериал, чтобы он не растрескивался со временем, не покрывался плесенью и не терял показатели прочности. […]
Подробнее >
Как определить влажность древесины? Основные способы.
12.10.2017
Покупая пиломатериал для осуществления строительства или изготовления мебели, окон или других изделий многие хотят получить качественный и надежный материал. Но часто покупная древесина оказывается недосушеной, что в результате приводит к ее растрескиванию, деформации или порче из-за развития процесса гниения. Вопрос, как проверить влажность древесины, актуален и остается таковым. В основном для измерения влажности используют […]
Подробнее >
Равновесная влажность древесины
12.10.2017
Для того, чтобы древесина служила долго и выполняла свои функции, ее нужно правильно высушить. Не зная, что такое равновесная и стандартная влажность, получить качественный пиломатериал не удастся. Равновесная влажность – состояние древесины, вся имеющаяся внутри структуры влага распределилась по всему объему равномерно. Это наступает только после продолжительного нахождения древесины и содержит в себе много влаги. […]
Подробнее >
Влажность свежесрубленной древесины
12.10.2017
Решая начать строительство дома (беседки) из древесины ил другого объекта, необходимо ее предварительно качественно просушить. Если не выполнить сушку, материал станет недолговечен и потеряет внешний вид уже через год службы. Но чтобы качественно высушить пиломатериал, важно знать начальные параметры древесины и ее показатели влажности. Дерево – пористый тип материала, у которого % соотношение пор достигает […]
Подробнее >
Столярная влажность древесины
12.10.2017
Древесина является универсальным строительным материалом природного происхождения. Но чтобы из нее можно было изготовить какие-либо предметы быта, мебель, выполнить строительство дома или беседки, важно ее качественно подготовить. Дело в том, что в свежесрубленном состоянии в зависимости от породы в структуре древесины может содержаться свыше 65% влажности. И при ее естественной сушке пиломатериал будет подвержен различным […]
Подробнее >
Столярная влажность древесины для изделий
13.10.2017
Древесина является универсальным строительным материалом природного происхождения. Но чтобы из нее можно было изготовить какие-либо предметы быта, мебель, выполнить строительство дома или беседки, важно ее качественно подготовить. Дело в том, что в свежесрубленном состоянии в зависимости от породы в структуре древесины может содержаться свыше 65% влажности. И при ее естественной сушке пиломатериал будет подвержен различным […]
Подробнее >
Транспортная влажность древесины
13.10.2017
Древесина — самый прихотливый в плане выдержки времени и температурных режимов строительный материал. При качественной сушке становится прочной и долговечной, а также обеспечивает сооружение привлекательным внешним видом на длительный срок. Но все это касается сухих пиломатериалов. Если в древесине останется влага, она может даже не доехать до потребителя и посинеть, покрыться плесенью или деформироваться из-за […]
Подробнее >
Изменение размеров древесины от влажности
13.10.2017
Древесина является самым капризным видом строительного и отделочного материала, который подвергается постоянным геометрическим изменением под действием многочисленных атмосферных факторов. Повышение влажности окружающей среды приводит к незамедлительным увеличением линейных параметров пиломатериала во всех направлениях. При этом происходит изменение размеров как доски, так и бруса. В ширину изменения могут достигать 12% от начального размера, а по длине […]
Подробнее >
Влажность древесины для мебели
13.10.2017
Древесина является одним из самых широко востребованных видов строительного материала, который получил большую популярность благодаря своим высоким практическим качествам. В первую очередь стоит выделить простоту в механической обработке, путем которой можно изготавливать детали и различные предметы любой необходимый формы. Например, резные стойки для стула или стола, поручни, подсвечники, резные рамки для фото и дороге. Но […]
Подробнее >
Относительная влажность древесины
14.10.2017
Древесина представляет собой гигроскопичный материал, который впитывает в себя большое количество воды и в некоторых породах процентное соотношение влаги составляет до 70% от общего веса и объема, заполняя все поры и каналы. Чтобы правильно определять практическое использование того или другого типа пиломатериалов были придуманы понятия: относительная абсолютная влажности. Первая, являясь больше ориентировочным показателем, рассчитывается исходя […]
Подробнее >
Устойчивая влажность древесины — показатель, формула.
14.10.2017
Являясь пористым материалом, древесина может впитывать в себя значительное количество влаги, величина содержания которой может достигать 70% от общей массы. И то величина различная для каждой породы и в разных атмосферных условиях. При увеличении влажности воздуха на 10%, содержание воды в дереве увеличивается как минимум на 2-3%. Но существует момент, когда древесина перестает впитывать или […]
Подробнее >
Абсолютная влажность древесины — формула. Виды влаги.
14.10.2017
Древесина содержит много пор и каналов, в которые в процессе роста или в результате намокания под дождем попадает влага. Как итог древесина набухает, что приводит к увеличению линейных размеров до 10% в зависимости от внешних условий. А для детального понимания, что такое влажность древесины, важно четко разделять типы накапливаемой воды в структуре древесины. Виды влаги […]
Подробнее >
Влажность бруса камерной сушки
14.10.2017
Строительные компании хотят получить строительный материал, для сооружения долговечных конструкций с высокими практическими показателями. Но часто брус оказывается не досушен, из-за чего он деформируется, растрескивается или покрывается плесенью. Чтобы не стать жертвой мошенников и безответственных поставщиков якобы качественных пиломатериалов, следует знать, что такое сухой брус и какими показателями он обладает. Сухой брус получил популярность для […]
Подробнее >
Влажность древесины для строительства дома — показатели
14.10.2017
Строительство частного дома – это весьма ответственное и очень важное дело, важно использовать только качественный предварительно высушенный материал до требуемого процента содержания влаги. Особенно это касается толстых досок и брусьев, которые в атмосферных условиях не могут быть полностью высушены до необходимого показателя. Качественным пиломатериал может быть после выполнения сушки с соблюдением определенных условий, температурных режимов […]
Подробнее >
Влажность древесины на корню
14.10.2017
Не всегда для получения строительного материала применяются свежесрубленные деревья с последующей термической обработкой. Нередко в качестве такого оказывается дерево, уже умершее, но все еще оставшееся стоять в роще. Такой материал по своим физическим свойствам считается намного более долговечным и выносливым. Благодаря многолетней закалке и воздействию различных факторов: ветра жары холода Дерево приобретает повышенную устойчивость к […]
Подробнее >
Связанная влага в древесине
15.10.2017
Для определения качества пиломатериалов существует такое понятие, как влажность древесины. Она указывает на количественное соотношение, выраженное в %, содержания воды в структуре древесины в массе всего образца. Особенности связанной влаги Дерево — пористый материал, он испещрен каналами и порами, туда попадает вода, питая растение необходимыми для роста минералами. Эта влага получила название свободной. И […]
Подробнее >
Прибор для измерения влажности древесины
08.11.2017
Сушка древесины представляет собой очень сложный и технологичный процесс, который может состоять из множества этапов нагрева и охлаждения пиломатериалов. Главной задачей процесса является доведение равновесной влажности до требуемого значения, которое обычно лежит в пределах от 6 до 22%. Но кроме количественного содержания воды в структуре природного материала немаловажное значение имеет его геометрия и физические свойства. […]
Подробнее >
Как определить массу сухого лакокрасочного покрытия?
Важность этого вопроса обусловлена тем, что на больших окрашенных площадях масса защитного покрытия может быть значительной, что создает дополнительную нагрузку на конструкцию. В частности, расчетом массы покрытия часто интересуются проектные организации, занимающиеся проектированием судов и судовых конструкций, однако круг лиц, испытывающих необходимость в подобной информации, не ограничивается только ими.
Наиболее точные значения массы сухого покрытия дает производитель лакокрасочного материала. Тем не менее, бывают случаи, когда массу покрытия приходится определять самостоятельно.
Ниже описан метод определения массы высохшего лакокрасочного покрытия с помощью таких характеристик ЛКМ, как объемная доля нелетучих веществ (сухой остаток по объему), плотность материала и плотность растворителя. Эти характеристики легко найти в документации производителя и других открытых источниках.
Метод имеет ряд погрешностей, о которых мы расскажем ниже, но в целом подходит для поставленной задачи.
Суть метода заключается в следующем. Теоретически, в контексте расчета массы высохшее покрытие отличается от жидкого материала на величину массы летучих веществ, испарившихся в процессе высыхания пленки. Это утверждение можно представить в виде формулы:
где
Мс – масса сухого покрытия;
Мж – масса жидкого покрытия, г;
Мл – масса летучих веществ, испарившихся в процессе высыхания.
Таким образом, задача определения массы высохшего покрытия сводится к расчету двух величин: массы жидкого покрытия и массы испарившихся летучих веществ.
Масса жидкого (только что нанесенного) покрытия определяется по формуле:
где
Мж – масса жидкого покрытия, кг/м2;
ТСП – толщина сухой пленки, мкм;
СО – объемный сухой остаток (объемная доля нелетучих веществ), %;
ρлкм – плотность лакокрасочного материала, кг/л;
10 – безразмерный коэффициент, обеспечивающий переход от одних единиц измерения к другим.
К летучим веществам, испаряющимся в процессе высыхания пленки, обычно относят растворители, входящие в состав лакокрасочного материала. Количество испаряющегося растворителя %р можно вычислить по объемному сухому остатку:
Таким образом, можно представить, что, зная сухой остаток лакокрасочного материала и плотность растворителя, можно вычислить массу испарившегося растворителя:
Объем мокрой пленки вычисляется по формуле:
где,
Vж – объем мокрой пленки, л/м2;
Объем растворителя в объеме мокрой пленки:
Масса растворителя в пленке:
Пример. Определим массу высохшего покрытия на одном квадратном метре окрашенной поверхности. Известно следующее:
– эпоксидное покрытие с плотностью 1,5 кг/л;
– толщина сухого слоя 100 мкм;
– объемная доля нелетучих веществ 75%;
– применяемый растворитель – ксилол (эта информация есть в технических описаниях на лакокрасочные материалы).
Расчет:
Определяем массу жидкого покрытия на одном квадратном метре:
Определяем объем жидкого покрытия на одном квадратном метре:
Объем растворителя в объеме жидкого покрытия составит:
Масса растворителя (плотность растворителя берем из паспорта безопасности на материал или других открытых источников):
Таким образом, масса покрытия на одном квадратном метре окрашенной поверхности в приведенном примере составит 172 г.
Приведенная процедура расчета содержит две существенные неточности, которые определяют погрешность всего метода:
- В процессе высыхания испаряться может не только растворитель. Так, например, акриловые смолы (которые являются основой для акриловых и полиуретановых лакокрасочных материалов) имеют сухой остаток менее 100%, а это означает, что после нанесения покрытия смола также теряет летучие соединения. Отметим, что эпоксидные смолы имеют сухой остаток, близкий к 100%, таким образом, для них этот фактор не имеет значения.
- В состав лакокрасочных материалов, как правило, входят не только те растворители, которые указаны в техническом описании. Более подробный перечень растворителей можно найти в паспорте безопасности на лакокрасочный материал.
Результат расчета будет более точным, если в расчет включить все летучие вещества с соответствующими плотностями каждого вещества. Однако, практика показывает, что, например, плотности различных растворителей, входящих в состав ЛКМ, не сильно отличаются друг от друга, и их разница не имеет большого влияния на результат расчета.
К погрешностям можно также отнести точность используемых чисел (количество цифр после запятой в дробях – производители ЛКМ в своих документах обычно делают округления), а также то, что на практике не весь растворитель может выходить из пленки в процессе сушки.
Все описанные погрешности могут создавать впечатление, что метод недостаточно точный и с осторожностью должен использоваться в практических расчетах. Безусловно, как мы указали выше, данные, предоставляемые производителем ЛКМ, будут более точными, но в действительности, сравнивая данные, полученные путем описанного выше расчета, и те числа, которые предоставляют производители, можно увидеть, что разница между ними не так уж и велика. Кроме того, необходимо помнить, что самая главная неточность заключается в другом: в расчетах обычно используют номинальную толщину покрытия, в то время как правильно пользоваться фактической измеренной толщиной. Но даже фактическая измеренная на объекте толщина пленки (как правило, это средняя толщина) все равно не обеспечит нужной точности расчета, поскольку учесть действительное распределение толщин по окрашенной поверхности невозможно.
Масса образца в
воздухе m2 меньше массы образца на
воздухе m1 на значение выталкивающей
силы, которая по закону Архимеда равна массе вытесненной жидкости.
Учитывая, что плотность воды ρв=1 г/см3, масса
вытесненной воды равна объему образца:
(2.5)
средняя плотность:
(2.6)
Рис. 2.2. Взвешивание образца на
гидростатических весах
где m –
масса сухого образца, г.
Результаты испытаний записывают в табл. 2.4
Таблица 2.4
|
Номер опыта |
Вид материала |
Масса сухого образца m, г |
Масса высушенного образца, г |
Средняя плотность, г/см3
|
|
|
на воздухе m1 |
в воде m2 |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Опыт 5.
Определение насыпной плотности.
Насыпная плотность (ρон) – отношение массы
сыпучего материала ко всему занимаемому им объему, включая пространство между
зернами
, г/см3
где m – масса материала, г; V – объем
сыпучего материала с пустотами, см3.
Для определения насыпной плотности используют воронку
– конус с сосудом известной ёмкости – 1000 см3.
Рис. 2.3 Воронка ЛОВ
1-
воронка;
2- задвижка;
3- мерный цилиндр объемом 1000 см3
Наполнив сосуд песком
из воронки ЛОВ и определив массу песка в нем, находят насыпную плотность
песка
, г/см3
(2.7)
где m – масса
песка в сосуде, г; V – объем песка, V=1000 см3
Насыпную плотность
определяют, как среднее арифметическое трех определений.
Насыпная плотность сыпучих материалов необходима
для расчета их объема и массы, количества транспортных средств, необходимых
для их перевозки.
Результаты
испытаний записывают в табл. 2.5
Таблица 2.5
|
Номер опыта |
Вид материала |
Масса материала с сосудом, m1, г |
Масса сосуда, m2, г |
Объем сосуда, V, см3 (л) |
Насыпная плотность
г/см3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
,Опыт 6
Вычисление общей пористости.
Используя результаты определения истинной, средней и
насыпной плотности исследуемого материала, определяют его пористость.
(2.8)
2.3. Вопросы по лекционному курсу
1.
Каким воздействиям подвергаются
строительные материалы и конструкции зданий и сооружений?
2.
На какие группы подразделяются
свойства строительных материалов? Охарактеризуйте каждую из них.
3.
Сформулируйте понятие прочности.
4.
Какова физическая природа
прочности?
5.
Что такое напряжение?
6.
Что такое модуль упругости?
7.
Что такое деформации: абсолютные,
относительные?
8.
Чем вызывается снижение реальной
прочности по сравнению с теоретической?
9.
Что такое дислокация?
10.Как
определить предел прочности на сжатие, изгиб и растяжение?
11.В чем
выражается влияние пор и влажности на прочность материала?
12.Почему с
уменьшением размера образца прочность возрастает?
13.Какие показатели
конструкций определяются прочностью?
Лабораторная работа №3
Тема: Определение влажности, водопоглощения и
водостойкости строительных материалов.
3.1 Краткие теоретические сведения
Влажность материала определяется содержанием в нем
влаги, отнесенной к массе материала в сухом состоянии.
Поглощение влаги из воздуха обусловлено
полимолекулярной адсорбцией водяных паров внутренней поверхности пористого
материала, а также капиллярной конденсацией.
Влажность материала, %:
, (3.1)
где m2, m1 – масса соответственно влажного и сухого образца.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание – внизу страницы.
