fiziskais blīvums. Blīvuma noteikšana

Instrukcija

Zinot divas iepriekš minētās vērtības, varat uzrakstīt formulu blīvuma aprēķināšanai vielas: blīvums = masa / tilpums, tādējādi tiek iegūta vēlamā vērtība. Piemērs. Ir zināms, ka ledus gabals ar tilpumu 2 kubikmetri ir 1800 kg. Atrodiet ledus blīvumu. Risinājums: blīvums ir 1800 kg / 2 metri kubā, izrādās, 900 kg dalīts ar kubikmetru. Dažreiz jums ir jāpārvērš blīvuma vienības savā starpā. Lai neapjuktu, jāatceras: 1g/cm kubā ir vienāds ar 1000 kg/m3 kubā. Piemērs: 5,6 g / cm kubā ir 5,6 * 1000 \u003d 5600 kg / m kubā.

Ūdeni, tāpat kā jebkuru šķidrumu, ne vienmēr var nosvērt uz svariem. Bet uzzini masa tas ir nepieciešams gan dažās nozarēs, gan parastās ikdienas situācijās, sākot no rezervuāru aprēķināšanas līdz krājumu daudzuma noteikšanai ūdens var ņemt līdzi kajakā vai gumijas laivā. Lai aprēķinātu masa ūdens vai jebkurš šķidrums, kas ievietots tajā vai citā tilpumā, vispirms ir jāzina tā blīvums.

Jums būs nepieciešams

• mērīšanas piederumi
• Lineāls, mērlente vai jebkura cita mērierīce
• Tvertne ūdens ieliešanai

Instrukcija

Ja jums ir nepieciešams aprēķināt masa ūdens mazā traukā to var izdarīt, izmantojot parastos svarus. Vispirms nosver trauku ar . Tad ielej ūdeni citā bļodā. Pēc tam nosver tukšo trauku. Atņemt no pilna trauka masa tukšs. Tas ir tas, kas tiks ievietots traukā ūdens. Tādējādi tas ir iespējams masa ne tikai šķidri, bet arī irdeni, ja ir iespēja tos iebērt citos traukos. Šo metodi dažkārt joprojām var novērot dažos veikalos, kur nav aprīkojuma. Pārdevējs vispirms nosver tukšu burku vai pudeli, pēc tam piepilda to ar saldo krējumu, nosver vēlreiz, nosaka saldā krējuma svaru un tikai tad aprēķina tā pašizmaksu.

Lai noteiktu masa ūdens traukā, kuru nevar nosvērt, ir jāzina divi parametri - ūdens(vai jebkuru citu šķidrumu) un trauka tilpumu. Blīvums ūdens ir 1 g/ml. Cita šķidruma blīvumu var atrast īpašā tabulā, kas parasti atrodama uzziņu grāmatās.

Ja nav mērtrauka, kurā var ieliet ūdeni, aprēķiniet trauka tilpumu, kurā tas atrodas. Tilpums vienmēr ir vienāds ar pamatnes laukuma un augstuma reizinājumu, un ar stāvošas formas kuģiem parasti nav problēmu. Skaļums ūdens burkā būs vienāds ar apaļās pamatnes laukumu līdz augstumam, kas piepildīts ar ūdeni. Reizinot blīvumu? uz tilpumu ūdens V jūs saņemsiet masa ūdens m: m=?*V.

Saistītie video

Piezīme

Masu var noteikt, zinot ūdens daudzumu un tā molāro masu. Ūdens molārā masa ir 18, jo tā sastāv no 2 ūdeņraža atomu un 1 skābekļa atoma molārām masām. MH2O = 2MH+MO=2 1+16=18 (g/mol). m=n*M, kur m ir ūdens masa, n ir daudzums, M ir molārā masa.

Visām vielām ir noteikts blīvums. Atkarībā no aizņemtā tilpuma un dotās masas aprēķina blīvumu. Tas tiek atrasts, pamatojoties uz eksperimentāliem datiem un skaitliskām transformācijām. Turklāt blīvums ir atkarīgs no daudziem dažādiem faktoriem, saistībā ar kuriem mainās tā nemainīgā vērtība.

Instrukcija

Iedomājieties, ka jums tiek dots trauks, kas līdz malām piepildīts ar ūdeni. Problēmā ir jāatrod ūdens blīvums, nezinot ne masu, ne tilpumu. Lai aprēķinātu blīvumu, eksperimentāli jāatrod abi parametri. Sāciet ar masas noteikšanu.
Paņemiet trauku un uzlieciet to uz svariem. Pēc tam izlejiet no tā ūdeni un pēc tam novietojiet trauku atpakaļ uz tiem pašiem svariem. Salīdziniet mērījumu rezultātus un iegūstiet formulu ūdens masas noteikšanai:
mob.- mc.=mv., kur mob. - trauka masa ar ūdeni (kopējā masa), mс - trauka masa bez ūdens.
Otra lieta, kas jums jāatrod, ir ūdens. Ielejiet ūdeni mērtraukā, pēc tam, izmantojot uz tā esošo skalu, nosakiet traukā esošā ūdens tilpumu. Tikai pēc tam, izmantojot formulu, atrodiet ūdens blīvumu:
ρ=m/V
Ar šī eksperimenta palīdzību var tikai aptuveni noteikt ūdens blīvumu. Tomēr noteiktu faktoru ietekmē tas var. Apsveriet svarīgākos no šiem faktoriem.

Pie ūdens temperatūras t=4 °C ūdens blīvums ir ρ=1000 kg/m^3 jeb 1 g/cm^3. Mainoties blīvumam, mainās arī blīvums. Turklāt faktori, kas ietekmē blīvumu

Viss mums apkārt sastāv no dažādām vielām. Kuģi un vannas ir būvēti no koka, gludekļi un saliekamās gultas ir no dzelzs, riepas uz riteņiem un dzēšgumijas uz zīmuļiem ir izgatavotas no gumijas. Un dažādām precēm ir dažāds svars – sulīgu gatavu meloni no tirgus viegli atnesīs jebkurš no mums, bet par tāda paša izmēra smagumu nāksies pasvīst.

Visi atceras slaveno joku: “Kas ir grūtāk? Kilograms nagu vai kilograms pūku? Mēs vairs neuzķersimies uz šo bērnišķīgo triku, zinām, ka svars abiem būs vienāds, bet apjoms būtiski atšķirsies. Tātad, kāpēc tas notiek? Kāpēc dažādiem ķermeņiem un vielām ir atšķirīgs svars vienam un tam pašam izmēram? Vai otrādi, vienāds svars dažādiem izmēriem? Acīmredzot ir kāda īpašība, kas padara vielas tik atšķirīgas viena no otras. Fizikā šo raksturlielumu sauc par matērijas blīvumu un nokārto septītajā klasē.

Vielas blīvums: definīcija un formula

Vielas blīvuma definīcija ir šāda: blīvums parāda, ar ko ir vienāda vielas masa tilpuma vienībā, piemēram, vienā kubikmetrā. Tātad ūdens blīvums ir 1000 kg / m3, bet ledus - 900 kg / m3, tāpēc ledus ir vieglāks un ziemā atrodas ūdenskrātuvju augšpusē. Tas ir, ko šajā gadījumā mums parāda matērijas blīvums? Ledus blīvums, kas vienāds ar 900 kg/m3, nozīmē, ka ledus kubs, kura malas ir 1 metrs, sver 900 kg. Un formula vielas blīvuma noteikšanai ir šāda: blīvums \u003d masa / tilpums. Šajā izteiksmē iekļautie lielumi ir apzīmēti šādi: masa - m, ķermeņa tilpums -V un blīvums ir apzīmēts ar burtu ρ (grieķu burts "ro"). Un formulu var uzrakstīt šādi:

Kā atrast vielas blīvumu

Kā atrast vai aprēķināt vielas blīvumu? Lai to izdarītu, jums jāzina ķermeņa apjoms un ķermeņa svars. Tas ir, mēs izmērām vielu, nosveram to un pēc tam vienkārši aizstājam iegūtos datus formulā un atrodam mums vajadzīgo vērtību. Un kā tiek mērīts vielas blīvums, ir skaidrs no formulas. To mēra kilogramos uz kubikmetru. Dažreiz viņi izmanto arī tādu vērtību kā grams uz kubikcentimetru. Vienas vērtības pārvēršana citā ir ļoti vienkārša. 1 g = 0,001 kg un 1 cm3 = 0,000001 m3. Attiecīgi 1 g / (cm) ^ 3 \u003d 1000 kg / m ^ 3. Jāatceras arī, ka vielas blīvums dažādos agregācijas stāvokļos ir atšķirīgs. Tas ir, ciets, šķidrs vai gāzveida. Cieto vielu blīvums visbiežāk ir lielāks par šķidrumu blīvumu un daudz lielāks par gāzu blīvumu. Iespējams, mums ļoti noderīgs izņēmums ir ūdens, kas, kā jau esam apsvēruši, cietā stāvoklī sver mazāk nekā šķidrā stāvoklī. Šīs dīvainās ūdens īpašības dēļ uz Zemes ir iespējama dzīvība. Dzīve uz mūsu planētas, kā zināms, radās no okeāniem. Un, ja ūdens izturētos tāpat kā visas citas vielas, tad ūdens jūrās un okeānos sasaltu cauri, ledus, būdams smagāks par ūdeni, nogrimtu dibenā un gultos tur, nekusot. Un tikai pie ekvatora nelielā ūdens kolonnā pastāvētu dzīvība vairāku veidu baktēriju veidā. Tāpēc varam teikt paldies ūdenim par to, ka esam.

1. attēls. Dažu vielu blīvumu tabula. Autors24 - studentu darbu tiešsaistes apmaiņa

Visiem ķermeņiem apkārtējā pasaulē ir dažādi izmēri un tilpumi. Bet pat ar vienādiem tilpuma datiem vielu masa ievērojami atšķirsies. Fizikā šo parādību sauc par matērijas blīvumu.

Blīvums ir fizikāls pamatjēdziens, kas sniedz priekšstatu par jebkuras zināmas vielas īpašībām.

1. definīcija

Vielas blīvums ir fizikāls lielums, kas parāda noteiktas vielas masu tilpuma vienībā.

Tilpuma mērvienības vielas blīvuma izteiksmē parasti ir kubikmetrs vai kubikcentimetrs. Vielas blīvuma noteikšana tiek veikta ar speciālu aprīkojumu un instrumentiem.

Lai noteiktu vielas blīvumu, tās masa jāsadala ar tās tilpumu. Aprēķinot vielas blīvumu, izmanto šādus lielumus:

ķermeņa svars ($m$); ķermeņa tilpums ($V$); ķermeņa blīvums ($ρ$)

1. piezīme

$ρ$ ir grieķu alfabēta burts "ro", un to nevajadzētu sajaukt ar līdzīgu spiediena simbolu - $p$ ("pe").

Matērijas blīvuma formula

Vielas blīvuma aprēķins notiek, izmantojot SI mērīšanas sistēmu. Tajā blīvuma vienības ir izteiktas kilogramos uz kubikmetru vai gramos uz kubikcentimetru. Varat arī izmantot jebkuru mērīšanas sistēmu.

Vielai ir dažādas blīvuma pakāpes, ja tā atrodas dažādos agregācijas stāvokļos. Citiem vārdiem sakot, vielas blīvums cietā stāvoklī atšķirsies no tās pašas vielas blīvuma šķidrā vai gāzveida stāvoklī. Piemēram, ūdens blīvums normālā šķidrā stāvoklī ir 1000 kilogrami uz kubikmetru. Sasaldētā stāvoklī ūdens (ledus) blīvums jau būs 900 kilogrami uz kubikmetru. Ūdens tvaiku blīvums normālā atmosfēras spiedienā un temperatūrā tuvu nullei grādiem būs 590 kilogrami uz kubikmetru.

Vielas blīvuma standarta formula ir šāda:

Papildus standarta formulai, ko izmanto tikai cietām vielām, ir arī formula gāzei normālos apstākļos:

$ρ = M/Vm$, kur:

• $M$ - gāzes molārā masa,
• $Vm$ - gāzes molārais tilpums.

Ir divu veidu cietās vielas:

• porains;
• vaļīgs.

2. piezīme

To fizikālās īpašības tieši ietekmē vielas blīvumu.

Viendabīgu ķermeņu blīvums

2. definīcija

Viendabīgu ķermeņu blīvums ir ķermeņa masas un tilpuma attiecība.

Vielas blīvuma jēdzienā ir iekļauta viendabīga un vienmērīgi sadalīta ķermeņa ar neviendabīgu struktūru blīvuma definīcija, kas sastāv no šīs vielas. Tā ir nemainīga vērtība, un labākai informācijas izpratnei tiek veidotas speciālas tabulas, kurās apkopotas visas ierastās vielas. Katras vielas vērtības ir sadalītas trīs komponentos:

• cietvielu blīvums;
• ķermeņa blīvums šķidrā stāvoklī;
• ķermeņa blīvums gāzveida stāvoklī.

Ūdens ir diezgan viendabīga viela. Dažas vielas nav tik viendabīgas, tāpēc tām tiek noteikts vidējais ķermeņa blīvums. Lai iegūtu šo vērtību, ir jāzina vielas ρ rezultāts katrai sastāvdaļai atsevišķi. Irdeniem un porainiem ķermeņiem ir patiess blīvums. To nosaka, neņemot vērā tukšumus tā struktūrā. Īpatnējo svaru var aprēķināt, dalot vielas masu ar kopējo tās aizņemto tilpumu.

Līdzīgas vērtības ir savstarpēji saistītas ar porainības koeficientu. Tas atspoguļo tukšumu tilpuma attiecību pret kopējo ķermeņa tilpumu, kas pašlaik tiek pārbaudīts.

Vielu blīvums ir atkarīgs no daudziem papildu faktoriem. Vairāki no tiem vienlaikus palielina šo vērtību dažām vielām un samazina pārējām. Zemā temperatūrā vielas blīvums palielinās. Dažas vielas spēj reaģēt uz temperatūras izmaiņām dažādos veidos. Šajā gadījumā ir pieņemts teikt, ka blīvums noteiktā temperatūras diapazonā uzvedas anomāli. Šādas vielas bieži ietver bronzu, ūdeni, čugunu un dažus citus sakausējumus. Augstākais ūdens blīvums ir 4 grādi pēc Celsija. Ar turpmāku karsēšanu vai dzesēšanu šis indikators var arī būtiski mainīties.

Metamorfozes ar ūdens blīvumu notiek, pārejot no viena agregācijas stāvokļa uz citu. Indekss ρ šajos gadījumos strauji maina savas vērtības. Tas pakāpeniski palielinās, pārejot uz šķidrumu no gāzveida stāvokļa, kā arī šķidruma kristalizācijas brīdī.

Ir un daudzi izņēmuma gadījumi. Piemēram, silīcijam ir mazas blīvuma vērtības sacietēšanas laikā.

Vielas blīvuma mērīšana

Lai efektīvi izmērītu vielas blīvumu, parasti tiek izmantots īpašs aprīkojums. Tas sastāv no:

• svari;
• mērierīce lineāla formā;
• mērkolba.

Ja testējamā viela ir cietā stāvoklī, tad par mērierīci izmanto mērierīci centimetra formā. Ja testējamā viela ir šķidrā agregācijas stāvoklī, tad mērījumiem izmanto mērkolbu.

Vispirms jums ir jāizmēra ķermeņa tilpums ar centimetru vai mērkolbu. Pētnieks novēro mērījumu skalu un fiksē rezultātu. Ja tiek pārbaudīta kubveida koka sija, tad blīvums būs vienāds ar malas vērtību, kas pacelta uz trešo pakāpi. Pārbaudot šķidrumu, papildus jāņem vērā trauka masa, ar kuru tiek veikti mērījumi. Iegūtās vērtības ir jāaizstāj ar universālo formulu vielas blīvumam un aprēķinātajam indikatoram.

Gāzēm indikatora aprēķināšana ir ļoti sarežģīta, jo ir jāizmanto dažādi mērinstrumenti.

Parasti vielu blīvuma aprēķināšanai izmanto hidrometru. Tas ir paredzēts, lai iegūtu rezultātus, lietojot šķidrumus. Patieso blīvumu pēta, izmantojot piknometru. Augsnes pārbauda ar Kačinska un Seidelmana urbjiem.

Daudzās nozarēs, kā arī būvniecībā un lauksaimniecībā tiek izmantots jēdziens "materiāla blīvums". Šī ir aprēķinātā vērtība, kas ir vielas masas attiecība pret tās aizņemto tilpumu. Zinot šādu parametru, piemēram, betonam, būvnieki var aprēķināt nepieciešamo tā daudzumu, lejot dažādas dzelzsbetona konstrukcijas: celtniecības blokus, griestus, monolītās sienas, kolonnas, aizsargsarkofāgus, baseinus, vārtus un citus objektus.

Kā noteikt blīvumu

Svarīgi atzīmēt, ka, nosakot būvmateriālu blīvumu, var izmantot speciālas atsauces tabulas, kur šīs vērtības ir norādītas dažādām vielām. Tāpat ir izstrādātas aprēķinu metodes un algoritmi, kas ļauj praktiski iegūt šādus datus, ja nav pieejas izziņas materiāliem.

Blīvumu nosaka pēc:

• šķidrie ķermeņi ar hidrometra ierīci (piemēram, plaši pazīstamais automašīnas akumulatora elektrolīta parametru mērīšanas process);
• cietas un šķidras vielas, izmantojot formulu ar zināmiem sākuma datiem par masu un tilpumu.

Visiem neatkarīgajiem aprēķiniem, protams, būs neprecizitātes, jo ir grūti ticami noteikt tilpumu, ja korpusam ir neregulāra forma.

Nenoteiktības blīvuma mērījumos

• Kļūda ir sistemātiska. Tas parādās pastāvīgi vai var mainīties saskaņā ar noteiktu likumu vairāku viena parametra mērījumu procesā. Tas ir saistīts ar instrumenta skalas kļūdu, ierīces zemo jutību vai aprēķinu formulu precizitātes pakāpi. Tātad, piemēram, nosakot ķermeņa svaru, izmantojot svarus un ignorējot peldspējas ietekmi, dati ir aptuveni.
• Kļūda ir nejauša. To izraisa ienākošie iemesli, un tam ir atšķirīga ietekme uz nosakāmo datu ticamību. Apkārtējās vides temperatūras izmaiņas, atmosfēras spiediens, vibrācijas telpā, neredzams starojums un gaisa vibrācijas – tas viss atspoguļojas mērījumos. Ir pilnīgi neiespējami izvairīties no šādas ietekmes.

• Kļūda vērtību noapaļošanā. Iegūstot starpposma datus formulu aprēķinā, skaitļos bieži ir daudz zīmīgu ciparu aiz komata. Nepieciešamība ierobežot šo rakstzīmju skaitu nozīmē kļūdas parādīšanos. Šo neprecizitāti var daļēji samazināt, starpaprēķinos atstājot par vairākām kārtām vairāk, nekā prasa gala rezultāts.
• Nolaidības kļūdas (neatbilstības) rodas kļūdainu aprēķinu, nepareizas mērījumu robežvērtību vai ierīces kopumā iekļaušanas dēļ, kontroles ierakstu nesalasāmības dēļ. Šādi iegūtie dati var krasi atšķirties no līdzīgiem aprēķiniem. Tāpēc tie ir jāsvītro un darbs jādara no jauna.

Patiesā blīvuma mērīšana

Ņemot vērā būvmateriāla blīvumu, jāņem vērā tā patiesais rādītājs. Tas ir, ja vienības tilpuma vielas struktūra nesatur čaulas, tukšumus un svešķermeņus. Praksē nav absolūtas vienveidības, kad, piemēram, betonu ielej veidnē. Lai noteiktu tā patieso izturību, kas tieši atkarīga no materiāla blīvuma, tiek veiktas šādas darbības:

• Struktūra tiek slīpēta līdz pulvera stāvoklim. Šajā posmā atbrīvojieties no porām.
• Žāvē temperatūrā virs 100 grādiem, atlikušo mitrumu noņem no parauga.
• Atdzesē līdz istabas temperatūrai un izsijā caur smalku sietu ar acu izmēru 0,20 x 0,20 mm, nodrošinot pulvera viendabīgumu.
• Iegūtais paraugs tiek nosvērts uz augstas precizitātes elektroniskajiem svariem. Tilpumu aprēķina tilpuma mērītājā, iegremdējot šķidruma struktūrā un izmērot pārvietoto šķidrumu (piknometriskā analīze).

Aprēķins tiek veikts pēc formulas:

kur m ir parauga masa gramos;

V ir tilpuma vērtība cm3.

Bieži izmanto blīvuma mērījumus kg/m 3 .

Vidējais materiāla blīvums

Lai noteiktu, kā būvmateriāli uzvedas reālos ekspluatācijas apstākļos mitruma, pozitīvas un negatīvas temperatūras, mehāniskās slodzes ietekmē, jāizmanto vidējais blīvums. Tas raksturo materiālu fizisko stāvokli.

Ja patiesais blīvums ir nemainīgs lielums un atkarīgs tikai no vielas kristāliskā režģa ķīmiskā sastāva un struktūras, tad vidējo blīvumu nosaka struktūras porainība. Tā ir viendabīgā stāvoklī esošā materiāla masas attiecība pret dabiskos apstākļos aizņemtās telpas tilpumu.

Vidējais blīvums dod inženierim priekšstatu par mehānisko izturību, mitruma absorbcijas pakāpi, siltumvadītspēju un citiem svarīgiem elementu konstruēšanā izmantotajiem faktoriem.

Tilpuma blīvuma jēdziens

Ieviests beztaras būvmateriālu (smiltis, grants, keramzīts uc) analīzei. Rādītājs ir svarīgs, lai aprēķinātu atsevišķu būvmaisījuma sastāvdaļu rentablu izmantošanu. Tas parāda vielas masas attiecību pret tilpumu, ko tā aizņem brīvas struktūras stāvoklī.

Piemēram, ja ir zināms granulētais materiāls un vidējais graudu blīvums, tad ir viegli noteikt voidage parametru. Betona ražošanā lietderīgāk ir izmantot pildvielu (grants, šķembas, smiltis), kam ir mazāka sausnas porainība, jo tā pildīšanai tiks izmantots cementa bāzes materiāls, kas palielinās izmaksas. .

Dažu materiālu blīvuma vērtības

Ja ņemam dažu tabulu aprēķinātos datus, tad tajās:

• materiāli, kas satur kalcija, silīcija un alumīnija oksīdus, svārstās no 2400 līdz 3100 kg uz m 3.
• Koku sugas ar celulozes pamatni - 1550 kg uz m 3.
• Organiskās vielas (ogleklis, skābeklis, ūdeņradis) - 800-1400 kg uz m 3.
• Metāli: tērauds - 7850, alumīnijs - 2700, svins - 11300 kg uz m 3.

Pie mūsdienu ēku būvniecības tehnoloģijām materiāla blīvuma rādītājs ir svarīgs no nesošo konstrukciju stiprības viedokļa. Visas siltumizolācijas un mitruma necaurlaidīgās funkcijas veic zema blīvuma materiāli ar slēgtu poru struktūru.

Visas būvmateriālu konstrukcijas un ekspluatācijas īpašības var iedalīt vairākās grupās. Uzskaitīsim tos:

• fizikālās īpašības;
• termofizisks;
• hidrofizisks;
• ķīmiskās vielas;
• mehānisks.

Vispirms parunāsim par to, kādas ir materiālu fizikālās pamatīpašības.

Viena no svarīgākajām fizikālajām īpašībām, protams, ir blīvums, kas var būt patiess un vidējs.

Patiesais blīvums ir definēts kā absolūti blīva materiāla (t.i., materiāla, kurā normālā dabiskajā stāvoklī nav tukšumu) masas attiecība pret tā tilpumu. Materiāla blīvuma aprēķins(mēs, protams, runājam par patieso blīvumu) notiek pēc šādas formulas:

Kur m ir materiāla masa (mēra gramos), Va ir tā tilpums absolūti blīvā stāvoklī (mēra cm3), un ρ ir patiesais blīvums (mēra g/cm3).

Patiesā blīvuma vērtība parāda, cik viela, kas ir materiāla pamatā, ir smaga vai viegla. Ir vērts atzīmēt, ka materiāla blīvuma aprēķins šajā opcijā ir tikai palīgs, lai to noteiktu, viņi izmanto īpašu ierīci- tilpuma mērītājs (tā cits nosaukums ir Le Chatelier ierīce). Faktiski tas ir mērcilindrs, kurā ielej ūdeni vai jebkuru citu šķidrumu, kas neietilpst ķīmiskā reakcijā ar analizējamo materiālu. Tas darbojas šādi: izpētes procesā materiāls tiek ļoti sasmalcināts, pēc tam nosvērts un pēc tam ielejams ierīcē, vienlaikus saņemot datus par tā tilpumu izspiestā šķidruma dēļ. Un pēc tam saskaņā ar iepriekš minēto formulu tieši aprēķina materiāla blīvumu.

Patiesais būvmateriālu blīvums var ievērojami atšķirties: piemēram, tēraudam tas ir 7,85 g / cm3, granītam - 2,9 g / cm3, kokam - 1,6 g / cm3 (šī vērtība ir vidēja un ir atkarīga no izmantotā materiāla).

Otrs blīvuma veids (būvmateriālu vidējais blīvums) ir materiāla masa uz tilpuma vienību tā dabiskajā formā (t.i., kopā ar tukšumiem - porām un plaisām).

Kā tiek noteikts vidējais blīvums? Formula tās noteikšanai ir:

kur ρm ir vidējais blīvums, m ir materiāla masa, Ve ir materiāla tilpums tā dabiskajā formā.

Materiāla apjomu nosaka dažādi – tas atkarīgs no tā, kāda forma ir paraugam vai izstrādājumam. Pati vidējā blīvuma vērtība atkal mainās diezgan ievērojamā diapazonā: no 10-20 kg / m3 (putupolistirola) līdz 2500 g / cm3 (smagais betons). Principā ir materiāli ar lielāku vidējo blīvumu.

Būvmateriālu vidējais blīvums ir atkarīgs no šādiem faktoriem:

• par materiāla porainību: ja porainība ir nulle, tad vidējais blīvums būs vienāds ar patieso blīvumu, un, ja porainība palielinās, vidējais blīvums samazinās (apgrieztā attiecība);
• par materiāla mitruma saturu: vidējais blīvums ir lielāks, jo vairāk ūdens būvmateriālā (pamatojoties uz to, materiāla blīvuma aprēķins notiek, kad tas ir pilnībā izžuvis).

Daudzas būvmateriālu fizikālās īpašības (piemēram, stiprība, siltumvadītspēja, ūdens uzsūkšanās) var precīzi noskaidrot, pamatojoties uz to vidējā blīvuma vērtību.

Aprakstot materiālu fizikālās pamatīpašības, nevar nepieminēt porainību, kas parāda, cik lielā mērā materiāla tilpums ir piepildīts ar tukšumiem poru un plaisu veidā. Aprēķināt būvmateriālu porainība var izdarīt, izmantojot šādu formulu:

kur P ir porainība (%), Vpor ir poru tilpums pētāmajā materiālā, Ve ir materiāla parauga tilpums tā dabiskajā formā.

Arī būvmateriālu porainību aprēķina, izmantojot citas formulas.

Būvniecībā izmantoto materiālu porainība atšķiras diezgan plašā diapazonā. Tātad, piemēram, stiklam, polimēriem un metālam tas ir 0%, granītam - 0,2-0,8%, bet siltumizolējošiem apmetumiem porainība var sasniegt 75%.

Atšķirt būvmateriālu atvērto un slēgto porainību. Tie atšķiras viens no otra ar to, ka pirmajā gadījumā poras ir atvērtas un sazinās ar vidi, bet otrajā tās ir aizvērtas. Parasti vienā un tajā pašā materiālā vienlaikus ir divu veidu poras - gan slēgtas, gan atvērtas. Porainībai ir būtiska ietekme uz dažiem būvmateriālu ekspluatācijas īpašības: piemēram, skaņu absorbējošos materiālos, lai uzlabotu skaņas absorbciju, tiek speciāli izgatavotas atvērtas poras un virsma ir perforēta.

Materiālu galvenās fizikālās īpašības neaprobežojas tikai ar blīvumu un porainību - Ir arī tāda lieta kā "tukšums", ko izmanto, runājot par produktiem, kas speciāli izveidoti ar tukšumiem iekšpusē (keramiskajos ķieģeļos ir tādi tukšumi). Runājot par definīciju, tukšuma vērtība raksturo attiecīgā produkta tilpuma aizpildīšanas pakāpi ar tukšumiem.