WYZNACZENIE GĘSTOŚCI NASYPOWEJ KRUSZYWA PIASKOWO-ŻWIROWEGO
Gęstość nasypowa - teoria
Ciężar nasypowy (gęstość usypowa, gęstość nasypowa) – własność materiałów sypkich (najczęściej piasków, pospółek i kruszyw).
Jest to masa materiału (najczęściej suchego) podzielona przez objętość jaką ten materiał zajmuje. Objętość zawiera przestrzeń pomiędzy cząsteczkami, przestrzeń wewnątrz porów ciała stałego, a także objętość samego ciała stałego. Inaczej jest to też gęstość objętościowa świeżo usypanego materiału.
Gęstość usypowa ciała może się zmieniać w zależności od tego w jakim stanie lub w jaki sposób jest przechowywane. Przykładowo świeżo usypany piasek ma określoną gęstość usypową. Z upływem czasu lub w wyniku nacisku zewnętrznego piasek zmniejszy przestrzenie między cząstkami zmniejszy objętość zwiększając tym samym gęstość usypową.
Gęstość usypowa/nasypowa jest parametrem istotnym np. z punktu widzenia oceny zagrożenia wybuchem pyłów.
Określenie gęstości nasypowej kruszywa w stanie luźnym i zagęszczonym (utrzęsionym). Przebieg doświadczenia:
zważenie pustego i suchego cylindra o pojemności 1dm3,
napełnienie cylindra badanym kruszywem za pomocą łopatki z wysokości 20cm ponad jego krawędzie a następnie zasypanie liniałem nadmiaru kruszywa,
zważenie cylindra wypełnionego kruszywem,
Nałożenie na cylinder pierścienia oraz dosypanie kruszywa do $\frac{1}{3}$ jego wysokości a następnie wibrowanie przez okres 1 min.
Zdjęcie pierścienia i zsypanie liniałem nadmiaru kruszywa,
Wyznaczenie gęstości nasypowej
Gęstość nasypowa
$$\delta = \frac{m\ 2 - m\ 1}{V}$$
m 2 - masa pojemnika i próbki
m 1 - masa pustego pojemnika ( 770,35 g )
V – objętość cylindra m3 ( 1l = 0.001m3)
Gęstość nasypowa w stanie luźnym
$$\delta_{I} = \frac{2331.24 - 770,35}{0,001} = 1560,89\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
$$\delta_{II} = \frac{2288,48 - 770,35}{0,001} = 1518,76\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
$$\delta_{I\text{II}} = \frac{2349,6 - 770,35}{0,001} = 1579,25\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
$$\delta_{sr} = \frac{1560,89 + 1518,76 + 157,25}{3} = 1552,76\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
Gęstość nasypowa w stanie zagęszczonym
$$\delta_{I} = \frac{2537,7 - 770,35}{0,001} = 1767,35\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
$$\delta_{\text{II}} = \frac{2506,17 - 770,35}{0,001} = 1765,82\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
$$\delta_{I\text{II}} = \frac{2499,68 - 770,35}{0,001} = 1729,33\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
$$\delta_{sr} = \frac{1767,35 + 1765,82 + 1729,33}{3} = 1754,17\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
Wnioski
Masa kruszywa wzrosła z $1552,76\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ do $1754,17\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$ co stanowi 12,97 % przyrostu masy