कई उद्योगों में, साथ ही निर्माण और कृषि में, "भौतिक घनत्व" की अवधारणा का उपयोग किया जाता है। यह एक परिकलित मान है, जो किसी पदार्थ के द्रव्यमान का उसके द्वारा व्याप्त आयतन का अनुपात है। इस तरह के एक पैरामीटर को जानने के लिए, उदाहरण के लिए, कंक्रीट के लिए, बिल्डर्स विभिन्न प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं को डालते समय इसकी आवश्यक मात्रा की गणना कर सकते हैं: बिल्डिंग ब्लॉक्स, छत, मोनोलिथिक दीवारें, कॉलम, सुरक्षात्मक सरकोफेगी, पूल, स्लुइस और अन्य वस्तुएं।
घनत्व का निर्धारण कैसे करें
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि निर्माण सामग्री के घनत्व का निर्धारण करते समय, आप विशेष संदर्भ तालिकाओं का उपयोग कर सकते हैं, जहां ये मान विभिन्न पदार्थों के लिए दिए गए हैं। गणना के तरीके और एल्गोरिदम भी विकसित किए गए हैं जो संदर्भ सामग्री तक पहुंच नहीं होने पर ऐसे डेटा को व्यवहार में प्राप्त करना संभव बनाते हैं।
घनत्व से निर्धारित:
- हाइड्रोमीटर डिवाइस के साथ तरल पदार्थ (उदाहरण के लिए, कार बैटरी के इलेक्ट्रोलाइट के मापदंडों को मापने की प्रसिद्ध प्रक्रिया);
- ज्ञात प्रारंभिक द्रव्यमान डेटा के साथ सूत्र का उपयोग करके ठोस और तरल पदार्थ औरवॉल्यूम।
सभी स्वतंत्र गणनाओं में निश्चित रूप से अशुद्धि होगी, क्योंकि यदि शरीर का आकार अनियमित है तो आयतन को मज़बूती से निर्धारित करना मुश्किल है।
घनत्व माप में त्रुटियां
सामग्री के घनत्व की सही गणना करने के लिए, निम्नलिखित को ध्यान में रखा जाना चाहिए:
- त्रुटि व्यवस्थित है। यह एक ही पैरामीटर के कई मापों की प्रक्रिया में एक निश्चित कानून के अनुसार लगातार प्रकट होता है या बदल सकता है। उपकरण पैमाने की त्रुटि, उपकरण की कम संवेदनशीलता या गणना सूत्रों की सटीकता की डिग्री के साथ संबद्ध। इसलिए, उदाहरण के लिए, वजन का उपयोग करके शरीर के वजन का निर्धारण करना और उछाल के प्रभाव को अनदेखा करना, डेटा अनुमानित है।
- त्रुटि यादृच्छिक है। यह आने वाले कारणों से होता है और निर्धारित किए जा रहे डेटा की विश्वसनीयता पर इसका एक अलग प्रभाव पड़ता है। परिवेश के तापमान में परिवर्तन, वायुमंडलीय दबाव, कमरे में कंपन, अदृश्य विकिरण और वायु कंपन - यह सब माप में परिलक्षित होता है। इस तरह के प्रभाव से बचना पूरी तरह असंभव है।
- मानों को गोल करने में त्रुटि। सूत्रों की गणना में मध्यवर्ती डेटा प्राप्त करते समय, दशमलव बिंदु के बाद संख्याओं में अक्सर कई महत्वपूर्ण अंक होते हैं। इन वर्णों की संख्या को सीमित करने की आवश्यकता का तात्पर्य त्रुटि की उपस्थिति से है। मध्यवर्ती गणना में अंतिम परिणाम की आवश्यकता से अधिक परिमाण के कई आदेशों को छोड़कर इस अशुद्धि को आंशिक रूप से कम किया जा सकता है।
- लापरवाह त्रुटियां (चूकें) गलत के कारण होती हैंगणना, माप सीमा का गलत समावेशन या संपूर्ण रूप से उपकरण, नियंत्रण रिकॉर्ड की अवैधता। इस तरह से प्राप्त डेटा समान गणनाओं से तेजी से भिन्न हो सकता है। इसलिए इन्हें हटाकर दोबारा काम किया जाए।
सच घनत्व माप
निर्माण सामग्री के घनत्व को ध्यान में रखते हुए, आपको इसके वास्तविक मूल्य को ध्यान में रखना होगा। यही है, जब एक इकाई मात्रा के पदार्थ की संरचना में गोले, रिक्तियां और विदेशी समावेशन नहीं होते हैं। व्यवहार में, कोई पूर्ण एकरूपता नहीं होती है, उदाहरण के लिए, कंक्रीट को एक सांचे में डाला जाता है। इसकी वास्तविक ताकत निर्धारित करने के लिए, जो सीधे सामग्री के घनत्व पर निर्भर करती है, निम्नलिखित ऑपरेशन किए जाते हैं:
- संरचना एक पाउडर राज्य के लिए जमीन है। इस स्तर पर, छिद्रों से छुटकारा पाएं।
- 100 डिग्री से अधिक के तापमान पर ओवन में सुखाएं, शेष नमी नमूने से हटा दी जाती है।
- कमरे के तापमान तक ठंडा करें और पाउडर को एकरूपता देते हुए 0.20 x 0.20 मिमी की जाली के आकार वाली एक महीन छलनी से गुजारें।
- परिणामी नमूने को एक उच्च परिशुद्धता इलेक्ट्रॉनिक संतुलन पर तौला जाता है। वॉल्यूम की गणना एक तरल संरचना में डुबोकर और विस्थापित तरल (पाइकोनोमेट्रिक विश्लेषण) को मापकर वॉल्यूमेट्रिक मीटर में की जाती है।
गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:
पी=एम/वी
जहाँ m, g में नमूने का द्रव्यमान है;
V - सेमी में आयतन3।
किग्रा/मी में घनत्व माप अक्सर लागू होता है3।
औसत सामग्री घनत्व
तोयह निर्धारित करने के लिए कि नमी, सकारात्मक और नकारात्मक तापमान, यांत्रिक भार के प्रभाव में निर्माण सामग्री वास्तविक परिचालन स्थितियों में कैसे व्यवहार करती है, आपको औसत घनत्व का उपयोग करने की आवश्यकता है। यह सामग्री की भौतिक स्थिति की विशेषता है।
यदि वास्तविक घनत्व एक स्थिर मान है और केवल पदार्थ के क्रिस्टल जालक की रासायनिक संरचना और संरचना पर निर्भर करता है, तो औसत घनत्व संरचना की सरंध्रता से निर्धारित होता है। यह एक सजातीय अवस्था में सामग्री के द्रव्यमान के अनुपात को प्राकृतिक परिस्थितियों में व्याप्त स्थान की मात्रा के अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है।
औसत घनत्व इंजीनियर को यांत्रिक शक्ति, नमी अवशोषण की डिग्री, तापीय चालकता और तत्वों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले अन्य महत्वपूर्ण कारकों का एक विचार देता है।
थोक घनत्व की अवधारणा
थोक निर्माण सामग्री (रेत, बजरी, विस्तारित मिट्टी, आदि) के विश्लेषण के लिए पेश किया गया। भवन मिश्रण के कुछ घटकों के लागत प्रभावी उपयोग की गणना के लिए संकेतक महत्वपूर्ण है। यह किसी पदार्थ के द्रव्यमान के अनुपात को उस आयतन से दिखाता है जो वह ढीली संरचना की स्थिति में रहता है।
उदाहरण के लिए, यदि दानेदार सामग्री का थोक घनत्व और अनाज का औसत घनत्व ज्ञात हो, तो शून्यता पैरामीटर निर्धारित करना आसान है। कंक्रीट के निर्माण में, एक भराव (बजरी, कुचल पत्थर, रेत) का उपयोग करना अधिक समीचीन है, जिसमें शुष्क पदार्थ का कम छिद्र होता है, क्योंकि इसे भरने के लिए आधार सीमेंट सामग्री का उपयोग किया जाएगा, जिससे लागत में वृद्धि होगी.
संकेतककुछ सामग्रियों का घनत्व
यदि हम कुछ तालिकाओं का परिकलित डेटा लें, तो उनमें:
- स्टोन सामग्री का घनत्व, जिसमें कैल्शियम, सिलिकॉन और एल्यूमीनियम के ऑक्साइड होते हैं, 2400 से 3100 किग्रा प्रति मी3 के बीच भिन्न होता है।
- सेल्यूलोज बैकिंग वाली इमारती लकड़ी - 1550 किलो प्रति मीटर3।
- ऑर्गेनिक्स (कार्बन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन) - 800-1400 किग्रा प्रति मी3।
- धातु: स्टील - 7850, एल्युमिनियम - 2700, सीसा - 11300 किग्रा प्रति मी3।
आधुनिक भवन निर्माण प्रौद्योगिकियों के साथ, लोड-असर संरचनाओं की ताकत के दृष्टिकोण से सामग्री घनत्व सूचकांक महत्वपूर्ण है। सभी गर्मी-इन्सुलेटिंग और नमी-प्रूफिंग कार्य कम-घनत्व सामग्री द्वारा बंद-सेल संरचना के साथ किए जाते हैं।
