Плотность бетона физика 7 класс
Обновлено: 31.05.2024
Что представляет собой плотность бетона
Практически в любом виде строительства сегодня используют бетон (железобетон). Этому материалу характерны высокие эксплуатационные характеристики, поэтому его широко используют в гражданском и военном строительстве. Например, из него изготавливают монолитные и сборные здания, дорожные и железнодорожные мосты, торговые площади и склады. Качество и срок эксплуатации сооружения зависят от марки используемого в нем материала. Чем больше марка материала, тем он более качественный и прочный. К примеру, довольно качественным является раствор марки в25(м350), который используется на многих объектах. Плотность бетона в25 в среднем составляет 2,42 т/м3.
Что такое плотность
Плотность – это соотношение массы материла к объему. В документации она имеет обозначение — кг/м3 или т/м3, реже – в г/см3, где разница заключается в разрядности цифр (по сути, эти числовые параметры одни). В маркировке удельная плотность бетона обозначается буквой D и указывается в кг/ м3 бетона
Большая плотность материала позволяет ему обладать высоким сопротивлением к поверхностному износу. Также она определяет сопротивление материала к нагрузкам и перегрузкам. Поэтому более плотные растворы используют в строительстве сложных и требовательных объектов. Менее плотные растворы используют в менее требовательных и менее ответственных конструкциях (пешеходные дорожки, плиты перекрытия и т.д.). Например, таким материалом является смесь марки B15 (м200). Плотность бетона в15 варьируется в пределах 1,6 – 2,4 т/м3.
Это параметр зависит от:
- пропорции компонентов;
- марки цемента;
- размера зерен песка;
- размера и типа щебня;
- состава и объема воды в растворе;
- способа и условий набора прочности;
- использование пластификаторов.
Все перечисленные выше факторы требуется обязательно учитывать при изготовлении материала нужных параметров. При этом не забывают про коэффициент усадки данного материала.
Как повлиять на плотность (объемный вес)
Плотность данного материала больше всего зависит от свойств компонентов раствора. Именно поэтому их нужно подбирать с особым вниманием, чтобы в итоге получился материал требуемой плотности. На данный параметр материала влияют многие аспекты.
Для получения раствора требуемой плотности нужно:
- Использовать наиболее мелкий по размерам наполнитель. Благодаря этому удается уменьшить количество пустот в ЖБИ.
- Уменьшить количество воды. Но необходимо учитывать, что подвижность раствора должна быть нормальной. С густым и тяжелым раствором тяжело работать, в частности при заливке сложных по форме и больших по размерам конструкций.
- Уплотнять раствор механическим способом или вручную. Уплотняется вибраторами или арматурой.
- Искусственный подогрев залитой смеси. Это позволяет влаге быстрее испаряться, при этом увеличивается масса и плотность материала.
- Выбирать расширяющийся или безусадочный цемент. К примеру, можно использовать глиноземистый цемент или портландцемент. Благодаря этому материал будет с небольшой пористостью, а его качество не ухудшится.
- Использование пластификаторов. Добавки позволяют уменьшить требуемое для изготовления раствора количество воды и сохранить его подвижность. Благодаря этому удастся повысить плотности материала.
- Вакуумирование. Данный технологический процесс довольно сложный, поэтому он используется только в промышленном производстве.
Вес бетона в зависимости от его марки
Приведенная ниже кг м3 таблица отображает приблизительный вес материала в зависимости от его марки. Проще говоря — это средняя плотность бетона.
Маркировку смеси всегда указывают в нормативной документации.
Самые распространенные марки:
Марка считается одним из главных параметров данного материала, потому что она отражает его способности выполнять различные функции. Именно из-за этого нужно первым делом обращать внимание на марку раствора во время покупки. Данный материал имеет много различных характеристик: подвижность, водонепроницаемость, морозоустойчивость и т.д. Но они часто отходят на второй план.
Прочность смеси в процессе твердения изменяется: до максимального значения она доходит не сразу, а только после окончания периода затвердевания (28 суток). Например, через четыре дня после заливки фундамента она будет одной, а через 8 дней другой. За данный период он может набрать 70 % прочности. Набор прочности не останавливается даже после 28 суток, потому что через 6 месяцев она становиться еще больше.
Как определить вес самостоятельно
Определить массу этого материала самостоятельно возможно, но нужно знать его тип и структуру. Ниже можно ознакомиться с массой данного материала по заполнителю.
Особо тяжелые виды
Этот материал отличается большим удельным объемным весом выше 2500 кг/м3 бетона. Такого показателя удается добиться с помощью добавления в раствор магнезитовых, баритовых и других заполнителей, которым характерен большой вес. В строительстве частных домов их почти не используют, потому что они предназначены для строительства объектов и сооружений, к которым предъявляются большие требования к прочности и безопасности. Эти материалы бывают следующих марок: М400 и более. Конечно, в среднем плотность бетона М400 составляет 2430 кг, но она может быть выше.
Данные материалы является пористыми. В их состав входят облегченные заполнители (например, им может являться керамзит) и песок
Особо легкие виды
Плотность бетона кг/м3 — Таблица, классификация, марки!
Классификация бетона по плотности:
От пористости материала напрямую зависит его удельный вес: чем больше в его структуре воздуха, тем он легче.
Ниже на картинке отражены виды бетонов по структуре и плотности.
Зависимость плотности и марки прочности
Непосредственной зависимости прочности и объемного веса нет. Плотность бетона кг м3 во многом зависит от марки цемента (или иного связывающего вещества). Для приготовления плотного материала с высокой несущей способностью нужно использовать портландцемент высокого класса (на два–три уровня больше).
Зависимость плотности данного материала от наполнителя
Вес готовой конструкции также зависит от массы наполнителя и армирования. Например, плотность железобетона зависит от сечения используемой арматуры.
Во время выбора данного материала нужно учитывать, что его масса и прочность непосредственно зависят друг от друга. Нужно помнить также, что при большем весе кубометра материала, его пористость ниже, а также меньше его теплоизоляционные и звукопоглощающие характеристики. К примеру, большая плотность тяжелого бетона говорит о том, что в нем почти нет пор.
Related Posts
Критерии выбора защитных средств для бетонных конструкций Добавки в бетон для гидроизоляции применяемые в строительной…
В строительстве термин «зимние условия» не соответствует общепринятому календарному понятию. Началом зимних условий в строительстве…
Для предотвращения коррозии арматуры в железобетонных изделиях предусмотрен такой не хитрый способ как защитный слой.…
Таблица плотностей
Плотность - это скалярная физическая величина, которая определяется как отношение массы тела к занимаемому этим теломобъёму или площади (поверхностная плотность).
Плотность - это скалярная физическая величина, которая определяется как отношение массы тела к занимаемому этим теломобъёму или площади (поверхностная плотность). Для обозначения плотности обычно используется символ .
Плотность вещества в динамике.
Плотность вещества – физическая величина, показывающая, чему равна масса в единице объема этого вещества.
Масса тела зависит не только от его размеров, но и от вещества, из какого оно состоит. Тела одинакового оъема, изготовленные из разных веществ, имеют разные объемы. Например, свинец объемом 1 м 3 имеет массу 13000 кг, а железо того же объема весит 7800 кг.
Формула для вычисления плотности будет иметь вид:
Единицей плотности в СИ принят килограмм на кубический метр (кг/м 3 ). Плотность вещества выражается также в граммах на кубический сантиметр (г/см 3 ).
Плотность одного и того же вещества в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком и газообразном) различна. Например, плотность воды равна 1000 кг/м 3 , льда – 900 кг/м 3 , водяного пара – 059 кг/м 3 (при 0 0 Ц и нормальном атмосферном давлении).
Помогите ответить. Параграф 22, упражнение 7 номера 1-3. Перышкин 7 класс физика
1. Плотность редкого металла осмия равна 22 600 кг . Что это означает?
2. Пользуясь таблицами плотностей (табл. 2, 3), определите, плотность какого вещества больше: цинка или серебра; бетона или мрамора; бензина или спирта.
3. Три кубика — из мрамора, льда и латуни — имеют одинаковый объём. Какой из них имеет большую массу, а какой — меньшую?
Жанна Винт
Пожаловаться
записывай
Упражнение 7
№1
Это значит, что если поставить на весы один кубический метр Осмия, то увидим, что его масса равна 22600 кг или 22,6 т.
№2
Плотность серебра больше плотности цинка;
плотность мрамора больше плотности бетона;
плотность спирта больше плотности бензина.
№3
В условии прописано, что объем всех кубиков одинаков, поэтому, сравнивая их массу, будем обращать внимание только на плотность. Взяв данные из таблицы 2, мы увидим, что большую массу имеет кубик латуни (pлатуни = 8500 кг/м3), а меньшую — кубик льда (pльда = 900 кг/м3)
помогите. Физика, 7 класс, лаба 5
еще одна лаба для контрольной проверки знаний! Помогите, пожалуйста
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТВЁРДОГО ТЕЛА
Цель работы
Научиться определять плотность твёрдого тела с помощью весов и измерительного цилиндра.
Приборы и материалы
Весы с разновесами, измерительный цилиндр (мензурка), твёрдое тело, плотность которого надо определить, нитка (рис. 203).
УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ
1. Повторите по учебнику § 22 «Плотность вещества».
2. Измерьте массу тела на весах
3. Измерьте объём тела с помощью мензурки
4. Рассчитайте по формуле ρ = m/V плотность данного тела.
5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 10.
Всем спасибо!
Подготовка к олимпиадам: плотность вещества, 7 класс.
Задача 1. Стеклянный стакан имеет форму куба с длиной ребра см. Внутренняя часть стакана также является кубом с длиной ребра см. После того, как стакан доверху заполнили водой и поставили на весы, их показания оказались равными г. Определите плотность вещества, из которого изготовлен стакан. Ответ выразите в г/см , округлив до десятых. Плотность воды г/см .
Давайте найдем объем воды, которая поместится в стакан:
Найдем объем стекла стакана:
Тогда масса стакана с водой сложится из массы стекла и воды в нем:
Откуда плотность стекла стакана равна:
Ответ: 1,5 г/см .
Задача 2. Во сколько примерно раз великан ростом в 2 м тяжелее карлика ростом в 1 м? Решить задачу в предположении, что у них схожее телосложение.
Так как коэффициент подобия равен 2, то объемы великана и карлика при схожем телосложении отличаются в 8 раз (в ). Тогда при одной и той же плотности их массы тоже будут отличаться в восемь раз.
Задача 3. В бочку объёмом 90 л, которая была на две трети объёма заполнена мёдом, залез Винни-Пух. При этом уровень мёда поднялся до краев и 9 кг меда вытекли наружу. Из бочки осталась торчать только голова Винни-Пуха, объём которой равен одной десятой объёма медведя. Определите массу Винни-Пуха, если его средняя плотность 1000 кг/м . Плотность мёда 1500 кг/м . Ответ дать в кг. Округлить до целых.
Мед в бочке занимал 60 л – это две трети от 90 л. Когда Пух влез, то вылилось 9 кг меда. Не литров, а килограммов! Определим, сколько это по объему:
Шесть тысячных метра кубического – это 6 литров. Следовательно, Пуха заняли 30 литров и еще 6 – всего 36 л. Тогда:
Теперь найдем массу Пуха, умножив его объем на плотность:
Задача 4. В одной стране геолог нашел чёрный метеорит с вкраплениями золота. Плотность чёрного метеоритного вещества оказалась кг/м . Плотность золота кг/м . Масса всего метеорита кг, а его средняя плотность кг/м . На чёрном рынке геологу за чёрный метеорит сходу предложили 6000 долларов. И геолог согласился на сделку. Во сколько раз реальная стоимость золота из метеорита больше суммы, полученной геологом? В то время тройская унция золота стоила 1700 долларов. А одна тройская унция равна грамма. Ответ округлить до целых.
Масса метеорита складывается из массы черного вещества и массы золота:
Средняя плотность вещества метеорита равна
Нам надо узнать массу золота:
То есть 446 г. Значит, все золото метеорита составляло
унции. Стоимость этого золота по тем временам составила бы
долларов. Продешевил геолог, можно было выручить в 4 раза ( ) больше.
Задача 5. В одном галлоне литра. Один баррель легкой нефти весит кг. Плотность нефти кг/м . Во сколько раз баррель больше галлона? Ответ округлить до целого.
Определим, сколько занимает баррель по объему:
Или 159 литров. Чтобы узнать, во сколько раз баррель больше галлона, разделим объем барреля на объем галлона:
Таблицы плотностей некоторых веществ
Таблица плотностей – первая таблица значений физических величин, с которой вы знакомитесь. В предыдущем параграфе вы узнали способ «рождения» аналогичных таблиц – проведение многочисленных измерений и последующих вычислений.
Вам уже известно, что при изменениях температуры объём тел меняется. Как следствие, меняется и плотность. Например, при 0°С и нормальном атмосферном давлении масса 1 м³ воздуха равна 1,3 кг, а при 100°С из-за теплового расширения в 1 м³ помещается 950 г воздуха (см. рисунок). Поэтому в таблицах со значениями плотностей всегда указана температура (см. таблицы далее).
Плотность всех веществ зависит и от давления, оказываемого на них. Например, на высоте 10 км атмосферное давление значительно меньше, чем вблизи земли, в результате чего там масса 1 м³ воздуха составляет всего около 400 граммов. Плотность твёрдых веществ и жидкостей в гораздо меньшей степени зависит от давления, чем плотность газов.
В правой колонке твёрдых веществ собраны металлы (см. таблицу). Как видите, плотность металлов составляет несколько тысяч килограммов на кубический метр. Например, плотность свинца 11300 кг/м³. Это значение можно записать короче, если выразить в других единицах, например так: 11,3 г/см³. Поясним, как сделан этот «перевод» одних единиц в другие:
| 11300 | кг | = | 11300 кг | = | 11300 · 1000 г | = | 11300000 г | = | 11,3 г | = 11,3 г/см³ |
| м³ | ( 100 см )³ | 100³ см³ | 1000000 см³ | 1 см³ |
В нижней таблице приведены плотности газов и сжиженных газов. Обратите внимание, как значительно отличается плотность газа и получающейся из него жидкости: воздух, азот и кислород уплотняются приблизительно в 700 раз, водород и гелий – в 800 раз. Примечание: углекислый газ при охлаждении при атмосферном давлении из газообразного состояния превращается сразу в твёрдое, поэтому в таблице вы видите прочерк.
Таблица плотности веществ
- металлы и сплавы;
- строительные материалы;
- пластики и резина;
- горные породы и минералы;
- пищевые продукты;
- разнообразные стекла;
- древесина различных пород.
В таблице содержится более 500 веществ и материалов, находящихся преимущественно в твердом состоянии. Плотность твердых веществ в кристаллическом и аморфном состояниях характеризуется плотностью упаковки их молекул и атомов и в общем случае определяется отношением массы вещества к занимаемому им объему.
Плотность в таблице приведена в основном для твердых сухих веществ (если не указано иное) в размерности кг/м 3 . С плотностью веществ в других агрегатных состояниях можно ознакомиться в таблице плотности жидкостей, а также изучить таблицу плотности газов и паров.
Плотность вещества
Начнем с самого сложного — с массы. Казалось бы, это понятие мы слышим с самого детства, примерно знаем, сколько в нас килограмм, и ничего сложного здесь быть не может. На самом деле, все сложнее.
В Международном бюро мер и весов в Париже есть цилиндр массой один килограмм. Материал этого цилиндра — сплав иридия и платины. Его масса равна одному килограмму, и этот цилиндр — эталон для всего мира.
Высота этого цилиндра приблизительно равна 4 см, но чтобы его поднять, нужно приложить немалую силу. Необходимость эту силу прикладывать обуславливается инерцией тел и математически записывается через второй закон Ньютона.
Второй закон Ньютона
F = ma
a — ускорение [м/с2]
В этом законе массу можно считать неким коэффициентом, который связывает ускорение и силу. Также масса важна при расчете силы тяготения. Она является мерой гравитации: именно благодаря ей тела притягиваются друг к другу.
Закон Всемирного тяготения
F = GMm/R2
M — масса первого тела (часто планеты) [кг]
m — масса второго тела [кг]
R — расстояние между телами [м]
G — гравитационная постоянная
G = 6.67 × 10-11 м3 кг-1 с-2
Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз. Когда думаешь об этом, хочется взвешиваться исключительно на Луне🙃
Откуда берется масса
Физики убеждены, что у элементарных частиц должна быть масса. Доказано, что у электрона, например, масса есть. В противном случае они не могли бы образовать атомы и всю видимую материю.
Вселенная без массы представляла бы собой хаос из различных излучений, двигающихся со скоростью света. Не существовало бы ни галактик, ни звезд, ни планет. Здорово, что это не так, и у элементарных частиц есть масса. Только вот пока непонятно, откуда эта масса у них берется.
Мужчину на этой фотографии зовут Питер Хиггс. Ему мы обязаны за предположение, экспериментально доказанное в 2012 году, что массу всех частиц создает некий бозон.
Бозон Хиггса невозможно представить. Это точно не частица в форме шарика, как обычно рисуют электрон в учебнике. Представьте, что вы бежите по песку. Бежать ощутимо сложно, как будто бы увеличилась масса. Частицы пробираются в поле Хиггса и получают таким образом массу.
Объем тела
Объем — это физическая величина, которая показывает, сколько пространства занимает тело. Это важный навык — уметь объемы соотносить. Например, чтобы посчитать, сколько пластиковых шариков помещается в гигантский бассейн.
Например, чтобы рассчитать объем прямоугольного параллелепипеда, нам нужно перемножить три его параметра.
Формула объема параллелепипеда
V = a*b*c
А для цилиндра будет справедлива такая формула:
Формула объема цилиндра
V = S*h
S — площадь основания [м^2]
Плотность вещества
Плотность — скалярная физическая величина. Определяется как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.
Формула плотности вещества
р — плотность вещества [кг/м^3]
m — масса вещества [кг]
V — объем вещества [м^3]
Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно если давление увеличивается, то молекулы вещества утрамбовываются плотнее — следовательно, плотность больше. А рост температуры, как правило, приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества — плотность понижается.
Маленькое исключение Исключение составляет вода. Так, плотность воды меньше плотности льда. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Когда вода переходит из жидкого состояния в твердое, она изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается. Соответственно, плотность льда меньше плотности воды.Ниже представлены значения плотностей для разных веществ. В дальнейшем это поможет при решении задач.
Читайте также: