ბევრ ინდუსტრიაში, ისევე როგორც მშენებლობასა და სოფლის მეურნეობაში, გამოიყენება "მატერიალური სიმკვრივის" კონცეფცია. ეს არის გამოთვლილი მნიშვნელობა, რომელიც არის ნივთიერების მასის თანაფარდობა იმ მოცულობასთან, რომელიც მას იკავებს. ასეთი პარამეტრის ცოდნა, მაგალითად, ბეტონისთვის, მშენებლებს შეუძლიათ გამოთვალონ მისი საჭირო რაოდენობა სხვადასხვა რკინაბეტონის კონსტრუქციების ჩამოსხმისას: სამშენებლო ბლოკები, ჭერი, მონოლითური კედლები, სვეტები, დამცავი სარკოფაგები, აუზები, შლაკები და სხვა ობიექტები..
როგორ განვსაზღვროთ სიმკვრივე
მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ სამშენებლო მასალების სიმკვრივის დადგენისას შეგიძლიათ გამოიყენოთ სპეციალური საცნობარო ცხრილები, სადაც ეს მნიშვნელობები მოცემულია სხვადასხვა ნივთიერებებზე. ასევე შემუშავებულია გაანგარიშების მეთოდები და ალგორითმები, რომლებიც შესაძლებელს ხდის ასეთი მონაცემების მიღებას პრაქტიკაში, თუ არ არის წვდომა საცნობარო მასალებზე.
სიმკვრივე განისაზღვრება:
- თხევადი სხეულები ჰიდრომეტრიანი მოწყობილობით (მაგალითად, მანქანის ბატარეის ელექტროლიტის პარამეტრების გაზომვის ცნობილი პროცესი);
- მყარი და თხევადი ნივთიერებები ფორმულის გამოყენებით ცნობილი საწყისი მასის მონაცემებით დამოცულობა.
ყველა დამოუკიდებელ გამოთვლას, რა თქმა უნდა, ექნება უზუსტობა, რადგან ძნელია საიმედოდ განსაზღვრო მოცულობა, თუ სხეულს აქვს არარეგულარული ფორმა.
შეცდომები სიმკვრივის გაზომვებში
მასალის სიმკვრივის ზუსტად გამოსათვლელად გასათვალისწინებელია შემდეგი:
- შეცდომა სისტემატურია. ის მუდმივად ჩნდება ან შეიძლება შეიცვალოს გარკვეული კანონის მიხედვით ერთი და იგივე პარამეტრის რამდენიმე გაზომვის პროცესში. ასოცირდება ინსტრუმენტის მასშტაბის შეცდომასთან, მოწყობილობის დაბალ მგრძნობელობასთან ან გაანგარიშების ფორმულების სიზუსტის ხარისხთან. ასე რომ, მაგალითად, სხეულის წონის დადგენა წონების გამოყენებით და ბუანიზმის ეფექტის იგნორირება, მონაცემები მიახლოებითია.
- შეცდომა შემთხვევითია. ის გამოწვეულია შემომავალი მიზეზებით და განსხვავებულად მოქმედებს განმსაზღვრელი მონაცემების სანდოობაზე. გარემოს ტემპერატურის ცვლილებები, ატმოსფერული წნევა, ვიბრაციები ოთახში, უხილავი გამოსხივება და ჰაერის ვიბრაციები - ეს ყველაფერი აისახება გაზომვებში. ასეთი გავლენის თავიდან აცილება სრულიად შეუძლებელია.
- შეცდომა მნიშვნელობების დამრგვალებაში. ფორმულების გამოთვლისას შუალედური მონაცემების მიღებისას ციფრებს ხშირად აქვთ მრავალი მნიშვნელოვანი ციფრი ათობითი წერტილის შემდეგ. ამ სიმბოლოების რაოდენობის შეზღუდვის აუცილებლობა გულისხმობს შეცდომის გამოჩენას. ეს უზუსტობა შეიძლება ნაწილობრივ შემცირდეს შუალედურ გამოთვლებში რამდენიმე რიგით მეტის დატოვებით, ვიდრე ამას საბოლოო შედეგი მოითხოვს.
- უყურადღებო შეცდომები (გამოტოვება) გამოწვეულია შეცდომითგამოთვლები, გაზომვის ლიმიტების ან მთლიანად მოწყობილობის არასწორი ჩართვა, საკონტროლო ჩანაწერების გაუგებრობა. ამ გზით მიღებული მონაცემები შეიძლება მკვეთრად განსხვავდებოდეს მსგავსი გამოთვლებისგან. ამიტომ, ისინი უნდა წაიშალოს და ისევ შესრულდეს სამუშაო.
ჭეშმარიტი სიმკვრივის საზომი
სამშენებლო მასალის სიმკვრივის გათვალისწინებით, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ მისი ნამდვილი მნიშვნელობა. ანუ, როდესაც ერთეული მოცულობის ნივთიერების სტრუქტურა არ შეიცავს გარსებს, სიცარიელეს და უცხო ჩანართებს. პრაქტიკაში არ არსებობს აბსოლუტური ერთგვაროვნება, როდესაც, მაგალითად, ბეტონის ჩამოსხმა ხდება ყალიბში. მისი რეალური სიძლიერის დასადგენად, რომელიც პირდაპირ დამოკიდებულია მასალის სიმკვრივეზე, ტარდება შემდეგი ოპერაციები:
- სტრუქტურა დაფქულია ფხვნილ მდგომარეობაში. ამ ეტაპზე მოიშორეთ ფორები.
- გაშრობა ღუმელში 100 გრადუსზე მეტ ტემპერატურაზე, დარჩენილი ტენიანობა ამოღებულია ნიმუშიდან.
- გააგრილეთ ოთახის ტემპერატურამდე და გაიარეთ წვრილ საცერში 0,20 x 0,20 მმ ზომის ბადე, რაც ფხვნილს ერთგვაროვნებას აძლევს.
- მიღებული ნიმუში იწონება მაღალი სიზუსტის ელექტრონულ ბალანსზე. მოცულობა გამოითვლება მოცულობით მეტრში თხევად სტრუქტურაში ჩაძირვით და გადაადგილებული სითხის გაზომვით (პიკნომეტრიული ანალიზი).
გამოთვლა ხდება ფორმულის მიხედვით:
p=m/V
სადაც m არის ნიმუშის მასა გ;
V – მოცულობა სმ3.
სიმკვრივის გაზომვა კგ/მ-ში ხშირად გამოიყენება3.
მასალის საშუალო სიმკვრივე
კენიმის დასადგენად, თუ როგორ იქცევა სამშენებლო მასალები რეალურ სამუშაო პირობებში ტენიანობის, დადებითი და უარყოფითი ტემპერატურის, მექანიკური დატვირთვის გავლენის ქვეშ, თქვენ უნდა გამოიყენოთ საშუალო სიმკვრივე. იგი ახასიათებს მასალების ფიზიკურ მდგომარეობას.
თუ ჭეშმარიტი სიმკვრივე არის მუდმივი მნიშვნელობა და დამოკიდებულია მხოლოდ ნივთიერების ბროლის ბადის ქიმიურ შემადგენლობასა და სტრუქტურაზე, მაშინ საშუალო სიმკვრივე განისაზღვრება სტრუქტურის ფორიანობით. იგი წარმოადგენს ერთგვაროვან მდგომარეობაში მყოფი მასალის მასის თანაფარდობას ბუნებრივ პირობებში დაკავებული სივრცის მოცულობასთან.
საშუალო სიმკვრივე ინჟინერს აძლევს წარმოდგენას მექანიკურ სიმტკიცეზე, ტენის შთანთქმის ხარისხზე, თბოგამტარობაზე და სხვა მნიშვნელოვან ფაქტორებზე, რომლებიც გამოიყენება ელემენტების მშენებლობაში.
ნაყარი სიმკვრივის კონცეფცია
შეყვანილია ნაყარი სამშენებლო მასალების (ქვიშა, ხრეში, გაფართოებული თიხა და ა.შ.) ანალიზისთვის. ინდიკატორი მნიშვნელოვანია შენობის ნარევის გარკვეული კომპონენტების ეკონომიური გამოყენების გამოსათვლელად. ის გვიჩვენებს ნივთიერების მასის თანაფარდობას იმ მოცულობასთან, რომელსაც იგი იკავებს ფხვიერი აგებულების მდგომარეობაში.
მაგალითად, თუ ცნობილია მარცვლოვანი მასალის მოცულობითი სიმკვრივე და მარცვლების საშუალო სიმკვრივე, მაშინ ადვილია გაფუჭების პარამეტრის დადგენა. ბეტონის წარმოებისას უფრო მიზანშეწონილია გამოიყენოთ შემავსებელი (ხრეში, დაფქული ქვა, ქვიშა), რომელსაც აქვს მშრალი ნივთიერების დაბალი ფორიანობა, რადგან მის შესავსებად გამოყენებული იქნება საბაზისო ცემენტის მასალა, რაც გაზრდის ღირებულებას..
ინდიკატორებიზოგიერთი მასალის სიმკვრივე
თუ ავიღებთ ზოგიერთი ცხრილის გამოთვლილ მონაცემებს, მაშინ მათში:
- ქვის მასალების სიმკვრივე, რომელიც შეიცავს კალციუმის, სილიციუმის და ალუმინის ოქსიდებს, მერყეობს 2400-დან 3100 კგ-მდე მ3.
- ხე-ტყე ცელულოზის საყრდენით - 1550 კგ/მ3.
- ორგანიკა (ნახშირბადი, ჟანგბადი, წყალბადი) - 800-1400 კგ მ3.
- მეტალები: ფოლადი - 7850, ალუმინი - 2700, ტყვია - 11300 კგ თითო მ3.
შენობების მშენებლობის თანამედროვე ტექნოლოგიებით, მასალის სიმკვრივის ინდექსი მნიშვნელოვანია მზიდი კონსტრუქციების სიმტკიცის თვალსაზრისით. ყველა თბოიზოლაციის და ტენიანობის დამცავი ფუნქცია შესრულებულია დაბალი სიმკვრივის მასალებით დახურულ უჯრედოვანი სტრუქტურით.
