Контрактное производство
Косметических средств, БАД к пище, фасовка пищевой продукции.
Метод определения насыпной плотности
Компания «КоролёвФарм» является не только контрактным производителем косметики, но также производит и биологически активные добавки (БАД) к пище в таблетированной и капсулированной форме. В связи с этим кажется необходимым рассказать о некоторых похожих терминах и технологические свойствах этих продуктов.
Технологические свойства порошкообразных (таблетированных и капсулированных) лекарственных веществ и биологически активных добавок к пище зависят от их физико-химических свойств. При производстве биологически активных добавок в форме таблеток и в форме твёрдых желатиновых капсул необходимо учитывать различные технологические характеристики, так как активные компоненты и многие экстракты лекарственных растений поступают в виде порошков или порошковых смесей.
Насыпная плотность
Истинная плотность – это отношение массы тела к объему этого же тела в сжатом состоянии, в котором не учитываются зазоры и поры между частицами. Истинная плотность – постоянная физическая величина, которая не может быть изменена.
В своем естественном состоянии (неуплотненном) сыпучие материалы характеризуются насыпной плотностью. Под насыпной плотностью различных сыпучих материалов понимают количество порошка (сыпучего продукта), которое находится в свободно засыпанном состоянии в определённой единице объема.
Насыпная плотность заданного порошка или любой сыпучей смеси (D нас. пл.) определяется отношением массы свободно засыпанного порошка (Mасса cып.) к объему этого порошка (Vcосуда) по формуле:
D нас.пл.= Mасса cып/Vcосуда
Зная насыпную плотность применяемых сыпучих материалов можно при проектировании емкостей или дозаторов, а так же капсул и таблеток рассчитать их объем и, соответственно, высоту засыпки. Понятно, что если нам частично известны некоторые параметры, а именно высота засыпки, а так же коэффициент засыпки, то можно рассчитать высоту предполагаемого объема, то есть высоту форматных частей, что очень важно при решении технологических задач. Конечно, если известна насыпная плотность порошка, тогда технологи могут легко рассчитать массу для одной дозы, порции или упаковки и тем самым определить величину дозировки для капсулятора или таблетпресса, а также для любого другого фасовочного оборудования.
Значение насыпной плотности определяется в соответствии со стандартом (ГОСТ 19440-94 «Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Часть 1. Метод с использованием воронки. Часть 2. Метод волюмометра Скотта») с помощью прибора волюмометра, принцип действия которого основан на точном определении массы порошка, заполняющего мерную емкость. Волюмометр состоит из воронки с ситом и корпуса с несколькими наклонными стеклами, по которым порошок, пересыпаясь, падает в тигелек с измеренным объемом и весом.
 |
| Рис. 1 Прибор для определения максимальной насыпной плотности порошков |
| 1-измерительный цилиндр; 2-шкала; 3-тумблер; 4-регулировочный винт; 5-контргайка |
Объемная или Насыпная плотность зависит от размера, формы, влажности и плотности частиц гранул или порошка. По значению этого показателя можно прогнозировать и рассчитывать объем матричных каналов. Процедуру измерения насыпной плотности порошковой смеси или монопорошка проводят на специальном приборе (рис. 1).
Производят навеску массой 5,0 г порошка. Точность навески до 0,001 г. Далее засыпают навеску в мерный цилиндр. Устанавливают на приборе амплитуду колебаний (35-40 мм) при помощи регулировочного винта. Устанавливают отметку по шкале и фиксируют положение при помощи контргайки. Далее, с помощью трансформатора устанавливают частоту колебаний. Частота устанавливается в интервале от 100 до 120 кол/мин, по счетчику. После включения прибора тумблером оператор следит за отметкой, по которой установлен уровень порошка в цилиндре. Как правило, при работе прибора в течение 10 минут, уровень порошка или смеси становится постоянным, и прибор необходимо отключить.
Насыпную плотность рассчитывают по формуле:
где: ρн – насыпная плотность, кг/м 3 ;
m – масса сыпучего материала, кг;
В зависимости от насыпной плотности порошки классифицируют следующим образом:
ρн > 2000 кг/м 3 – весьма тяжелые;
2000 > ρн > 1100 кг/м 3 – тяжелые;
1100 > ρн > 600 кг/м 3 – средние;
Одним из приборов, на котором проводят измерение насыпной плотности (а также другие характеристики порошковой смеси или монопорошка), является прибор ВТ-1000.
 |
| Рис.2 Bettersize BT-1000. Прибор для определения насыпной плотности и других характеристик порошков |
Анализатор ВТ-1000 (Рис. 2) используется для определения свойств различных сыпучих материалов, связанных с текучестью. Порошок или порошковые смеси, по определению, являются двухфазными системами. Свойства поверхности частиц порошковой смеси или монопорошка, так же как и их плотность, все эти параметры определяет его поведение в потоке и их сыпучесть. Правильное определение параметров сыпучести очень важно для расчетов процессов обработки порошка, его упаковки, транспортировки и хранения.
С помощью ВТ-1000 (Рис.3) возможно определить не только насыпную плотность, но и дисперсность, угол падения, угол естественного откоса, угол на плоской пластине и плотность утряски. Из данных характеристик легко рассчитать угол разности, прессуемость, объем пустого пространства, сжимаемость, униформность. По характеристикам зафиксированным на приборе, можно рассчитать индекс Карра, что позволяет определить значения сыпучести и аэрируемости
 |
| Рис.3 Определение насыпной (объемной) плотности |
(поведения порошка в аэродинамической струе).
Порошок засыпается в мерный цилиндр. Отношение занятого им объема к массе порошка является объемной или насыпной плотностью. Рис.3
Насыпная плотность.
Плотность — это физическая величина материала, которая определяется как отношение массы к объему и измеряется в г/см3 или кг/м3. Для сыпучих строительных материалов, таких как, например, песок, эта характеристика изменяется в зависимости от степени уплотнения: одно и то же количество песка может занимать разный объем. В своем естественном неуплотненном состоянии сыпучие материалы имеют насыпную плотность.
Насыпная плотность сыпучего строительного материала — это его плотность в неуплотненном состоянии. Она учитывает не только объем самих частиц материала (песчинок или отдельных камней гравия), но и пространство между ними, так что насыпная плотность меньше, чем плотность обычная. При уплотнении сыпучего материала, его плотность становится больше и перестает быть насыпной. Цемент в мешке, отвал щебня, или шесть кубов песка в кузове грузовика — все они находятся в неуплотненном состоянии и имеют свою насыпную плотность. Знать ее необходимо для того, чтобы связывать объем и массу таких материалов, ведь цены за их поставку могут быть в рублях, как за тонну, так и за кубометр. Точно так же количество этих материалов, например, их пропорции для приготовления бетона, могут понадобиться и в тоннах, и в кубометрах.
В таблице приведены насыпные плотности основных строительных материалов (сколько их в одном кубе) и сколько кубов такого материала в одной тонне.
насыпная плотность
3.3 насыпная плотность: Масса единицы объема материала с порами и пустотами.
4.2.47 насыпная плотность (bulkdensity): Отношение массы свеженасыпанного твердого топлива из бытовых отходов к его объему, включая объем пустот между кусками, измеренное в стандартных условиях заполнения емкости.
Отношение массы асбеста к его объему
Примечание. Для асбеста насыпная плотность выражается в г/дм 3
Смотри также родственные термины:
СВОЙСТВА ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
28. Насыпная плотность измельченной древесины
Отношение массы измельченной древесины к ее объему
203 насыпная плотность огнеупорного сырья [неформованного огнеупора]: Отношение массы огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] к его объему, выраженное в граммах на кубический сантиметр.
111. Насыпная плотность угля
Ндп. Насыпная масса угля
Отношение массы свеженасыпанного угля к его объему, включая объем пор и трещин внутри зерен и кусков, а также объем пустот между ними, определяемому в установленных условиях заполнения емкости
3.6 насыпная плотность частиц: Отношение массы образца заполнителя, высушенного в сушильном шкафу, к объему, который он занимает в воде, включая внутренние закупоренные поры, но исключая поры, доступные для воды.
Полезное
Смотреть что такое «насыпная плотность» в других словарях:
насыпная плотность — Определенная масса сухого сыпучего материала в единице объема, измеренная в условиях свободного неслежавшегося состояния сухого сыпучего груза. [ГОСТ Р 52202 2004 (ИСО 830 99)] Тематики контейнеры грузовые Обобщающие термины контейнеры для… … Справочник технического переводчика
насыпная плотность — piltinis tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Laisvai supiltos birios medžiagos vienetinio tūrio masė. Matavimo vienetas: kg/m³. atitikmenys: angl. apparent density; bulk density; packed density vok. Schüttdichte, f… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
насыпная плотность — piltinis tankis statusas T sritis chemija apibrėžtis Laisvai supiltos birios medžiagos vienetinio tūrio masė (kg/m³). atitikmenys: angl. bulk density rus. насыпная плотность … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
насыпная плотность — [bulk density] плотность свободно насыпанного порошка, зависящая от гранулометрического состава и формы частиц. Насыпную плотность порошка определяют прибором волюмометром, засыпав порошок в мерную колбу объемом 25 см3 с последующим взвешиванием… … Энциклопедический словарь по металлургии
насыпная плотность угля — Ндп. насыпная масса угля Отношение массы свеженасыпанного угля к его объему, включая объем пор и трещин внутри зерен и кусков, а также объем пустот между ними, определяемому в установленных условиях заполнения емкости. [ГОСТ 17070 87]… … Справочник технического переводчика
насыпная плотность минерального удобрения — Отношение массы минерального удобрения к его объему. Примечание Насыпная плотность минерального удобрения может быть с уплотнением и без уплотнения. [ГОСТ 20432 83] Тематики удобрения Обобщающие термины качество минеральных удобрений … Справочник технического переводчика
насыпная плотность огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] — Отношение массы огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] к его объему, выраженное в граммах на кубический сантиметр. Примечание Различают насыпную плотность свободно насыпанного или после утряски огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] … Справочник технического переводчика
Насыпная плотность огнеупорного сырья — [неформованного огнеупора] – отношение массы огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] к его объему, выраженное в граммах на кубический сантиметр. Примечание. Различают насыпную плотность свободно насыпанного или после утряски… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
насыпная плотность измельченной древесины — Отношение массы измельченной древесины к ее объему. [ГОСТ 23246 78] Тематики древесина измельченная … Справочник технического переводчика
насыпная плотность смеси — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN mixture bulk density … Справочник технического переводчика
Вес материалов насыпной объемный и удельный значения (Таблица)
Определение насыпной плотности говорит о количестве материала в одном кубометре сыпучего материала. Данную величину определяет, как количество пустот между отдельными элементами, так и размер имеющихся фракций. Нужно знать значение этого показателя для корректного произведения расчета при создании растворов и закупке материала. Единицы измерения — кг/м3.
Определение плотности
Известно, что в составе песка имеются зерна средней, крупной и мелкой фракции, влияющие на изменение объема насыпного материала с каждым разом. Условия, согласно которым изменяется показатель:
Больше всего на изменение объема влияет количество влаги. Чем выше этот показатель, тем меньше у строительного песка показатель плотности, что существенно отличает куб сухого материала от сырого по габаритам.
По размеру различают крупно-, средне — и мелкозернистый материал. Чем больше размер песчинки, тем выше насыпная плотность. Это происходит из-за наличия более существенных пустот. Для меньших песчинок в единице объема за счет большего уплотнения помещается их большее количество. Устранение примесей производится в результате промывания добытого песка, однако это существенно увеличивает его стоимость.
Величина пористости указывает на характер и количество пустот между отдельными крупицами. Чем больше это значение, тем ниже показатель уплотнения. У рыхлого песка эта величина равняется 47%, для утрамбованного — 37%. Влага позволяет уменьшить количество пустот, поскольку вода их заполняет. Количество пустот также уменьшается и в результате транспортировки, поскольку из-за вибрации, которая возникает при движении, материал проседает. Более уплотненный песок для целей строительства следует использовать при создании железобетонных и бетонных изделий с максимальной точностью. Они способны выдерживать самые большие нагрузки с равномерным их распределением.
Истинная и насыпная плотности сыпучих материалов
Плотность является базовой характеристикой сыпучих материалов при транспортировке. Существует истинная и насыпная плотность
Истинная плотность – это
отношение массы к объему тела в сжатом состоянии, без учета зазоров и пор между частицами, и является постоянной физической величиной, которая не может быть изменена.
В своем естественном состоянии (неуплотненном) сыпучие материалы характеризуются насыпной плотностью. Насыпная плотность– это
Таблица насыпной плотности сыпучих грузов
Насыпная плотность сыпучих грузов (кг/м³).
| Характер груза | Насыпная плотность |
| Строительные и промышленные грузы | |
| Асфальтобетон | 2000–2450 |
| Глина | 1400–1700 |
| Глинозем | 900–1350 |
| Земля сухая | 1100–1600 |
| Земля влажная | 1900-2000 |
| Опилки древесные | 400 |
| Песок природный влажный | 1500–1600 |
| Песок сухой | 1200 |
| Стружка древесная | 100-200 |
| Торф | 300–750 |
| Уголь | 800-1000 |
| Щебень | 1000–1800 |
| Шлак | 500-1300 |
| Известь гашеная | 400-600 |
| Известь негашеная | 800-1200 |
| Кокс | 500 |
| Тальк | 550-950 |
| Соль мелкая | 900-1300 |
| Соль каменная | 1020 |
| Удобрения минеральные | 800-1200 |
| Сельскохозяйственные грузы | |
| Жмых | 590–670 |
| Комбикорм | 300–800 |
| Кукуруза (зерно) | 600-820 |
| Овес (зерно) | 400–550 |
| Пшеница | 750-850 |
| Горох (лущеный) | 700-750 |
| Рис | 620-680 |
| Сахарный песок сухой | 720-880 |
| Соя | 720 |
| Фасоль | 500-580 |
| Чечевица | 700-850 |
| Ячмень | 600-750 |
| Мука | 500 |
| Горчица (семена) | 680 |
| Крупа (манная, овсяная, перловая) | 630-730 |
| Подсолнух (семена) | 260-440 |
| Просо | 700-850 |
Песок – это сыпучий материал. Измерить его истиную плотность затруднительно – между песчинками удалить промежутки практически невозможно. По этой причине для песка более применимо понятие насыпная плотность песка. Это среднее значение веса материала на единицу объёма.
От чего зависит степень уплотнения
Назначение материала сильно зависит от показателя его плотности, для каких типов зданий и видов конструкций допустимо его применение. Согласно данному показателю производится расчет расхода того количества, которое требуется для определенных целей. Ведь важно знать количество смеси, которая получится с использованием конкретного типа исходных материалов. Часто требуется преобразовать массу в кубометры и наоборот.
Одни строительные базы продают песок в тоннах, а другие — в кубах.
Чтобы перевести данные в другие единицы измерительной системы, следует воспользоваться школьной формулой для объема и плотности:
Р = m / V, где:
Для примера рассчитаем плотность произвольного типа песка весом 3,2 т или 3200 кг, занимающий в объеме 2 м3. Количественное значение плотности согласно формуле находится как:
Р = 3200 / 2 = 1600 кг/м3.
Аналогично при наличии данных об объеме и известной степени плотности песка, можно найти его вес в сыром виде или в естественном состоянии влажности:
На показатель влияют следующие факторы:
Вес материалов насыпной объемный и удельный значения (Таблица)
Справочная таблица, содержит данные о насыпном, объемном и удельном весе различных строительных материалов, а также материалов, являющихся нагрузками в строительных конструкциях. Таблица веса материалов предназначена для инженерно-технических работников проектных и строительных организации, а также для работников транспорта и складского хозяйства.
В таблице приводятся три категории весов материалов: объемный вес, насыпной вес и удельный вес.
Объемный вес — вес единицы объема материала, представленного в виде сплошной глыбы, кусков, объема жидкости, штабелированных штук с «их природной пористостью или неплотностями в куче, в штабеле — для штучных материалов или уплотненного сыпучего материала.
Насыпной вес — вес единицы объема свободно насыпанного материала, при этом в таблице по возможности указывается плотность укладки и крупность кусков или зерен материала, от которых в большой степени зависит насыпной вес.
Удельный вес материала — безразмерная величина, представляющая отношение веса единицы объема вещества материала к весу того же объема воды при 4°С.
Вес материалов объемный, насыпной и удельный таблица
Условные обозначения и сокращения:
φ — угол естественного откоса сыпучего материала.
t — температура в градусах Цельсия.
δ — толщина листа, элемента.
W — влажность, d — диаметр, мk — микрон, l — длина волны, h — высота волны.
* Здесь сказан удельный вес материала.
* Здесь сказан удельный вес материала.
____________
Источник информации: СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ ВЕСОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ / Е.В.МАКАРОВ, Н.Д.СВЕТЛАНОВ — МОСКВА: 1971.
Расчет плотности
На стройплощадку доставляется разный тип песка. Использовать его можно как сразу после доставки, так и после определенной обработки. При хранении сыпучего материала без накрытия вне помещения постоянно меняется плотность песчинок.
На практике такие расчеты можно провести самостоятельно. Для этого берется емкость определенного объема. Например, это может быть ведро объемом 8 л. После засыпания материалов в ведро с помощью линейки выравнивается поверхность насыпной горки. Взвесив наполненное ведро, а также определив массу самой емкости, формула для расчета приобретает вид:
Р = (m2 — m1) / V, где:
Сначала необходимо преобразовать объем в кубометры, 8 л — это 0,008 м3. В килограммах это 0,45 кг, а наполненное ведро с песком весит 12,65 кг. Результирующая плотность определяется как:
Р = (12,65 — 0,45) /0,008 = 1525 кг/м3.
С помощью коэффициента уплотнения, не взвешивая песок перед использованием, можно определять его фактическую массу, которая постоянно изменяется для разных типов зернистости материала.
Для получения искомого результата необходимо умножить на коэффициент среднюю плотность стройматериала. В таблице взяты коэффициенты самых популярных типов песка. Однако данное значение высокую точность не гарантирует, обладая погрешностью от 5%. Взвешивание, которое неудобно и порой вовсе не представляется возможным, является единственным наиболее достоверным способом определения показателя плотности. На месте стройплощадки специалистам доступны к использованию любые из имеющихся методов.
При покупке материала следует тщательно рассчитывать степень влажности приобретаемого песка.
Определение средней плотности щебня
Истинная плотность щебня (гравия) определяется путем гидростатического взвешивания (рис. 1).
Рис. 1. Весы для гидростатического взвешивания1 —
сетчатый (перфорированный) стакан; 2 — сосуд со сливом для воды;
3 —
стаканчик с дробью для уравновешивания массы сетчатого стакана в воде;
4 —
разновесы
Насыщенный водой щебень, после двухчасового выдерживания в воде при температуре (202)°С, вытирается влажной тканью и сразу взвешивается, сначала на технических, а затем на гидростатических весах. Разность массы навески щебня в насыщенном состоянии на воздухе и воде даем объем навески.
Истинная плотность m вычисляется по формуле:
, г/см 3
масса пробы в сухом состоянии, г;
1
—
масса пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г;
2
—
масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г;
Плотность в зависимости от разновидности песка
Чаще всего в строительстве применяется карьерный, речной или строительный материал. Естественным путем образовывается речной песок, поскольку порода подвергается дроблению естественным путем, что обеспечивает песчинкам округлую форму. В этом материале минимальное количество примесей, что перед применением не требует дополнительной обработки. В зависимости от размеров зерен выделяет несколько групп:
Среднее значение показателя насыпной плотности приблизительно 1650 кг/м3. Данный материал обладает главным преимуществом — экологичностью и безопасностью.
Стоимость такого типа песка очень высокая, поэтому согласно техническим нормам он легко может заменяться карьерным.
Этот вид материала содержит в составе различные породы — кварц, слюду, шпат. Название присваивается такое, какой именно элемент в нем преобладает. Главная область применения — это создание подсыпки, подушек для фундамента, прокладки автомобильных дорог.
Ускоренное определение истинной плотности щебня
При использовании этого метода значение, которое известно как истинная плотность породы и зерен щебня, определяется вычислениями общей массы предварительно измельченного и после этого высушенного материала. В этом случае, чтобы точно определить все параметры, используется предназначенный для этого прибор Ле Шателье. Потребуется следующее оборудование и материалы:
Схема прибора Ле Шателье.
Хорошо измельченный щебень, подготовленный аналогично предыдущему способу определения, высыпают в чашку из фарфора или лабораторный стакан, предназначенный специально для взвешивания. Там ее высушивают до достижения ею значения постоянной массы, по достижении этого параметра охлаждают материал до значения, близкого к значению комнатной температуры, при помощи эксикатора. Охлаждение можно проводить над серной концентрированной кислотой или безводным хлоридом кальция. Из высушенного порошка отбираются две навески, по 50 г общим весом каждая.
Для начала прибор заполняется водой до достижения уровня самой нижней из имеющихся отметки, определить этот уровень можно при помощи нижнего мениска. После этого внутрь приборов через воронку в каждый помещают подготовленную навеску малыми порциями. Насыпать продолжают до момента, когда уровень находящейся внутри воды с разметки самого нижнего деления под действием измельченного щебня уйдет вверх до 20 мл либо любого выбранного деления, которое находится в верхней части шкалы. Чтобы удалить по возможности лишний скопившийся воздух, в процессе прибор слегка встряхивают.
Определяют искомую плотность материала в этом случае путем взвешивания той части взятого щебня, что не вошла внутрь. Расхождение между двумя результатами при итоговых вычислениях не должно быть больше чем 0,02 г/м³. Если расхождение получилось больше, производят дополнительно третье определение, чтобы затем принять в расчет 2 ближайших друг другу значения.
После этого в качестве результата принимается среднее арифметическое 2 наиболее близких значений. В том случае если возникает необходимость определить плотность щебня или гравия, который представляет собой смесь фракций, значение по каждой фракции определяется отдельно.
Вернуться к оглавлению
Свойства песка
| Вид | Плотность, кг/м3 | Пустотность, % | Модуль крупности | Водопотребность, % | |
| насыпная | истинная | ||||
| Речной | 1230 | 2650 | 53,6 | 3,1 | 12,0 |
| Шлаковый | 1320 | 2950 | 55,2 | 3,0 | 12,8 |
Различают также показатель истиной степени уплотнения. Данная величина определяется исключительно в лабораторных условиях. Для этого показателя пустоты и зазоры не учитывается.
Размер зерна влияет на количество вяжущего вещества для конкретного типа раствора. Чтобы конструкция получилась прочной, все пустоты должны закрываться цементом. Это повышает себестоимость бетонного или цементного состава. В карьерном песке нужно обратить внимание на степень радиоактивности. Для возведения жилых зданий необходимо пользоваться материалом этого типа только 1 класса качества.
Полезная информация
– это строительный материал, получаемый путем дробления скальных горных пород, отходов тяжелой промышленности либо переработки. Он отличается фракциями (размерами получившихся осколков) и породами, из которых был получен.
По последнему параметру различают щебень:
Гранитный и известняковый щебень – это продукты измельчения соответствующих горных пород, гравийный – результат измельчения речного гравия, шлаковый получают дроблением отходов производства чугуна, а вторичный – переработкой, измельчением и сортировкой по размеру старых бетонных либо кирпичных конструкций.
Сферы применения основных фракций щебня
Щебень из природного камня используют для различных видов строительных работ:
Гравийный щебень для строительных работ, полученный дроблением морских и речных камней, отличается хорошим сцеплением с бетонной смесью, при этом невысокой ценой и доступностью во всех регионах страны, т.е. в большинстве случаев может служить отличной заменой более дорогостоящему гранитному щебню.
Основные характеристики щебня
Требования к основным характеристикам щебня природного, применяемого для строительных работ, регламентируются нормативным документом – ГОСТом на щебень строительный.
Как определить необходимое количество щебня
Зная показатель плотности щебня, можно легко вычислить, какое его количество потребуется для той или иной строительной конструкции определенных размеров:
