Nulitatea nisipului se referă la raportul dintre volumul spațiului nisipului intergrată și întregul volum ocupat de o masă de nisip. Golirea nisipului depinde de forma boabelor, umiditatea, temperatura, compoziția cerealelor, modul de depunere și compactare.
Influența formei granulelor asupra goliciunii nisipului poate fi urmărită mai jos.
Forma de boabe Uscarea nisipului uscat,%,
Aproximativ rotund. 35.0
Cele unghiulare. 38.5
Cuburi sparte. 42.0
Broken în formă de disc. 45.0
cresc în volum ca prima creștere a umidității la umezire nisip uscat și apoi scade din nou, așa cum se poate vedea în figura 1, referitor la dimensiunea medie a nisipului. Volumul ocupat de nisipul uscat când ud ar putea ridica la nisip grosier 20-30;% pentru nisipurile de mărime medie - 30-40% pentru nisipul fin - cu 40-50%.
Motivul creșterii nulității nisipurilor încărcate în vas, pe măsură ce acestea au fost umezite la o anumită limită, au fost dezvăluite de F. Lebedev. El a umplut vasul cu nisip uscat cu batere, și apoi turnat în el 5% apă din greutate, care nu a schimbat volumul de nisip timp de 3 zile. Apoi, nisipul umed a fost scos din vas și încărcat din nou în el cu aceeași umplere; în acest caz, volumul ocupat de nisip a crescut cu 10%.
Fig. 1. Influența umidității nisipului asupra volumului ocupat de acesta
AF Lebedev explică acest fenomen lipirea de granule de nisip, înconjurat de o peliculă de apă și pierderea mobilității boabelor de nisip și, prin urmare, structura mai largi formate la umplerea vasului. hidratare suplimentară duce la eliminarea lipirea firelor de nisip în contact, recuperarea mobilitatea și formarea, în unele cazuri, după cum sa menționat mai sus, o structură mai densă.
Apa actioneaza ca un lubrifiant si are procesul de etanșare ar fi chiar mai completă dacă nu ar fi intrat în vigoare un nou factor - cu o greutate boabe de nisip în apă, ceea ce reduce considerabil forțele gravitaționale. Nisipul, inundat complet cu apa, are un volum ceva mai mic (cu 7-8%) decat nisipul slab desprins. Acest lucru se explică prin ambalarea densă a granulelor de nisip formate cu frecare redusă reciprocă a granulelor de nisip într-un mediu apos. Odată cu creșterea temperaturii crește nisip voidage oarecum, iar greutatea sa volumul în vrac scade, așa cum se vede din Fig. 2.
Compoziția de nisip a nisipului afectează în mod semnificativ voiditatea sa. O nulitate pur pur geometrică poate fi obținută prin compoziția intermitentă a granulelor. Se amestecă 60% din fracția 4-2 mm (golire 38%) și fracțiunea 40% 0,25-0,1 mm (vidabilitate 36%). V. Okhotin a redus nulitatea la 22%.
Odată cu diminuarea dimensiunilor granulelor de nisip, voidatea sa crește datorită stratului subțire de solvat de aer care înconjoară granulele de nisip, așa cum au arătat experimentele lui VV Okhotin.
Sarcina statică pe nisipurile compacte de până la 16 kg / cm2 a redus porozitatea granulelor de cuarț și feldspat
Figura 2. Efectul temperaturii și umidității nisipului asupra densității volumetrice în vrac: 1 - nisip uscat, 2 - umiditate nisip 4%.
Îmbogățirea de nisip poate reduce golirea acestora la aproximativ 30%.
GOST 2778-50 volumetric densitate în vrac de nisip este definit într-o stare în vrac, în timp ce dumping nisipul uscat rezultat într-un vas de 5 litri, cu o înălțime de 5 cm. Nulitatea poate fi determinată din relația de mai sus dintre densitatea în vrac volumetrică a nisipului și gravitatea sale specifice.
Diferitele metode de compactare pot reduce vidul de nisip. Cu o simplă atingere este posibilă, într-o serie de cazuri, reducerea golurilor de nisip în vasele de măsurare mici cu 10-20% și
Cu toate acestea, în acest caz, golirea inițială a nisipului vărsat poate fi oarecum mărită datorită frecării nisipului peretelui vasului și a volumului crescut al porilor la pereții săi.
II Soroker și SI Kontorovich au sigilat nisipul într-un vas de literă timp de 2 minute pe platforma vibratoare a Institutului Central de Cercetare a Criptografiei. Acest lucru a redus golirea nisipului cu 25%.
DF Lebedev a investigat efectul hidratării și tamponării nisipurilor asupra porozității lor. În nisip uscat cu granulație fină uscată, porozitatea a fost redusă de la 44 la 53% prin umplere; cu condensarea nisipului umed, golirea acestuia a scăzut la 39% (în loc de 36%: golirea nisipului uscat compactat). În consecință, umezirea crește porozitatea nisipului condensat de două ori mai mult decât nisipul nisipului condensat, ceea ce este bine explicat prin ipoteza de mai sus a lui F. Lebedev.
Etanșarea și hidratarea excelentă scot în cea mai mare parte goliciunea nisipului nisipos. Consolidarea a făcut posibilă reducerea nisipului de nisip cu un conținut de umiditate de 2,1% de la 38 la 28% și cu umiditate. 8,3% de la 35 la 21,4%.
Voiditatea nisipului condensat de umiditate ridicată a scăzut de la 37 la -31,5% (umiditate 10-13%) și de la 28 la 21,4% (umiditate 8,3%). Cele mai interesante din aceste experimente este că una și aceeași