李氏瓶是按“置換”原理,用煤油置換出已知的石粉的實體體積,從而計算出該石材的密度。
李氏瓶用法舉例如下:
1、用李氏瓶測水泥密度
1.1 定義
水泥密度:表示水泥單位體積的質量,水泥密度的單位是g/cm3。
1. 2 方法原理
將水泥倒入裝有一定量液體介質的李氏瓶內,並使液體介質充分地浸透水泥顆粒。根據阿基米德定律,水泥的體積等於它所排開的液體體積,從而算出水泥單位體積的質量即為密度,為使測定的水泥不產生水化反應,液體介質採用無水煤油。
1.3 儀器與藥品
1.3.1 李氏瓶
橫截面形狀為圓形,外形尺寸如下圖,應嚴格遵守關於公差、符號、長度、間距以及均勻刻度的要求;最高刻度標記與磨口玻璃塞最低點之間的間距至少為10mm,見圖。
李氏瓶的結構材料是優質玻璃,透明無條紋,且有抗化學侵蝕性且熱滯後性小,要有 足夠的厚度以確保較好的耐裂性。
瓶頸刻度由0至24mL,且0-1mL和18-24mL應以0.1mL刻度,任何標明的容量誤差都不大於0.05mL。
1. 3.2 無水煤油符合GB253的要求。
1. 3.3 恆溫水槽
1.4 測定步驟
1.4.1 將無水煤油注入李氏瓶中到0至1mL刻度線後(以彎月面下部為準),蓋上瓶塞放入恆溫水槽內,使刻度部分浸入水中(水溫應控制在李氏瓶刻度時的溫度),恆溫 30min,記下初始(第一次)讀數。
1.4.2 從恆溫水槽中取出李氏瓶,用濾紙將李氏瓶細長頸內沒有煤油的部分仔細擦乾淨。
1.4.3 水泥試樣應預先通過0.90mm方孔篩,在110±5℃溫度下乾燥1h,並在乾燥器內冷卻至室溫。稱取水泥60g,稱準至0.01g。
1.4.4 用小匙將水泥樣品一點點的裝入3.1條的李氏瓶中,反覆搖動(亦可用超音波震動),至沒有氣泡排出,再次將李氏瓶靜置於恆溫水槽中,恆溫30min,記下第二次讀數。
1.4.5 第一次讀數和第二次讀數時,恆溫水槽的溫度差不大於0.2℃。
1.5 結果計算
1. 5.1 水泥體積應為第二次讀數減去初始(第一次)讀數,即水泥所排開的無水煤油的體積(mL)。
1.5.2 水泥密度ρ(g/cm3)按下式計算:
水泥密度ρ=水泥質量(g)/排開的體積(cm3)
結果計算到小數第三位,且取整數到0.01g/cm3,試驗結果取兩次測定結果的算術平均值,兩次測定結果之差不得超過0.02g/cm3。