材料的密度、孔隙率和吸水率计算

资料的密度、孔隙率和吸水率的计算之邯郸勺丸创作

时间：二O二一年七月二十九日

一、资料的密度、表不雅密度和堆积密度 1.密度(ρ)

密度是资料在绝对密实状态下,单位体积的重量.按下式计算:

ρ＝m/V

式中ρ——密度,g/cm3; M——资料的重量,g;

V——资料在绝对密实状态下的体积,cm3.

这里指的“重量”与物理学中的“质量”是同一含义,在建筑资料学中,习惯上称之为“重量”.对于固体资料而言,rn是指枯燥至恒重状态下的重量.所谓绝对密实状态下的体积是指不含有任何孔隙的体积.建筑资料中除了钢材、玻璃等少数资料外,绝大多数资料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状资料.对于这些有孔隙的资料,测定其密度时,应先把资料磨成细粉,经枯燥至恒重后,用比重瓶(李氏瓶)测定其体积,然后按上式计算得到密度值.资料磨得越细,测得的数值就越准确. 2.表不雅密度(ρ0)

时间：二O二一年七月二十九日

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表示密度是指资料在自然状态下,单位体积的重量.按下式计算:

Ρo＝m/V0

ρo——表不雅密度,g/cm3或kg/m3; m——资料的重量,g或kg;

Vo——资料的自然状态下的体积,cm3或m3

资料在自然状态下的体积包含了资料内部孔隙的体积.当资料含有水分时,它的重量积都会产生变更.一般测定表不雅密度时,以枯燥状态为准,如果在含水状态下测定表度,须注明含水情况.在试验室中测定的通常为烘干至恒重状态下的表不雅密度.质地坚硬的散粒状资料,如砂、石,要磨成细粉测定密度需耗费很大的能量,一般测定其密度,在应用过程中(如混凝土配合比计算过程)近似代替其密度.

3.堆积密度(ρ'0)

堆积密度是指粉状或散粒状资料在堆积状态下,单位体积的重量.按下式计算: ρ'0=m/V'0

其中ρ'0——堆积密度,kg/m3; M——资料的重量,kg;

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V'0——资料的堆积体积,m3.

这里,资料的重量是指自然堆积在一定容器内资料的重量；其堆积体积是指所用容器的容积.容器的容积视资料的种类和规格而定.资料的堆积体积既包含内部孔隙也包含颗粒之间的空隙. 二、资料的孔隙率和空隙率

孔隙率是指资料体积内,孔隙体积所占的比例.用下式计算: 孔隙率相对应的是密实度,即资料体积内,被固体物质充实的程度.可用下式计算

孔隙率或密实度的大小直接反应了资料的致密程度.资料内部孔隙的机关可分为连通孔和封锁孔,连通孔不但彼此贯穿还与外界相通,而封锁孔不但彼此不连通,并且与外界相隔断孔隙按尺寸的大小又可分为极微细孔隙、细小孔隙和较粗大孔隙.孔隙的大小、散布、数量及机关特征对资料的性能产生很大的影响.

空隙率是指散粒状资料在某堆积体积中,颗粒之问的空隙体积所占的比例.用下式计算：

与空隙率相对应的是填充率,即资料在某堆积体积中被颗粒填充的程度.可用下式计算： 三、资料的亲水性和憎水性

组成建筑物的资料经常与水或空气中的水分接触,而处于资料、水

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和空气的三相体系中,水分与不合资料概略之间的相互作用不合.在三相交点处,沿水滴概略的切线与水和资料的接触面之间的夹角θ,称润湿边角.

一般认为：当θ≤90°时．如图（a）,暗示水份子之间的内聚力小于水份子与资料份子间的吸引力,这种资料称为亲水性资料；当θ>90°时．如图（b）,暗示水份子之间的内聚力大于水份子与资料份子间的吸引力,这种资料称为憎水性资料、建筑资料中的混凝上、木材、砖等为亲水资料,沥青、石蜡等为憎水性资料.亲水性资料概略做憎水处理,可提高其防水性能. 四、资料的吸水性和吸湿性

资料在水中能吸收水分的性质,称为吸水性,经常使用吸水率来暗示.按下式计算:

式中W吸——资料的吸水率,% M0——资料在枯燥状态下的重量,g; M——资料在吸水饱和状态下的重量,g.

吸水率有重量吸水率和体积吸水率之分,上式定义的吸水率为重量吸水率,体积吸水率是指资料吸入饱和水的体积占资料自然状态下体积的百分率.

资料的吸水率与孔隙有很大关系,若资料具有微细而连通的孔隙,

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则吸水率较大,若具有封锁孔隙,则水分难以渗入,吸水率较小;若具有的孔隙较粗大,水分虽容易渗入,但不容易在孔内保存,仅起到润湿孔壁的作用,吸水率也较小.所以,不合的资料或同种资料不合的内部机关,其吸水率会有很大的不同.

吸湿性是指资料吸收空气中水分的性质,常以含水率暗示,按下式计算:

式中W含——含水率,% M0——资料在枯燥状态下的重量,g; M1——资料在含水状态下的重量,g.

空气湿度产生变更时,含水率也会随之产生变更.与空气湿度达到平衡时的含水率称平衡含水率.通常资料大量吸湿后,会造成资料重量增加、体积改动、强度降低,对于保温资料来说,还会显著降低其保温绝热性能.

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