材料的体积密度如何计算

体积密度、密度、孔隙率和吸水率的计算

1、体积密度

体积密度（particle density）是指多孔材料在自然状态下单位体积的质量，对单个颗粒而言，又称为颗粒密度，表示单个颗粒包括颗粒内部开口孔隙和闭口孔隙体积在内的密度。其表达公式为：

ρp = m / (V固+V开+V闭)

ρp—多孔材料的体积密度，kg/m3；

m—多孔材料固体的质量，kg；

V固—多孔材料中固体骨架部分所占的体积，m3，

V开—多孔材料中开口孔隙所占的体积，m3，

V闭—多孔材料中闭口孔隙所占的体积，m3。

（1）适应块状、粒状、粉状、液体等不同样品测量需要；

（2）自动重复测量状态可进行重复运行；

（3）压力平衡时间可根据用户自行设定，设置灵活；

（4）分析运行一次的时间仅几分钟；

（5）对于用户选择的循环次数和定时的清洗，样品准备/清洗状态有脉冲信号（加压/减压）；

（6）自带RS485、RJ45和微型打印机，以便于把数据传到打印机（TMS型号）或PC上（PNS型号）；

（7）有用户可选的大压力，可消除分析样品变形所带来的危害；

（8）自动打印数据报告（TMS款），包括分析结果的统计，样品号和运行条件。

2、密度(ρ)

密度是资料在绝对密实状态下,单元体积的重量.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".对固体资料而言,rn是指干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.建筑资料中除钢材、玻璃等少数资料外,绝年夜大都资料都含

有一定的孔隙、如砖、石材等块状资料.对这些有孔隙的资料,测定其密度时,应先把资料磨成细粉,经干燥至恒重后,用比重瓶(李氏瓶)测定其体积,然后按上式计算获得密度值.资料磨得越细,测得的数值就越准确. 

3、表观密度(ρ0)暗示密度是指资料在自然状态下,单元体积的重量.按下式计算:

Ρo＝m/V0

ρo——表观密度,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括了资料内部孔隙的体积.当资料含有水分时,它的重量积城市发生变动.一般测定表观密度时,以干燥状态为准,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观密度.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年夜的能量,一般测定其密度,在应用过程中(如混凝土配合比计算过程)近似取代其密度. 

4、聚积密度(ρ'0)聚积密度是指粉状或散粒状资料在聚积状态下,单元体积的重量.按下式计算: ρ'0=m/V'0

其中ρ'0——聚积密度,kg/m3; M——资料的重量,kg;V'0——资料的聚积体积,m3. 这里,资料的重量是指自然聚积在一定容器内资料的重量；其聚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.资料的聚积体积既包括内部孔隙也包括颗粒之间的空隙. 

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,被固体物质充分的水平.可用下式计算孔隙率或密实度的年夜小直接反映了资料的致密水平.资料内部孔隙的构造可分为连通孔和封闭孔,连通孔不单彼此贯通还与外界相通,而封闭孔不单彼此不连通,而且与外界相隔绝孔隙按尺寸的年夜小又可分为微细孔隙、细小孔隙和较粗年夜孔隙.孔隙的年夜小、分布、数量及构造特征对资料的性能发生很年夜的影响. 空隙率是指散粒状资料在某聚积体积中,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,即资料在某聚积体积中被颗粒填充的水平.可用下式计算：

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、水和空气的三相体系中,水分与分歧资料概况之间的相互作用分歧.在三相交点处,沿水滴概况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）,暗示水分子之间的内聚力小于水分子与资料分子间的吸引力,这种资料称为亲水性资料；当θ>90°时．如图（b）,暗示水分子之间的内聚力年夜于水分子与资料分子间的吸引力,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.亲水性资料概况做憎水处置,可提高其防水性能. 

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——资料在干燥状态下的重量,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,上式界说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积的百分率. 资料的吸水率与孔隙有很年夜关系,若资料具有微细而连通的孔隙,则吸水率较年夜,若具有封闭孔隙,则水分难以渗入,吸水率较小;若具有的孔隙较粗年夜,水分虽容易渗入,但不容易在孔内保管,仅起到润湿孔壁的作用,吸水率也较小.所以,分歧的资料或同种资料分歧的内部构造,其吸水率会有很年夜的分歧. 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——资料在干燥状态下的重量,g;M1——资料在含水状态下的重量,g. 空气湿度发生变动时,含水率也会随之发生变动.与空气湿度到达平衡时的含水率称平衡含水率.通常资料年夜量吸湿后,会造成资料重量增加、体积改变、强度降低,对保温资料来说,还会显著降低其保温绝热性能.