材料的體積密度如何計算

體積密度、密度、孔隙率和吸水率的計算

1、體積密度

體積密度（particle density）是指多孔材料在自然狀態下單位體積的質量，對單個顆粒而言，又稱為顆粒密度，表示單個顆粒包括顆粒內部開口孔隙和閉口孔隙體積在內的密度。其表達公式為：

ρp = m / (V固+V開+V閉)

ρp—多孔材料的體積密度，kg/m3；

m—多孔材料固體的質量，kg；

V固—多孔材料中固體骨架部分所占的體積，m3，

V開—多孔材料中開口孔隙所占的體積，m3，

V閉—多孔材料中閉口孔隙所占的體積，m3。

（1）適應塊狀、粒狀、粉狀、液體等不同樣品測量需要；

（2）自動重復測量狀態可進行重復運行；

（3）壓力平衡時間可根據用戶自行設定，設置靈活；

（4）分析運行一次的時間僅幾分鐘；

（5）對于用戶選擇的循環次數和定時的清洗，樣品準備/清洗狀態有脈沖信號（加壓/減壓）；

（6）自帶RS485、RJ45和微型打印機，以便于把數據傳到打印機（TMS型號）或PC上（PNS型號）；

（7）有用戶可選的大壓力，可消除分析樣品變形所帶來的危害；

（8）自動打印數據報告（TMS款），包括分析結果的統計，樣品號和運行條件。

2、密度(ρ)

密度是資料在絕對密實狀態下,單元體積的重量.按下式計算: ρ＝m/V式中ρ——密度,g/cm3; M——資料的重量,g; V——資料在絕對密實狀態下的體積,cm3. 這里指的“重量"與物理學中的“質量"是同一含義,在建筑資料學中,習慣上稱之為“重量".對固體資料而言,rn是指干燥至恒重狀態下的重量.所謂絕對密實狀態下的體積是指不含有任何孔隙的體積.建筑資料中除鋼材、玻璃等少數資料外,絕年夜大都資料都含

有一定的孔隙、如磚、石材等塊狀資料.對這些有孔隙的資料,測定其密度時,應先把資料磨成細粉,經干燥至恒重后,用比重瓶(李氏瓶)測定其體積,然后按上式計算獲得密度值.資料磨得越細,測得的數值就越準確. 

3、表觀密度(ρ0)暗示密度是指資料在自然狀態下,單元體積的重量.按下式計算:

Ρo＝m/V0

ρo——表觀密度,g/cm3或kg/m3; 

m——資料的重量,g或kg; 

Vo——資料的自然狀態下的體積,cm3或m3 資料在自然狀態下的體積包括了資料內部孔隙的體積.當資料含有水分時,它的重量積城市發生變動.一般測定表觀密度時,以干燥狀態為準,如果在含水狀態下測定表度,須注明含水情況.在試驗室中測定的通常為烘干至恒重狀態下的表觀密度.質地堅硬的散粒狀資料,如砂、石,要磨成細粉測定密度需耗費很年夜的能量,一般測定其密度,在應用過程中(如混凝土配合比計算過程)近似取代其密度. 

4、聚積密度(ρ'0)聚積密度是指粉狀或散粒狀資料在聚積狀態下,單元體積的重量.按下式計算: ρ'0=m/V'0

其中ρ'0——聚積密度,kg/m3; M——資料的重量,kg;V'0——資料的聚積體積,m3. 這里,資料的重量是指自然聚積在一定容器內資料的重量；其聚積體積是指所用容器的容積.容器的容積視資料的種類和規格而定.資料的聚積體積既包括內部孔隙也包括顆粒之間的空隙. 

孔隙率和空隙率

孔隙率是指資料體積內,孔隙體積所占的比例.用下式計算: 孔隙率相對應的是密實度,即資料體積內,被固體物質充分的水平.可用下式計算孔隙率或密實度的年夜小直接反映了資料的致密水平.資料內部孔隙的構造可分為連通孔和封閉孔,連通孔不單彼此貫通還與外界相通,而封閉孔不單彼此不連通,而且與外界相隔絕孔隙按尺寸的年夜小又可分為微細孔隙、細小孔隙和較粗年夜孔隙.孔隙的年夜小、分布、數量及構造特征對資料的性能發生很年夜的影響. 空隙率是指散粒狀資料在某聚積體積中,顆粒之問的空隙體積所占的比例.用下式計算：與空隙率相對應的是填充率,即資料在某聚積體積中被顆粒填充的水平.可用下式計算：

親水性和憎水性

組成建筑物的資料經常與水或空氣中的水分接觸,而處于資料、水和空氣的三相體系中,水分與分歧資料概況之間的相互作用分歧.在三相交點處,沿水滴概況的切線與水和資料的接觸面之間的夾角θ,稱潤濕邊角.一般認為：當θ≤90°時．如圖（a）,暗示水分子之間的內聚力小于水分子與資料分子間的吸引力,這種資料稱為親水性資料；當θ>90°時．如圖（b）,暗示水分子之間的內聚力年夜于水分子與資料分子間的吸引力,這種資料稱為憎水性資料、建筑資料中的混凝上、木材、磚等為親水資料,瀝青、石蠟等為憎水性資料.親水性資料概況做憎水處置,可提高其防水性能. 

吸水性和吸濕性

資料在水中能吸收水分的性質,稱為吸水性,經常使用吸水率來暗示.按下式計算: 式中W吸——資料的吸水率,% M0——資料在干燥狀態下的重量,g; M——資料在吸水飽和狀態下的重量,g. 吸水率有重量吸水率和體積吸水率之分,上式界說的吸水率為重量吸水率,體積吸水率是指資料吸入飽和水的體積占資料自然狀態下積的百分率. 資料的吸水率與孔隙有很年夜關系,若資料具有微細而連通的孔隙,則吸水率較年夜,若具有封閉孔隙,則水分難以滲入,吸水率較小;若具有的孔隙較粗年夜,水分雖容易滲入,但不容易在孔內保管,僅起到潤濕孔壁的作用,吸水率也較小.所以,分歧的資料或同種資料分歧的內部構造,其吸水率會有很年夜的分歧. 吸濕性是指資料吸收空氣中水分的性質,常以含水率暗示,按下式計算: 式中W含——含水率,% M0——資料在干燥狀態下的重量,g;M1——資料在含水狀態下的重量,g. 空氣濕度發生變動時,含水率也會隨之發生變動.與空氣濕度到達平衡時的含水率稱平衡含水率.通常資料年夜量吸濕后,會造成資料重量增加、體積改變、強度降低,對保溫資料來說,還會顯著降低其保溫絕熱性能.