材料的密度、孔隙率和吸水率計算

1、材料的密度、孔隙率和吸水率的計算一、材料的密度、表觀密度和積累密度 1.密度() 密度是材料在確定密實狀態(tài)下，單位體積的重量。按下式計算: m/V式中密度，g/cm3;  M材料的重量，g;  V材料在確定密實狀態(tài)下的體積，cm3。  這里指的“重量”與物理學中的“質(zhì)量”是同一含義，在建筑材料學中，習慣上稱之為“重量”。對于固體材料而言，rn是指干燥至恒重狀態(tài)下的重量。所謂確定密實狀態(tài)下的體積是指不含有任何孔隙的體積。建筑材料中除了鋼材、玻璃等少數(shù)材料外，絕大多數(shù)材料都含有肯定的孔隙、如磚、石材等塊狀材料。對于這些有孔隙的材料，測定其

2、密度時，應先把材料磨成細粉，經(jīng)干燥至恒重后，用比重瓶(李氏瓶)測定其體積，然后按上式計算得到密度值。材料磨得越細，測得的數(shù)值就越精確。 2.表觀密度(0) 表現(xiàn)密度是指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的重量。按下式計算:om/V0o表觀密度，g/cm3或kg/m3;  m材料的重量，g或kg; Vo材料的自然狀態(tài)下的體積，cm3或m3  材料在自然狀態(tài)下的體積包含了材料內(nèi)部孔隙的體積。當材料含有水分時，它的重量積都會發(fā)生變化。一般測定表觀密度時，以干燥狀態(tài)為準，假如在含水狀態(tài)下測定表度，須注明含水狀況。在試驗室中測定的通常為烘干至恒重狀態(tài)下的表觀密度

3、。質(zhì)地堅硬的散粒狀材料，如砂、石，要磨成細粉測定密度需耗費很大的能量，一般測定其密度，在應用過程中(如混凝土協(xié)作比計算過程)近似代替其密度。 3.積累密度('0)  積累密度是指粉狀或散粒狀材料在積累狀態(tài)下，單位體積的重量。按下式計算: '0=m/V'0    其中 '0積累密度，kg/m3;  M材料的重量，kg;  V'0材料的積累體積，m3。  這里，材料的重量是指自然積累在肯定容器內(nèi)材料的重量；其積累體積是指所用容器的容積。容器的容積視材料的種類和

4、規(guī)格而定。材料的積累體積既包含內(nèi)部孔隙也包含顆粒之間的空隙。   二、材料的孔隙率和空隙率  孔隙率是指材料體積內(nèi)，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，即材料體積內(nèi)，被固體物質(zhì)充實的程度?？捎孟率接嬎?孔隙率或密實度的大小直接反映了材料的致密程度。材料內(nèi)部孔隙的構(gòu)造可分為連通孔和封閉孔，連通孔不僅彼此貫穿還與外界相通，而封閉孔不僅彼此不連通，而且與外界相隔絕孔隙按尺寸的大小又可分為極微細孔隙、細小孔隙和較粗大孔隙。孔隙的大小、分布、數(shù)量及構(gòu)造特征對材料的性能產(chǎn)生很大的影響。  空隙率是指散粒狀材料在某積累體積中

5、，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，即材料在某積累體積中被顆粒填充的程度。可用下式計算： 三、材料的親水性和憎水性  組成建筑物的材料經(jīng)常與水或空氣中的水分接觸，而處于材料、水和空氣的三相體系中，水分與不同材料表面之間的相互作用不同。在三相交點處，沿水滴表面的切線與水和材料的接觸面之間的夾角，稱潤濕邊角。 一般認為：當90°時如圖（a），表示水分子之間的內(nèi)聚力小于水分子與材料分子間的吸引力，這種材料稱為親水性材料；當>90°時如圖（b），表示水分子之間的內(nèi)聚力大于水分子與材料分子間的吸引力，這種材料稱

6、為憎水性材料、建筑材料中的混凝上、木材、磚等為親水材料，瀝青、石蠟等為憎水性材料。親水性材料表面做憎水處理，可提高其防水性能。    四、材料的吸水性和吸濕性 材料在水中能吸取水分的性質(zhì)，稱為吸水性，常用吸水率來表示。按下式計算: 式中W吸材料的吸水率，%   M0材料在干燥狀態(tài)下的重量，g;  M材料在吸水飽和狀態(tài)下的重量，g。  吸水率有重量吸水率和體積吸水率之分，上式定義的吸水率為重量吸水率，體積吸水率是指材料吸入飽和水的體積占材料自然狀態(tài)下體積的百分率。  材料的吸水率與孔隙有很大關(guān)系，若材料具有微細而連通的孔隙，則吸水率較大，若具有封閉孔隙，則水分難以滲入，吸水率較小;若具有的孔隙較粗大，水分雖簡潔滲入，但不易在孔內(nèi)保留，僅起到潤濕孔壁的作用，吸水率也較小。所以，不同的材料或同種材料不同的內(nèi)部構(gòu)造，其吸水率會有很大的差別。 吸濕性是指材料吸取空氣中水分的性質(zhì)，常以含水率表示，按下式計算: 式中W含含水率，%   M0材料在干燥狀態(tài)下的重量，g;  M1材料在含水狀態(tài)下的重量，g。&