材料的密度、孔隙率和吸水率计算
材料的密度、孔隙率和吸水率计算
材料的密度、孔隙率和吸水率的计算一、材料的密度、表观密度和堆积密度1.密度(ρ)密度是材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——材料的重量，g;V——材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，在建筑材料学中，习惯上称之为“重量”。
对于固体材料而言，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。
建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状材料。
对于这些有孔隙的材料，测定其密度时，应先把材料磨成细粉，经干燥至恒重后，用比重瓶(李氏瓶)测定其体积，然后按上式计算得到密度值。
材料磨得越细，测得的数值就越准确。
2.表观密度(ρ0)表现密度是指材料在自然状态下，单位体积的重量。
按下式计算:Ρo＝m/V0ρo——表观密度，g/cm3或kg/m3;m——材料的重量，g或kg;V o——材料的自然状态下的体积，cm3或m3材料在自然状态下的体积包含了材料内部孔隙的体积。
当材料含有水分时，它的重量积都会发生变化。
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。
质地坚硬的散粒状材料，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材料在堆积状态下，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——材料的重量，kg;V'0——材料的堆积体积，m3。
这里，材料的重量是指自然堆积在一定容器内材料的重量；其堆积体积是指所用容器的容积。
容器的容积视材料的种类和规格而定。
材料的堆积体积既包含内部孔隙也包含颗粒之间的空隙。
材料与水有关关系
复习：1、材料的密度、表观密度、堆积密度的定义以计算方法2、材料的密实度与孔隙率3、材料的填充率与孔隙率§2、2材料与水有关的性质一、亲水性与憎水性材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。
材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。
材料的亲水性与憎水性可用润湿边角θ来说明。
θ愈小，表明材料易被水润湿。
当θ≤90°时，该材料被称为亲水性材料；当θ＞90°时，称为憎水性材料。
二、吸水性吸水性：材料在水中吸收水分的能力称为吸水性。
吸水性的大小常以吸水率表示。
有以下两种表示方法：质量吸水率（W m）：指材料吸水饱和时，所吸水量占材料绝干质量的百分率。
体积吸水率（W V）：指材料吸水饱和时，所吸水分的体积占绝干材料自然体积的百分率。
体积吸水率在数值上等于开口孔隙率。
表达式用质量吸水率ωm或体积吸水率ωv表示。
表达式分别如下。
ωm = m Sw / m×100% = [( msw'- m )/ m ]×100%ωv =V Sw /v0×100% = [( msw‘ - m )/v0 /ρw ]×100%式中m sw--- 材料吸水饱和时所吸水的质量，g 或kg 。
ωS w‘ --- 材料吸水饱和时材料的质量，g 或kg 。
V Sw--- 材料吸水饱和时所吸水的体积，cm3或m3。
ρw --- 水的密度，g/cm3或kg/m3。
质量吸水率和体积吸水率的关系ωv = ρ0×ωm注意：对多孔吸水材料，其质量吸水率往往超过100％，此时用体积吸水率表示；材料受潮后导热性增大，故保温隔热材料需保持干燥状态。
三、吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。
材料的吸湿性常以含水率（W含）表示，含水率等于含水量占材料绝干质量的百分率。
含水率随环境温度和空气湿度的变化而改变。
当与空气温湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率。
用含水率ω'm 表示ω'm = m w /m×100%式中m w --- 材料在空气中吸收水分的量, kg 。
建筑材料孔隙率
材料在任一条件下含水的多少称为材料 的含水率，并以Ｗh表示，其计算公式为：
Wh
m h
mg
mg
100%
式中
mh——材料含水时的质量（ｇ或kg）
mg——材料在干燥至恒重时的质量
（ｇ或kg）。
空气湿度
平衡
含水率
（四） 材料的耐水性 材料的耐水性是指材料长期在饱和水的
作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。 衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数KR：
则必须磨细后采用排开液体的方法来测定其体积。
2. 材料的表观密度 表观密度（俗称“容重”）是指多孔固
体材料在自然状态下单位体积的质量。 按下式计算：
0
m V0
式中 ρ0—材料的表观密度, g/cm3 或 kg/m3
m —材料的质量，g 或 kg V0—材料的表观体积，cm3 或 m3
材料的表观体积是指包括内部孔隙在内的 体积。因为大多数材料的表观体积中包含有 内部孔隙，其孔隙的多少，孔隙中是否含有 水及含水的多少，均可能影响其总质量（有 时还影响其表观体积）。因此，材料的表观 密度除了与其微观结构和组成有关外，还与 其内部构成状态及含水状态有关
在工程上，通常采用破坏试验法对材料的强度进行实 测。将预先制作的试件放置在材料试验机上，施加外力 （荷载）直至破坏，根据试件尺寸和破坏时的荷载值，计 算材料的强度。
P
P
P
材料的抗拉、抗压、抗剪强度可用下式计算：
f P A
式中：f——抗拉或抗压或抗剪强度（MPa）； P——材料破坏时的最大荷载（N）； A——受力面面积（mm2）
在土木建筑工程中，计算材料用量、 构件的自重，配料计算以及确定堆放空间 时经常要用到材料的密度、表观密度和堆 积密度等数据。
吸水率和孔隙率的关系
吸水率和孔隙率的关系
吸水率和孔隙率是材料科学中常用的两个参数，它们之间存在着密切的关系。
吸水率是指材料在一定时间内吸收水分的能力，而孔隙率则是指材料中孔隙的占据比例。
这两个参数的关系对于材料的性能和应用具有重要的影响。
吸水率和孔隙率之间的关系是正相关的。
孔隙率越高，材料中的孔隙就越多，因此吸水率也会相应地增加。
这是因为孔隙可以提供更多的表面积，使得水分能够更容易地进入材料内部。
因此，孔隙率是影响材料吸水率的重要因素之一。
吸水率和孔隙率的关系还与材料的性质有关。
例如，对于多孔材料来说，孔隙率越高，吸水率也会相应地增加。
这是因为多孔材料中的孔隙可以提供更多的表面积，使得水分能够更容易地进入材料内部。
而对于密实材料来说，孔隙率较低，因此吸水率也会相应地降低。
吸水率和孔隙率的关系还与材料的应用有关。
例如，在建筑材料中，孔隙率和吸水率是影响材料防水性能的重要因素。
如果孔隙率过高，材料就容易吸水，从而影响其防水性能。
因此，在设计建筑材料时，需要考虑孔隙率和吸水率之间的关系，以确保材料具有良好的防水性能。
吸水率和孔隙率是材料科学中重要的参数，它们之间存在着密切的
关系。
孔隙率越高，吸水率也会相应地增加。
这一关系对于材料的性能和应用具有重要的影响，需要在材料设计和应用中加以考虑。
材料密度,孔隙率及吸水率的测定
材料密度、孔隙率及吸水率的测定一、实验目的和意义材料的密度是材料最基本的属性之一,也是进行其他物性测试(如颗粒粒径测试)的基础数据。
材料的孔隙率、吸水率是材料结构特征的标志。
在材料研究中,孔隙率、吸水率的测定是对产品质量进行检定的最常用的方法之一。
材料的密度,可以分为体积密度、真密度等。
体积密度是指不含游离水材料的质量与材料的总体积(包括材料的实体积和全部孔隙所占的体积)之比;材料质量与材料实体积(不包括存在于材料内部的封闭气孔)之比值,则称为真密度。
孔隙率是指材料中气孔体积与材料总体积之比。
吸水率是指材料试样放在蒸馏水中,在规定的温度和时间内吸水质量和试样原质量之比。
由于吸水率与开口孔隙率成正比,在科研和生产实际中往往采用吸水率来反映材料的显气孔率。
因此,无论是在陶瓷材料、耐火材料、塑料、复合材料以及废物复合材料等材料的研究和生产中,测定这三个指标对材料性能的控制有重要意义。
通过本实验达到以下要求。
1、了解体积密度、孔隙率、吸水率等概念的物理意义。
2、了解测定材料体积密度、密度(真密度)的测定原理和测定方法。
3、通过测定体积密度、密度(真密度),掌握计算材料孔隙率和吸水率的计算方法。
二、实验方法参考GB9966.3-88天然饰面石材体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法。
三、实验原理材料的孔隙率、吸水率的计算都是基于密度的测定,而密度的测定则是基于阿基米德原理。
由阿基米德原理可知,浸在液体中任何物体都要受到浮力(即液体的静压力)的作用,浮力的大小等于该物体排开液体的重量。
重量是一种重力的值,但在使用根据杠杆原理设计制造的天平进行衡量时,对物体重量的测定已归结为其质量的测定。
因此,阿基米德定律可用下式表示。
m1-m2=VDL (1)式中m1——在空气中秤量物体时所得的质量;m2——在液体中秤量物体时所得的质量;V——物体的体积DL——液体的密度这样,物体的体积就可以通过将物体浸于已知密度的液体中,通过测定其质量的方法来求得。
建筑材料公式
一 、密度 、表观密度 、堆积密度 图 1—1、21、密度；材料绝对密实状态下的单位体积的质量。
ρ=vm式中，ρ表示材料的质量，g/cm 3. m —表示干燥状态下的质量，g. v —表示在绝对密实状态下的体积cm 3 2、表观密度：指在自然状态下单位体积的质量。
ρ0=v m式中 ρ0 ——表示材料的表观密度，g/ cm 3. kg/ m 3 v o ——表示在自然状态下的材料体积。
cm 3、m 33、堆积密度：材料在规定装填条件下，单位松散体积的质量。
ρo ，=,v m式中ρo ，——表示堆积密度 kg/ m 3V 0,——表示散粒材料的松散体积。
二、材料的孔隙率和空隙率1、孔隙率：材料的孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。
P=0V V 孔×100%P=0V V V -=(1-P P 0)×100%式中 P ——材料的孔隙率（%） 材料开口孔隙率：P k =12V m m -×Hp 1式中 P k ——材料开孔率（%）2、空隙率：材料在松散状态颗粒之间空隙的体积与松散体积的百分比P ,=,,0OOV V V -，=(1-,0P P )×100%式中 P ,——散粒在干燥状态下的空隙率（%）三、材料的吸水性和吸湿性1、吸水性：用材料的吸水率表示吸水率：质量吸水率：体积吸水率：质量吸水率与体积吸水率的关系：吸湿性用材料的含水率表示。
含水率：四、耐水性耐水性：用软化系数表示：抗渗性用渗透系数表示抗渗等级五、材料的导热性导热系数六、热容量及比热容七、弹性变形弹性模量八、材料的静力强度静力强度计算公式表 1—4 常用材料的静力强度单位（MPa）九、计算砂的细度模数Mx,十、压碎指标十一、混凝土混凝土等级如：C25 表示混凝土的抗压强度标准值在25 MPa-30 MPa之间。
1、混凝土立方体抗压强度：f cu =αa f ce (C/W -αb)式中f cu——混凝土立方体抗压强度（28d）,MPa.f ce——水泥28d抗压强度实测强度值，MPa,αa、αb，——回归系数，与集料品种，水泥品种等因素有关，采用碎石时，αa=0.46；αb=0.07采用卵石时，αa=0.48；αb=0.33C/W——灰水比水泥实测强度等级值f ce= r c f ce,g （r c=1.13）式中f ce,g—水泥强度等级值，MPa;(出场强度) r c—水泥强度等级值的富裕系数，可按实际统计资料确定，若无实际资料，则取r c=1.13混凝土棱柱体抗压强度f ck≈0.67 f cu,kf cu,k—混凝土抗压强度标准值2、硬化龄期3、混凝土抗拉强度十二混凝土的配合比设计1、混凝土中各组成材料（水泥，水，砂，石）用量之间的比例关系；每立方米混凝土中各项材料的质量表示1立方米中各材料的质量 kg质量比：为水泥∶砂∶石=1∶2.4∶4 ；水灰比=0.60混凝土配合比的三个参数：水灰比（W/C）；砂率（βs）；单位用水量。
开口孔隙率和闭口孔隙率的计算
开口孔隙率和闭口孔隙率的计算
开口孔隙率的计算公式是什么？
1、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量（材料实体质量与材料实体所占体积之比）.
2、表观密度(视密度)：材料的质量与表观体积之比.表观体积是材料实体体积加闭口孔隙体积,此体积即材料排开水的体积.
3、质量吸水率：吸水率为自然饱和状态下,孔隙水质量与干重之比.
4、开口孔隙率：开口孔隙体积与颗粒加所有孔隙体积（含开口孔隙与闭口孔隙）之比.
5、闭口孔隙率：闭口孔隙体积与颗粒加所有孔隙（含开口孔隙与闭口孔隙）体积之比.
6、体积吸水率：是指材料吸水饱和时,所吸水分的体积占干燥材料体积的百分数
7、空隙率：是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率.
8、孔隙率：材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率.。
材料密度,吸水率及气孔率的测定
实验8 浸液法测定块体试样体积密度、气孔率及吸水率一、实验目的在无机非金属材料中，有的材料内部是有气孔的，这些气孔对材料的性能和质量有重要的影响。
材料的体积密度是材料最基本的属性之一，它是鉴定矿物的重要依据，也是进行其它许多物性测试如颗粒粒径测试的基础数据。
材料的吸水率、气孔率是材料结构特征的标志。
在材料研究中，吸水率、气孔率的测定是对制品质量进行检定的最常用的方法之—。
在这些材料的生产中，测定这三个指标对生产控制有重要意义。
本实验的目的：1．了解体积密度、气孔率等概念的物理意义：2．掌握体积密度及气孔率的测定原理和测定方法；3．了解体积密度、气孔率测试中误差产生的原因及防止方法。
二、基本原理体积密度是指干燥制品的质量与其总体积之比，即制品单位体积（表观体积）的质量，用g/cm 3表示。
此单位体积包括材料实体的体积和空隙体积，所以体积密度取决于真密度和气孔率，其数值小于真密度，用浸液法测定体积密度计算公式如下：1231ρρm m m b -=式中 m 1——干燥试样的质量，g ；m 2——饱和试样的表观质量，g ；m 3——饱和试样在空气中的质量，g ；ρ1——在实验温度下，浸液的密度，g/cm 3； ρb ——试样的体积密度，g/cm 3体积密度也是表征制品致密程度的主要指标。
气孔率又称孔度，它用试样中气孔体积占试样总体积的百分率来表示。
材料的气孔有三种形式：封闭气孔、开口气孔和贯通气孔。
封闭气孔：封闭在制品中不与外界相通；开口气孔：一端封闭，另一端与外界相通，能为流体填充；贯通气孔：贯通制品的两面，能为流体所通过。
若气孔体积中包含各种气孔时，则此种气孔体积占试样总体积之比称为总气孔率或真气孔率；封闭气孔体积占试样总体积之比称为封闭气孔率；与大气相通的气孔体积占试样总体积之比称为显气孔率或称开口气孔率。
由于开口气孔和贯通气孔占气孔总体积的绝大部分，而且对制品的使用性能影响最大，又较易测定，因此在材料的检测中，以显气孔率，即开口气孔和贯通气孔的体积之和占制品总体积的百分率表示该指标。
建筑材料复习资料重点复习
建筑材料复习资料重点复习建筑材料复资料一、填空题1、材料的密实度与孔隙的关系。
密实度+孔隙率=100%（或D+P=1）2、材料内部的孔隙构造可分为连通与封闭两种，按孔隙尺寸可分为粗大与微细两类。
3、随着孔隙率的增大，材料的强度降低，密度不变。
4、材料吸水率分两种计算方法，其中有可能超过100%的吸水率称为质量吸水率，它的计算式为W质=m饱-m干m 干×100%。
5、材料在外力作用下抵抗外力作用的能力称为强度，其值是以材料受外力时单位面积所承受的力表示。
6、材料抗冻性能的好坏是依据经受冻融循环的次数来评定。
7、材料的强度与其结构状态有关，结构越密实、越均匀，强度越大。
8、材料抗渗性的大小主要取决于材料本身的组成和结构状态。
9、材料的含水率值，除与组成和构造有关外，还与环境的温度和湿度有关。
11、当材料体积吸水率一定时，容重越小，质量吸水越大。
12、材料的表观密度越大，孔隙率则小，强度高，密度不变。
13、材料抗折强度计算公式是f=3FL 2bh2，其利用前提是两支点中心有一集中力和材料截面为矩形。
14、脆性材料体现在强度上的特点是抗压强度高和抗拉强度低。
15、比强度是指材料的强度和表观密度的比值，数值大时说明材料轻质高强效能较好。
16、生石灰与水反应的过程，称为石灰的熟化，此过程有放热和体积膨胀现象。
17、生石灰加水后制成石灰浆必须经陈伏后才可使用。
18、石灰硬化时的特性是速度慢，体积收缩。
19、胶凝材料按其组成可分为有机和无机两种，按硬化条件可分为气硬性和水硬性。
20、石灰陈伏的目的是消除过火石灰的危害作用。
22、国家标准规定硅酸盐水泥的凝结时间以初凝不早于45分钟和XXX不迟于390分钟为合格。
23、国家标准划定通俗水泥的固结工夫以初凝不早于45分钟和XXX不迟于10小时为合格。
26、水泥的体积安定性常用沸煮法法检验，此法是为评定水泥中游离CaO成分的破坏作用。
27、水泥石腐蚀类型主要有溶出性腐蚀、溶解性化学腐蚀、和膨胀性化学腐蚀三种。
材料的密度、孔隙率和吸水率计算
材料的密度、孔隙率和吸水率的计算一、材料的密度、表观密度和堆积密度1•密度(p) 密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的重量。
按下式计算:p= mN式中P--- 密度，g/cm3；M ——材料的重量，g;V ——材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，在建筑材料学中，习惯上称之为“重量” 。
对于固体材料而言，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。
建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状材料。
对于这些有孔隙的材料，测定其密度时，应先把材料磨成细粉，经干燥至恒重后，用比重瓶(李氏瓶)测定其体积，然后按上式计算得到密度值。
材料磨得越细，测得的数值就越准确。
2.表观密度(p 0) 表现密度是指材料在自然状态下，单位体积的重量。
按下式计算:P o = m/V0P o 表观密度，g/cm3或kg/m3；材料的重量，g 或kg；Vo——材料的自然状态下的体积，cm3或m3 材料在自然状态下的体积包含了材料内部孔隙的体积。
当材料含有水分时，它的重量积都会发生变化。
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。
质地坚硬的散粒状材料，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（p '0）堆积密度是指粉状或散粒状材料在堆积状态下，单位体积的重量。
按下式计算:p'0=m/V'0其中p '0——堆积密度，kg/m3;M ----- 材料的重量，kg;V'o ------- 材料的堆积体积，m3。
这里，材料的重量是指自然堆积在一定容器内材料的重量；其堆积体积是指所用容器的容积。
容器的容积视材料的种类和规格而定。
吸水率的测定方法
吸水率的测定方法一、吸水率测试方法1、准备五块石材，每块体积约为五十立方公分，先将尘土清除掉，等待其完全干燥，然后再称其重量。
2、重量获得后，再把它放在量筒、洗涤器或其他容器之内，用水淹至试样四分一的高度，浸二小时。
3、加水到试样二分一的高度，再浸三小时后；再加水淹到试样四分三的高度左右，直到试样完全被水淹没。
4、再令试样在水中放置二十四小时，然后取出，用布轻轻擦干并称量之，即可按下列公式将石材的吸水率求出：W=(B-G)/G×100%式中W为吸水率，以百分率表示，G为试样干燥后重量，以公克为单位，B为试样饱含水份以后的重量，公克作为基本单位。
二、吸水率与含水率区别1、材料在水中吸收水分到了饱和状态时，吸收水分的质量占材料干燥情况下质量的百分率为材料的吸水率。
对同一种材料，吸水率为固定值。
材料吸水率与材料的孔隙率和孔隙构造情况有密切的关系。
2、一般来说，密实材料或具有闭口孔隙的材料是不吸水的；具有粗大孔隙的材料因其水分不易留存，吸水率一般小于孔隙率；而孔隙率较大伴随有细小开口连通孔隙的亲水材料，吸水率较大。
材料吸收水分后，不仅表观密度增大、强度降低，保温和隔热的性能也降低，且更易受冰冻破坏，因此，材料吸水后对材质是不利的。
3、材料的含水率是指材料在空气中，含有水分的质量占材料干质量的百分率。
材料含水率的大小，除了与本身的性质，还与孔隙大小及构造有关，周围空气的温湿度也会影响。
含水率随着空气温湿度大小变化而做相应的变化，当空气湿度大温度低时，材料的含水率就增大，反之则小。
4、当材料的含水率与空气湿度相平衡时，其含水率称为平衡含水率，当材料吸水达到饱和状态时的含水率即为吸水率。
虽然说看得多不如做得多，但是不看也不知道吸水率的测试方法，通过上面的这些内容我们就能知道了。
建筑材料计算题
六、计算题1.工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为 2.61g/cm3、堆积密度为1680kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？【答案】解:石子的孔隙率P 为：%100255025502900%100g gbmM M M W石子的空隙率P ，为：%100255025502900%100ggbmM M M W 2.砖的尺寸为240Ｘ115Ｘ53mm ，经干燥并磨成细粉后取50g ，用排水法测得绝对密实体积为18.62 cm3 。
试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、饱水系数。
【答案】解该砖的吸水率为%100255025502900%100g gbmM M M W 该砖的密度为3/69.262.1850cmg Vm 表观密度为3/74.13.55.11252550cmg V m孔隙率为%3.3569.274.1110P 3.某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165MPa ，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。
【答案】解该石材的软化系数为93.0178165gbRf f K 4.破碎的岩石试件经完全干燥后，其质量为482g ，将放入盛有水的量筒中，经一定时间石子吸水饱和后，量筒的水面由原来的452cm3上升至630cm3。
取出石子，擦干表面水分后称得质量为487g 。
试求该岩石的表观密度、体积密度及吸水率？【答案】解：因m1=482g,m2=487g ，V ’=630-452=178cm3 故：表观密度ρ‘=m1/V ’=482/178=2.71g/cm3体积密度ρo=m1/Vo=482/(178+5)=2.63g/cm3吸水率 Wm=(m2-m1)/m1×100%=(487-482)/482×100%=1%5.已知烧结多孔砖Po=1640Kg/m3；P=2500 Kg/m3，求其密实度？【答案】解：D=ρo÷ρ×100%=1640÷2500×100%= 65.6%6.破碎的岩石试件经完全干燥后，其质量为482g，将放入盛有水的量筒中，经一定时间石子吸水饱和后，量筒的水面由原来的452cm3上升至630cm3。
密度法测孔隙率
密度法测孔隙率
密度法测孔隙率可以帮助我们精确地测量物质中的孔隙率，而孔
隙率则是物质中孔隙的占比。
在许多地质、土壤和建筑学领域中，孔
隙率是非常重要的参数，因为它可以影响物质的性质和行为。
今天，
我们就来了解一下密度法测孔隙率的原理和步骤。
首先，密度法测孔隙率的原理是基于孔隙率和体积密度之间的关系。
体积密度指的是物质单位体积的质量，可以通过量取物质质量和
体积来计算。
而孔隙率则是物质中孔隙的体积与总体积之比。
因此，
如果我们可以测定物质的总体积和质量以及孔隙体积，就可以用密度
法计算出孔隙率。
接下来，我们来了解一下密度法测孔隙率的步骤：
1.测量物质的质量：先将物质放在天平上，量取其质量。
2.测量物质的总体积：把物质置于注水量筒中，读取不同水位下
的体积，得到物质的总体积。
3.测量物质的骨架体积：将物质均匀覆盖在平面机械密封板上，
记录下物质高度，然后严密注水。
然后位移计测得物质横截面积和骨
架体积。
4.计算孔隙体积和孔隙率：将骨架体积减去总体积得到孔隙体积，然后用孔隙体积除以总体积，得到孔隙率。
通过密度法测孔隙率，我们可以精确地得出物质中孔隙的占比，
进而了解物质的性质和行为。
在地质和土壤领域中，孔隙率是衡量矿
石和土壤质量的重要参数，能够影响它们的甲烷吸附和气体渗透率。
在建筑学领域中，孔隙率的大小也会影响建筑材料的吸水率和强度等
性能。
因此，密度法测孔隙率的应用非常广泛，并且非常有指导意义，可以帮助我们更好地了解物质的特性。
孔隙率与吸水率的关系
孔隙率与吸水率的关系
嘿，你问孔隙率与吸水率的关系呀？那咱就好好聊聊。
这孔隙率呢，简单说就是材料里孔隙的多少。
孔隙多了，孔隙率就高呗。
而吸水率呢，就是材料吸收水分的能力。
那它们之间有啥关系呢？
一般来说啊，孔隙率高的材料，吸水率往往也会比较高。
为啥呢？你想啊，孔隙多了，就像有很多小空间可以装水。
就好比一块海绵，孔隙很多，所以能吸很多水。
材料也是一样，孔隙多了，水就容易进去，吸水率自然就高了。
但是也不是绝对的哦。
有些材料虽然孔隙率高，但是孔隙很小，水不容易进去，那吸水率也不一定就高。
还有些材料可能表面有一层防水的东西，就算孔隙率高，吸水率也不会太高。
反过来呢，吸水率高的材料，孔隙率不一定就高。
比如说有些材料虽然能吸很多水，但是可能是通过其他方式吸水，而不是因为孔隙多。
我给你讲个事儿吧。
我有一次装修房子，买了两种瓷砖。
一种看起来很密实，孔隙率感觉不高，另一种表面有点粗糙，感觉孔隙可能会多一些。
我就好奇它们的吸水率怎么样。
我把水倒在两种瓷砖上，结果发现表面粗糙的那种瓷砖吸水很快，而密实的那种瓷砖几乎不吸水。
这就说明孔隙率和吸水率不是简单的对应关系，还得看具体的材料情况。
所以啊，孔隙率和吸水率有一定的关系，但不是绝对的。
在判断材料的性能时，不能只看孔隙率或者吸水率，要综合考虑哦。
加油吧！。
工程中不同密度、强度与孔(空)隙率计算
材料中空隙率孔隙率比强度鲍罗米公式表观密度体积密度密度等概念与计算例题：1.用密度为2650KG/M（立方米）的卵石装平容积为2m（立方米）的车厢需要3600KG,试求卵石的空隙率?若再用堆积密度为1480KG/M（立方米）的砂子填充卵石全部空隙得需要多少砂子?我算的空隙率= 3600/2650=1.358 （2-1.358）/2=0.32空隙率=1-3600/2650/2=0.32；所需砂子质量=2*0.32*1480=949(kg).因为你取小数点后面一位,我取了两位.1.358,我按照1.36计算,你按照1.4计算.2.一加气砼试块，其ρ=2.35g/cm3，m=500g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得，mb=600g，V排水=1000cm3，求体积密度？（2）若上述材料为加气砼碎块，则其表观密度为多少？体积密度：ρ0=m/V0=500/（1000+（600-500）/1.0）=455 kg/m3，（2）ρ’=m/V排水=500/1000=0.50 g/cm3=500 kg/m3。
3.一块破砖，其干燥质量为500g,将它浸没于水中，待其吸水饱和后测得其排水体积为200ml,质量为550g。
试求该破砖的体积密度、开口孔隙率和体积吸水率?解：体积密度：ρ0=m/V0=500/（200+（550-500）/1.0）=2.0g/cm34.5.6.孔隙率、空隙率计算公式空隙率=(1-散粒材料的堆积密度/散粒材料的表观密度）*100%孔隙率=（1- 材料的表观密度/ 密度）*100%材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度是材料在包括闭口孔隙条件下单位体积的质量。
体积密度是指材料在自然状态下的体积，包括材料实体及其开口与闭口孔隙条件下的单位体积的质量。
堆积密度是指散粒或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。
密度、表观密度、体积密度和堆积密度既有联系又有差别。
（一）材料的密度材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
《建筑材料》常用计算公式大全
W m2 m1 100% m1
W0
m2 m1 V0
1 W
100%
互相关系：W0 W 0
如试件处于自然含水 状态，测得的水与材料 在干燥状态下的质量 百分比是含水率，其会 随环境变化的。吸水率 可以说是该材料最大 的含水率。
W——质量吸水率，%；
W0——体积吸水率，%；（≤100%） m1——材料在绝对干燥状态下的质量，g； m2——材料在浸水饱和状态下的质量，g； V0——材料在自然状态下的体积，cm3； ρW——水的密度，常温下可取 1g/cm3。 ρ0——材料在干燥状态下的体积密度，g/cm3。
16． 强度（和应力、应变、弹性模量） 材料受力后的变形，以材料在作用力方向上发生的变形量 Δl 来表示，或以单位长度上的变形量Δl/l0（l0 为变形前 的尺寸）表示，通常称应变ε。作用在材料外表面或内部 单位面积的力称为应力σ。强度通常以强度极限 f 来表示
P A
f Pmax A
σ——应力，Mpa； P——荷载，N；
5． 堆积密度 散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称堆积密度：
0
m V0
ρ0——散料材料的堆积密度， kg/m3；（常指松堆密度） m——散料材料的质量，kg； V0′——散料的体积，m3。（V0′=V0+V 空=V+V 孔+V 空）
6． 开口孔隙率 开口孔隙率 PK 指材料中能被水所饱和（即被水所充满） 的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率：
a
A(t1 t2 )Z
Q——传递的热量，J；
(t1－t2)——平壁两侧温差，K； 注：大多数建筑材料
A——平壁面积，m2；
（金属外）的导热系数
Z——传热时间，s；
孔隙率的测定
材料密度、孔隙率及吸水率的测定一、实验目的和意义材料的密度是材料最基本的属性之一，也是进行其他物性测试（如颗粒粒径测试）的基础数据。
材料的孔隙率、吸水率是材料结构特征的标志。
在材料研究中，孔隙率、吸水率的测定是对产品质量进行检定的最常用的方法之一。
材料的密度，可以分为体积密度、真密度等。
体积密度是指不含游离水材料的质量与材料的总体积（包括材料的实体积和全部孔隙所占的体积）之比；材料质量与材料实体积（不包括存在于材料内部的封闭气孔）之比值，则称为真密度。
孔隙率是指材料中气孔体积与材料总体积之比。
吸水率是指材料试样放在蒸馏水中，在规定的温度和时间内吸水质量和试样原质量之比。
由于吸水率与开口孔隙率成正比，在科研和生产实际中往往采用吸水率来反映材料的显气孔率。
因此，无论是在陶瓷材料、耐火材料、塑料、复合材料以及废物复合材料等材料的研究和生产中，测定这三个指标对材料性能的控制有重要意义。
通过本实验达到以下要求。
1、了解体积密度、孔隙率、吸水率等概念的物理意义。
2、了解测定材料体积密度、密度（真密度）的测定原理和测定方法。
3、通过测定体积密度、密度（真密度），掌握计算材料孔隙率和吸水率的计算方法。
二、实验方法参考GB9966.3-88天然饰面石材体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法。
三、实验原理材料的孔隙率、吸水率的计算都是基于密度的测定，而密度的测定则是基于阿基米德原理。
由阿基米德原理可知，浸在液体中任何物体都要受到浮力（即液体的静压力）的作用，浮力的大小等于该物体排开液体的重量。
重量是一种重力的值，但在使用根据杠杆原理设计制造的天平进行衡量时，对物体重量的测定已归结为其质量的测定。
因此，阿基米德定律可用下式表示。
m1-m2=VD L(1)式中m1——在空气中秤量物体时所得的质量；m2——在液体中秤量物体时所得的质量；V——物体的体积D L——液体的密度这样，物体的体积就可以通过将物体浸于已知密度的液体中，通过测定其质量的方法来求得。
土木工程材料考试知识点
例题：已知某种建筑材料试样的孔隙率为24%，此试样在自然状态下的体积为40cm3，质量为85.50g，吸水饱和后的质量为89.77g，烘干后的质量为82.30g。
试求该材料的密度、表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率。
解：密度=干质量/密实状态下的体积=82.30/40×（1-0.24）=2.7g/cm3开口孔隙率=开口孔隙的体积/自然状态下的体积=（89.77-82.3）÷1/40=0.187闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率=0.24-0.187=0.053表观密度=干质量/表观体积=82.3/40×（1-0.187）=2.535、烧结普通砖的尺寸为240mm×115mm×53mm，已知其孔隙率为37%，干燥质量为2487g，浸水饱和后质量为2984g。
试求该砖的绝对密实体积、密度、吸水率。
解：1）体积密度：=2487/1462.8=1.7g/cm3孔隙率=37%V孔/1462.8×100%=37%故孔的体积：V孔=541.236cm3，求绝对密实体积：V=V o-V孔=1462.8-541.236=921.6cm32）求密度：=2487/921.6=2.7g/cm33）求含水率：W=(m2-m1)/m1×100%=(2984-2487)/2487×100%=20%••例既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？•解(1) 石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。
加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。
•(2) 再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。
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材料的密度、孔隙率和吸水率的计算
一、材料的密度、表观密度和堆积密度
1. 密度（p）
密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的重量。
按下式计算:
p= m/V
式中P---- 密度，g/cm3;
M ——材料的重量，g;
V ——材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，在建筑材料学中，习惯上称之为“重量” 。
对于固体材料而言，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。
建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状材料。
对于这些有孔隙的材料，测定其密度时，应先把材料磨成细粉，经干燥至恒重后，用比重瓶（李氏瓶）测定其体积，然后按上式计算得到密度值。
材料磨得越细，测得的数值就越准确。
2. 表观密度（p 0）
表现密度是指材料在自然状态下，单位体积的重量。
按下式计算:
P o= m/VO
P o ------------ 表观密度，g/cm3或kg/m3;
m --- 材料的重量，g或kg;
Vo—材料的自然状态下的体积，cm或m
材料在自然状态下的体积包含了材料内部孔隙的体积。
当材料含有水分时，它的重量积都会发生变化。
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。
质地坚硬的散粒状材料，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（p 'o）
堆积密度是指粉状或散粒状材料在堆积状态下，单位体积的重
量。
按下式计算:
p 'O =m/V'O
其中p 'O ——堆积密度，kg/m3;
M ——材料的重量，kg;
V 'o —材料的堆积体积，m。
这里，材料的重量是指自然堆积在一定容器内材料的重量；其堆积体
积是指所用容器的容积。
容器的容积视材料的种类和规格而定材料的堆积体积既包含内部孔隙也包含颗粒之间的空隙。
二、材料的孔隙率和空隙率
孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。
用下式计算：
P 100% 1 —100%
V。
孔隙率相对应的是密实度，即材料体积内，被固体物质充实的程度。
可用下式计算
D —100 % —- 100 °0
V
孔隙率或密实度的大小直接反映了材料的致密程度。
材料内部孔隙的构造可分为连通孔和封闭孔，连通孔不仅彼此贯通还与外界相通，而封闭孔不仅彼此不连通，而且与外界相隔绝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、分布、数量及构造特征对材料的性能产生很大的影响。
空隙率是指散粒状材料在某堆积体积中，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，即材料在某堆积体积中被颗粒填充的程度。
可用下式计算:
三、材料的亲水性和憎水性
组成建筑物的材料经常与水或空气中的水分接触，而处于材料、水和空气的三相体系中，水分与不同材料表面之间的相互作用不同。
在三相交点处，沿水滴表面的切线与水和材料的接触面之间的夹角B,称润湿边角。
一般认为：当BW 90°时.如图（a）,表示水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子间的吸引力，这种材料称为亲水性材料；当0 >90°时.如图（b）,表示水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子间的吸引力，这种材料称为憎水性材料、建筑材料中的混凝上、木材、砖等为亲水材料，沥青、石蜡等为憎水性材料。
亲水性材料表面做憎水处理，可提高其防水性能。
四、材料的吸水性和吸湿性材料在水中能吸收水分的性质，称为吸水性，常用吸水率来表示。
按
下式计算：
式中W吸——材料的吸水率，%
M o——材料在干燥状态下的重量，g;
M -------- 材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，体积吸水率是指材料吸入饱和水的体积占材料自然状态下体积的百分率。
材料的吸水率与孔隙有很大关系，若材料具有微细而连通的孔
隙，则吸水率较大，若具有封闭孔隙，则水分难以渗入，吸水率较小;
若具有的孔隙较粗大，水分虽容易渗入，但不易在孔内保留，仅起到润湿孔壁的作用，吸水率也较小。
所以，不同的材料或同种材料不同的内部构造，其吸水率会有很大的差别。
吸湿性是指材料吸收空气中水分的性质，常以含水率表示，按下式计算:
式中W含——含水率，%
M o——材料在干燥状态下的重量，g；
M——材料在含水状态下的重量，g
空气湿度发生变化时，含水率也会随之发生变化。
与空气湿度达到平衡时的含水率称平衡含水率。
通常材料大量吸湿后，会造成材料重量增加、体积改变、强度降低，对于保温材料来说，还会显著降低其保温绝热性能。