气孔率的测定
实验原理及过程：
气孔率率的测定运用了阿基米德原理。浸渍时能被液体填充的气孔或和大气相通的气孔率开口气孔；浸渍时不能被液体填充的气孔或不和大气相通的气孔率称为闭口气孔。块体材料中的固体体积、开口及闭口气孔的体积之和为总体积。材料中搜有开口气孔的体积与总体积之比为先气孔率；材料中所有闭口气孔体积与总体积之比为闭口气孔率；材料所有的气孔体积（开口气孔和闭口气孔体积之和）与总体积之比称为真气孔率。
对压片和烧结后的阴极片称重，质量为m
将阴极片吊于干净的烧杯中，再向烧杯中诸入蒸馏水，直至阴极片悬于水中。将烧杯置于酒精灯（或电炉）上加热至沸腾，并保证沸腾30分钟后停止加热，在空气中静置30分钟。同时试样一
直浸没于水中。将饱和试样吊于天平的吊钩上，称取其表观质量m
1
。表观质量为饱和浸液的试样在浸液中称得的质量。将饱和试样取出，用饱和了浸液的毛巾小心的拭去其表面的蒸馏水（注意不能将孔隙中的水分吸出）。立刻称量试样的质
量m
2
。
气孔率由以下公式计算：
（1）显气孔率Pa：
P a =(m
2
—m
)×100%/(m
2
—m
1
)
（2）体积密度Db：
D b =m
×D
1
/(m
2
－m
1
)
（3）真气孔率P
t
：
P t =(D
t
－D
b
)×100%/D
t
（4）闭气孔率P
c
：
P c =P
t
－P
a
式中：D
1
—测试温度下，浸液的密度（g/cm3）；
D
2
—试样的真密度。
膜孔隙率的几种测试方法
膜孔隙率的几种常用测试方法 在薄膜、中空纤维膜等膜材料的应用与研究中，孔隙率是一项常用的重要指标。孔隙率一般被定义为多孔膜中，孔隙的体积占膜的表观体积的百分数，即：ε=V 孔/V 膜外观。 孔隙是流体的输送通道，这里的“孔隙”准确的说应该指“通孔孔隙”。通常研究人员希望采用此参数来评价膜的过滤性能、渗透性能和分离能力。但由于定义以及测试方法限制等原因，造成目前大家经常看到的和并被普遍应用的“孔隙率”这个参数中的“孔隙”，并非指的是“通孔孔隙”，所以，这种定义的孔隙率，与膜的过滤性能、渗透性能、分离能力并不构成正相关性。也就是说，孔隙率大的，过滤性能并不一定好；渗透率为零，孔隙率不一定为零。 对于泡压法原理的贝士德仪器膜孔径分析仪，如果膜上的孔非理想的圆柱形孔，其实是不能用来分析孔隙率的，因为该原理的仪器测试出来的孔径分布是通孔孔喉的尺寸信息。用通孔孔喉尺寸计算得到孔面积，从而依据ε=V 孔/V 膜外观=S 孔/S 膜外观来计算出的孔隙率，这个值在实际中会远小于目前常用方法所 得到的孔隙率。只有当该膜的孔为理想的圆柱孔时，即孔喉和孔口的尺寸相同且无其它凸凹、缝隙结构时，由通孔孔喉尺寸得到的孔隙率才与目前常用方法得到的孔隙率接近（这种情况在实际中几乎不存在）。 下面列举膜孔隙率的几个常用测试方法： 方法一：称重法（湿法、浸液法） 原理：根据膜浸湿某种合适液体（如水等）的前后重量变化，来确定该膜的孔隙体积V 孔；该膜的骨架 体积V 膜骨架可以通过膜原材料密度和干膜重量获得；则该膜的孔隙率： ε=V 孔/V 膜外观=V 孔/(V 孔＋V 膜骨架) 方法二：密度法（干法、体积法） 原理：见如下公式推导，所以，只需要膜原材料的密度ρ膜材料和膜的表观密度ρ膜表观，就可计算得到孔 隙率ε。其中表观密度ρ膜表观可由外观体积和质量获得。 ε=V 孔/V 膜外观=(V 膜外观－V 膜骨架)/V 膜外观＝（ρ膜表观－ρ膜材料）/ρ膜表观 方法三：气体吸附法 原理：根据低温氮吸附获得孔体积，从而得到孔隙率。该方法只能获得200nm 以下尺寸孔结构的孔体积，无法表征200nm 以上孔的信息，对于大量滤膜不适用。 方法四：压汞法 原理：根据压汞法原理，利用压力将汞压入膜的各种结构的“孔隙”中，根据注入汞的压力、体积来获得膜的孔隙体积及尺寸数据；该方法的缺点是将汞压入微孔需要的压力较大，该方法更适合于分析刚性材料，对于大多数膜材料为弹性材料，在注入汞的过程中容易发生变形或“塌陷”，从而产生较大误差。 3H-2000PB 贝士德仪器泡压法滤膜孔径分析仪，其基本原理为气液排驱技术（泡压法）：给膜两侧施加压力差，克服膜孔道内的浸润液的表面张力，驱动浸润液通过孔道，依此获得膜类材料的通孔孔喉的孔径数据，同时该方法也是ASTM 薄膜测定的标准方法。 以上四种膜孔隙率的常用测试方法，所获得孔隙率数据中的“孔隙”都不是“通孔孔隙”，更不是“通孔孔喉孔隙”；若不是“通孔孔隙”，那么，这个“孔隙率”就无法达到研究人员所希望的评价过滤性能、渗透性能和分离能力的目的。举例说明：A 膜通孔为零，表面“凸凹、闭孔、盲孔”等结构形成的孔隙率为40%；B 膜孔隙率为20%且有通孔；那么，我们并不能依据该孔隙率数据对该两种膜的过滤性能做出比较。这点在研究和应用中是需要注意。
建筑材料A第4次作业
25.某材料的密度为2.78g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1025g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。 解： 孔隙率 P ＝（ 1 －ρ0/ρ）× 100 ％＝（ 1-1.8/2.7 ）× 100 ％=33 ％； 重量吸水率 mw ＝（ m水/m ）× 100 ％＝ [(1020-920)/920] × 100 ％=11 ％； 开口孔隙率＝ V开/V0 =[ (1020-920)/ （ 920/1.8 ）] × 100 ％＝19.6 ％ 闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为：33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。 26.某材料的密度为2.70g/cm3，干表观密度为1800Kg/m3，现将一重920g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1020g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。 解：孔隙率 P ＝(1 －ρ0/ρ)× 100 ％＝(1-1.8/2.7)× 100 ％ =33 ％重量吸水率 mw ＝(m水/m)× 100 ％＝ [(1020-920)/920] × 100 ％=11 ％； 开口孔隙率＝ V开 /V0 =[ (1020-920)/(920/1.8) ] × 100 ％＝ 19.6 ％闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为：33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。 27.粉煤灰硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比有何显著特点？为何？ 答：粉煤灰替代了大量的水泥熟料，故粉煤灰水泥中C 3S、C 3 A相对较少。 ∴ 水化热低 水化速度慢，早强低，但后期强度发展大。 干缩性小，抗裂性好（因为球状颗粒需水性小）。 耐蚀性较强，抗冻性差。 28.为什么说建筑石膏是一种很好的内墙抹面材料？ 答：建筑石膏洁白细腻，但不耐水，硬化微膨，可单独作用，不易开裂，表面饱满光滑。孔隙率高可调节室内湿度，防火性强。
发射率检测方法
发射率检测方法 一、国内外发射率检测现状 表面辐射特性的研究工作可以追溯到十八世纪，早在1753年富兰克林就提出不同的物质具有不同的接受和发散热量能力的概念。几百年来人们在理论上、实验中、工程上做了大量的研究工作。随着辐射传热学、红外技术、太阳能研究、材料科学及黑体空腔理论等的发展，近五十年以来材料发射率的测量方法有了很大的进展。目前在国际上已建立了分别适用于不同温度和状态以及不同物质的各种测试方法和装置。 （1）量热法 量热法的基本原理是：一个热交换系统包含被测样品和周围相关物体，根据传热理论推导出系统有关材料发射率的传热方程，通过测
量样品某些点的温度值得到系统的热交换状态，即能求得发射率。量热法又分为稳态量热法和瞬态量热法。Worthing的稳态加热法就是采用灯丝进行加热，测量精度达到了2%，但是样品制作复杂，且测量时间长。瞬态法即采用激光或电流等瞬态加热技术，其代表是70年代美国NIST的基于积分球反射计法的脉冲加热瞬态量热装置，其测量速度快，测量上限高达4000℃，能精确测量多项参数，但是被测物必须是导体限制了其应用范围。 （2）反射率法 反射率法基于的原理是对于不透明的样品，反射率+吸收率=1，将已知强度的辐射能量投射到透射率为0的被测面上，根据能量守恒定律和基尔霍夫定律，通过反射计求得反射能量，得到样品的反射率后即可换算成发射率。常用的反射计有：Dunkle等人建立的热腔反射计，该方法能够测量光谱发射率但不适用于高温测量；意大利IMGC 的积分球反射计具有很宽的测量温度范围；激光偏振法只能用于测量光滑表面的发射率。 探测器工作原理图
探测器组装图 （3）辐射能量法法 能量法的基本原理是直接测量样品的辐射功率，根据普朗克定律或斯蒂芬玻尔兹曼定律和发射率的定义计算出样品表面的发射率。一般均采用能量比较法，即用同一探测器分别测量同一温度下绝对黑体及样品的辐射功率，两者之比就是材料的发射率值。 (1)独立黑体法：独立黑体法采用标准黑体炉作为参考辐射源，样品与黑体是各自独立的，辐射能量探测器分别对它们的辐射量进行测量。测量材料全波长发射率时，探测器需要选择使用无光谱选择性的温差电堆或热释电等器件；测量材料光谱发射率时，需要选择使用光子探测器并配备特定的单色滤光片。许进堂等人曾采用独立黑体方案设计了一套法向全波长发射率测量装置，精度可以达到3.7%。独立
实验5材料体积密度的测定
实验5材料体积密度的测定 （1）密度梯度管法测定结晶聚合物的密度和结晶度 一、目的要求 1．用密度梯度管测定聚合物的密度，并由密度计算结晶度。 2．掌握密度梯度管法测定聚合物密度的基本原理、密度梯度的标定方法和计算结晶度的方法。 二、基本原理 聚合物密度是聚合物物理性质的一个重要指标，是判定聚合物产物、指导成型加工和探索聚集态结构与性能之间关系的一个重要数据。尤其是结晶性聚合物，密度与结晶有密切关系，而结晶度又是表征聚合物性质的重要指标。通过密度可以计算结晶度。 聚合物结晶度的测定方法很多，有X-射线衍射法、红外吸收光谱法、差热分析法、反相色谱法等，但这些方法都需要复杂的仪器设备，而用密度梯度管法测定结晶度，设备简单且数据可靠，是测定结晶度的常用方法。 密度梯度管是一个有刻度的柱形玻璃管，选用不同密度的可以互相混溶的两种液体，配制成一系列等差密度混合液，按低密度（轻液）居上，高密度（重液）居下的层次，以等体积分次地注入到柱形玻璃管中，任其自行扩散，最后构成密度自上而下逐渐递增的连续分布状态，通称密度梯度管或密度梯度拄。再将预先标定好密度玻璃球投入管中进行标定，以玻璃球的已知密度对所处高度作图，得密度梯度管的标定曲线（图15-1）确定为直线后，即可用来测定聚合物的密度。 1.000.950.900.85 图15-1乙醇-水体系密度梯度管标定曲线 密度，g /c m 3 将试样投入已标定的密度梯度管中，根据悬浮原理，试样将于某一高度处停留，即可读取密度梯度管的刻度，利用标定曲线找出试样的密度。 结晶性聚合物都是部分结晶的，即晶体和非晶体共存。而晶体和非晶体的密度不同，晶区密度高于非晶区密度，因此同一聚合物由于结晶度不同，样品的密度不同，如果采用两相结合模型，并假定比容具有加和性，即结晶聚合物试样的比容V等于晶区V c 和非晶区比容V a 的线性加和，则有： V=V c f c +V a （1-f c ） （15-1） 式中f c 为结晶度 （即聚合物中结晶部分的重量百分比）。设ρc 为被测聚合物完全结晶（即100%
土木工程材料复习思考题附
基本性质 1.憎水性材料的润湿边角是怎样的？（ C ） A. θ=0 ° B.θ≤90° C. θ>90° D.θ=180°2．当材料的润湿边角满足什么条件时，称为亲水性材料？（ B ） A. θ=0° B.θ≤90° C. θ>90° D.θ=180° 3．受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物，应选用软化系数怎样的材料？（ C ）A．>0.5 B.>0.75 C.>0.85 D.<1 4．相同孔隙率的亲水多孔材料，当材料中何种孔隙含量高时，其吸水率就大？（ D ） A.粗大且开口 B.闭口 C.连通 D.开口微小连通5．材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为（ D ）。 A.近似密度 B.堆积密度 C.表观密度 D.密度 6．材料的软化系数越大，说明其什么性能越好？（ C ） A．吸水性 B.抗渗性 C.耐水性 D.抗冻性 7．某岩石在气干状态、绝干状态和吸水饱和状态下的抗压强度分别为128、132、112MP a，则该岩石的软化系数为（ B ）。 A. 0.15 B.0.85 C. 0.88 D. 0.97 8．材料在自然状态下单位体积的质量称为（ C ）。 A．近似密度 B.堆积密度 C.表观密度 D.密度 9．两种表观密度相同的散粒材料，按同样的方法测得他们的堆积密度，则堆积密度大的材料与堆积密度小的材料相比，其空隙率怎样？（ B ） A.大 B.小 C.相同 D.哪个大不能确定 10．散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量称为（ B ）。 A．近似密度 B.堆积密度 C.表观密度 D.密度 11．同一种砂的密度、堆积密度、表观密度的大小排列顺序正确的是哪个？( B ) A．密度>堆积密度>表观密度 B.密度>表观密度>堆积密度 C.堆积密度>表观密度>密度 D.堆积密度>密度>表观密度 12．含水率为5%的砂220K g，将其干燥后的质量是多少K g？（ B ） A．209 B. 209.52 C. 210 D.212 13．干燥的碎石试样，质量为m，将其浸在玻璃容器里，用排水法求出其体积为V，则m/V 的结果是碎石的何种密度？（ A ） A．近似密度 B.密度 C.表观密度 D.堆积密度14．当材料的孔隙率增大且增多的均是闭口独立孔隙时，材料的导热性将（ C ）。A．不变 B.增大 C.降低 D.变化不定15．气硬性胶凝材料的硬化特点是（ A ）。 A.只能在空气中硬化 B.只能在水中硬化 C.先在空气中硬化，然后移至水中硬化 D.须在潮湿环境中硬化 16．承受冲击、振动荷载的结构部位，应选择何种性能较好的材料？（ A ） A.韧性 B.脆性 C.塑性 D.弹性 17．材料的抗冻性是指材料抵抗（ A ）渗透的性质。 A．冻融循环作用B．冻结C．压力水D．融化18．工程应用中，耐水材料的软化系数应大于多少？( D ) A.0.70 B.0.75 C.0.80 D.0.85 19．材料的抗渗性是指材料抵抗（ C ）渗透的性质。 A．水B．潮气C．压力水D．饱和水
气孔率和密度-2016
陶瓷材料密度、吸水率及气孔率的测定 一、实验原理 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，是进行其他许多物性测试(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一。 材料吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定，而密度的测定则基于阿基米德原理。由阿基米德定律可知，浸在液体中的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、对物体重量的测定巳归结为对其质量的测定。因此，阿基米德定律可用下式表示： L VD m m =-21 （1） 式中 1m ——在空气中称量物体时所得物体的质量； 2m ——在液体中称量物体时所得物体的质量； V ——物体的体积； L D ——液体的密度。 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。由于浸于浸液中的物体受到液体静压力的作用，所以这种方法称之为“液体静力衡量法”。 在工程测量中，往往忽略空气浮力的影响，在此前提下进一步推导可得用称量法测定物体密度时的原理公式 2 11m m D m D L -= （2） 这样，只要测出有关量并代入上式，就可计算出待测物体在温度t ℃时的密度。 材料的密度，可以分为真密度、体积密度等。
体积密度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。 当材料的体积是实体积(材料内无气孔)时，则称真密度。 气孔率指材料中气孔体积与材料总体积之比。材料中的气孔有封闭气孔和开口气孔(与大气相通的气孔)两种，因此气孔率含封闭气孔率、开口气孔率和真气孔率之分。 封闭气孔率指材料中的所有封闭气孔体积与材料总体积之比。 开口气孔率(也称显气孔率)指材料中的所有开口气孔体积与材料总体积之比。真气孔率(也称总气孔率)则指材料中的封闭气孔体积和开口气孔体积与材料总体积之比。 吸水率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。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。 无机非金属材料难免含有各种类型的气孔。对于如水泥制品、陶瓷制品等块体材料，其内部含有部分大小不同，形状各异的气孔。这些气孔中的一部分浸渍时能被液体填充。 将材料试样浸入可润湿粉体的液体中，煮沸或抽真空排除气泡．计算材料试样排除液体的体积，可计算出材料的密度。当材料的闭气孔全部被破坏时，所测密度即为材料的真密度。 为此，对密度、吸水率和气孔率的测定所使用液体的要求是：密度要小于被测的物体、对物体或材料的润湿性好、不与试样发生反应、不使试样溶解或溶胀。最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。 测量材料的密度、吸水率和气孔率有真空法和煮沸法。 二、实验器材 ①液体静力天平（如图1）⑥抽真空装置（如图2） ②电炉⑦烘箱 ③煮沸容器 ④蒸馏水 ⑤烧杯、小毛巾、镊子
孔隙率的测定
孔隙率的测定 镀层的孔隙是指镀层表面直至基体金属的细小孔道。镀层孔隙率反映了镀层表面的致密程度，孔隙率大小直接影响防护镀层的防护能力(主要是阴极性镀层)。作为特殊性能要求的镀层(如防渗碳、氮化等)，孔隙率测量也极为重要，它是衡量镀层质量的重要指标。国家标准GB 5935规定了测定镀层孔隙的方法有贴滤纸法、涂膏法、浸渍法、阳极电介测镀层孔隙率法、气相试验法等。电镀专业最新国家标准中，孔隙率试验的标准为：GB／T l7721—1999 金属覆盖层孔隙率试验：铁试剂试验，GB／T l8179--2000 金属覆盖层孔隙率试验：潮湿硫(硫化)试验。 一、贴滤纸法 将浸有测试溶液的润湿滤纸贴于经预处理的被测试样表面，滤纸上的相应试液渗入镀层孔隙中与中间镀层或基体金属作用，生成具有特征颜色的斑点在滤纸上显示。然后以滤纸上有色斑点的多少来评定镀层孔隙率。 本法适用于测定钢和铜合金基体上的铜、镍、铬、镍／铬、铜／镍、铜／镍／铬、锡等单层或多层镀层的孔隙率。 1．试液成分试液由腐蚀剂和指示剂组成。腐蚀剂要求只与基体金属或中间镀层作用而不腐蚀表面镀 层，一般采用氯化物等；指示剂则要求与被腐蚀的金属离子产生特征显色作用，常用铁氰化钾等。试液的选择应按被测试样基体金属(或中间镀层)种类及镀层性质而定，如表l0—1—16 所列。配制时所用试剂均为化学纯，溶剂为蒸馏水。 表10—1—16 贴滤纸法各类试液成分 2．检验方法 (1)试样表面用有机溶剂或氧化镁膏仔细除净油污，经蒸馏水清洗后用滤纸吸干。如试 样在镀后立即检验，可不必除油。 (2)将浸润相应试液的滤纸紧贴在被测试样表面上，滤纸与试样间不得有气泡残留。至 规定时间后，揭下滤纸，用蒸馏水小心冲洗，置于洁净的玻璃板上晾干。 (3)为显示直至铜或黄铜基体上的孔隙，可在带有孔隙斑点的滤纸上滴加 4％的亚铁氰 化钾溶液，这时滤纸上原已显示试液与镍层作用的黄色斑点消失，剩下至钢铁基体的蓝色斑
城市模型反射率测量方法与运用
城市模型反射率测量方法与运用 摘要：介绍了一种测试城市模型反射率的试验方法。制作10个条形和十字形的城市模型进行测试，观测路面不 同反射率对城市反射率的影响，并将实测模型反射率与ASTM E191806规范计算结果进行对比。研究发现：瞬时太阳辐射强度变化值在规范允许范围内，模型计算的反射率与ASTM E191806测量值的误差在0～0.1之间。当峡谷纵横比（建筑物高度与路面宽度之比）为10时，路面反射率从0.15提高到0.65，城市峡谷反射率增幅在0～0.30之间；提高路 面反射率并不能有效提高城市峡谷反射率，尤其是纵横比较大的深峡谷。城市峡谷中的多重反射抑制城市反射率的提高。同时，反射路面将给行人增加额外的辐射通量，可能带来热不适感和眩光刺眼等问题。因此，应谨慎看待反射路面作为一个缓解城市热岛效应策略。 关键词：城市峡谷；热岛效应；多重反射；反射率；纵横比；反射路面 中图分类号：TU761 文献标志码：A 文章编号：16744764（2016）02011107 Abstract： A new method of measuring the albedo of urban prototype is proposed. The method is used to measure
ten urban prototypes with different pavement reflectivity and with southnorth orientation，westeast orientation and crossstreet orientation，respectively. The results are compared with those obtained by the ASTM E191806 and the modified ASTM E191806. It is found that when the variation of the incident solar intensity is less than 20 W/m2 （a tolerant error stated by ASTM E1918A），the ASTM E191806 can either underestimate or overestimate the albedo of the urban canyon prototype up to 0.10. For an urban canyon （UC）with an aspect ratio of 1.0，an change from 0.15 to 0.65 of pavement albedo would cause an increase of the albedo of the UC from about 0.15 to 0.35 if the albedo of the roof and wall is about 0.40. Raising the albedo of the pavement in a UC is not an effective way to increase the albedo of the urban area，especially for UC with great aspect ratio. For low aspect ratio UC，raising the albedo of the pavement or of the parking lot introduces a sizable additional diffuse reflected radiation to the pedestrians. Therefore，it should be cautious to developing reflective pavements as an urban cooling strategy. Keywords：urban canyon；urban heat island；multiple reflection；albedo；aspect ratio；reflective pavement 城市结构单元一般包括建筑墙体、屋顶及道路，道路与
土木工程材料习题第五版201102答案
一、土木工程材料的基本性质 一、填空题 : (请把答案填在题目的横线上,共20空) 1. 材料的密度就是指在 绝对密实 状态下,单位体积的质 量。 2. 一般情况下,若材料孔隙率越大,则其表观密度 越小 , 强度越低。 3. 材料的空隙率就是指散粒材料在堆积体积中, 固体颗粒之间的空隙体积占堆积 体积所占的比例。 4. 随含水率的增加,材料的密度 不变 ,导热系数 增加 。 5. 同一组成材料,其孔隙率大,则强度 低 、保温 好 、表观密度 小 。 6. 材料的孔隙水饱与系数就是指材料的 吸水饱与的孔隙体积 与材料的孔隙体积之比,其值越大,则抗冻性 越 差 。 7. 材料的耐久性就是指材料在物理、化学、生物等因素作用下,能经久不变质不破坏,而尚能 保持原有 的性能。 8. 材料的耐水性就是指材料在 长期水的(吸水饱与) 作用下不破坏, 强度 也不明显下降的性质。 9. 材料的耐水性以 软化 系数表示,其数值越大,则材料的耐水性越 好 。 10. 材料的抗冻性就是指材料在 吸水饱与状态 下 ,经受多次冻融循环作用而不破坏,强度也不明显下降的性质。 11. 若提高材料的抗冻性,应增加 闭口 孔隙,减少 开口 孔隙。 12. 材料的抗渗性就是指材料在 压力水 作用下抵抗渗透的能力。 13. 憎水材料与亲水材料相比,更适宜做 防水 材料。 二、单项选择题:(请把选择的答案填在题目题干的横线上,共10空) 1. 材料密度ρ、表观密度0ρ、堆积密度0ρ'存在下列关系
A 。 A) ρ＞0ρ＞0ρ' B) 0ρ'＞ρ＞0ρ C) ρ＞0ρ'＞0ρ 2. 表观密度就是指材料在 B 状态下,单位体积的质量。 A)绝对密实 B)自然 C)堆积 D)饱与面干 3. 粉状或散粒状材料的堆积密度就是以材料的重量除以材料 A 体积求得的。 A) 堆积态状下的 B) 绝对密实的 C) 放入水中排开水的 D) 自然状态下的 4. 对相同品种,不同表观密度的材料进行比较时,一般表观密度小 者 A 。 A) 强度较低 B) 强度提高 C) 比较密实 D) 空隙率 较小 5. 同种材料,在孔隙率增大时,以下 C 增强。 A)抗冻性能 B)耐久性能 C)吸音性能 D)隔音性能 6. 材料的孔隙率越大,则 A 。 A) 表观密度一定小 B) 吸水率一定大 C) 导热系数一定小 D) 强度一定大 7. 孔隙水饱与系数K B = 1时说明 B 。 A) 孔隙全部为封闭的 B) 孔隙全部为开口的 C) 孔隙中封闭与开口各占一半 8. 材料的软化系数越大,则其 A 。 A) 耐水性越好 B) 耐水性越差 C) 抗冻性越好 D) 抗冻性 越差 9. 通常,材料的软化系数为 A 时,可以认为就是耐水的材 料。 A) > 0、85 B) < 0、85 C) = 0、75 10. 当材料的润湿边角θ为 A 时,称为憎水性材料。 A)> 900 B)≤ 900 C)00 五、计算题(第一题10分,第二题与第三题各5分): 1. 干燥的石材试样重500g,浸入水中吸水饱与后排出水的体积为190cm 3,取出后抹干再浸入水中排开水的体积就是200cm 3,
土木工程材料计算题样本
六、计算题 1、某石灰岩密度为2.68 g/cm3，孔隙率为1.5%，今将石灰岩破碎成碎石，碎石堆积密度为1520kg/m3，求此碎石表观密度和空隙率。 解： (1) 碎石表观密度 %5.1%100)1(0=?-=ρ ρP 30/64.2%5.1cm g =-=ρρρ (2) 碎石空隙率 %42.42%100)64 .252.11(%100)'1('0=?-=?-=ρρP 2、料密度为2.68g/cm3，表观密度为2.34 g/cm3，720克绝干该材料浸水饱和后擦干表面并测得质量为740克。求该材料孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。(假定开口孔全可布满水) 解： (1)孔隙率：%7.12%100)68 .234.21(%100)1(0=?-=?-=ρρP (2)质量吸水率：%8.2%100720720740=?-= m W (3)体积吸水率：%6.6%8.234.20=?=?=Wm Wv ρ (4)开孔孔隙率：%6.6==Wv P 开 (5)闭口孔隙率：%1.6%6.6%7.12=-=-=开闭P P P 3、将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面称1005g ，将其装入广口瓶内加满水称其总重为2475g ，广口瓶盛满水重为1840Gr ，经烘干后称其重为1000g ，试问上述条件可求得卵石哪些有关值？各是多少？ 解:(1) 可求得卵石表观密度和吸水率。（2分） (2) 卵石表观密度：30/74.2)10002475(18401000cm g =--= ρ 卵石吸水率：%5.01000 10001005=-=W 4、已知某材料密度为2.50g/cm3，表观密度为2.00g/cm3,材料质量吸水率为9%。试求该材
材料密度、吸水率及气孔率的测定
材料密度、吸水率及气孔率的测定 一、目的意义 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、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 密度的物理意义是指单位体积物质的质量。 材料吸水率、气孔率的测定都是基于阿基米德原理。将粉末浸入可润湿样品的液体中，抽真空排除气泡，计算颗粒排除液体的体积。便可计算出颗粒的密度。当颗粒的闭气孔全部被破坏时，所测密度即为颗粒的真密度，否则为颗粒的有效密度。与此类似，可以将块体材料视为大的“颗粒”，采用类似颗粒测试的方法测定材料的吸水率、气孔率。
粉体材料的密度，可以分为颗粒的真密度，有效密度，松装密度和振实密度。测定颗粒的真密度必须采用无孔材料，—般情况下，颗粒的密度指的是颗粒的有效密度。 无机非金属材料难免含有各种类型的气孔。块体材料如水泥、陶瓷等制品，含有部分大小不同，形状各异的气孔。浸渍时能被液体填充或与大气相通的气孔称为开口气孔；不能被液体填充或不与大气相通的气孔称为闭口气孔。块体材料中固体材料的体积、开口及闭口气孔的体积之和称为总体积；材料所有开口气孔的体积与其总体积之比称为开口气孔率或显气孔率；材料所有闭口气孔的体积与材料总体积之比称为闭口气孔率；材料所有气孔的体积(开口和闭口气孔体积之和)与其总体积之比称为真气孔率。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。 对密度和气孔率的测定所使用液体的要求是，密度要小于被测的粉体；对粉体或材料的润湿性好；不与试样发生反应，也不使试样溶解或溶胀。 最常用的浸液有水、乙醇和煤油等。水在常温下的体积密度也可以查表。
孔隙率定义及算法-电池隔膜行业
用语的定义 孔隙率:隔膜中孔隙率按以下方法计算. 隔膜中的孔隙率(%) = (总孔隙率的体积/ 隔膜的体积) X 100 4.0 业务顺序 4.1孔隙率测试准备物品 4.1.1 测试样品 4.1.2 样品裁切机 4.1.3 镊子 4.1.4 Emveco厚度测试仪 4.1.5 PC 及Excel软件 4.2 孔隙率测试方法 4.2.1 准备测试样品 1) 用样品裁切机将样品裁切成10cmX10cm大小。(参考以下照片)注意 刀割伤。 4.2.2. 检测试料重量 1) 裁切成10X10cm的试料，上下各折一遍成1/4大小。是为检测重量减 少误差。 2) 确认天平水平状态。如天平水平不符调节天平下部调节钮。 3) 关闭侧面及上面滑动玻璃，按TARE设定0点。 4) 打开侧面滑动玻璃用镊子摆放到秤中心位置。. 5) 投入试料后电子称画面的数字读取到小数点后4为后直接记录在试料 上 6) 准备好的所有试料反复3)~5)顺序. 4.2.3 试料的厚度测试 1) 对测试厚度的试料展开成原来大小，用测厚仪测试两端1cm的4点，记 录试料的测定值。详细厚度检测方法参考厚度检测标准书。 照片 1. 10X10 Punch 照片2-1. 裁切前 照片2-1. 裁切后
2) 准备的所有试料按1)方法测试厚度. 4.2.4 孔隙率计算方法 1) 对测定的试料和重量和厚度值(4Point)输入到Excel软件中计算孔隙率 值。孔隙率计算方法如下。 10cmX10cm的宽度和平均厚度算出体积(cm3)后重量÷体积得出密度. 试料密度(g/cm3) = 重量(g) / [10cm*10cm*(厚度(um)/1000)] (2) 试料的孔隙率计算方法如下 . 孔隙率(%) = 1- 试料密度(g/cm3)/0.95 参考) 我公司Polyethylene（聚乙烯）的密度指定为0.95g/cm3.
论材料密度、吸水率与气孔率的测定
论材料密度、吸水率与气孔率的测定-----------------------作者：
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实验十二材料密度、吸水率及气孔率的测定 一．目的意义 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一。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、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 密度的物理意义是指单位体积物质的质量。 颗粒密度和材料吸水率、气孔率的测定都是基于阿基米德原理。将粉末浸入可润湿粉体的液体中，抽真空排除气泡，计算颗粒排除液体的体积。便可计算出颗粒的密度。当颗粒的闭气孔全部被破坏时，所测密度即为颗粒的真密度，否则为颗粒的有效密度。与此类以，可以将块体材料视为大的“颗粒”，采用类似颗粒测试的方法测定材料的吸水率、气孔率。 粉体材料的密度，可以分为颗粒的真密度，有效密度，松装密度和振实密度。测定颗粒的真密度必须采用无孔材料，一般情况下，颗粒的密度指的是颗粒的有效密度。 无机非金属材料难免含有各种类型的气孔。块体材料如水泥、陶瓷等制品，含有部分大小不同，形状各异的气孔。浸渍时能被液体填充或与大气相通的气孔称为开口气孔；不能被液体填充或不与大气相通的气孔称为闭口气孔。块体材料中固体材料的体积、开口及闭口气孔的体积之和称为总体积。材料所有开口气孔的体积与其总体积之比称为开口气孔率或显气孔率；材料所有闭口气孔的体积与材料总体积之比称为闭口气孔率；材料所有气孔的体积（开口和闭口气孔体积之和）与其总体积之比称为真气孔率。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。 三．实验装置 材料密度和气孔率测定的装置如图35-1所示。 四．测试步骤 1．颗粒密度的咧定 1）洗净比重瓶，连同瓶塞一起，在110℃下烘干并置于干燥器中冷却。称取比重瓶重量m o（精确至0.001g，下同）。用细颈漏斗将被测粉末装入比重瓶中至体积的1/3，注意不要使粉末粘在瓶颈。称的其重量M s。
土木材料 计算题
Y 1. 一块标准的普通泥土砖，其尺寸为 240*115*53=1.7g/cm3，一直密度 为2.7g/cm3，干燥时质量为2500g，吸水饱和时质量为2900g，求(1) 材料的干表观密度。（2）材料的孔 隙率（3）材料的体积吸水率。 解：（1）根据1.p0=m/v=2500/240*115*53=1.7g/cm 3(2)P=1-p0/p=1-1.7/2. 7=37%(3)Wv=Wmp0=(2900-2500) /2500*1.7=27% 2. 欲配制C30混凝土，要求强度保证率95%，则混凝土的配制强度为多少？ 若采用普通水泥，卵石来配制，试求混凝土的水灰比 已知：水泥实际强度为48Mpa,A=0.46,B=0.07 解：fcu，0=30+1.645×5.0=38.2MPa fcu=Ａfce（C/W-B） 即38.2=0.46×48（C/W-0.07） ∴W/C=0.56 3. 已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为：水泥5.72kg，砂子9.0kg，石子18.4kg，水 4.3kg。并测得拌合物表观密度为2400kg/mз，试求其基准配合比（以1mз混凝土中各材料用量表示）。 若采用实测强度为45MPa的普通水泥，河砂，卵石来配制，试估算该混凝土的28天强度（A=0.46，B=0.07） 解：基准配合比为 C=5.72×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=367kg S=9×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=577kg G=18.4×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=1180kg W=4.3×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=275kg fcu=0.46×45×（367/275-0.07）=26.2MPa 4. 已知某材料的密度为2.50g/cmз， 视密度为2.20g/cmз，表观密度为2.00g/cmз。试求该材料的孔隙率、 开口孔隙率和闭口孔隙率。 解：孔隙率p=（1-2/2.5）×100%=20% 开口孔隙率p开=（1-2/2.2）×100% 闭口孔隙率p闭=p-p开 5. 已知砼的施工配合比为1：2.40：4.40：0.45，且实测混凝土拌合物 的表观密度为2400kg/mз。现场砂的含水率为2.5%，石子的含水率为1%。试计算其实验室配合比。 （以1mз混凝土中各材料的用量表示，准至1kg） 解：mc=1×2400/（1+2.4+4.4+0.45）ms=2.4mc/（1+2.5%） mg=4.4mc/(1+1%) mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg J . 计算某大桥混凝土设计强度等级为C40，强度标准差为6.0Mpa，用52.5级硅酸盐水泥，失策28d的抗压强度为58.5Mpa，一直水泥密度pC=3.10g/cm3，中砂，傻子表观密度pOS=3.10g/cm3，碎石，石子表观密度pOG=278g/cm3.自来水。已知A=0.46，B=0.07,单位用水量为195kg/m3，砂率Sp=032含气量百分比为a=1，求该混凝土的初步配合比？ 解：（1）fcu，t=fcu，k+1.645σfci，t=40+1.645*6=49.87Mpa（2）W/C=Afce/fcu，t+ABfceW/C=0.46*58.5/49.87+0.46 *0.07*58.5=0.52(3)因为0.52《0.60，所以C0=W0/W/C=195/0.52=375kg，因为375》280，所以C0=375kg根据体积法求砂、石用量C0/pC+W0/Pw+S0/pos+G0/poG+0. 01a=1 S0/S0+G0=SP所以 375/3100+195/1000+S0/3100+G0/27 80+0.01=1 S0/S0+G0=0.32 所以S0=616 G0=1310 所以该混凝土的初步配合比：水泥：375kg砂子：616kg石子：1310kg水195kg M 1 .某框架结构工程现浇钢筋混 凝土，混凝土的设计强度等 级为C30，施工要求塌落度 为30~50mm（混凝土有机械 搅拌机械振捣），根据施工单 位历史统计资料，混凝土强 度标准差为4.8MP，采用的 原材料为：普通水泥，强度 等级为52.5，密度为 3100Kg/m3；中砂，表观 密度密为2650Kg/m3；碎石， 表观密度为2700Kg/m3，最 大粒径为20mm，试计算混 凝土的初步配合比。 假设A=0.46，B=0.07， KC=1.13，混凝土的含气量为1% 砂率选用表（%）水灰比卵石 最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm） 15 20 40 15 20 40 0.40 30-35 29-34 27-32 26-32 + 24-30 0.50 33-38 32-37 30-35 30-35 29-34 28-33 0.60 36-41 35-40 33-38 33-38 32-37 31-36 0.70 39- 44 38-43 36-41 36-41 35-40 34-39 胡能突单位用水量选用表 塌落度（mm）卵石最大粒径 （mm）碎石最大粒径（mm） 15 20 40 15 20 40 10-30 190 170 160 205 185 170 30-50 200 180 170 215 195 180 50-70 210 190 180 225 205 190 70-90 215 195 185 235 215 200 2. 某材料的密度为2.68g/cmз，表 观密度为2.34g/cmз，720克绝 干的该材料浸水饱和擦干表面 并测的质量为740克。求该材料 的孔隙率、质量吸水率、体积吸 水率、开口孔率、闭口孔隙率和 视密度（近似密度）。（假定开口 孔全充满水） 解：孔隙率P=(1-2.34/2.68)× 100%=12.7% 质量吸水率β =(740-720)/720=2.8% 体积吸水率β′ =2.8%2.34=6.6% 开孔孔隙率P开=β′=6.6% 闭口孔隙率P闭=P-P开 =12.7%-6.6%=6.1% 视密度ρ′=m/（V+V闭）=ρ0/ （1-P+P闭） =2.34/（1-12.7%+6.1%） =2.50g/cmз 3. 某地红砂岩，已按规定将其磨细， 过筛。烘干后称取50g，用李氏瓶 测得其体积18.9cm3。另有 卵石经过清洗烘干后称取1000g， 将其浸水饱和后永不擦干。有用 广口瓶盛满水，连盖称得其质量 为790g，然后将卵石装入，再连 盖称得其质量为1409g，水温为 25℃，求红砂岩及卵石的密度或 视密度，并注明那个是密度或视 密度。 参考答案：红砂岩密度：ρ =50/18.9=2.646（g/cm3） 卵石的视密度： V=(790+1000-1409)/1=381(cm3) ρ=1000/381=2.625（g/cm3） 4.某多孔材料的密度为2.59g/cm3。 取一块称得其干燥时质量为873g， 同时量得体积为 480cm3。浸水饱 和后取出擦干表面水分称得质量 为927g。求其质量吸水率、闭口孔 隙率及开口孔隙率。 参考答案：质量吸水率：β=（m1-m） /m*100%=（972-873） /873*100%=11.34% 密实体积:V=873/2.59=337.0cm3 孔隙体积：480-337=143cm3 开口孔隙体积：972-873=99cm3 闭口孔隙体积：143-99=44cm3 开口孔隙率：99/480*100%=20.6% 闭口空隙率：44/480*100%=9.17 5. 某实验室按初步配合比称取15L 混凝土的原材料进行试拌，水泥 5.2kg，8.9kg，石子18.1kg， W/C=0.6。试拌结果坍落度小，于 是保持W/C不变，增加10%的水泥 浆后，坍落度合格，测得混凝土拌 合物表观密度为2380kg/m3，试计 算调整后的基准配合比。 参考答案：增加后水泥量为 5.2+5.2*10%=5.72kg,水为：5.2*0.6 （1+10%）=3.432kg 调整后材料总用量为： 5.72+3.432+8.9+18.1=3 6.152kg 则每立方米混凝土实际所需的各 项材料用量为： 水泥： （ 5.72/36.152)*2380=376.6kg 水：376.6*0.6=226kg 砂：(8.9/36.153)*2380=585.9kg 石:(18.1/36.152)*2380=1191.6kg 配合比为：水泥：砂：石：水 =1:1.56:3.16:0.6 H 1. 混凝土的设计强度等级为C25，要 求保证率95%，当以碎石、42.5普 通水泥、河砂配制混凝土时，若实 测混凝土7d抗压强度为20MPa，则 混凝土的实际水灰比为多少？能否 达到设计强度的要求？ （A=0.48,B=0.33，水泥实际强度为 43MP） 解：实际混凝土f28=f7×lg28/lg7=20 ×lg28/lg7=34.2MPa C25混凝土要求：fcu=25+1.645× 5=33.2MPa ∵f28=34.2MPa>fcu=33.2MPa ∴达到了设计要求 又fcu=Afce（C/W-B） 即34.2=0.48×43×（C/W-0.33） ∴W/C=0.50
陶瓷体积密度、吸水率及气孔率测定
陶瓷体积密度、吸水率及气孔率测定 1 目的意义 1.1 意义 在陶瓷内部或多或少都有气孔，这些气孔对材料的性能(特别是力学性能)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，也是进行其他许多物性测试(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一。在陶瓷材料、耐火材料、塑料、复合材料等材料的科研和生产中，测定这三个指标对质量控制都有重要意义。 1.2 目的 ① 掌握体积密度、吸水率、气孔率等概念的物理意义、测定原理和测定方法； ② 了解体积密度、吸水率、气孔率测试中误差产生的原因及防止； ③ 学会用作图法求解烧结温度和烧结温度范围。 2 基本原理 材料吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定，而密度的测定则基于阿基米德原理。由阿基米德定律可知，浸在液体中的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对其质量的测定。 在工程测量中，往往忽略空气浮力的影响，在此前提下可推导出用称量法测定物体密度时的原理公式： 2 1L 1m m D m D -= (9-1) 式中：D —测定物体密度，g ·cm -3；m 1—物体在空气中的质量，g ；m 2—物体在液体中的质量，g ；D L —液体密度，g ·cm -3。这样，只要测出有关量并代人上式，就可计算出待测物体在温度t ℃时的密度。 材料的密度，可以分为真密度、体积密度等。体积密度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。当材料的体积是实体积(材料内无气孔)时，则称真密度。 气孔率指材料中气孔体积与材料总体积之比。材料中的气孔有封闭气孔和开口气孔(与大气相通的气孔)两种，因此气孔率有封闭气孔率、开口气孔率和真气孔率之分。封闭气孔率指材料中的所有封闭气孔体积与材料总体积之比。开口气孔率(也称显气孔率)指材料中的所有开口气孔体积与材料总体积之比。真气孔率(也称总气孔率)则指材料中的封闭气孔体积