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　體積密度、密度、孔隙率和吸水率的計(jì)算

　　1. 體積密度

　　體積密度（particle density）是指多孔材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，對(duì)單個(gè)顆粒而言，又稱為顆粒密度，表示單個(gè)顆粒包括顆粒內(nèi)部開口孔隙和閉口孔隙體積在內(nèi)的密度。其表達(dá)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(zhì)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。

　?。?）適應(yīng)塊狀、粒狀、粉狀、液體等不同樣品測(cè)量需要；

　?。?）自動(dòng)重復(fù)測(cè)量狀態(tài)可進(jìn)行重復(fù)運(yùn)行；

　?。?）壓力平衡時(shí)間可根據(jù)用戶自行設(shè)定，設(shè)置靈活；

　?。?）分析運(yùn)行一次的時(shí)間僅幾分鐘；

　?。?）對(duì)于用戶選擇的循環(huán)次數(shù)和定時(shí)的清洗，樣品準(zhǔn)備/清洗狀態(tài)有脈沖信號(hào)（加壓/減壓）；

　?。?）自帶RS485、RJ45和微型打印機(jī)，以便于把數(shù)據(jù)傳到打印機(jī)（TMS型號(hào)）或PC上（PNS型號(hào)）；

　?。?）有用戶可選的大壓力，可消除分析樣品變形所帶來(lái)的危害；

　?。?）自動(dòng)打印數(shù)據(jù)報(bào)告（TMS款），包括分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，樣品號(hào)和運(yùn)行條件。

　　2. 密度(ρ)

　　密度是材料在密實(shí)狀態(tài)下單元體積的重量；按下式計(jì)算: ρ＝m/V，式中ρ——密度，g/cm3; M——材料的重量，g； V——材料在密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3.。這里指的“重量”與物理學(xué)中的“質(zhì)量”是同一含義，在建筑材料學(xué)中，習(xí)慣上稱之為“重量”。對(duì)固體材料而言，rn是指干燥至恒重狀態(tài)下的重量，所謂密實(shí)狀態(tài)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(shù)材料外，絕大多數(shù)材料都含有一定的孔隙、如磚、石材等塊狀材料。

　　對(duì)這些有孔隙的材料，測(cè)定其密度時(shí)，應(yīng)先把材料磨成細(xì)粉，經(jīng)干燥至恒重后，用比重瓶(李氏瓶)測(cè)定其體積，然后按上式計(jì)算獲得密度值。材料磨得越細(xì)，測(cè)得的數(shù)值就越準(zhǔn)確。

　　3. 表觀密度(ρ0)暗示密度是指材料在自然狀態(tài)下單元體積的重量，按下式計(jì)算:

　　Ρo＝m/V0

　　ρo——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)下的體積包括了內(nèi)部孔隙的體積。當(dāng)材料含有水分時(shí)，它的重量體積發(fā)生變動(dòng)，一般測(cè)定表觀密度時(shí)，以干燥狀態(tài)為準(zhǔn)，如果在含水狀態(tài)下測(cè)定表度，須注明含水情況。在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定的通常為烘干至恒重狀態(tài)下的表觀密度，質(zhì)地堅(jiān)硬的散粒狀資料，如砂石，要磨成細(xì)粉測(cè)定密度需耗費(fèi)能量，一般測(cè)定其密度，在應(yīng)用過程中(如混凝土配合比計(jì)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材料在聚積狀態(tài)下，單元體積的重量。按下式計(jì)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——材料的聚積體積，m3。這里材料的重量是指自然聚積在一定容器內(nèi)材料的重量；其聚積體積是指所用容器的容積，容器的容積視材料的種類和規(guī)格而定，材料的聚積體積既包括內(nèi)部孔隙也包括顆粒之間的空隙。

　　孔隙率和空隙率

　　孔隙率是指材料體積內(nèi)，孔隙體積所占的比例?？紫堵氏鄬?duì)應(yīng)的是密實(shí)度,即材料體積內(nèi),被固體物質(zhì)充實(shí)的水平。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。孔隙按尺寸的大小又可分為微細(xì)孔隙、細(xì)小孔隙和較粗孔隙，孔隙的大小、分布、數(shù)量及構(gòu)造特征對(duì)材料的性能產(chǎn)生影響， 空隙率是指散粒狀材料在某聚積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比例。

　　吸水性和吸濕性

　　材料在水中能吸收水分的性質(zhì)，稱為吸水性，按下式計(jì)算: 式中W吸——資料的吸水率，% M0——資料在干燥狀態(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,上式說(shuō)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(xì)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??；若具有的孔隙較粗，水分雖容易滲入，但不容易在孔內(nèi)保持，僅起到潤(rùn)濕孔壁的作用，吸水率也較小。所以，材料或同種材料的內(nèi)部構(gòu)造，其吸水率會(huì)有很大的分別。

　　吸濕性是指材料吸收空氣中水分的性質(zhì)，常以含水率暗示，空氣濕度發(fā)生變動(dòng)時(shí)，含水率也會(huì)隨之發(fā)生變動(dòng)，與空氣濕度到達(dá)平衡時(shí)的含水率稱平衡含水率，通常材料吸濕后，會(huì)造成材料重量增加、體積改變、強(qiáng)度降低，對(duì)保溫資料來(lái)說(shuō)，還會(huì)顯著降低其保溫絕熱性能。