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已認(rèn)證
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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(tài)下單位體積的質(zhì)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(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、液體等不同樣品測量需要;
?。?)自動重復(fù)測量狀態(tài)可進(jìn)行重復(fù)運行;
(3)壓力平衡時間可根據(jù)用戶自行設(shè)定,設(shè)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(huán)次數(shù)和定時的清洗,樣品準(zhǔn)備/清洗狀態(tài)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(shù)據(jù)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;
?。?)自動打印數(shù)據(jù)報告(TMS款),包括分析結(jié)果的統(tǒng)計,樣品號和運行條件。
2. 密度(ρ)
密度是材料在密實狀態(tài)下單元體積的重量;按下式計算: ρ=m/V,式中ρ——密度,g/cm3; M——材料的重量,g; V——材料在密實狀態(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。
對這些有孔隙的材料,測定其密度時,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)測定其體積,然后按上式計算獲得密度值。材料磨得越細(xì),測得的數(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,它的重量體積發(fā)生變動,一般測定表觀密度時,以干燥狀態(tài)為準(zhǔn),如果在含水狀態(tài)下測定表度,須注明含水情況。在實驗室中測定的通常為烘干至恒重狀態(tài)下的表觀密度,質(zhì)地堅硬的散粒狀資料,如砂石,要磨成細(xì)粉測定密度需耗費能量,一般測定其密度,在應(yīng)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材料在聚積狀態(tài)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——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?yīng)的是密實度,即材料體積內(nèi),被固體物質(zhì)充實的水平。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??紫栋闯叽绲拇笮∮挚煞譃槲⒓?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,吸水率較小;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)生變動時,含水率也會隨之發(fā)生變動,與空氣濕度到達(dá)平衡時的含水率稱平衡含水率,通常材料吸濕后,會造成材料重量增加、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。
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