材料的体积密度如何计算

体积密度、密度、孔隙率和吸水率的计算

1. 体积密度

体积密度（particle density）是指多孔材料在自然状态下单位体积的质量，对单个颗粒而言，又称为颗粒密度，表示单个颗粒包括颗粒内部开口孔隙和闭口孔隙体积在内的密度。其表达公式为：

ρp = m / (V固+V开+V闭)

ρp—多孔材料的体积密度，kg/m3；

m—多孔材料固体的质量，kg；

V固—多孔材料中固体骨架部分所占的体积，m3，

V开—多孔材料中开口孔隙所占的体积，m3，

V闭—多孔材料中闭口孔隙所占的体积，m3。

（1）适应块状、粒状、粉状、液体等不同样品测量需要；

（2）自动重复测量状态可进行重复运行；

（3）压力平衡时间可根据用户自行设定，设置灵活；

（4）分析运行一次的时间仅几分钟；

（5）对于用户选择的循环次数和定时的清洗，样品准备/清洗状态有脉冲信号（加压/减压）；

（6）自带RS485、RJ45和微型打印机，以便于把数据传到打印机（TMS型号）或PC上（PNS型号）；

（7）有用户可选的大压力，可消除分析样品变形所带来的危害；

（8）自动打印数据报告（TMS款），包括分析结果的统计，样品号和运行条件。

2. 密度(ρ)

密度是材料在密实状态下单元体积的重量；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”。对固体材料而言，rn是指干燥至恒重状态下的重量，所谓密实状态下的体积是指不含有任何孔隙的体积。建筑资料中除钢材、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，然后按上式计算获得密度值。材料磨得越细，测得的数值就越准确。

3. 表观密度(ρ0)暗示密度是指材料在自然状态下单元体积的重量，按下式计算:

Ρo＝m/V0

ρo——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，cm3或m3材料在自然状态下的体积包括了内部孔隙的体积。当材料含有水分时，它的重量体积发生变动，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。在实验室中测定的通常为烘干至恒重状态下的表观密度，质地坚硬的散粒状资料，如砂石，要磨成细粉测定密度需耗费能量，一般测定其密度，在应用过程中(如混凝土配合比计算过程)近似取代其密度。

4. 聚积密度(ρ'0)，聚积密度是指粉状或散粒状材料在聚积状态下，单元体积的重量。按下式计算: ρ'0=m/V'0

其中ρ'0——聚积密度，kg/m3; M——资料的重量，kg；V'0——材料的聚积体积，m3。这里材料的重量是指自然聚积在一定容器内材料的重量；其聚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，材料的聚积体积既包括内部孔隙也包括颗粒之间的空隙。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。孔隙率相对应的是密实度,即材料体积内,被固体物质充实的水平。材料内部孔隙的构造可分为连通孔和封闭孔，连通孔不单彼此贯通还与外界相通，而封闭孔不单彼此不连通，而且与外界相隔绝。孔隙按尺寸的大小又可分为微细孔隙、细小孔隙和较粗孔隙，孔隙的大小、分布、数量及构造特征对材料的性能产生影响， 空隙率是指散粒状材料在某聚积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。

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，按下式计算: 式中W吸——资料的吸水率，% M0——资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,上式说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，水分虽容易渗入，但不容易在孔内保持，仅起到润湿孔壁的作用，吸水率也较小。所以，材料或同种材料的内部构造，其吸水率会有很大的分别。

吸湿性是指材料吸收空气中水分的性质，常以含水率暗示，空气湿度发生变动时，含水率也会随之发生变动，与空气湿度到达平衡时的含水率称平衡含水率，通常材料吸湿后，会造成材料重量增加、体积改变、强度降低，对保温资料来说，还会显著降低其保温绝热性能。