關於密度、密實度、壓實度、容重、孔隙率的辨析

2021-01-18 混凝土雜誌周工

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 密度和相對密度有什麼區別?兩者可換算嗎? 

密度指:「單位體積內的質量」,計算公式:密度=質量/體積

相對密度是指:物質的密度與參考物質的密度在各自規定的條件下之比。有時也這樣定義:物質的密度與標準物質的密度之比,稱之為相對密度.本質一樣,沒什麼不同。 

個人理解密度有單位,相對密度沒有單位, 相對密度主要是帶入計算時方便~

比如說比重就是相對密度,兩者不可以換算。

 容重與密度 

容重」與「密度」的概念在理論上是一樣的,只是應用的環境有所不同:

1、容重一般是工程上用的一立方的重量,即單位容積內物體的重量.而密度應用範圍很廣,即「單位體積物質的質量」,液體、固體、氣體都可以用。

2、容重還表示:物體由於受地球引力而表現出的重力特性,對於均質流體,容重也指作用在單位體積上的重力。有的書上用ν來表示。在國際單位制中,其單位是:牛/立方米 (如在標準狀況下,空氣的容重為12.70牛/立方米,其密度為1.293千克/立方米)。

3、兩個量在數值上是ν=9.8ρ (近似計算ν=10ρ ),但傳統單位不同。

4、類似量還有比容、比重(已不用)。


 密實度與孔隙率 

1、密實度

指材料體積內被固體物質充實的程度。

2、孔隙率

孔隙率的大小直接反映了材料的緻密程度。材料內部孔隙的構造,可分為連通的與封閉的兩種。連通孔隙不僅彼此貫通且與外界相通,而封閉孔隙則不僅彼此不連通且與外界相隔絕。孔隙按尺寸大小又分為極微細孔隙、細小孔隙和較粗大孔隙。孔隙的大小及其分布對材料的性能(如熱工、隔聲)影響較大。


 相對密度和相對密實度 

密度指:「單位體積內的質量」,計算公式:密度=質量/體積

相對密度是指:物質的密度與參考物質的密度在各自規定的條件下之比。

有時也這樣定義:物質的密度與標準物質的密度之比,稱之為相對密度。

專業學科定義中的解釋如下:

相對密度是土粒與同體積水在4攝氏度下密度之比。

相對密實度是針對於砂土而言的,計算公式(Emax-E)/(Emax-Emin)


 堆積密度、表觀密度、密實度三者區別 

1、密度(ρ)

密度是材料在絕對密實狀態下,單位體積的重量。按下式計算:

ρ=m/V

式中ρ——密度,g/cm3;

M——材料的重量,g;

V——材料在絕對密實狀態下的體積,cm3。

這裡指的"重量"與物理學中的"質量"是同一含義。在建築材料學中,習慣上稱之為「重量」。建築材料中除了鋼材、玻璃等少數材料外,是指乾燥至恆重狀態下的重量。所謂絕對密實狀態下的體積是指不含有任何孔隙的體積絕大多數材料都含有一定的孔隙、如磚、石材等塊狀材料。對於這些有孔隙的材料,測定其密度時,應先把材料磨成細粉,經乾燥至恆重後,用比重瓶(李氏瓶)測定其體積,然後按上式計算得到密度值。材料磨得越細,測得的數值就越準確。

2、表觀密度(ρo)

表現密度是指材料在自然狀態下,單位體積的重量。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——材料的自然狀態下的體積,cm3或m3

材料在自然狀態下的體積包含了材料內部孔隙的體積。當材料含有水分時,它的重量積都會發生變化。一般測定表觀密度時,以乾燥狀態為準,如果在含水狀態下測定表度,須註明含水情況。在試驗室中測定的通常為烘乾至恆重狀態下的表觀密度。質地堅硬的散粒狀材料,如砂、石要磨成細粉測定密度需耗費很大的能量,一般測定其密度,在應用過程中(如混凝土配合比計算過程)近似代替其密度。

3、堆積密度(ρ'0)

堆積密度是指粉狀或散粒狀材料在堆積狀態下,單位體積的重量。按下式計算:

ρ'0=m/V'0      (10-1-3)

其中ρ'0——堆積密度,kg/m3

M——材料的重量,kg

V'0——材料的堆積體積,m3

這裡,材料的重量是指自然堆積在一定容器內材料的重量,其堆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格而定。材料的堆積體積既包含內部孔隙也包含顆粒之間的空隙。

 表觀密度和堆積密度的關係 

1、定義

表觀密度和容重一樣:材料在自然狀態下,單位體積所具有的質量。

堆積密度:散粒材料在自然堆積狀態下單位體積的重量稱為堆積密度。

孔隙率:是指材料體積內孔隙體積佔材料總體積的百分率。

空隙率:空隙率是指散粒材料在某容器的堆積體積中,顆粒之間的空隙體積佔堆積體積的百分率。

孔洞率(空心率):空心磚和空心砌塊孔洞和槽的體積總和與按外的尺寸算出的體積之比的百分率。

2、關係

密度越高,表觀密度越大,孔隙率越小。

孔隙率越大,表觀密度不一定小,密度不一定小。

空隙率越大堆積密度越大。吸水率越大。


 C30混凝土每立方的重量 

一立方C30砼的重量大約是2.6噸。

現場攪拌C30砼有可能用到的兩種石子級配的水泥、砂、石子重量配合比,每方用量及用水量;

1、當選用19~25mm粒徑石子時水泥、砂、石子重量配合比為 1:1.41:3.27,

每方用量約為水泥417kg、砂子586kg、石子1361kg、用水0.20m3。

2、當選用25~38mm粒徑石子時水泥、砂、石子重量配合比為 1:1.46:3.39,

每方用量約為水泥406kg、砂子592kg、石子1373kg、用水0.20m3。


 壓實度與密實度 

壓實度:

(1)壓實後的幹密度與標準最大幹密度之比,以百分率表示,試驗方法通常有灌砂法,環刀法,核子儀測定法等;

(2)是填土工程的質量控制指標。土的壓實度等於土的實際幹密度與最大幹密度的比值,用百分比表示。先取壓實前的土樣送試驗室測定其最佳含水量時的幹密度,此為最大幹密度。再取壓實後的土樣測定其實際幹密度,用實際幹密度除以最大幹密度即是實際壓實度。

密實度:

(1)材料體積內固體所充實的程度。試驗方法有標準貫入試驗,動力觸探試驗等。

(2)密實度試驗是指回填施工時用環刀取樣後經試驗測得的土的幹容重及含水率。


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