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
点和至铜或铜底层的红色斑点，冲洗后贴于玻璃板上干燥。 (4)为显示直至镍层的孔隙，可将带有孔隙斑点的滤纸，放在清洁的玻璃板上，并在滤
纸上均匀滴加浓度为 500mL／L 25％的氨水溶液(含二甲基乙二醛肟 2g／L)，这时滤纸上显示镍层的黄色斑点转为玫瑰红色，而原显示至铜层及钢铁基体的有色斑点转为无色，因而更有利于判别至镍层孔隙的结果。
(5)检验外层为铬层的多层镀层时，应在镀铬后放置 30min 进行。在镀铜的钢件、铜及铜合金基体上的铬层，测定至铜层的孔隙时，其有色斑点不完全印在滤纸上，应计算试样上呈现的红褐色斑点。
3．孔隙率的计算
在自然光或荧光灯下直接观察相应镀层孔隙的有色斑点。将刻有cm2 方格的有机玻璃板，放在印有孔隙痕迹的滤纸上，分别计算每cm2 方格内的各种有色斑点数目，并将所得点数相加。最后根据滤纸与试样接触面积，计算镀层的孔隙率
孔隙率=n／S(个／cm2)
式中：n为孔隙斑点总数(个)；s 为所测试样面积(cm2)。
一般以三次试验的算术平均值作为检验结果。二、涂膏
法
将含有相应试液的膏状物涂覆于被测试样表面，通过泥膏中的试液渗入镀层孔隙与基体金属或中间镀层作用，生成具有特征颜色的斑点，根据涂膏层上的有色斑点的多少来评定镀层的孔隙率。本法适用于检验钢件和铜、铝、锌及其合金件上阴极性镀层的孔隙率。
1．试验膏剂的成分
主要由腐蚀剂、指示剂和膏泥等组成，如表10—1—17 所列。配制时所用试剂均为化学纯，溶剂为蒸馏水。
表10—1—17 涂膏法各种膏剂的成分
2．检验膏剂的配制方法
1 号膏剂将1g～2g a-a 联苯吡啶或邻菲罗啉溶于100mL 0．1mol／L～0．2mol／L 的盐酸溶液中，取此溶液10mL，加入二氧化钛l0g～15g，搅拌混合成膏剂以备使用。此膏剂在14d 内使用有效。
2 号膏剂①在水浴中加热冰醋酸，计量配成 20％的二苯基对二氨基脲的醋酸溶液(即溶液1)，取 10mL 此溶液加入15g～30g 二氧化钛粉末，调成糊状。然后依次加入l0％过硫酸铵溶液(将过硫酸铵直接溶于浓氨水的溶液，即溶液2)和甘油，其用量按溶液l、2 和甘油的体积比为l：1：0．5，经充分搅匀备用。此膏剂在2d～3d 内使用有效。②在100mL 蒸馏水中加入 5g～15g 过硫酸铵和 5mL～20mL 氨水(密度 0．91)配成过硫酸铵氨溶液(即溶液3)，同等体积2％的镉试剂(Ⅱ)水溶液(即溶液4)混合，然后以每10mL 混合液加入12g～15g 二氧化钛粉末，调成糊状备用。此膏剂在3d～4d 内使用有效。
3 号膏剂将0．5g 二苯基硫代对二氨基脲溶于100mL 酒精溶液中，再按每10mL 溶液加入20g～30g 二氧化钛粉末，搅匀后再加入200mL0．5mol 的氢氧化钠溶液，调成糊状备用，在3d～4d 内使用有效。
4 号膏剂在2％的铝试剂水溶液中，按每10mL 溶液加入l5g～20g 二氧化钛粉末及相当于铝试剂溶液l／2 体积的过氧化氢(相对密度l．14—1．15)，搅拌均匀并成糊状备用。此膏剂在3d～4d 内使用有效。
3．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)用毛刷或其他方法将选择好的相应膏剂均匀地涂覆于受检试样表面，5min～10min
后，直接观察涂膏层上的有色斑点数。膏剂用量为0．5g／dm2—1g／dm2。
4．孔隙率计算根据孔隙率检验膏表面上出现的有色斑点数，计算平均孔隙率。计算方法与贴滤纸法相
同。
三、浸渍法将试样浸于相应试液中，通过试液渗入镀层孔隙与基体金属或中间镀层作
用，在镀层表
面产生有色斑点，然后检查镀层表面有色斑点多少来评定镀层的孔隙率。本法适用于检验钢铁、铜或铜合金和铝合金基体表面的阴极性镀层的孔隙率。
(1)试液成分。不同基体金属及镀层的检验溶液，如表 l0—1—18 所列。配制时除铝试剂为分析纯外，其他试剂均为化学纯。
表10—1—18 浸渍法使用的溶液成分
(2)试液配制方法。
试液l 的配制：将20g 白明胶用500mL 蒸馏水浸泡，静置使其膨胀，然后在水浴上加热至呈胶体溶液为止，另将l0g 铁氰化钾和15g 氯化钠分别溶于200mL 蒸馏水中，将上述溶液
注人1L 容积的量筒中，用蒸馏水稀释到1L，混合均匀，贮存在棕色玻璃瓶中备用。
试液2 的配制：将l0g 白明胶浸于少量蒸馏水中，待膨胀后，在水浴上加热到呈胶体溶液，冷却后和含3．5g 铝试剂，含150g 的氯化钠水溶液一起注入1L 的量筒中，用蒸馏水稀释至1L，均匀混合后备用。
(3)检验方法。
①试样准备与涂膏法相同。
②将预处理净化过的试样放入相应检验溶液中静止 5min，取出并用布吸去水分，干燥后观察零件表面的有色斑点数。
(4)孔隙率计算。按每平方厘米镀层表面上出现的斑点数计算孔隙率。计算方法同贴滤纸法。
四、阳极电介法
用电解液将试纸润湿后置于镀层表面上，向与试件外形相似的阴极加压，保证与被测试镀层之间有良好的接触。对该测试系统施加一个稳定的电压，时间约 1min，由于电流的作用，使镀层上所有的不连续部位，产生有颜色的腐蚀产物，就可计算镀层的孔隙率多少。
五、气体试验法
利用腐蚀气体(如二氧化硫、硝酸蒸气等)易于渗透到孔隙中的特点，通过表面的腐蚀产物来测量镀层的孔隙率。
六、电图法
(一)测试原理
测试时。对镀层的基体金属通电，使其阳极溶解。溶解的金属离子通过镀层上的孔隙，电泳迁移到测试纸上。由于金属离子和测试纸上的某种化学试剂发生反应，形成染色点。因此可以根据测试纸上染色点的多少来判断镀层孔隙的多少，如图l0—1—12 所示。
图10—1—12 电图法测试原理只要选择适当的阳极溶解条件和具有特定反应的化学试剂，就可应用此方法。电图法操
作简便，显示迅速，得到的数据准确，因而是较好的测试方法。它可以提供镀层孔隙结构形状、尺寸和位置的永久性资料。电图法适用于平面及能采用适当夹具的低曲率平面的孔隙测试。
(二)测试方法
电图法使用专用仪器设备，具体测试程序、显色剂的配制及选用等按仪器使用说明书进行。
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。
岩石孔隙度的测定
岩石孔隙度的测定 一、实验目的 1.巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理； 2.掌握气测孔隙度的流程和操作步骤。 二、实验原理 根据玻义尔定律，在恒定温度下，岩心室体积一定，放入岩心室岩样的固相体积越小，则岩心室中气体所占的体积越大，与标准室连通后，平衡压力就越低；反之，当放入岩心室内的岩样体积越大，平衡压力越高。 绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力后，根据标准曲线反求岩样的固相体积。按下式计算岩样的孔隙度： 三、实验流程 （a）流程图 （b）控制面板 图1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪 四、实验操作步骤 1.用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度（为了便于区分，将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4），并记录在数据表中； 2.将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄，使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体压力为大气压； 3.关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压力调至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力； 4.开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力； 5.发开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘；
6.用同样的方法将3号、4号及全部（1～4号）钢圆盘装入岩心杯中，重复步骤2～5，记录平衡压力； 7.将待测岩样装入岩心杯中，按上述方法测定装岩样后的平衡压力； 8.将上述数据填入原始记录表 五、实验数据处理 1.计算各个铜圆盘体积和岩样的外表体积 取编号为2的钢圆盘进行分析，其直径d＝2.50cm，长度L＝2.030cm； 所以，由得： 同理，可得表1中V f数据。 2.绘制标准曲线：以钢圆盘体积为横坐标，相应的平衡压力为纵坐标绘制标准曲线，并根据待测岩样测得的平衡压力，在标准曲线上反查出岩样的固相体积 由下表1中数据，可绘制标准曲线图如下： 图2 标准曲线图 所以，有上图2得：岩样固相体积V s＝25.0cm3 4.计算岩样孔隙度 所以岩样孔隙度为20.10% 钢圆盘编 号2号3号4号1-4号 自由组合钢圆盘岩样编号 2，4 3，4 2，3，4 A15-1B 直径 d(cm) 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.482 长度 L(cm) 2.030 2.484 5.000 10.014 7.030 7.484 9.514 6.468 体积V f9.96 12.19 24.54 49.16 34.51 36.74 46.70 31.29
孔隙度测定
一.孔隙度定义： 岩石的总体积V b ，是由孔隙的体积V p 及固体颗粒体积（基质体积）V s 两部分组成。孔隙度（?）是指岩石中孔隙体积V p 与岩石总体积V b 的比值。表达式为 ?=V p V b ×100% 它是说明储集层储集能力的相对大小的基本参数。 二.孔隙度的分类 1.岩石的绝对孔隙度（?a ） 岩石的绝对孔隙度（?a ）指掩饰的总孔隙体积（V a ）与岩石外表体积（V b ）之比，即 ?a =V a V b ×100% 2.岩石的有效孔隙度（?e ） 有效孔隙度是指岩石中有效孔隙的体积（V e ）与岩石外表体积（V b ）之比，即： ?e =V e V b ×100% 计算储量和评价油气层特性时一般之有效孔隙度。 3.岩石的流动孔隙度（?f ） 微毛细管孔隙虽然彼此连通，但未必都能让流体流过。例如对于喉道半径极小的孔隙来说，通常的开采压差难以使流体流过；亲水岩石孔壁表面附着的水膜使得孔隙通道大大缩小。所以流动孔隙度是指含油岩石中，可流动的孔隙体积（V f ）与岩石外表体积（V b ）之比，即： ?f =V f b ×100% 流动孔隙度与有效孔隙度不同，它既排除了死孔隙，又排除了微毛细管孔隙体积。流动孔隙度不是一个定值，它随地层中的压力梯度和液体的物理化学性质而变化。在油气田开发中，流动孔隙度具有一定的实用价值。 三者的关系为：绝对孔隙度>有效孔隙度>流动孔隙度 三.孔隙度分级标准 四.双重介质岩石空孔隙度 双重孔隙介质储层具有两种孔隙系统。第一类是岩石颗粒之间的孔隙空间构成的粒间孔隙构成的孔隙度，称为原生孔隙度；第二类是裂缝和空洞的空隙空间形成的系统构成的孔隙度，称为次生孔隙度。 总孔隙度?t 、裂缝孔隙度?f 和岩石原生孔隙度?p 之间有如下关系： ?p =?p +?f
土粒密度(比重瓶法) 土壤容重 孔隙度测定
土粒密度的测定（比重瓶法） 严格而言，土粒密度应称为土壤固相密度或土粒平均密度，用符号ρs 表示。其含义是： s s s V m = ρ 绝大多数矿质土壤的ρs 在 2.6g·cm -3～2.7 g·cm -3之间，常规工作中多取平均值 2.65 g·cm -3。这一数值很接近砂质土壤中存在量丰富的石英的密度，各种铝硅酸盐粘粒矿物的密度也与此相近。土壤中氧化铁和各种重矿物含量多时则ρs 增高，有机质含量高时则ρs 降低。 文献中传统常用比重一词表示ρs ，其准确含义是指土粒的密度与标准大气压下4℃时水的密度之比又叫相对密度（（d s =ρs ·ρw -1）。一般情况下，水的密度取1.0 g·cm -3，故比重在数值上与土粒密度ρs 相等，但量纲不同，现比重一词已废止。 测定原理 将已知质量的土样放入水中（或其他液体），排尽空气，求出由土壤置换出的液体的体积。以烘干土质量（105℃）除以求得的土壤固相体积，即得土粒密度。 仪器和设备 天平（感量0.001g ）；比重瓶（容积50mL ）；电热板；真空干燥器；真空泵；烘箱。 操作步骤 1、称取通过2mm 筛孔的风干土样约10g （精确至0.001g ），倾入50mL 的比重瓶内。另称10.0g 土样测定吸湿水含量，由此可求出倾入比重瓶内的烘干土样重m s 。 2、向装有土样的比重瓶中加入蒸馏水，至瓶内容积约一半处，然后徐徐摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样充分湿润，与水均匀混合。 3、将比重瓶放于砂盘，在电热板上加热，保持沸腾1h 。煮沸过程中经常要摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样和水充分接触混合。注意，煮沸时温度不可过高，否则易造成土液溅出。 4、从砂盘上取下比重瓶，稍冷却，再把预先煮沸排除空气的蒸馏水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止。待比重瓶内悬液澄清且温度稳定后，加满已经煮沸排除空气并冷却的蒸馏水。然后塞好瓶塞，使多余的水自瓶塞毛细管中溢出，用滤纸擦干后称重（精确到0.001g ），同时用温度计测定瓶内的水温t 1（准确到0.1℃），求得m bws1。 5、将比重瓶中的土液倾出，洗净比重瓶，注满冷却的无气水，测量瓶内水温t 2。加水至瓶口，塞上毛细管塞，擦干瓶外壁，称取t 2时的瓶、水合重（m bw2）。若每个比重瓶事先都经过校正，在测定时可省去此步骤，直接由t 1在比重瓶的校正曲线上求得t 1时这个比重瓶的瓶、水合重m bw1，否则要根据m bw2计算m bw1。 6、含可溶性盐及活性胶体较多的土样，须用惰性液体（如煤油、石油）代替蒸馏水，用真空抽气法排除土样中的空气。抽气时间不得少于0.5h ，并经常援动比重瓶，直至无气泡逸出为止。停止抽气后仍需在干燥器中静置15min 以上。 7、真空抽气也可代替煮沸法排除土壤中的空气，并且可以避免在煮沸过程中由于土液
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
材料密度,孔隙率及吸水率的测定
材料密度、孔隙率及吸水率的测定 一、实验目的和意义 材料的密度是材料最基本的属性之一，也是进行其他物性测试（如颗粒粒径测试）的基础数据。材料的孔隙率、吸水率是材料结构特征的标志。在材料研究中，孔隙率、吸水率的测定是对产品质量进行检定的最常用的方法之一。 材料的密度，可以分为体积密度、真密度等。体积密度是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；材料质量与材料实体积（不包括存在于材料内部的封闭气孔）之比值，则称为真密度。孔隙率是指材料中气孔体积与材料总体积之比。吸水率是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。由于吸水率与开口孔隙率成正比，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。 因此，无论是在陶瓷材料、耐火材料、塑料、复合材料以及废物复合材料等材料的研究和生产中，测定这三个指标对材料性能的控制有重要意义。通过本实验达到以下要求。 1、了解体积密度、孔隙率、吸水率等概念的物理意义。 2、了解测定材料体积密度、密度（真密度）的测定原理和测定方法。 3、通过测定体积密度、密度（真密度），掌握计算材料孔隙率和吸水率的计算方法。 二、实验方法 参考GB9966.3-88天然饰面石材体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法。 三、实验原理 材料的孔隙率、吸水率的计算都是基于密度的测定，而密度的测定则是基于阿基米德原理。由阿基米德原理可知，浸在液体中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其质量的测定。因此，阿基米德定律可用下式表示。 m1-m2=VDL (1) 式中m1——在空气中秤量物体时所得的质量； m2——在液体中秤量物体时所得的质量； V——物体的体积 DL——液体的密度 这样，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。 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。 D=(m1DL)/(m1-m2) (2) 这样，只要测出有关量并代入上式，就可以计算出待测物体在温度t℃时的密度。实验中真密度测定是基于粉末密度瓶浸液法莱测定的。其原理是： 将样品制成粉末，并将粉样浸入对其润湿而不溶解的浸液中，用抽真空或加热煮沸排除气泡，求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体，从而得出所测粉末的真密度。四、实验仪器 1、恒温干燥箱： 由室温到200℃； 2、天平：
岩石孔隙度测定
中国石油大学（油层物理）实验报告 实验日期 成绩： 班级 学号： 姓名： 教师： 同组者 实验一 岩石孔隙度的测定 一. 实验目的 1. 掌握气测孔隙度的流程和操作步骤。 2. 巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理。 二．实验原理 根据玻义尔定律，在恒定温度下，岩心室一定，放入岩心 杯岩样的固相(颗粒)体积越小，则岩 心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体 积越大，平衡压力越高。根据平衡压力的大小就可测得岩样的固相体积。 %100?=-f s f V V V φ 测定岩石骨架体积可以用①气体膨胀法 )12(211)(V V Vo P V P Vs Vo Po +-=+- ②气体孔隙度仪 三．实验流程
（a）流程图 仪器有下列部件组成： 1气源阀：供给孔隙度仪调节器低于1000Pa的气体，当供气阀开启时，调节器通过常泄，使压力保持恒定。 2调节阀：将1000Pa的气体压力准确地调节到指定压力（小于1000Pa）。 3供气阀：连接经调节阀调压后的气体到标准室和压力传感器。 4压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示准确标准室的压力，并指示体系 的平衡压力。 5样品阀：能使标准室内的气体连接到岩心室。 6放空阀：使岩心室中的初始压力为大气压，也可使平衡后的岩心室与标准室的气体放入大气。 图1-1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪流程图及外观图 图1-1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪流程图及外观图 四．实验步骤 1.将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4； 2.用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度，并记录在数据表 中； 3.打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压； 4.将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T 形转柄，使之密封。 5.关样品阀及放空阀，开气源阀、供气阀，调节调压阀，将标准室压 力调至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力。 6..开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记下此平衡压力。 7.开放空阀至大气压，关样品阀，逆时针转动T形转柄一周，将岩心 室向外推出，取出钢圆盘。 8.用同样方法将3号、4号、全部（1号-4号）及两两组合的三组钢 圆盘装入岩心室中，重复步骤2-5，记下平衡压力。
民用飞机复合材料结构孔隙率的影响及检测
民用飞机复合材料结构孔隙率的影响及检测 廉 伟 中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院上海201210 摘要：本文从工程实践出发，总结了民用飞机复合材料结构中孔隙率产生的原因及相关工艺控制措施与孔隙率之间的内在关系，对比分析了目前航空工业界和主制造商可接受的孔隙率标准，探讨了孔隙率对复合材料理化特性及力学特性影响机理，对比了不同孔隙率的检测方法和孔隙率的控制方法，并给出了考虑结构安全和成本，在工程设计、制造和验证中统筹考虑可接受孔隙率的建议。 关键词：民用飞机复合材料结构孔隙率无损检测 1 引言 机体结构主要采用高性能复合材料的新型民机B787引领了复合材料在民机结构中应用的飞跃式发展和航空结构材料的应用变革，其复材用量重量占比接近50%；其竞争机型A350复材用量更高，达到52%；波音最近声明B777的改进型B777X的机身结构和此前宣布的机翼结构同样将采用复合材料；中俄即将联合研制的宽体客机中结构材料用量也将达同等水平。由此可见，航空界已对复合材料在降低结构重量、油耗与排放、全寿命周期成本上达成共识。航空复材结构的飞跃式发展是以材料进步、工艺发展、评价体系逐步成熟和大尺寸产品制造问题解决等为基础的，即便如此，复合材料领域还有诸多问题有待继续研究和解决，孔隙率便是其中之一。 对于孔隙，不同的手册、标准和规范给出了不同的定义，但其本质含义基本统一，即复合材料内部的、几何尺寸很小的、多点分布的孔洞（可能是空气、挥发物或空穴）。孔隙是复合材料结构中常见缺陷的一种，通常用其体积占材料总体积的百分比来表征，也即孔隙率。孔隙的尺寸跨度很大，线性尺寸可能从几个微米到几百个微米不等，在波音公司的规范中，甚至认为一簇密集孔穴缺陷中只要最大的直径小于6.35mm，该簇孔穴即被视为孔隙。 2 孔隙产生的原因及其影响 目前航空工业领域，复合材料结构主要采用预浸料-热压罐固化工艺或液体成型工艺，虽然工艺形式和参数各不相同，但本质过程都是树脂基体与纤维增强材料之间的复合及树脂固化的过程，因此孔隙总存在于基体、树脂纤维界面或层间，典型的孔隙形貌如图1、2所示。 图1 典型复合材料层压板内部孔隙 图2 R区典型内部孔隙 孔隙的产生有多种诱因，且可能源于原材料、铺贴或固化过程中的各个环节。预浸料制备过程中树脂与纤维的浸润可能是不完全的，特别是固定单向纤维的纬线或织物中经纬纤维搭接位置难以
高温覆压下孔隙度和渗透率变化
目录 前言 (1) 第1章孔隙度和渗透率的测量原理 (2) 1.1孔隙度的概念 (2) 1.2孔隙度的基本类型及关系 (3) 1.3渗透率的基本概念 (4) 1.4达西直线渗流定律 (7) 第2章岩心的预处理及处理规则 (9) 2.1岩心的预处理流程 (9) 2.2岩心的处理规则 (9) 第3章孔隙度和渗透率的实验室测量 (12) 3.1实验仪器简介 (12) 3.2实验软件操作步骤说明 (15) 第4章孔渗数据表及其高温覆压下的变化曲线 (24)
前言 目前，油田勘探开发技术围绕着提高油田综合采收率这个目标不断发展。提高采收率所面临的最重要的挑战之一就是提高油藏描述水平, 建立精细地质模型,精确认识油气在地层的分布特征，而岩石的孔隙度和渗透率是岩石最重要的物性参数，它们的测量和解释是油藏描述的关键。 孔隙度和渗透率是描述储集层特征最常用也是最重要的两个参数，它们和储层所含流体数量及流体流动能力有关。地球物理人员的主要任务，就是利用各种测井方法发现油气资源，并且帮助采油工程师最大限度地把油气开采出来。当前油气勘探开发不断向低孔、低渗、薄互层和深、浅层方向发展，勘探工作的难度越来越大，对我们地球物理工作者的要求也越来越高，岩石物理参数的测量研究，是各种测井方法和解释方法的基础，它是改进现有的勘探方法，发展新的测井方法，构思新的测井仪器和提出完善、合理的解释模型，综合利用测井资料、地质资料的重要依据。 一般岩石孔隙度和渗透率测量是在常温常压下完成的，但这并不能代表油藏储层物性的真实特征。温度和压力的环境因素对岩石孔、渗的测定有着重要的影响。测井所获得是在地层条件下的物性参数，为了在地面上测得的参数能够真实反映原始地层的情况，这就要求我们在实验室内模拟一定压力和温度，形成类似井下真实的环境，才能比较真实的反映地层情况。另外在测量前，岩石的制备工作，如取心尺寸的选择、烘干、饱和、加温、加压等每一道工序，都要特别谨慎，不能破坏岩心原始状态的结构本项目就是利用实验室的相应仪器模拟地下温度压力条件，完成在高温覆压情况下测量岩心孔隙度和渗透率，并分析岩心孔渗参数随温度、压力的变化规律，为油田储集层解释提供参考的依据，提高解释复合率。
复合材料孔隙率的超声检测方法探讨
复合材料孔隙率的超声检测方法探讨 姓名： 学号：
摘要: 简单介绍了复合材料中孔隙的形成原因, 叙述了孔隙率对材料机械性能的影响, 综述了孔隙率测量的超声无损检测方法现状, 说明了目前各种检测方法的检测效果和优缺点, 并对将来孔隙率的检测方法作了展望。 关键词: 孔隙率; 复合材料; 超声检测
孔隙是复合材料最常见的微小缺陷。孔隙的出现会降低材料的性能, 如层间剪切强度, 纵向和横向的弯曲强度和拉伸强度、抗疲劳性以及高温下的抗氧化性能等。即使孔隙含量很小, 也会对材料的寿命造成很大的影响[1- 4], 因此孔隙率的检测对复合材料的性能保证非常重要。目前比较常用的无损检测方法是超声波检测, 国内外已对此种检测方法做了不少的研究, 并取得了一定的进展。 1 孔隙的形成及对材料的影响 由于复合材料比较复杂的加工工艺, 完全没有孔隙的复合材料是没有的。一般来说, 空隙的形成有两种原因[5]: 一是制作过程中树脂未完全浸润或叠层间空气未完全排除, 造成空气存留在其中, 这种原因形成的孔隙一般数量较多, 形状是扁圆形或拉长形; 二是由于工艺过程中产生挥发性物质, 这时形成的孔隙一般呈圆形, 孔隙数量较少, 孔隙的尺寸一般较小, 直径为几微米到几百微米。评定孔隙对材料影响程度大小的定量指标是孔隙率, 有面积孔隙率和体积孔隙率两种定义。面积孔隙率是单位面积所含孔隙的面积的百分比, 体积孔隙率是单位体积所含孔隙的体积百分比。具体根据实际检测技术的不同采取不同的指标描述。 复合材料的机械性能对孔隙十分敏感。ALmei2da[6]等人用实验证明, 即使孔隙的存在对材料的静态强度只有中等程度的影响, 它却可以使疲劳寿命显著下降。研究指出, 孔隙率在0% ~ 5% , 每增加1%, 其层间剪切强度平均下降7% 左右, 其他性能如弯曲强度以10% 左右的比例下降, 弯曲模量则以5% 左右的比例下降。不过孔隙的存在并不是对材料都具有有害的影响。对大多数材料来说, 2%是一个可以接受的上限。因此大多数研究集中在检测范围在1% ~ 5% 的孔隙率缺陷。 2 孔隙率超声检测方法 孔隙在材料中的分布、形状和大小很复杂, 这就使得对孔隙率的检测十分困难。通常, 复合材料孔隙率的无损检测方法分两大类: 超声检测法和射线检测法。由于超声波具有穿透能力强, 方向性好, 灵敏度高, 且对人体无害等优点, 超声检测法是目前用于复合材料最通用的无损检测技术。当复合材料中含有孔隙缺陷时, 超声波的衰减会很厉害, 影响超声波的传播速度,因此孔隙率与超声波衰减量和速度存在一定的相关性。大多数超声检测方法都是通过建立超声特征参数的变化与孔隙含量之间的关系来对复合材料孔隙含量进行评估。另外, 背散射和超声波导波也是目前复合材料孔隙率的新型检测方法。 2. 1 传统超声波测量 2、1、1 超声波速度变化测量法 D E W St one 和Clarke[7]等人所做的实验中, 假设超声波入射前的速度是2980m/ s, 试样厚度为2mm的碳纤维复合材料板, 当试样无孔隙时的超声波穿透时间为1. 342Ls; 当试样孔隙率为1% 时, 超声波穿透时间为 1. 359Ls; 由于孔隙率的不同而引起的超声波穿透时间变化为17ns, 大多数的测试仪器很难达到这种检测精度, 另外, 超声波的传播速度还受测试条件、环境的影响, 所以, 通过超声波速度的变化检测孔隙率的方法较少采用。目前, 普通的孔隙率检测方法是通过检测超声衰减量来判定复合材料的孔隙率。 2.1 .1. 2 超声波衰减量测量法 把由相同孔隙率的变化引起的衰减变化和速度变化相比较, 超声波的衰减量的测量相对比较容易, 采用超声波衰减反映复合材料内部的孔隙率也更为灵敏。下面几种方法主要从超声波的衰减与复合材料内部孔隙率的关系方面进行了研究。 ( 1) 时域分析法
土壤容重孔隙度含水率等测定方法
1．土壤含水量(含水率)测定 采用酒精燃烧法测定。 操作步聚： (1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录) (2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重) (3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。 冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。每层重复三次。 (4)土壤含水量及现有贮水量计算 ①土壤含水量(重量)＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100? ＝水分重／干土重×l00％ ②土壤含水量(体积)＝） （）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ? ＝％土壤体积 水分体积100? (注：水的容重一般取lg ／cm 3) 2．土壤物理性质测定 采用环刀法 操作步聚： (1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)： V ＝πr 2H 式中：V —环刀体积(cm 3) R —环刀内半径(cm) H —环刀高度(cm) 将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。 (2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。 (3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。迅速称重(得：自然土重十环刀重)
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.
(完整word版)土壤孔隙度的测定(精)
土壤的孔隙度试验方法: 分别选择土壤为沙土、壤土和黏土的田地各100m2进行田间持水量试样,把100m2等分两块,一块用1.3kg的液体肥与水一起冲施,一块用水灌溉。一周后,同时在施肥田地与不施肥的田地采取土壤并编上编号作试验。试验步骤如下: 1、孔隙度,%=(1-土壤容重/土壤比重*100 2、土壤容重的测定 先用铁铲刨平耕层的土面,将环刀托套在环刀无刃的一端,环刀刃朝下,用力均衡地压环刀托把,将环刀垂直压入土中。如土壤较硬,环刀不易插入土中时,可用土锤轻轻敲打环刀托把,待整个环刀全部压入土中,且土面即将触及环刀托的顶部(可由环刀托盖上之小孔窥见时,停止下压。用铁铲把环刀周围土壤挖去,在环刀下方切断,并使其下方留有一些多余的土壤。取出环刀。将其翻转过来,刃口朝上,用削土刀迅速刮去黏附在环刀外壁上的土壤,然后从边缘向中部用削土刀削平土面,使之与刃口齐平。盖上环刀顶盖,再次翻转环刀,使已盖上顶盖的刃口一端朝下,取下环刀托。同样削平无刃口端的土面并盖好底盖。将装有土样的环刀迅速装入木箱带回室内,在天平上称取环刀及湿土质量,将称重后的环刀和土壤在105℃烘箱中烘至恒重,称量。 计算:土壤容重,g/cm3=烘干土样质量(g/环刀容积(cm3 3,、土壤比重的测定 取通过2mm孔径筛的风干试样约10g,经小漏斗装入已知质量的比重瓶中,称取瓶加风干试样质量。另称取5g左右试样按3.1方法测定水分含量。 向装有样品的比重瓶中缓缓注入水,至水和土的体积约占比重瓶的1/3~1/2为宜。缓缓摇动比重瓶,使土粒充分浸润,将比重瓶放在电砂浴上加热,沸腾后保持微沸1h,煮沸过程中应经常摇动比重瓶,驱除土壤中的空气。煮沸完毕,将冷却的无CO2水沿瓶壁徐徐加入比重瓶至瓶颈,用手指轻轻敲打瓶壁,使残留土中的空气逸尽,粘附在瓶壁上的土粒沉入瓶底。静止冷却,澄清后测量瓶内水温。加水至瓶口,塞上毛细管塞,瓶中多余的水即从塞上毛细管孔中溢出,用滤纸擦干后称取瓶+水+土质量。
孔隙度测定
一.孔隙度定义： 岩石的总体积V b，是由孔隙的体积V p及固体颗粒体积（基质体积）V s两部分组成。孔隙度（?）是指岩石中孔隙体积V p与岩石总体积V b的比值。表达式为 ?=V p V b ×100% 它是说明储集层储集能力的相对大小的基本参数。 二.孔隙度的分类 1.岩石的绝对孔隙度（?a） 岩石的绝对孔隙度（?a）指掩饰的总孔隙体积（V a）与岩石外表体积（V b）之比，即 ?a=V a V b ×100% 2.岩石的有效孔隙度（?e） 有效孔隙度是指岩石中有效孔隙的体积（V e）与岩石外表体积（V b）之比，即： ?e=V e V b ×100% 计算储量和评价油气层特性时一般之有效孔隙度。 3.岩石的流动孔隙度（?f）
微毛细管孔隙虽然彼此连通，但未必都能让流体流过。例如对于喉道半径极小的孔隙来说，通常的开采压差难以使流体流过；亲水岩石孔壁表面附着的水膜使得孔隙通道大大缩小。所以流动孔隙度是指含油岩石中，可流动的孔隙体积（V f）与岩石外表体积（V b）之比，即： ×100% ?f=V f V b 流动孔隙度与有效孔隙度不同，它既排除了死孔隙，又排除了微毛细管孔隙体积。流动孔隙度不是一个定值，它随地层中的压力梯度和液体的物理化学性质而变化。在油气田开发中，流动孔隙度具有一定的实用价值。 三者的关系为：绝对孔隙度>有效孔隙度>流动孔隙度 三.孔隙度分级标准 四.双重介质岩石空孔隙度 双重孔隙介质储层具有两种孔隙系统。第一类是岩石颗粒之间的孔隙空间构成的粒间孔隙构成的孔隙度，称为原生孔隙度；第二类是裂缝和空洞的空隙空间形成的系统构成的孔隙度，称为次生孔隙度。 总孔隙度?t、裂缝孔隙度?f和岩石原生孔隙度?p之间有如下关系： ?p=?p+?f 式中?f=裂缝空隙体积/岩石总体积 ?p=基质孔隙体积/岩石总体积 五.孔隙度的影响因素 A 颗粒的排列方式：等径颗粒理想排列的孔隙度计算公式：
材料密度及气孔率的测量
材料密度、吸水率及气孔率的测定 一．目的 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．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
(完整word版)常用土壤容重、比重测定及孔隙度计算方法
土壤容重、比重测定及孔隙度计算 一、目的要求 土壤容重、比重和孔隙度是土壤松紧状况的反映，而土壤的松紧状况与土壤一系列理化性质，耕作情况等密切相关，因此测定土壤容重、比重与孔隙度的大小，可以作为判断土壤肥力高低的一项重要指标。 二、说明 土壤容重是指土壤在自然情况下，单位体积内所具有的干土重量，包括土壤孔隙在内，通常以（克/立方厘米）表示。通过土壤容重测定可以大致估计土壤有机质含量多少，质地状况以及土壤结构好坏。 土壤比重是指单位体积内固体干土粒的重量与同体积水重之比，不包括土壤孔隙在内，决定土壤比重大小的主要因素是土壤有机质含量和土壤矿物组成。 土壤孔隙度是指单位体积内土壤孔隙所占的百分数，土壤孔隙的数量与大小，密切影响着土壤透水、透气与蓄水保墒能力，它可由土壤容重、比重及土壤田间持水量计算而得。 三、方法 （一）容重测定：环刀法 1、在欲测容重地块挖坑，长、宽约1尺左右，坑深视土层情况而定，通常 1.5尺左右即可并将取土坑壁垂直切平。 2、将环刀垂直压入各层土壤中，如土壤紧实时，可在环刀上端垫一块木板，用铁锤击入土壤。环刀进入土层时勿左右摇摆，以免破坏土壤自然状态，影响容重。 3、用铁铲将环刀从土壤中挖出，小心削平下端，然后将上部钢环去掉，再削平上端，环刀内的土壤体积为100立方厘米，同样取三份，两份求其平均值，一份测定土壤毛管孔隙度。 4、将环刀内的土壤无损移入铝盒中，带回室内称重，土壤如在大铝盒中直接烘干时可不称重。 5、将大铝盒打开盖放入105℃烘箱中烘8小时，或取其中的土壤15—20克，放入小铝盒中，用酒精烧失法，求出土壤含水百分数。 6、计算：
式中g——环刀内湿样重（克）g V——环刀内容积（厘米3） W——样品含水百分数（不带%） （二）比重测定： 1、将比重瓶加水至满、外部擦干，称重为A。 2、将比重瓶中水分倒出约1/3把10克烘干土小心倒入瓶中，加水至满，注意不使水溢出，擦干，称重为B。 3、10克（干土重）+ A（比重瓶重+ 水重）- B（比重瓶重+ 10克干土重+ 排出10克干土体积后的水重）= C（10克干土同体积的水重）。 4、计算： （三）土壤孔隙度： 2、土壤毛管孔隙度： （1）取磁盘一个，盘中倒放一培养皿，培养皿上放滤纸一张，稍大于培养皿，将环刀连同所取土柱放于其上。 （2）向磁盘中加水，并使滤纸边缘接触水面，但勿使水面漫过培养皿。 （3）使土柱通过滤纸吸水，待土壤毛管全部充满水分时为止。 （4）取出环刀将吸水膨胀而超出环刀的湿土用小刀切去，连同湿土柱称重，再除出环刀重量即为充满毛管水的湿土重。 （5）从环刀上部取出土样10—20克，置铝盒中烧失，测其含水百分数，计算出环刀内的干土重。 （6）计算： 四、结果容重
4.3 孔隙率检测
4.3孔隙率检测 孔隙率是指土中孔隙的体积与土的总体积之比，以百分数表示。孔隙率越大，表示土的密实度越小，孔隙率越小，表示土的密实度越大。因此，孔隙率可以作为路基压实质量的一个控制指标。特别是对于级配碎石等粗颗粒填料来说，最大干密度难于测得，难于测准，用压实系数不易控制施工质量，用孔隙率则能较好的控制施工质量。 表4.3-1 级配砂砾石基床表层压实标准 表4.3-2 级配碎石基床表层厚度及压实标准 表4.3-3 基床底层技术标准 表4.3-4 路堤填料及压实标准 我国铁路设计和施工规范，第一次采用孔隙率标准是在秦沈客运专线上，具体指标是按日本标准确定的。见表4.3-1、表4.3-2、表4.3-3、表4.3-4。 根据孔隙率的定义，孔隙率计算公式如下： n=（1－ρd/G S）×100 （4.3-1） 式中 n——孔隙率（%）
ρd——填料干密度（g/cm3） G S——颗粒视密度 但是，铁道建筑研究设计院在秦沈客运专线上对用上述公式测算的孔隙率（n）与压实系数（K）和地基系数（K30）进行了一系列的对比试验却表明，当压实系数（K）和地基系数（K30）达到设计规范标准时，孔隙率（n）却很难达到，三者不匹配。原因在于压实的过程只是使填料单个颗粒互相接近，减少颗粒与颗粒间的空隙，而不能使单个颗粒内部的孔隙和颗粒细微裂隙减少。因此，在测算填料的孔隙率时，不能采用填料颗粒视密度，而应采用填料颗粒毛体积密度。对比试验表明，采用颗粒毛体积密度计算孔隙率后，与压实系数、地基系数三者之间较为匹配。计算公式如下： n=（1－ρd/G m）×100 （4.3-2） 式中 n——孔隙率（%） ρd——填料干密度（g/cm3） G m——颗粒毛体积密度（g/cm3） 颗粒毛体积密度的试验计算方法见第二章第1节颗粒密度试验。 填料干密度的试验计算方法见本章第2节。
土壤孔隙度的测定
土壤的孔隙度试验方法： 分别选择土壤为沙土、壤土和黏土的田地各100m2进行田间持水量试样，把100m2等分两块，一块用1.3kg的液体肥与水一起冲施，一块用水灌溉。一周后，同时在施肥田地与不施肥的田地采取土壤并编上编号作试验。试验步骤如下： 1、孔隙度，%=（1-土壤容重/土壤比重）*100 2、土壤容重的测定 先用铁铲刨平耕层的土面，将环刀托套在环刀无刃的一端，环刀刃朝下，用力均衡地压环刀托把，将环刀垂直压入土中。如土壤较硬，环刀不易插入土中时，可用土锤轻轻敲打环刀托把，待整个环刀全部压入土中，且土面即将触及环刀托的顶部（可由环刀托盖上之小孔窥见）时，停止下压。用铁铲把环刀周围土壤挖去，在环刀下方切断，并使其下方留有一些多余的土壤。取出环刀。将其翻转过来，刃口朝上，用削土刀迅速刮去黏附在环刀外壁上的土壤，然后从边缘向中部用削土刀削平土面，使之与刃口齐平。盖上环刀顶盖，再次翻转环刀，使已盖上顶盖的刃口一端朝下，取下环刀托。同样削平无刃口端的土面并盖好底盖。将装有土样的环刀迅速装入木箱带回室内，在天平上称取环刀及湿土质量，将称重后的环刀和土壤在105℃烘箱中烘至恒重，称量。 计算：土壤容重，g/cm3=烘干土样质量（g）/环刀容积（cm3 3,、土壤比重的测定
取通过2mm孔径筛的风干试样约10g，经小漏斗装入已知质量的比重瓶中，称取瓶加风干试样质量。另称取5g左右试样按3.1方法测定水分含量。 向装有样品的比重瓶中缓缓注入水，至水和土的体积约占比重瓶的1/3~1/2为宜。缓缓摇动比重瓶，使土粒充分浸润，将比重瓶放在电砂浴上加热，沸腾后保持微沸1h，煮沸过程中应经常摇动比重瓶，驱除土壤中的空气。煮沸完毕，将冷却的无CO2水沿瓶壁徐徐加入比重瓶至瓶颈，用手指轻轻敲打瓶壁，使残留土中的空气逸尽，粘附在瓶壁上的土粒沉入瓶底。静止冷却，澄清后测量瓶内水温。加水至瓶口，塞上毛细管塞，瓶中多余的水即从塞上毛细管孔中溢出，用滤纸擦干后称取瓶+水+土质量。 将比重瓶中土液倒出，洗净比重瓶，注满冷却的无CO2水，测量瓶内水温，加水至瓶口，塞上毛细管塞，擦干瓶外壁，称取瓶+水质量。若每只比重瓶事先都经过校正，在测定时便可省去此步骤。 测定的土壤含水溶盐或较多的活性胶体时，土样应先在105烘干，并用非极性液体代替水，用真空抽气法驱逐土样及液体中的空气。抽气过程要保持接近一个大气压的负压，经常摇动比重瓶，直至无气泡逸出为止。其余步骤同上。
孔隙率检测报告
一、概述 ******有限公司拟对****尾矿库工程初期坝堆石工程采用附近采区排岩场地的碎石进行堆石筑坝，委托我公司对该工程孔隙率进行检测。 二、工程概况 **********尾矿库初期坝堆石工程采用附近采区排岩场地的碎石为材料，对坝体标高677.50米至709.60米进行堆石筑坝。堆石高度32.10米。 三、任务要求 主要对初期坝堆石孔隙率进行检测，检测孔隙率实测值是否满足设计要求，是否满足国家规程、规范要求，为尾矿库技改工程整体验收提供真实、可靠的技术参数。 四、检测依据 ①、检测合同； ②、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）； ③、《尾矿库安全技术规程》AQ2006-2005； ④、《尾矿设施施工及验收规范》（YS54718-95）； ⑤、《建筑地基基础工程质量验收规范》（GB50202-2002）； ⑥、《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）。 五、技术要求 根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009版）及相应规程规范要求，经与建设单位、设计单位、监理单位共同协商，并根据该工程具体情况，共布置检测点325个（其中：8个检测点孔隙率数据结果在31.6 %～33.1 %之间。大于30%，不符合设计要求，现场要求施工单位对该检测点重新碾压
后进行补测，检测结果均已合格）。本着客观、准确、真实、全面的原则，由建设单位及监理单位现场随机抽取检测点，从高程677.50米开始～高程709.60米结束。高程677.50～681.7米每增高0.50～0.80米高程抽取5个检测点进行检测，高程682.50～700.00米每增高0.60～0.80米高程抽取9个检测点进行检测，高程700.80～704.80米每增高0.80米高程抽取6个检测点进行检测，高程705.6～709.60米每增高0.80米高程抽取5个检测点进行检测。 六、检测进程 2012年12月22日开始至2014年01月10日结束 七、检测方法 孔隙率检测采用现场灌水法。 7.1、孔隙率的物理意义 孔隙率n=V V∕V=土中孔隙体积∕土的总体积 7.2、本实验所用主要仪器设备 标准量杯：1L、2L、5L； 台秤：称量50公斤，最小分度值10g； 储水桶：直径均匀，附有刻度及出水管； 量尺：国家标准钢尺 水平尺：国家标准 铁环：直径1.1285m,圆度均匀，铁环自身直径均匀，且在同一平面。 塑料薄膜：软薄膜易于铺设，且要结实不易划碎。 7.3、现场操作步骤