表观密度与堆积密度
粉体的堆积密度 表观密度 真密度
粉体的堆积密度表观密度真密度
2009-04-25 13:59
粉体是一个分散体系，测试密度时，就是用粉体的质量（m）除以粉体的体积(V)从而得到粉体的密度。
根据测得的粉体的体积不同，粉体的密度可以用堆积密度（bulk density）、表观密度（apparent density)、真密度（true density或skeletal density）3种密度来表达。
粉体的体积可以看成是由如下3个部分组成的，即：粉体颗粒之间的间隙所占的体积（V inter-p)，粉体颗粒上的孔的体积（V intra-p），粉体颗粒材料的骨架体积（V t）。
则堆积密度=粉体质量/(V inter-p+V intra-p+V t）；
表观密度=粉体质量/(V intra-p+V t）；
真密度=粉体质量/V t；
出于各种不同的考虑，粉体的堆积密度是一个变化的值，因为粉体的堆积情况常常受到许多因素的干扰，如振动、受压、团聚等，因而体积会发生变化，因此该值的测量只能作为参考，而不能作为唯一的特性指标来表达粉体的性能；表观密度和真密度是由粉体颗粒的孔隙情况和材料的种类决定的，而材料本身的孔隙分布和孔隙率一半是不变的，材料的性质也是固定的，所以这两种密度也是确定的值，表达了样品本身特性，所以在进行粉体的性能分析测试时关心的更多的是这两个密度。
材料的密度
材料的密度、表观密度与堆积密度（表1-1）
常用建筑材料的密度、表观密度及堆积密度
表1-1
1.密度（俗称比重）
密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
按下式计算：ρ＝m/V
式中ρ——密度，kg/m3；
m一一材料的质量，kg；
V一一材料在绝对密实状态下的体积，m3。
在测定有孔隙材料的密度时，应把材料磨成细粉，干燥后，用李氏瓶测定其密实体积。
在测量某些致密材料（如卵石等）的密度时，直接以块状材料为试样，以排液置换法测量其体积，材料中部分与外部不连通的封闭孔隙无法排除，这时所求得的密度称为近似密度（ρa）。
2.表观密度（俗称容重）
表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量，按下式计算：
ρ0＝m/V0
式中：ρ0表观密度，kg/m3；
m材料的质量，kg；
V0一一材料在自然状态下的体积，或称表观体积m3 a
测定表观密度时，须注明其含水情况。
一般是指材料在气干状态（长期在空气中干燥）下的表观密度。
在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。
3.堆积密度（俗称松散容重）
堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量，按下式计算：
ρ0‘＝m/V0’
式中ρ0‘堆积密度，kg/m3；
m一一材料的质量，kg；
V0’——材料的堆积体积m3。
密度表观密度堆积密度孔隙率开口孔隙率闭口孔隙率 的定义和区别
➢在设计长期处于水中或潮湿环境中的重要结构时，必须 选用软化系数＞0.85的材料。
2020年4月27日星期一
4. 材料的抗渗性
➢材料的抗渗性与材料内部的孔隙率特别是开口孔隙率有 关，开口空隙率越大，大孔含量越多，则抗渗性越差。
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1.4 材料的耐久性
耐久性是指材料在长期使用过程中，抵抗各种环境因素的破 坏作用，保持其原有性能而不变质、不破坏的性质。它是材料 的一种复杂的、综合的性质，包括抗渗性、抗冻性、碳化、老 化、锈蚀、腐朽等性能。
宁波北仑港码头混凝土梁开裂
➢亲水性材料（θ≤90°），如砖、石材、混凝土、钢材 、木材等。
➢憎水性材料（θ＞90°），如沥青、石蜡等。
2 材料的吸水性与吸湿性
➢1）含水率 例： 100g土中含水20g，该土的含水率为20％，对吗？
（X）
➢2)吸水性、吸水率 ➢材料与水接触吸收水分的性质称为吸水性。材料吸水饱
和时的含水率称为吸水率。材料具有细微而连通的孔隙 ，则其吸水率较大；封闭或粗大的孔隙材料，其吸水率 较低。 ➢不同材料的吸水率差别很大。
1.3.3 弹性与塑性
材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到 原始形状的性质称为弹性。可完全恢复的变形称为弹性变形。
材料在外力作用下，当应力超过一定限值时产生显著变形 ，且不产生裂缝或发生断裂，外力取消后，仍保持变形后的形 状和尺寸的性质称为塑性。不可恢复的变形称为塑性变形。
实际上，单纯的弹性材料是没有的，大多数材料在受力不 大的情况下表现为弹性，受力超过一定限度后则表现为塑性， 所以可称之为弹塑性材料。
例题：P18，题1.2。
材料的密度,表观密度,体积密度,堆积密度
材料的密度,表观密度,体积密度,堆积密度材料密度是指单位体积内所包含的物质的质量，通常以克/立方厘米或克/毫升表示。
材料密度是材料物理性质的重要参数之一，对于材料的加工、制造、使用等过程中的质量控制具有重要意义。
不同材料的密度差异很大，如水的密度为1克/毫升，铁的密度为7.9克/立方厘米，铝的密度为2.7克/立方厘米等。
表观密度的概念表观密度是指材料在某些特定条件下测得的密度，它与材料本身的密度有所不同。
表观密度的测量条件包括温度、压力、湿度、颗粒大小等因素，因此不同测量条件下得到的表观密度值也会不同。
表观密度的测量方法有很多种，如压实度法、光滑度法、气体比重法等。
体积密度的概念体积密度是指材料的密度与材料体积之比，通常以克/立方厘米表示。
体积密度是材料物理性质的基本参数之一，它可以反映材料的紧密程度、孔隙度、结晶度等特征。
不同材料的体积密度差异很大，如钢的体积密度为7.8克/立方厘米，水的体积密度为1克/立方厘米，空气的体积密度约为0.0012克/立方厘米等。
堆积密度的概念堆积密度是指材料在一定条件下的堆积状态下的密度，通常以克/立方厘米表示。
堆积密度的测量方法有很多种，如振实法、压实法、充填法等。
不同材料的堆积密度差异很大，如煤的堆积密度为0.5~1.5克/立方厘米，粉末的堆积密度为0.2~0.8克/立方厘米，颗粒的堆积密度为0.5~1.5克/立方厘米等。
材料密度的应用材料密度是材料物理性质的重要参数之一，它在材料的加工、制造、使用等过程中具有重要意义。
例如，在制造金属制品时，需要根据材料的密度来计算材料的重量和体积，以便确定加工工艺和生产成本；在工程设计中，需要根据材料的密度来计算材料的质量和强度等参数，以便确定结构的稳定性和安全性。
表观密度的应用表观密度是材料在某些特定条件下测得的密度，它与材料本身的密度有所不同。
表观密度的测量方法有很多种，可以根据具体情况选择合适的方法进行测量。
表观密度的应用范围很广，例如在制药工业中，需要根据药品的表观密度来确定药品的成型工艺和药品的质量；在建筑材料中，需要根据材料的表观密度来确定材料的稳定性和耐久性等参数。
多种土密度_各种碎石堆积密度、表观密度
水：185 {6172* （4.5%-1.5%）
四、 弯沉值 A*2* （10/6.96）0.87=A*1.37 已知弯沉值：黄河（ 10t） 中湿： 254 干燥： 200 东风（ 6.93） 中湿： 186 干燥： 146 （中湿： 254÷1.37=186）
五、 计算工程量： 1、沥青面层： 马歇尔标准密度： 2.39 T/m3 （kg/cm3） 整个工程量： 沥青砼 (体积 ) = 长 9628m * 宽 11m * 高 0.05m 总重量 = 体积 * ：2.39 T/m3 矿料总重 = 总重量 - 总重量 * 5.5%( 沥青用量 ) 各矿料米数 (m3) 20~40 (40%)碎石方数 = 矿料总重 * 40%÷1.56 (密度 ) 10~20 ……… .. 2、石灰土： 4%石灰土、 6%水泥综合稳定土 长 * 宽 * 高 * 压实度 体积： 100m * 9.5m * 0.2m * 0.95% = 181 m3 密度： 1.77 T/m3 = 1.77（kg/cm3） 总质量： 181 * 1.77 = 330 T 石灰重： 330 * 4% = 12.8 吨 水泥重： 330 * 6% = 19 吨 19000kg ÷ 50kg = 380 袋
断后标距： 353 伸长率： 26% {353 - （280÷280）} 弯心直径： 84 （3 * d ） 弯曲角度： 1800
单面搭接焊： 10d+200 mm 双面搭接焊： 5d+200 mm
单面搭接焊： 5d+l h mm 双面搭接焊： 8d+ l h mm
2.00~2.10 1.79~1.91 1.80~2.00 2.10~2.25
最佳含水量
7.0~8.0
12.0~16.0 13.0~10.0 7.0~9.0
土木工程材料-材料的基本性质-表观密度
1.3
' 式中： 0 ——材料的堆积密度，kg／m3； m ——材料的质量，kg； V0' ——材料的自然(松散)堆积体积(包括材料颗粒 体积和颗粒之间空隙的体积)，m3。
m V m 0 V0 m 0 ' V0
'
密度
表观密度
堆积密度
★ 几种密度的区别：
相同点：指单位体积质量。（质量/体积） 区别：测试方法不同，获得体积大小不同
体积的测试方法：
实体体积 ——李氏比重瓶法(粉末)
表观体积（实体＋内部孔隙）
——规则试件：计算法； ——不规则试件：封蜡排液法
堆积体积(实体＋内部孔隙+颗粒间空隙)——密度筒法
7
材料的表观密度
材料在自然状态下，单位体积的质量。按下式计算：
m 0 V0
1.2
式中：ρ0——表观密度，kg／m3； m ——材料的质量，kg； V0——材料在自然状态下的体积，m3。
材料的堆积密度
材料为散粒或粉状，如砂、石子、水泥等，在堆积状态下 ，单位体积的质量。按下式计算：
m ' V0
材料的密度
材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。按下 式计算：
m V
1.1
式中：ρ——密度，g／cm3； m ——材料在干燥状态的质量，g； V ——材料的绝对密实体积，cm3。
李氏比重瓶法
测定步骤
1 将无水煤油注入李氏瓶中到0 至1mL刻度线后，记下初始（第一次 ）读数。 2 称取水泥60g，称准至0.01g 。 3 用小匙将水泥样品李氏瓶中 ，反复摇动，至没有气泡排出，记 下第二次读数。 4 水泥体积应为第二次读数减 去初始（第一次）读数，即水泥所 排开的无水煤油的体积（mL）。
土木工程材料复习
C f cu,28 Af ce B W
8.用32.5P· O水泥配制卵石砼，制作100×100×100mm的试件 三块，在标准条件下养护7d，测得破坏荷载分别为140kN、 135kN、144kN。 ①试计算该砼28d的标准立方体抗压强度， ②试计算该砼的水灰比（水泥强度富于系数kc=1.13）。
【观察】 请观察图中A、B、C三 种石子的形状有何差别， 分析其对拌制混凝土性能 会有哪些影响。
A -碎石1
B-碎石2 C-卵石
9.和易性评定方法：坍落度和维勃稠度 10.砂率、合理砂率定义 11.混凝土立方体抗压强度，不同尺寸的试块强度换算，推算混凝土强度公式
fn/f28=lgn/lg28(n>=3) 混凝土强度公式
1.4 孔隙率增大 （1）材料表观密度减小； （2）强度降低；导热系数减小； （3）吸水率增大； （4）透气、透水性变大。 （5）抗冻性是否降低，要视孔隙大小和形态特征而定 1.5 材料在空气中与水接触时，根据其是否能被水润湿，分为： 能被水润湿—亲水性，润湿边角θ≤90
0 0
不能被水润湿—憎水性，润湿边角θ>90
1.6、含水率：材料所含水分质量占其干质量的百分率
吸水性 质量吸水率：材料饱水状态,所吸水分质量占干质量的百分率。 体积吸水率：材料饱水状态,所吸收水分体积占干体积的百分率。 (等于开口孔隙率)
1.7 材料抵抗水的破坏作用的能力称为耐水性。指标：软化系数
材料的抗渗性：渗透系数、抗渗等级
5. 烧结普通砖的尺寸为240mm*115mm*53mm，已知其孔隙率为
【分析】：从裂缝形状看，可知不属荷载裂缝，为收缩变形产生的裂缝。原因是施 工中任意提高混凝土强度，加大水泥用量，且采用细度模数小的砂，这两方面都会 使收缩增大，从而导致产生裂缝。
密度表观密度体积密度堆积密度的大小关系
密度表观密度体积密度堆积密度的大小关系密度、表观密度、体积密度、堆积密度就像一个大家族里的不同成员，各有各的特点，今天咱们就来聊聊它们大小关系里那些有趣的事儿。
密度就像是这个家族里的老大哥，特别严谨。
它是物质的一种本质属性，不看外貌，只看内在。
就好比一个超级有内涵的学霸，不管放在什么环境里，自身的知识量（密度）是不变的。
它实实在在地反映了物质内部分子结构的紧密程度。
如果把物质比作一个个小国家，密度就是这个国家最核心的制度，不会轻易改变。
表观密度呢，就像是化了妆的密度。
它考虑了物质内部的一些小瑕疵或者小空洞之类的。
这就好比一个人穿上了带点蓬松效果的衣服，看起来比实际的身材（密度）要大一点。
表观密度像是在密度这个学霸的基础上，稍微有点“伪装”，但总体还是比较接近老大哥密度的。
体积密度就有点像个“大肚汉”。
它考虑的是在一个特定的大空间里物质所占的比例。
想象一下，一个大大的房子里堆满了东西，不管这些东西堆得有多松散或者多紧凑，它算的就是这个房子里东西的密度。
这个时候它可能就会比密度和表观密度小一点啦，因为这个大空间里可能有很多空隙呢。
就好像一个宽松的大布袋里装着一些棉花球，布袋看起来很大，可棉花实际占的体积比例并不是想象中那么大。
堆积密度那可真是最“散漫”的一个啦。
它就像一群在操场上自由散漫活动的小朋友，相互之间有着很大的空隙。
堆积密度是把一堆颗粒状或者粉状的物质堆在一起时的密度，这些颗粒之间的空隙超级大。
它就像是用沙子堆城堡，沙子之间有好多空气在里面。
所以堆积密度往往是最小的，就像这个家族里最调皮捣蛋的小弟弟，到处都是空隙，密度自然就小得可怜。
总体来说呢，在这个密度家族里，一般情况下，堆积密度就像个小瘦子，体积密度比它胖一点，表观密度再胖一点，而密度就像个结实的肌肉男，稳稳地站在那里，数值往往是最大的。
不过呢，这也不是绝对的，就像生活中偶尔也会有一些小意外一样，在特殊的物质或者特殊的情况下，它们之间的大小关系也可能会有点小波动，但大致的关系还是像我们聊的这样充满趣味的哦。
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密度、表观密度与堆积密度
(1) 密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
按下式计算：
式中ρ——密度，g/cm3；
m——材料的质量，g；
V——材料在绝对密实状态下的体积，cm3。
绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。
所以材料的密度大小取决于材料的组成与材料的微观结构，当材料的组成与结构一定时，材料的密度为常数。
除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料都有一些孔隙。
在测定有孔隙材料的密度时，应把材料磨成细粉，干燥后，用李氏瓶测定其实体积。
材料磨得越细，测得的密度数值就越精确。
砖、石材等块状材料的密度即用此法测得。
(2) 表观密度
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量，按下式计算：
式中ρo——表观密度，g/cm3或kg/cm3；
m——材料的质量，g或kg；
V o——材料在自然状态下的体积，或称表观体积，cm3或m3。
材料的表观体积是指材料及所含内部孔隙的总体积，材料在自然状态下的质量与其含水状态关系密切，且与材料孔隙的具体构造特征
有关。
故测定表观密度时，必须注明其含水情况，一般是指材料在气干状态（长期在空气中干燥）下的表观密度。
在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。
不含开口孔隙的表观密度称为视密度，以排水法测定其体积。
(3) 堆积密度
堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量，按下式计算：
式中——堆积密度，kg/m3；
m——材料的质量，kg；
——材料的堆积体积，m3。
测定散粒材料的堆积密度时，材料的质量是指填充在一定容器内的任意含水状态下的质量。
但须注明含水率，其堆积体积是指所用容器的容积而言。
因此，材料的堆积体积包含了颗粒内部的孔隙及颗粒之间的空隙。
材料的堆积密度与材料的表观密度、堆积的紧密程度有关。
在捣实状态下测定的堆积密度称为紧密堆积密度。
表观密度
英文名称:
Apparent density
中文名称:
表观密度
说明:
多数材料为多孔物质，具有与外部相通的开口孔和不通的闭孔，将含有闭孔材料的密度称为“表观密度”。
表观密度=材料的质量/（实质部分的容积+闭孔容积）炭材料通常用比重瓶法（Pycnometer），以甲苯或正丁醇作标准液进行测定，也有用氦气充填微孔直到几乎不再吸附的气体介质置换法进行测定的。
有时也用水银压入微孔中进行充填测定。
随测定方法以及浸透或置换的程度不同，所得数值也不一样。
例：
石的表观密度和堆积密度试验⑴ 石的表观密度试验
①仪器设备：鼓风烘箱：能使温度控制在（105±5）℃；
天平：称量2 kg，感量1 g；
广口瓶：1 000 mL，磨口，带玻璃片；
方孔筛：孔径为4.75 mm的筛一只；
温度计、搪瓷盘、毛巾等。
②试样制备：
试样制备可参照前述的取样与处理方法
③实验步骤
A. 按规定取样，并缩分至略大于规定的数量，风干后筛余小于
4.75 mm的颗粒，然后洗刷干净，分为大致相等的两份备用。
表10－3 表观密度试验所需试样数量
最大粒径，mm 小于26.5 31.5 37.5 63.0 75.0
最少试样质量，kg 2.0 3.0 4.0 6.0 6.0
B. 将试样浸水饱和，然后装入广口瓶中。
装试样时，广口瓶应倾斜放置，注入饮用水，用玻璃片覆盖瓶口。
以上下左右摇晃的方法排除气泡；
C. 气泡排尽后，向瓶中添加饮用水直至水面凸出瓶口边缘。
然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。
擦干瓶外水分后，称出试样、水、瓶和玻璃片总质量，精确至1 g。
D. 将瓶中试样倒入浅盘，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒量，待冷却至室温后，称出其质量，精确至1g。
E. 将瓶洗净并重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后，称出水、瓶和玻璃片总质量，精确至1g。
注：试验时各项称量可以在15℃～25℃范围内进行，但从试样加水静止的2h起至试验结束，其温度变化不应超过2℃。
④结果计算与评定
A. 表观密度按下式计算，精确至10 kg/m3：式中ρ2——表观密度，kg/m3；G0——烘干后试样的质量，g；G1——试样、水、瓶和玻璃片的总质量，g；G2——水、瓶和玻璃片的总质量，g；ρ水——水的密度，1 000 kg/m3；
B. 表观密度取两次试验结果的算术平均值，两次试验结果之差大于20 kg/m3，须重新试验。
对
颗粒材质不均匀的试样，如两次试验结果之差超过20 kg/m3，可取4次试验结果的算术平均值。
材料密度、表现密度、孔隙率之间的关系
2006年12月20日星期三 15:49
2.1.17 集料空隙率(间隙率) percentage of voids in aggregate
集料的颗粒之间空隙体积占集料总体积的百分比。
2.1.18 孔隙比void ratio
集料孔隙(含开口孔隙、粒间空隙)体积与颗粒所占体积(含颗粒固体、闭口孔隙)的比值，用小数表示。
2.1.5 堆积密度accumulated density
单位体积(含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积)物质颗粒的质量。
有干规程密度及湿堆积密度之分。
2.1.6 表观密度(视密度) apparent density
单位体积(含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量。
2.1.7 表观相对密度(视比重) apparent specific gravity
表观密度与同温度水的密度之比值。
2.1.8 表干密度(饱和面干毛体积密度)saturated surface-dry density
单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积)物质颗粒的饱和面干质量。
2.1.9 表干相对密度(饱和面干毛体积相对密度) saturated surface-dry bulk specific gravity
表干密度与同温度水的密度之比值。
2.1.10 毛体积密度bulk density
单位体积(含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积)物质颗粒的干质量。
2.1.11 毛体积相对密度bulk specific gravity
毛体积密度与同温度水的密度之比值。