2.材料的基本物理性质1
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The basic physical property of material(1)
主讲人:安亚强
物理性质
物质不经过化学变化或未发生化学反应二体现的性质,如密度、硬度、熔点、冰点、导热性、导电性等。
C
O N T E N T S
与质量有关的性质
与水有关的性质
与声音有关的质量
2
3
1The property about mass The property about water
The property about sound
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
ρ—密度(g/cm 3);
m —材料在干燥状态下的质量(g );V —材料在绝对密实下的体积(cm 3)。
1.1密度
V
m =
ρ固体材料的体积构成
测定密实体积:李氏瓶法。
1—固体物质体积V ;
2—闭口孔隙体积V B ;3—开口孔隙体积V K 。
表观密度是指多孔固体材料在自然状态下单位体积的质量。
ρ0—表观密度或体积密度(
kg/m 3或g/cm 3);
m —材料在干燥状态下的质量(kg 或g );V 0
—材料在自然状态下的体积(m 3或cm 3)。
1.2表观密度
0V m =
ρ固体材料的体积构成
体积密度
1—固体物质体积V ;
2—闭口孔隙体积V B ;3—开口孔隙体积V K 。
V 0=V+V B +V K
测定表观体积:直接量测或排水法。
注:表观密度有干表观密度、气干表观密度、湿表观密度、饱和表观密度。通常所说的表观密度指的是干表观密度。
堆积密度是指粉状、颗粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。
ρ′0—堆积密度(kg/m 3);
m —材料在干燥状态下的质量(kg );V′0—材料在堆积状态下的体积(m 3)。
1.3堆积密度
00
V m '
='ρ散粒材料的体积构成
体积密度
1—固体物质体积V ;
2—闭口孔隙体积V B ;3—开口孔隙体积V K ;4—颗粒间空隙体积V 空。
V′0=V+V B +V K +V 空
测定堆积体积:容量桶量测。
松散堆积密度紧密堆积密度
(1)密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度。
1.4密实度与孔隙率
%
100%1000
0⨯=⨯=ρ
ρV V D 注:对于绝对密实材料,ρ0=ρ,故D=1,其他非密实材料的D<1。
ρ
m
V =
(2)孔隙率是指材料体积内,孔隙体积占总体积的百分率。
1.4密实度与孔隙率
D
V V V P −=⨯−=⨯−=1%100)1(%1000
00ρ
ρ注:开口孔隙率即为水饱和的孔隙体积所占体积。
%
1000
⨯=ρ
ρD %
100⨯⋅−=⨯=w
0120k K ρV m m V V P 1100%k
B P P −=1孔隙特征:孔隙的大小、形状、分布、连通与否。
注:和从两个侧面反映材料的密实程度。通常用孔隙率来表示。
闭口孔隙率
填充率是指散粒材料在其堆积体积中,被其颗粒填充的程度。
1.5填充率与空隙率
%
100%1000
00⨯'=⨯'='ρ
ρV V D D V V V P '
−=⨯'−=⨯'−'='1%100)1(%1000
000ρρ1
='+'P D 空隙率是指散粒材料在其堆积体积中,颗粒之间空隙体积占堆积体积的百分率。
注:′和′从两个侧面反映散粒材料相互填充的疏密程度。空隙率可以作为控制混凝土骨料级配及计算砂率的依据。
空隙率′反映散粒材料相互填充的疏密程度,可计算
空隙体积。
已知卵石的表观密度为2.6 g/cm 3,把它装入一个2 m 3
的车厢内,装平时共用3500 kg ,求该卵石的空隙率。若用堆积密度为1500 kg/m 3的砂子,填充上述车内卵石的全部空隙,共需砂子多少千克?
(1)卵石的空隙率′计算如下:
'
'0
035001100%1100%32.7%
22600P ρρ⎛⎫⎛⎫=−⨯=−⨯= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝
⎭(2)砂子质量计算如下:
填充满2 m 3的车厢内卵石共需砂
m=2×32.7%×1500=981kg
主讲人:安亚强
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