建筑材料性质及质量检测

1.密度、表观密度与堆积密度

(1)密度(ρ)。密度是材料在绝对密实状态下的单位体积质量。按式(1-2)进行计算。

三种密度的区别和联系

式中　ρ——材料的密度(g/cm3 或kg/m3);

m——材料在绝对干燥状态下的质量(g或kg);

V ——材料在绝对密实状态下的体积(cm3 或m3)。

绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔隙的固体物质的密实体积。

密度的测定:除钢材、玻璃等少数材料外,绝大多数材料内部都含有一定的孔隙,如砖、石材、混凝土等。测定绝对密实材料的密度,可直接用排水法;对于含孔隙的材料,应将材料磨成粒径小于0.20mm 的细粉,经干燥至恒重后,用李氏密度瓶测定其绝对密实体积。材料磨得越细,测得的数值就越精确。

(2)表观密度(ρ0)。表观密度又称容重,有的也称毛体积密度,是指材料在自然状态下,单位体积的质量。按式(1-3)进行计算。

式中　ρ0 ——材料的表观密度(g/cm3 或kg/m3);

m——材料在自然状态下的质量(g或kg);

V0 ——材料在自然状态下的体积(cm3 或m3)。

材料在自然状态下的体积是指材料的固体物质体积与材料内部所含全部孔隙体积之和,即

表观密度与材料结构组成中孔隙的多少和孔隙的含水程度密切相关。材料的孔隙越多,表观密度越小;当孔隙中含有水分时,其质量和体积均发生变化。因此,测定材料的表观密度时须注明含水情况。

表观密度的测定:对于外形规则的材料,只需要测得材料的质量和体积,即可求出表观密度;对于外形不规则的材料,其体积要采用排液法求得,但要先在材料表面涂蜡,以防因液体渗入材料内部而影响测定的准确性。

(3)堆积密度(ρ′0)。堆积密度是指散粒材料(粉状或粒状材料)在自然堆积状态下,单位体积材料的质量。按式(1-4)进行计算。

式中　ρ′0——散粒材料的堆积密度(g/cm3 或kg/m3);

m——散粒材料在堆积状态下的质量(g或kg);

V′0——散粒材料在堆积状态下的体积(cm3 或m3)。

堆积密度的测定:测定散粒材料的堆积密度时,材料的质量是指堆积在一定容器内的材料质量,材料的堆积体积是指材料填满空间所占容器的容积。材料堆积密度的大小与材料的堆积状态有关。在自然状态下称为松堆积密度;当紧密堆积(如人工振实)时称为紧堆积密度。工程上所说的堆积密度是指松堆积密度。(www.xing528.com)

常用建筑材料的密度、表观密度和堆积密度见表1-1。

表1-1　常用建筑材料的密度、表观密度和堆积密度

2.孔隙率与密实度

(1)孔隙率。孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料自然状态下体积的百分率,以P 表示,按式(1-5)进行计算。

孔隙率反映了材料内部构造的致密程度。孔隙率越大,材料结构密实性越差,质地越疏松。材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性等工程性质都与材料的孔隙率有关。这些性质不仅取决于孔隙率的大小,还与孔隙的大小、形状、分布、连通与否等构造特征密切相关。

(2)密实度。密实度是指固体物质体积占自然状态下体积的百分率,以D 表示,密实度反映了材料体积内被固体物质所填充的程度。按式(1-6)进行计算。

密实度与孔隙率之间的关系为

式(1-6)表明,含有孔隙的材料的密实度均小于1。材料的ρ0 与ρ越接近,D 越趋近于1,材料就越密实。

一般来说,孔隙率较小且连通孔较少的材料,其吸水性较小、强度较高、抗冻性和抗渗性较好。对于工程中需要保温隔热的建筑物或部位,要求其所用材料的孔隙率较大,相反,对要求高强或不透水的建筑物或部位,其所用的材料的孔隙率应很小。

3.空隙率与填充率

(1)空隙率。空隙率是指散粒材料在堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率,以P′表示。按式(1-7)进行计算。

空隙率的大小反映了散粒材料颗粒相互填充的程度,空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算配合比时的重要依据。

(2)填充率。填充率是指散粒材料的颗粒体积占堆积体积的百分率,以D′表示。按式(1-8)进行计算。

密实度、孔隙率、空隙率的区别与计算公式

填充率反映了材料被颗粒填充的程度。

密实度与空隙率之间的关系为