2.2.1与质量有关的性质

2.2.1　与质量有关的性质

（1）密度　密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。用公式表示如下：

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。

建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料内部都存在一定的孔隙，如砖、混凝土、石材等块状材料。

根据材料的密度可以初步了解材料的品质。同时，密度也是材料孔隙率计算及混凝土配合比计算的依据。

（2）表观密度（视密度）　表观密度是指材料在包含闭口孔条件下单位体积的质量。用公式表示如下：

式中　ρ′——表观密度，kg/m³或g/cm³；

m——材料的质量，kg或g；

V′——材料在自然状态下不含开口孔隙的体积，m³或cm³。

砂、石等材料在拌制混凝土时，由于混凝土拌合物中的水泥浆能进入开口孔内，因此材料体积只包括材料实体积及其闭口孔体积，即V′。因而，表观密度对计算砂、石在混凝土中的实际体积有实用意义。

当材料含有水分时，其质量和体积都会发生变化。一般测定表观密度时，以干燥状态为准，如果在含水状态下测定表观密度，须注明其含水情况。

（3）体积密度　体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。用公式表示如下：

式中　ρ₀——体积密度，kg/m³或g/cm³；

m——材料的质量，kg或g；

V₀——材料在自然状态下的体积（包含材料内部闭口孔隙和开口孔隙的体积），m³或cm³。

大多数材料在使用时，其体积为包括内部所有孔在内的体积（V₀），如石材、混凝土、砌块等。

（4）堆积密度　散粒状材料或粉末状材料在堆积状态下单位体积的质量，称为堆积密度。用公式表示如下：

式中　ρ₀′——堆积密度，kg/m³；

m——材料的质量，kg；

V₀′——材料的堆积体积，m³。

堆积密度与材料堆积的紧密程度有关，根据材料堆积的紧密程度，堆积密度分为松散堆积密度（堆积密度）和紧密堆积密度（紧密密度）。松散堆积密度是指自然堆积状态下单位体积的质量；紧密密度是指骨料按规定方法颠实后单位体积的质量。

工程中通常采用松散堆积密度确定颗粒状材料的堆放空间。

在建筑工程中，计算材料的用量和构件的自重、配合比设计、测算堆放场地时，经常要用到密度、体积密度和堆积密度等数据。常用建筑材料的密度、体积密度、堆积密度和孔隙率见表2.1。

表2.1　常用建筑材料的密度、体积密度、堆积密度和孔隙率

续表2.1

（5）密实度与孔隙率　密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度，以D表示。用公式表示如下：

与密实度相对应的是孔隙率，即材料内部孔隙体积所占材料在自然状态下体积的百分率，以P表示。用公式表示如下：

材料孔隙率的大小，说明了材料内部构造的致密程度。

材料的密实度和孔隙率之和等于1，即D+P=1。材料的密实度和孔隙率是从两个不同侧面反映材料密实程度的指标。

材料内部开口孔隙的体积V_k占材料在自然状态下体积的百分率，称为材料的开口孔隙率。由于水可以进入开口孔隙，工程中常将材料在吸水饱和状态下所吸水的体积，视为开口孔隙的体积。开口孔隙率P_k用公式表示如下：

材料内部闭口孔隙的体积V_b占材料在自然状态下体积的百分率，称为材料的闭口孔隙率。闭口孔隙率P_b用公式表示如下：

提高材料的密实度，改变材料孔隙特征可以改善材料的性能。如提高混凝土的密实度可以达到提高混凝土强度的目的；加入引气剂以增加一定数量的闭口孔，可改善混凝土的抗渗性能及抗冻性能。

（6）填充率与空隙率　填充率是指散粒材料在堆积体积中，被其颗粒所填充的程度，以D′表示。用公式表示如下：

与填充率相对应的是空隙率，即散粒材料颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率，以P′表示。用公式表示如下：

材料的填充率和空隙率之和等于1，即D′+P′=1。填充率和空隙率从两个不同侧面反映了散粒材料的颗粒之间相互填充的致密程度。

空隙率可作为控制混凝土骨料级配及计算砂率的依据。