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真密度、振实密度、堆积密度、压实密度、表观密度及其测试方法
提及密度density,大家肯定都知道,初中老师早就告诉过你,密度就是物体的质量除以体积。单位是g/cm3或kg/m3,计算公式ρ=m/V。其实,如果您认为密度很简单,那么就错了。
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密度,在“密度”大家庭里面只是最基础的一个概念。此外还有其他“密度”家庭成员,比如“真密度”、“振实密度”、“松装密度”、“堆积密度”、“压实密度”、“表观密度”、“体积密度”、“视密度”、“相对密度”……
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下面,我们就来个简单科普。
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真密度 true density
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指材料在绝对密实的状态下单位体积的固体物质的实际质量,即去除内部孔隙或者颗粒间的空隙后的密度。
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测试方法:气体容积法和浸液法。气体容积法也通常叫做氦气置换法,因为测试通常采用氦气,也可以用氮气进行测试。此方法比较先进,精度高,符合国际标准,可以测试除液体以外的诸多材料,目前被广泛使用。
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振实密度 tap density
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指在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量。
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测试方法:主要采用振实密度仪,装有粉末或颗粒的刻度量筒固定在机械振动装置上,振动电机带动机械振动装置垂直上下振动,装有粉或颗粒的刻度量筒随机械振动装置而发生有节拍的振动,随着振动次数的增加,刻度量筒里的粉末或颗粒逐渐振实,振动次数达到设定的次数后,机械振动装置停止振动,读出刻度量筒的体积,根据密度的定义:质量除以体积、从而求出振实后的粉末或颗粒密度。
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松装密度 bulk density
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是在规定条件下自由充满标准容器后所测得的堆积密度,即粉末松散填装时单位体积的质量。
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测试方法:有漏斗法、斯柯特容量计法和振动漏斗法。(1)漏斗法。粉末从漏斗孔按一定高度自由落下充满杯子。(2)斯柯特容量计法。是把粉末放入上部组合漏斗的筛网上,自由或靠外力流入布料箱,交替经过布料箱中4块倾斜角为25度的玻璃板和方形漏斗,最后从漏斗孔按一定高度自由落下充满杯子。(3)振动漏斗法。是将粉末装入带有振动装置的漏斗中,在一定条件下进行振动,粉末借助于振动,从漏斗孔按一定高度自由落下充满杯子。
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根据测试方法,大家发现,松装密度其实也叫堆积密度,或者体积密度。
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表观密度 apparent density
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指材料的质量与表观体积之比。(表观体积是实体积加闭口孔隙体积)
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测试方法:不同的材料,通常采用不同的测试方法来进行测试。对于形状非规则的材料,可用蜡封法封闭孔隙,然后再用排液法测量体积。对于混凝土用的砂石骨料,直接用排液法测量体积。对于一些多孔的小型材料,也有采用比重瓶法或者氦气置换法进行测试的。
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相对密度 relative density; density ratio
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指物质的密度与参考物质的密度在各自规定的条件下之比。通俗来讲,就是某个物质和水(一般参照物)进行比较,然后进行简单数学公式便得知此物质的密度。
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测试方法:实验瓶,天平,水,布或者吸水纸。
(1)用天平称出干燥的空瓶子的质量,并将其记为m1(克)。
(2)在瓶子中灌满待测相对密度的液体,塞上瓶塞;用布或者吸水纸擦干瓶子表面;再称其质量,将其记为m2(克)。
(3)将瓶子内的液体倒出,并用清水清洗干净。
(4)将空瓶中装满水,塞上瓶塞并且擦干瓶子表面;称其质量,记为m3(克)。
(5)利用下列公式计算。被测液体相对于水的密度为ρ相对=(m2-m1)/(m3-m1)
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