（一）试验密度

1.试验目的

测定材料的密度，了解密度的测定方法；进一步加深对密度概念的理解。

2.试验仪器与工具

密度瓶（又名李氏瓶）、量筒、烘箱、干燥器、天平（称量500g，感量0.01g）、温度计、漏斗和小勺等。

3.试验准备

（1）将试样碾磨后用孔径0.20mm筛子筛分，全部通过孔筛后，放到（105±5）℃的烘箱中，烘至恒重。

（2）将烘干的粉料放入干燥器中冷却至室温备用。

4.试验方法及步骤

（1）在李氏瓶中注入与试样不发生反应的液体至凸颈下部，记下刻度值（V0）。

（2）用天平称取60～90g试样（m1），精确至0.01g，用小勺和漏斗小心地将试样徐徐送入李氏瓶（注意不能大量倾倒，会妨碍李氏瓶中空气排出或使咽喉位堵塞），直至液面上升至20mL左右的刻度为止。

（3）用瓶内的液体将黏附在瓶颈和瓶壁的试样洗入瓶内，转动李氏瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度（V1）。

（4）称取未注入瓶内剩余试样的质量（m2），计算出装入瓶中试样质量m。

（5）将注入试样后的李氏瓶中液面读数V1减去未注前的液面读数V0，得出试样的绝对体积V。

5.计算

（1）按下式计算出密度（精确至0.01g/cm3）：

（2）密度测试应以两个试样平行进行，以其计算结果的算术平均值作为最后结果。如两次结果之差大于0.02g/cm3，则试验需重做。

（二）表观密度试验

1.试验目的

表观密度试验的目的是测定几何形状规则材料的表观密度。

2.试验仪器与工具

（1）天平：感量0.1g。

（2）游标卡尺：精度0.1mm。

（3）烘箱：能控温在（105±5）℃。

（4）其他仪器：干燥器、漏斗、直尺、搪瓷盘等。

3.试验步骤

（1）对几何形状规则的材料试件，将其放入（105±5）℃烘箱中烘干至恒重，取出置入干燥器冷却至室温。

（2）用卡尺量出试件尺寸（每边测3次，取平均值），并计算出体积V0（cm3），再称出试样质量m（g）。

4.计算

规则形状材料表观密度按式（13-2）计算，以5次试验结果的算术平均值为最后结果，精确至10kg/m3。

式中　ρ0——表观密度（kg/m3）；

　　　m——材料质量（kg）；

　　　V0——材料表观体积（m3）。

（三）砂的松散堆积密度及紧密堆积密度试验

1.试验目的

本试验的目的是测定砂在自然状态下的松散堆积密度、紧密堆积密度及空隙率。

2.试验仪器与工具

（1）天平：称量10kg，感量1g。

（2）容量筒：金属制，圆筒形，内径为108mm，净高为109mm，筒壁厚为2mm，筒底厚为5mm，容积约为1L。

（3）垫棒：直径为10mm，长为500mm的圆钢。

（4）烘箱：能控温在（105±5）℃。

（5）方孔筛：孔径为4.75mm的筛一只。

（6）其他工具：小勺、漏斗、直尺、浅盘、毛刷等。

3.试验准备(www.daowen.com)

（1）试样准备：用浅盘装试样约3L，在温度为（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，取出并冷却至室温，筛除大于4.75mm的颗粒，分成大致相等的两份备用。

（2）容量筒容积的校正方法：以温度为（20±5）℃的洁净水装满容量筒，用玻璃板沿筒口滑移，使其紧贴水面，玻璃板与水面之间不得有空隙。擦干筒外壁水分，然后称量，用式（13-3）计算筒的容积V。

式中　V——容量筒的容积（mL）；

　　　——容量筒和玻璃板总质量（g）；

　　　——容量筒、玻璃板和水总质量（g）。

4.试验步骤

（1）称容量筒质量m1，精确至1g。

（2）松散堆积密度：将试样装入漏斗中，打开底部的活动门，将砂流入容量筒，也可直接用小勺向容量筒中装试样，但漏斗出料口或料勺距离容量筒筒口均应为50mm左右，试样装满并超出容量筒筒口后，用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称取质量m2，精确至1g。

（3）紧密堆积密度：取试样1份，分两层装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫放一根直径为10mm的圆钢，将筒按住，左右交替颠击地面各25下，然后装入第二层。

第二层装满后用同样方法颠实（但筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直）。两层装完并颠实后，添加试样超出容量筒筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称取质量m2，精确至1g。

5.计算

（1）松散堆积密度或紧密堆积密度按式（13-4）计算，精确至10kg/m3。

式中　——砂的松散堆积密度或紧密堆积密度（kg/m3）；

　　　m1——容量筒的质量（kg）；

　　　m2——容量筒和砂的总质量（kg）；

　　　V——容量筒容积（L）。

（2）砂的空隙率按式（13-5）计算，精确至1%。

式中　P′——砂的空隙率（%）；

　　　——砂的松散堆积密度或紧密堆积密度（kg/m3）；

　　　ρ0——砂的表观密度（kg/m3）。

6.试验报告

试验报告以两次试验结果的算术平均值作为测定值。

（四）材料的吸水率检测

材料的吸水率是指材料在吸水饱和状态下的吸水量和干燥状态下材料的质量或体积比，分别用质量吸水率和体积吸水率表示。

1.试验目的

材料吸水饱和时的吸水量与材料干燥时的质量或体积之比，称为吸水率。材料的吸水率通常小于孔隙率，因为水不能进入封闭的孔隙。材料吸水率的大小对其堆积密度、强度、抗冻性的影响很大。

2.试验仪器与工具

天平（称量1000g，感量0.1g）、水槽和烘箱等。

3.试验步骤

（1）将试件置于烘箱，以不超过110℃的温度烘至恒重，称其质量m（g）。

（2）将试件放入水槽。试件之间应留1～2cm的间隔，试件底部应用玻璃棒垫起，避免槽底直接接触，使水能够自由进入。

（3）将水注入水槽，使水面至试件高度的1/3处，2h后加入水至试件高度的2/3处，隔24h再加入水至试件高度的3/4处，又隔2h加入水至高出试件1～2cm，再经一天后取出试件，这样逐次加水能使试件孔隙中的空气逐渐逸出。

（4）取出试件后，用拧干的湿毛巾轻轻抹去试件表面的水分（不得来回擦拭），称其质量，称量后仍放回槽中浸水。

（5）以后每隔一昼夜用同样的方法称取试样质量，直到试件浸水至恒定质量为止（质量相差不超过0.05g时），此时称得的试件质量为m1（g）。

4.结果计算

按下式计算质量吸水率W质和体积吸水率W体：

式中　W质——质量吸水率；

　　　W体——体积吸水率；

　　　m饱——试样吸水饱和后的质量（g）；

　　　m干——试样干燥时的质量（g）；

　　　V0——干燥状态试样的自然体积（cm3）；

　　　ρ水——水的密度（g/cm3），常温时水的密度可取1g/cm3。

最后取三个试件的吸水率计算平均值。