题目
某材料密度为2.60g/cm 3 ,干燥表观密度为1600kg/m 3 ,现将重954g的该材料浸入水中,吸水饱和后取出称重为1086g,试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
某材料密度为2.60g/cm 3 ,干燥表观密度为1600kg/m 3 ,现将重954g的该材料浸入水中,吸水饱和后取出称重为1086g,试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
题目解答
答案
38.5%、13.8%、13.8%、24.7%[提示](1)根据密度、干燥表观密度计算孔隙率(开口孔隙与闭口孔隙)为38.5%。 (2)根据材料浸水前后质量的变化计算质量吸水率(开口孔隙)为13.8%。 (3)根据孔隙率和质量吸水率得知开口孔隙率:13.8%,闭口孔隙率:24.7%。
解析
考查要点:本题主要考查材料孔隙率、吸水率的计算,以及区分开口孔隙与闭口孔隙的能力。
解题核心思路:
- 孔隙率:通过材料的密度(绝对密度)与表观密度(包含孔隙的密度)的比值计算总孔隙率(开口+闭口孔隙)。
- 质量吸水率:通过材料吸水前后的质量差计算开口孔隙率。
- 闭口孔隙率:总孔隙率减去开口孔隙率。
破题关键点:
- 单位统一:将表观密度单位从kg/m³转换为g/cm³。
- 公式选择:明确孔隙率公式 $\text{孔隙率} = \left(1 - \frac{\text{表观密度}}{\text{密度}}\right) \times 100\%$,质量吸水率公式 $\text{质量吸水率} = \frac{\text{吸水量}}{\text{干燥质量}} \times 100\%$。
1. 计算孔隙率
公式:
$\text{孔隙率} = \left(1 - \frac{\text{表观密度}}{\text{密度}}\right) \times 100\%$
步骤:
- 单位转换:
表观密度 $1600 \, \text{kg/m}^3 = 1600 \div 1000 = 1.6 \, \text{g/cm}^3$。 - 代入公式:
$\text{孔隙率} = \left(1 - \frac{1.6}{2.6}\right) \times 100\% \approx 38.5\%$
2. 计算质量吸水率
公式:
$\text{质量吸水率} = \frac{\text{吸水量}}{\text{干燥质量}} \times 100\%$
步骤:
- 计算吸水量:
$\text{吸水量} = 1086 \, \text{g} - 954 \, \text{g} = 132 \, \text{g}$ - 代入公式:
$\text{质量吸水率} = \frac{132}{954} \times 100\% \approx 13.8\%$
3. 计算开口孔隙率与闭口孔隙率
逻辑关系:
- 开口孔隙率等于质量吸水率,即 $13.8\%$。
- 闭口孔隙率为总孔隙率减去开口孔隙率:
$\text{闭口孔隙率} = 38.5\% - 13.8\% = 24.7\%$