【题目】质量为3.4kg,容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg.若向筒内注入水,待石子吸水饱和后,为注满此筒功注入水4.27kg.将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重).求该石子的吸水率,表观密度,堆积密度,开口孔隙率

考查要点：本题主要考查材料的吸水率、表观密度、堆积密度及开口孔隙率的计算，需理解各物理量的定义及相互关系。

解题核心思路：

1. 明确各物理量的定义：吸水率（质量或体积变化）、表观密度（单位体积质量，含开口孔隙）、堆积密度（单位堆积体积质量）、开口孔隙率（开口孔隙占总体积比例）。
2. 建立体积关系：注入水体积 = 石子间空隙体积 + 石子开口孔隙体积。
3. 通过质量差计算吸水量，结合体积转换推导各参数。

破题关键点：

• 石子质量：总质量（筒+石子）减去筒质量。
• 吸水量：吸水后总质量减去吸水前总质量。
• 体积转换：水的质量直接对应体积（1kg水≈1L）。
• 石子体积：通过注入水体积与空隙体积的关系推导。

1. 石子质量与吸水量

• 石子质量：
  $m = 18.4\,\text{kg} - 3.4\,\text{kg} = 15.0\,\text{kg}$
• 吸水量：
  $m_w = 18.6\,\text{kg} - 18.4\,\text{kg} = 0.2\,\text{kg}$

2. 体积关系分析

• 注入水体积：
  $V'_u = 4.27\,\text{kg} \times \frac{1\,\text{L}}{1\,\text{kg}} = 4.27\,\text{L}$
• 开口孔隙体积（吸水量对应体积）：
  $V_k = 0.2\,\text{L}$
• 石子间空隙体积：
  $V_s = V'_u - V_k = 4.27\,\text{L} - 0.2\,\text{L} = 4.07\,\text{L}$

3. 各物理量计算

吸水率

• 质量吸水率：
  $W_m = \frac{m_w}{m} \times 100\% = \frac{0.2}{15} \times 100\% = 1.3\%$
• 体积吸水率：
  $V_v = \frac{V_k}{V_o} \times 100\% = \frac{0.2}{10 - 4.27 + 0.2} \times 100\% = 3.4\%$

密度计算

• 堆积密度：
  $\rho_{od}' = \frac{m}{V_0'} = \frac{15\,\text{kg}}{10\,\text{L}} = 1500\,\text{kg/m}^3$
• 表观密度：
  $\rho_{od} = \frac{m}{V_o} = \frac{15\,\text{kg}}{10 - 4.27 + 0.2}\,\text{L} = 2530\,\text{kg/m}^3$

开口孔隙率

• 开口孔隙率：
  $P_k = \frac{V_k}{V_o} \times 100\% = \frac{0.2}{10 - 4.27 + 0.2} \times 100\% = 3.4\%$