材料的密度为2.68g/cm3,表观密度为2.34 g/cm3,720克绝干的该材料浸水饱和后擦干表面并测得质量为740克。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。(假定开口孔全可充满水)
材料的密度为2.68g/cm3,表观密度为2.34 g/cm3,720克绝干的该材料浸水饱和后擦干表面并测得质量为740克。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。(假定开口孔全可充满水)
题目解答
答案
解: (1)孔隙率:
(2)质量吸水率:
(3)体积吸水率:
(4)开孔孔隙率:
(5)闭口孔隙率:
解析
考查要点:本题主要考查材料孔隙率、吸水率等基本物理性质的计算,涉及密度、表观密度、吸水率等概念的理解与应用。
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(含孔隙的密度)之比计算,反映材料内部孔隙体积占比。
- 质量吸水率:基于材料吸水前后质量差与绝干质量的比值,反映材料吸收水分的能力。
- 体积吸水率:通过吸水量对应的体积与材料总体积的比值,反映孔隙中可被水填充的部分。
- 开口孔隙率与闭口孔隙率:开口孔隙可被水填充,闭口孔隙无法被水进入,通过总孔隙率与开口孔隙率的差值计算。
破题关键点:
- 公式选择:明确各参数的定义式,注意单位统一(如质量单位为克,密度单位为g/cm³)。
- 隐含条件:题目明确“开口孔全可充满水”,说明开口孔隙率等于体积吸水率。
1. 孔隙率
公式:
$P = \left(1 - \frac{p_{\text{表观}}}{p_{\text{密度}}}\right) \times 100\%$
代入数据:
$P = \left(1 - \frac{2.34}{2.68}\right) \times 100\% \approx 12.7\%$
2. 质量吸水率
公式:
$W_m = \frac{m_{\text{吸水后}} - m_{\text{绝干}}}{m_{\text{绝干}}} \times 100\%$
代入数据:
$W_m = \frac{740 - 720}{720} \times 100\% \approx 2.8\%$
3. 体积吸水率
公式:
$W_V = W_m \times p_{\text{表观}}$
代入数据:
$W_V = 2.8\% \times 2.34 \approx 6.6\%$
4. 开口孔隙率
根据题意,开口孔隙可完全被水填充,因此:
$P_{\text{开}} = W_V = 6.6\%$
5. 闭口孔隙率
总孔隙率减去开口孔隙率:
$P_{\text{闭}} = P - P_{\text{开}} = 12.7\% - 6.6\% = 6.1\%$