2.3 表觀密度試驗

表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積（包括內(nèi)部孔隙的體積）的質(zhì)量。試驗方法有容量瓶法、廣口瓶法和直接測量法，其中容量瓶法用來測定砂的表觀密度，廣口瓶法用來測定石子的表觀密度，直接測量法測定幾何形狀規(guī)則的材料。

2.3.1 砂的表觀密度試驗（容量瓶法）

1．主要儀器設(shè)備

主要設(shè)備包括容量瓶（500mL）、托盤天平（圖2.4）、干燥器、淺盤、鋁制料勺、溫度計、烘干箱（圖2.5）、燒杯等。

2．試樣制備

將660g左右的試樣在溫度為（105±5）℃的烘干箱中烘干至恒重，并在干燥器內(nèi)冷卻至室溫。

3．試驗方法及步驟

（1）稱取烘干的試樣300g（m0），精確至1g，將試樣裝入容量瓶，注入冷開水至接近500mL的刻度處，搖轉(zhuǎn)容量瓶，使試樣在水中充分?jǐn)噭樱懦龤馀荩o瓶塞后靜置24h。

（2）靜置后用滴管添水，使水面與瓶頸500mL刻度線平齊，再塞緊瓶塞，擦干瓶外水分，稱取其質(zhì)量（m1），精確至1g。

（3）倒出瓶中的水和試樣，將瓶的內(nèi)、外表面洗凈。再向瓶內(nèi)注入與前面水溫相差不超過2℃的冷開水至瓶頸500mL刻度線，塞緊瓶塞并擦干瓶外水分，稱取其質(zhì)量（m2），精確至1g。

4．結(jié)果計算

按式（2.22）計算砂的表觀密度ρo, s（精確至10kg/m3），即

2.3.2 石子表觀密度試驗（廣口瓶法）

1．主要儀器設(shè)備

主要設(shè)備包括廣口瓶、烘干箱、天平、篩子、淺盤、帶蓋容器、毛巾、刷子、玻璃片等。

2．試樣準(zhǔn)備

將試樣篩去4.75mm以下的顆粒，用四分法縮分至表2.4所規(guī)定的數(shù)量，洗刷干凈后，分成大致相等的兩份備用。

3．試驗方法與步驟

（1）將試樣浸水飽和后，裝入廣口瓶中，裝試樣時廣口瓶應(yīng)傾斜放置，然后注滿清水，用玻璃片覆蓋瓶口，上下左右搖晃廣口瓶以排除氣泡。

（2）氣泡排盡后，向廣口瓶內(nèi)添加清水，直至水面突出到瓶口邊緣，然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使水面與瓶口平齊。擦干瓶外水分后稱取試樣、水、瓶和玻璃片的質(zhì)量（m1），精確至1g。

（3）將瓶中的試樣倒入淺盤中，置于（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，在干燥器中冷卻至室溫后稱出試樣的質(zhì)量（m0），精確至1g。

（4）將廣口瓶洗凈，重新注入與前面水溫不超過2℃的清水，使水面與瓶口平齊，用玻璃片緊貼瓶口表面，擦干瓶外水分后稱出質(zhì)量（m2），精確至1g。

4．結(jié)果計算

按式（2.23）計算石子的表觀密度ρo, g（精確至10kg/m3）：

式中 α——水溫修正系數(shù)。

按照規(guī)定，砂石表觀密度應(yīng)用兩份試樣分別測定，并以兩次結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定結(jié)果（精確到10kg/m3），如果兩次結(jié)果之差值超過20kg/m3，應(yīng)重新取樣測試；對顆粒材質(zhì)不均勻的石子試樣，如果兩次試驗結(jié)果之差值超過20kg/m3，可取4次測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值。

2.3.3 幾何形狀規(guī)則的材料表觀密度試驗

1．主要儀器設(shè)備

主要設(shè)備包括游標(biāo)卡尺、天平、烘干箱、干燥器等。

2．試樣制備

將形狀規(guī)則的試樣放入（105±5）℃的烘干箱內(nèi)烘干至恒重，取出放入干燥器中，冷卻至室溫待用。

3．試驗方法與步驟

（1）將試樣加工成規(guī)則幾何形狀的試件（3個）后放入烘干箱內(nèi)，以（100±5）℃的溫度烘干至恒重。用游標(biāo)卡尺量其尺寸（精確至0.01cm），并計算其體積Vo（cm3）。然后再用天平稱其質(zhì)量m（精確至0.01g）。按式（2.24）計算其表觀密度，即

（2）求試件體積時，如試件為立方體或長方體，則每邊應(yīng)在上、中、下3個位置分別測量，求其平均值，然后再按式（2.25）計算體積，即

式中 a、b、c——試件的長、寬、高。

（3）求試件體積時，如試件為圓柱體，則在圓柱體上、下兩個平行切面上及試件腰部，按兩個互相垂直的方向量其直徑，求6次測量的直徑平均值d，再在互相垂直的兩直徑與圓周交界的四點上量其高度，求4次測量的平均值h，最后按式（2.26）求其體積，即

（4）組織均勻的試件，其體積密度應(yīng)為3個試件測得結(jié)果的平均值，組織不均勻的試件，應(yīng)記錄最大值與最小值。