2.2 密度试验（李氏比重瓶法）

1．试验目的

通过试验掌握材料的密度、表观密度、孔隙率及吸水率等概念，以及材料的强度与材料的孔隙率的大小及孔隙特征的关系，验证水对材料力学性能的影响。

2．试验依据

本试验依据《水泥密度测定方法》（GB/T208—1994）进行。

3．主要试验仪器

李氏比重瓶（图2.3）、筛子（孔径0.25mm）、烘箱、干燥器、天平（称量500g，精度0.01g）、温度计、恒温水槽、粉磨设备等。

4．试样制备

将试样研磨，用0.90mm方孔筛筛除筛余物，并放到110℃±5℃的烘箱中，烘至恒重。将烘干的粉料放入干燥器中冷却至室温待用。

5．试验步骤

（1）将石料试样粉碎、研磨、过筛后放入烘箱中，以100℃±5℃的温度烘干至恒重。烘干后的粉料储放在干燥器中冷却至室温，以待取用。

（2）在李氏比重瓶中注入煤油或其他对试样不起反应的液体至突颈下部的零刻度线以上，将李氏比重瓶放在温度为（t±1）℃的恒温水槽内（水温必须控制在李氏比重瓶标定刻度时的温度），使刻度部分进入水中，恒温0.5h。记下李氏比重瓶第一次读数V1（准确到0.05mL，下同）。

（3）从恒温水槽中取出李氏比重瓶，用滤纸将李氏比重瓶内零点起始读数以上的没有的部分擦净。

（4）取100g左右试样，用感量为0.01g的天平（下同）准确称取瓷皿和试样总质量m1。用牛角匙小心将试样通过漏斗渐渐送入李氏比重瓶内（不能大量倾倒，因为这样会妨碍李氏比重瓶中的空气排出，或在咽喉部分形成气泡，妨碍粉末的继续下落），使液面上升至20mL刻度处（或略高于20mL刻度处），注意勿使石粉黏附于液面以上的瓶颈内壁上。摇动李氏比重瓶，排出其中空气，至液体不再发生气泡为止。再放入恒温水槽，在相同温度下恒温0.5h，记下李氏比重瓶第二次读数V2。

（5）准确称取瓷皿加剩下的试样总质量m2。

6．试验数据处理

（1）将试验所得数据填入表2.3中。

（2）试样密度按式（2.20）计算（精确至0.01g/cm3），即

式中 ρt——试样密度，g/cm3；

m1——试验前试样加瓷皿总质量，g；

m2——试验后剩余试样加瓷皿总质量，g；

V1——李氏比重瓶第一次读数，m L或cm3；

V2——李氏比重瓶第二次读数，m L或cm3。

（3）以两次试验结果的算术平均值作为测定值，如两次试验结果相差大于0.02g/cm3时，应重新取样进行试验，即

7．误差分析

（1）读数误差，在李氏比重瓶读数时，仰视俯视凹液面最低处的误差，“俯大仰小”、天平读数、温度计读数时难以避免的误差。

（2）试验条件控制的误差，包括李氏比重瓶的恒温，还有试样在漏斗中可能有一定的残留，李氏比重瓶壁上可能会附着气泡。

（3）环境湿度会使测试样本质量时环境难以确保绝对干燥。