2.3 表观密度试验

表观密度是指材料在自然状态下单位体积（包括内部孔隙的体积）的质量。试验方法有容量瓶法、广口瓶法和直接测量法，其中容量瓶法用来测定砂的表观密度，广口瓶法用来测定石子的表观密度，直接测量法测定几何形状规则的材料。

2.3.1 砂的表观密度试验（容量瓶法）

1．主要仪器设备

主要设备包括容量瓶（500mL）、托盘天平（图2.4）、干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计、烘干箱（图2.5）、烧杯等。

2．试样制备

将660g左右的试样在温度为（105±5）℃的烘干箱中烘干至恒重，并在干燥器内冷却至室温。

3．试验方法及步骤

（1）称取烘干的试样300g（m0），精确至1g，将试样装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL的刻度处，摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动，排除气泡，塞紧瓶塞后静置24h。

（2）静置后用滴管添水，使水面与瓶颈500mL刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称取其质量（m1），精确至1g。

（3）倒出瓶中的水和试样，将瓶的内、外表面洗净。再向瓶内注入与前面水温相差不超过2℃的冷开水至瓶颈500mL刻度线，塞紧瓶塞并擦干瓶外水分，称取其质量（m2），精确至1g。

4．结果计算

按式（2.22）计算砂的表观密度ρo, s（精确至10kg/m3），即

2.3.2 石子表观密度试验（广口瓶法）

1．主要仪器设备

主要设备包括广口瓶、烘干箱、天平、筛子、浅盘、带盖容器、毛巾、刷子、玻璃片等。

2．试样准备

将试样筛去4.75mm以下的颗粒，用四分法缩分至表2.4所规定的数量，洗刷干净后，分成大致相等的两份备用。

3．试验方法与步骤

（1）将试样浸水饱和后，装入广口瓶中，装试样时广口瓶应倾斜放置，然后注满清水，用玻璃片覆盖瓶口，上下左右摇晃广口瓶以排除气泡。

（2）气泡排尽后，向广口瓶内添加清水，直至水面突出到瓶口边缘，然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使水面与瓶口平齐。擦干瓶外水分后称取试样、水、瓶和玻璃片的质量（m1），精确至1g。

（3）将瓶中的试样倒入浅盘中，置于（105±5）℃的烘箱中烘干至恒重，在干燥器中冷却至室温后称出试样的质量（m0），精确至1g。

（4）将广口瓶洗净，重新注入与前面水温不超过2℃的清水，使水面与瓶口平齐，用玻璃片紧贴瓶口表面，擦干瓶外水分后称出质量（m2），精确至1g。

4．结果计算

按式（2.23）计算石子的表观密度ρo, g（精确至10kg/m3）：

式中 α——水温修正系数。

按照规定，砂石表观密度应用两份试样分别测定，并以两次结果的算术平均值作为测定结果（精确到10kg/m3），如果两次结果之差值超过20kg/m3，应重新取样测试；对颗粒材质不均匀的石子试样，如果两次试验结果之差值超过20kg/m3，可取4次测定结果的算术平均值作为测定值。

2.3.3 几何形状规则的材料表观密度试验

1．主要仪器设备

主要设备包括游标卡尺、天平、烘干箱、干燥器等。

2．试样制备

将形状规则的试样放入（105±5）℃的烘干箱内烘干至恒重，取出放入干燥器中，冷却至室温待用。

3．试验方法与步骤

（1）将试样加工成规则几何形状的试件（3个）后放入烘干箱内，以（100±5）℃的温度烘干至恒重。用游标卡尺量其尺寸（精确至0.01cm），并计算其体积Vo（cm3）。然后再用天平称其质量m（精确至0.01g）。按式（2.24）计算其表观密度，即

（2）求试件体积时，如试件为立方体或长方体，则每边应在上、中、下3个位置分别测量，求其平均值，然后再按式（2.25）计算体积，即

式中 a、b、c——试件的长、宽、高。

（3）求试件体积时，如试件为圆柱体，则在圆柱体上、下两个平行切面上及试件腰部，按两个互相垂直的方向量其直径，求6次测量的直径平均值d，再在互相垂直的两直径与圆周交界的四点上量其高度，求4次测量的平均值h，最后按式（2.26）求其体积，即

（4）组织均匀的试件，其体积密度应为3个试件测得结果的平均值，组织不均匀的试件，应记录最大值与最小值。