探讨块状试样体积密度、气孔率测试结果异常的原因及判断方法

　　1概述

　　在实际生产当中，人们经常需要了解块状试样的体积密度、气孔率(开口气孔率、总气孔率)等。在实际的测试工作中，我们发现有时测试结果会出现异 常情况，通常表现为所得到的开口气孔率比总气孔率还要大。我们知道，块状试样中包含有两种气孔:一种是和大气相通的气孔，称开口气孔;另一种是和大气不相 通的气孔，称闭口气孔。开口气孔、闭口气孔和固体材料三者体积之和就是试样块的总体积(v总)。干燥试样的质量(rn0)与试样总体积之比称为体积密度 (D)，干燥试样质量与试样固体材料体积之比称为真密度(d)，开口气孔体积(v开)与试样总体积之比为开口气孔率(P开)，开口气孔和闭口气孔体积(v 闭)之和与试样总体积之比为总气孔率(P总)。由此可知P开镇P总。如果测试结果显示P开>P总、表明测试中存在着较大的误差，这些误差有些属于正 常误差范围，有些则属于粗大误差。包含粗大误差的测试结果是极不可靠的，是应当加以剔除的坏值。

　　2块状试样体积密度(D)、开口气孔率(P开)、总气孔率(P总)的测试原理及计算公式

　　由前面的概述可知，要想求出D、P开、P总，关键是求出叭、v开、v闭、v总这几个数据。叭可以由分析天平精确测出，v开、v闭和v总则是利用 静水力学称重法进行测试。静水力学称重法是根据阿基米德原理，把试样全部浸人液体，试样所受到的向上浮力F，等于它所排开液体的重量。当用天平称量出试样 在液体中的表观质量ml时，则

　　g一重力加速度，9.80m/护。

　　同时，试样排开液体的体积为v闭十v固，所以

　　p一液体的密度，用精密液体密度计4定。

　　为了得到开口气孔的体积，我们用浸透液体的绸布将试样外部多余液体擦去(而不吸掉孔口液体)后进行称重，得到饱和试样质量mZ，

　　d是试样的真密度，将块状试样破碎至150拜m以细的碎粒，可以认为试样的闭口气孔完全暴露出来，可用静水力学称重法精确测出。

　　3块状试样体积密度《D)、开口气孔率(P开)、总气孔率(P总)测试实例

　　采用前面讨论的方法，我们进行几例实际的测试，结果列于表l、表2、表3。

　　观察表1、表2、表3中的数据可以发现，表1中两样品的各组测试结果P总均大于P开，没有出现异常;表2和表3中每个试样均有某组数据P总

　　4测试误差产生的原因

　　分析测试原理和实际的测试过程可知，容易产生误差的环节主要有两个:一个是称量完全浸泡在液体中试样的表观质量时，若液体与天平周围的环境有温 差时，由于热交换的影响和液体木身蒸发作用而使测试环境产生温度、湿度梯度，造成称重时天“l二读数漂移，使得到的ml数据不准确;另一个是用浸透液体的 绸布将试样外部的多余液体擦掉而不吸走开口气孔内的液体这一操作不容易做好，导致得到的处数据不准确。另外，由于我们是在空气中称重，Ic耐的空气重 0.00一29，我们并未对称量结果加以校正，还有测试中的某个时刻空气产生的较大流动等等，都会带来一定的测试误差，进而可能导致测试结果的异常。那么 是不是所有出现异常的数据都是应当加以剔除的坏值呢?