Un vacío es el volumen de espacio en un material como arena o grava no ocupado por partículas. El volumen de huecos está formado por pequeños espacios entre las partículas del material. Calcular el volumen de los huecos puede ser complejo y requiere herramientas de alta tecnología, como medir láseres.
En otras situaciones, como la que se describe aquí, el cálculo del vacío es bastante simple. Primero debe determinar la gravedad específica del material en cuestión. La gravedad específica es la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua (esta última igual a 1 g / ml).
Llene un recipiente graduado de 1.000 ml hasta la mitad de agua. Pesar el recipiente con una balanza calibrada en gramos. Registre el peso y el volumen exacto de agua en el recipiente.
Agregue suficiente arena para llevar el nivel general en el recipiente a aproximadamente 3/4 de su capacidad. Vuelva a pesar el recipiente y registre el peso y el volumen de material que se encuentra ahora en el recipiente.
Reste el peso original (solo agua) del peso de la arena más el agua para encontrar el aumento de peso. Reste el volumen de agua original del volumen de arena más agua para encontrar el aumento de volumen.
Divida el aumento de peso por el aumento de volumen para encontrar la gravedad específica de la arena. Por ejemplo, si el peso de la arena más el agua fue 450 g más que el del agua sola y el aumento de volumen fue de 180 ml, tiene un peso específico de 450/180 = 2.5.
Vacíe y seque bien el recipiente. Pese el recipiente vacío. Llene el recipiente hasta la marca de 1000 ml con arena seca. Use una regla para alisar la superficie de la arena de modo que quede nivelada, pero no aplaste la arena.
Pese el recipiente de arena y reste el peso del recipiente vacío para encontrar el peso de la arena. Utilice la fórmula de densidad seca (la densidad es igual a la masa dividida por el volumen)
Divida el peso por el volumen (1000 ml) para encontrar la densidad de la arena. Por ejemplo, si la arena pesa 1500 gramos, la densidad es 1,5.
Reste la densidad de la arena de la gravedad específica de la arena, luego divida el resultado por la gravedad específica para encontrar el vacío (proporción de espacio vacío en la arena seca). Por ejemplo, con una densidad para arena seca de 1.5 y una gravedad específica de 2.5, tiene un vacío de
\ frac {2.5 - 1.5} {2.5} = 0.4
Multiplica el vacío por el volumen de la arena seca para encontrar el volumen del vacío. Con 1000 ml de arena seca y un vacío de 0,4, tienes un volumen vacío de 400 ml.
Ya sea que se trabaje con suelos o rocas, es importante comprender la relación de vacíos y la diferencia de porosidad. La proporción de vacíos (e) es la proporción del volumen de vacíos (Vv) al volumen de sólidos (Vs). La porosidad (n), por otro lado, es la relación del volumen de vacíos (Vv) al volumen total (V) o volumen de los huecos más el volumen de los sólidos (Vv+ Vs). La fórmula de contenido de vacíos o la fórmula de proporción de vacíos se escribiría como
La relación entre la proporción de vacíos y la porosidad, expresada matemáticamente, se convierte en