Пустота - это объем пространства в таком материале, как песок или гравий, не занятый частицами. Объем пустот состоит из крошечных промежутков между частицами материала. Расчет объема пустот может быть сложной задачей, требующей высокотехнологичных инструментов, таких как измерительные лазеры.
В других ситуациях, подобных описанной здесь, расчет пустот довольно прост. Сначала необходимо определить удельный вес рассматриваемого материала. Удельный вес - это отношение плотности вещества к плотности воды (последняя равна 1 г / мл).
Наполните градуированный контейнер на 1000 мл водой примерно наполовину. Взвесьте емкость с помощью весов, откалиброванных в граммах. Запишите вес и точный объем воды в емкости.
Добавьте достаточно песка, чтобы довести общий уровень в контейнере примерно до 3/4. Снова взвесьте контейнер и запишите вес и объем материала, находящегося сейчас в контейнере.
Вычтите исходный вес (только вода) из веса песка и воды, чтобы найти увеличение веса. Вычтите исходный объем воды из объема песка и воды, чтобы найти увеличение объема.
Разделите увеличение веса на увеличение объема, чтобы найти удельный вес песка. Например, если вес песка и воды был на 450 г больше, чем вес одной воды, а увеличение объема составило 180 мл, у вас будет удельный вес 450/180 = 2,5.
Опорожните емкость и тщательно высушите ее. Взвесьте пустой контейнер. Заполните емкость сухим песком до отметки 1000 мл. Используйте линейку, чтобы разгладить поверхность песка, чтобы она была ровной, но не утрамбовывала песок.
Взвесьте емкость с песком и вычтите вес пустой емкости, чтобы найти вес песка. Используйте формулу сухой плотности (плотность равна массе, разделенной на объем).
Разделите вес на объем (1000 мл), чтобы определить плотность песка. Например, если песок весит 1500 граммов, плотность будет 1,5.
Вычтите плотность песка из удельного веса песка, затем разделите результат на удельный вес, чтобы найти пористость (долю пустого пространства в сухом песке). Например, при плотности сухого песка 1,5 и удельном весе 2,5 у вас будет пористость
\ frac {2,5–1,5} {2,5} = 0,4
Умножьте пустоту на объем сухого песка, чтобы найти объем пустоты. При 1000 мл сухого песка и пустоте 0,4 объем пустот составляет 400 мл.
Независимо от того, работаете ли вы с грунтом или с камнями, важно понимать соотношение пустот и пористость. Коэффициент пустотности (e) - это отношение объема пустот (Vv) к объему твердых тел (Vs). Пористость (n), с другой стороны, представляет собой отношение объема пустот (Vv) к общему объему (V) или объему пустот плюс объем твердых частиц (Vv+ Vs). Формула пустотного содержимого или формула отношения пустот могут быть записаны как
Соотношение пустотности и пористости, выраженное математически, становится