干密度是指土在干燥状态下的质量与土的总体积之比,它是岩土工程中的一个重要物理指标。其计算公式及涉及到的参数如下:
计算公式
ρd=Vms
式中:
ρd为干密度(单位:g/cm3 或 kg/m3);
ms为土中固体颗粒的质量(单位:g 或 kg);
V为土的总体积(单位:cm3 或 m3) 。
实际计算时获取参数的方法
如果已知土的天然密度ρ(土在天然状态下的质量与总体积之比)和含水率w(土中水的质量与土中固体颗粒质量之比,通常以百分数表示),也可以通过以下推导公式计算干密度:
首先明确天然密度公式 ρ=Vm,其中m是土的总质量(m=ms+mw,mw 是土中水的质量)。
含水率公式 w=msmw,则 mw=w×ms。
那么 m=ms+w×ms=ms(1+w)。
因为 ρ=Vm=Vms(1+w),由此可推导出干密度另一个计算公式 ρd=1+wρ
例如,已知某土样天然密度ρ=1.85g/cm3,含水率 w=20%=0.2,则该土样的干密度 ρd=1+0.21.85≈1.54g/cm3 。