３．建築材料の密度  密度の支配因子  原子量   一般的に原子量（原子番号）が大きいほど、密度は大きい Ⅰa→Ⅶa・Ⅷ族：原子番号が大きいほど原子量大  Ca(1.54), Ti(4.60), Cr(7.18-7.20), Mn(7.74), Fe(7.874)  Ⅰb→Ⅶb族：原子番号が大きいほど原子量小  Cu(8.94), Zn(7.13), Ga(6.907), Ge(5.32)  原子の配列状態  最密充填を得るための必要条件  原子が空間的に自由に配置し得る（金属結合、イオン結合）  侵入型固溶体の合金の密度＞母相金属の密度  プラスティックは重くなり得ない  共有結合  線状・網状構造  原子量の小さいC, H, O, Cl, Nなどの元素で構成される３．建築材料の密度  密度の支配因子  材料の組織構造    稠密組織細胞組織・繊維集合組織プラスティックフォーム  発泡前の密度  発砲後の密度  発泡材の実績率：密度大：密度小 0.8～1.4g/cm3 0.012～1.20g/cm3 1～25% ３．建築材料の密度  かさ特性  稠密組織（金属、密実なガラス、プラスティック）   真の密度＝質量／真の体積気孔組織・複合集合組織       プラスティックフォーム：真の体積＝発泡前の体積木材・軽量コンクリート：真の体積＝粉末にして測定した体積見掛けの密度＝質量／見掛けの体積見掛けの体積＝空隙を含む体積実積率（%）＝（見掛けの密度／真の密度）×100 ＝（真の体積／見掛けの体積）×100 空隙率（%）＝100－実積率３．建築材料の密度３．建築材料の密度  かさ特性  粉粒体の場合     見掛けの体積＝粒の外周体積単位容積質量＝一定容器に詰めた質量／粒間の空隙を含むかさ体積（容器の容量）実積率（%）＝（単位容積質量／粒の見掛けの密度）×100 粒の見掛けの密度＝粒の状態で（粉末とせずに）測定した密度３．建築材料の密度粉粒体の充填３．建築材料の密度  最密充填  球の場合  直径の等しい球の場合  体心立方格子  実積率＝    3 24 / 3r / 4r / 3   100  68(% ) 3 空隙率＝32%  面心立方格子  直径の等しい球の場合の最密充填状態、証明：1997 3  実積率＝  3    44 / 3r / 4r / 2   100  74(% ) 空隙率＝26%  稠密六方構造も最密充填状態  任意の球に接する球１２個  ３．建築材料の密度３．建築材料の密度  最密充填  球の場合  直径の異なる球の場合  実積率を高めるには  最初に直径の一番大きい球を最密充填  残りの空隙を次の大きさの球で充填  Fuller&Thompsonの最大密度曲線  骨材の場合  一般的に細骨材率が45%前後で最密充填となる３．建築材料の密度  密度と強度・弾性係数  同一組成の材料  密度大→実積率大→強度大コンクリートの場合無機質軽量板の場合  引張材（長さl、断面積A、質量W、密度ρ、引張強度σt）    最大荷重（Pmax）∝比強度（σ／ρ）  W    t  W       Pmax   t A   t     l     l   一定の伸びを与える引張荷重（Pt）∝比弾性係数（E／ρ） AE t  W  E t   E  W t   Pt        2  l    l  l     l  ３．建築材料の密度３．建築材料の密度３．建築材料の密度  密度と強度・弾性係数  同一組成の材料  梁（幅b、せいh、単位長さ質量W、曲げ強度σb）  抵抗曲げモーメント（幅b=c1一定の場合） M max   b  W  c1h 2 1 Wh  b   b    h   6 6     6   抵抗曲げモーメント（せいh=c2一定の場合） M max   W  bc2 2 1 W c2  b   b   b  c2   6 6     6  ３．建築材料の密度  密度と熱伝導率  同一組成の材料   密度の増大→実質部分の増加→空隙部分の減少→熱伝導率の増加繊維集合組織・プラスティックフォーム  ある値の密度で、熱伝導率が最小値３．建築材料の密度３．建築材料の密度３．建築材料の密度  密度と比熱  元素の密度の増大→比熱の減少３．建築材料の密度３．建築材料の密度  密度と吸湿・吸水量  木材   密度の増大 →細胞の実質部の増加 →吸湿量（繊維飽和点以下の吸水量）の増加 →空隙の減少 →飽水量の減少岩石  密度の増大→密実→吸水量の減少３．建築材料の密度  細粒（土・砂）の含水膨張   含水→表面に水膜を形成→見掛け上膨張→単位容積質量の減少細粒の膨張現象は、固体・液体・気体の３相が共存する場合に生じる   乾燥した砂のかさ体積＝水中の砂のかさ体積湿った土砂の計量は要注意  含水率の変化によって実質量が変化する３．建築材料の密度３．建築材料の密度