３．建築材料の密度 密度の支配因子 原子量 原子の配列状態 一般的に原子量（原子番号）が大きいほど、密度は大きい

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1 ３．建築材料の密度 密度の支配因子 原子量 原子の配列状態 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( ), 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

2 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 ：密度大 細胞組織・繊維集合組織 ：密度小 プラスティックフォーム
稠密組織 ：密度大 細胞組織・繊維集合組織 ：密度小 プラスティックフォーム 発泡前の密度 0.8～1.4g/cm3 発砲後の密度 0.012～1.20g/cm3 発泡材の実績率 1～25%

3 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） 気孔組織・複合集合組織 真の密度＝質量／真の体積
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

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5 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

6 ３．建築材料の密度 粉粒体の充填

7 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＝ 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 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

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9 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

10 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） 一定の伸びを与える引張荷重（Pt）∝比弾性係数（E／ρ）

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13 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） 抵抗曲げモーメント（せいh=c2一定の場合）

14 ３．建築材料の密度 密度と熱伝導率 同一組成の材料 繊維集合組織・プラスティックフォーム
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

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17 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

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19 ３．建築材料の密度 密度と吸湿・吸水量 木材 岩石 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

20 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

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