Volumieke massa

Betekenis

De volumieke massa is de materiaaleigenschap die het verband weergeeft tussen de massa en het volume van een materiaal en wordt uitgedrukt in kg/m3; de formule is ρ = m/V (ρ uitgesproken als "ro"). De grootheid weerspiegelt de graad van compactheid en maakt het mogelijk de massa van een gegeven volume te schatten.

Toepassing

De term wordt gebruikt bij specificatie en beoordeling van bouwmaterialen en grondstoffen.

• Bepalen van de massa van een bepaald volume materiaal.
• Opgeven van materiaalgegevens, vaak als een bereik (circa of van‑tot kg/m3) met aanvullende condities zoals "bij 12% vocht" of "na droging".
• Opgeven van bulkmassa voor stortgoederen (gestorte aarde, gestort zand).
• Onderscheiden van licht- en zwaar materiaal bij materiaalkeuze en ontwerp.

Aandachtspunten

• Vochtgehalte en samenstelling bepalen voor een groot deel de volumieke massa; waarden worden vaak met een toetsconditie vermeld (bijv. “bij 12% vocht” of “na droging”).
• Holle ruimte beïnvloedt sterk de waarde; holle ruimte in toeslagmaterialen kan circa 40% bedragen (cement en beton).
• Voor poreuze of meerlagige materialen is de massa per volume‑eenheid niet constant; in dat geval spreekt men van schijnbare volumieke massa.
• Soms wordt onderscheid gemaakt tussen droge, verzadigde en bulk‑varianten; gebruik steeds de juiste variant (ρ, ρa, ρsat, …) bij interpretatie.
• De term kan ook in andere vormen voorkomen, bijvoorbeeld als schijnbare dichtheid (eenheidsloos).

Gedefinieerde grootheden

• ρ = m/V: werkelijke volumieke massa (alle poriën en holle ruimten in gedachte verwijderd).
• ρa = m/Va = m/(V+Vporiën): schijnbare volumieke massa (a van apparent, schijnbaar).
• ρrd = m/Vrd = m/(V+Vporiën): volumieke massa bij poreuze materialen (rd van relative density, relatieve dichtheid).
• ρsat = msat/Vsat = (m + mwater)/(V + Vporiën): volumieke massa bij volledige waterverzadiging (sat = saturated).
• ρssd: volumieke massa wanneer het materiaal volledig verzadigd was maar een droog oppervlak heeft (ssd = saturated surface dry).
• ρb of ρg = mb/Vb = (m + mwater)/(V + Vporiën + Vtussenruimten): volumieke massa van bulkmaterialen (bulk/stortgoederen).
• ρs: volumieke massa van stapelbare materialen (bijv. bakstenen, straattegels, openhaardhout).
• ρmean: gemiddelde volumieke massa.
• ρk: volumieke massa in de uiterste grenstoestand.

Schijnbare dichtheid en soortelijke massa

• Schijnbare dichtheid = schijnbare volumieke massa / volumieke massa van water (1000 kg/m3); dit is een eenheidsloze grootheid, bijvoorbeeld lichtbeton heeft een schijnbare dichtheid van 1,7–2,0.
• Soortelijke massa wordt gebruikt wanneer de volumieke massa constant is; voorbeeld: staal heeft een (soortelijke) volumieke massa van 7850 kg/m3.

Voorbeelden van waarden

(Selectie uit standaardwaarden voor materialen)

• Beton ("gewoon"): 2350 kg/m3.
• Beton (licht): 1700–2000 kg/m3.
• Baksteen: absolute volumieke massa ca. 2500 kg/m3; schijnbare volumieke massa 1000–1800 kg/m3.
• Aluminium: absolute massa ca. 2800 kg/m3; schijnbare massa ca. 2700 kg/m3.
• Aerogel: 1–200 kg/m3 (sterk afhankelijk van toepassing).
• Cellulose (vlokken, los geblazen): 22–35 kg/m3.