Specific Gravity (Relative Density) Calculations 

The following values are recorded as part of ASTM C127: 

A = mass of oven‐dry test sample in air, g 

B = of saturated‐surface‐dry test sample in air, g 

C = apparent mass of saturated test sample in water, g 

According  to  the  principle  of  buoyancy,  the  apparent mass  of  the  aggregate  particles  suspended  in water (C) is equal to their oven‐dry mass in air (A) less the mass of water they displace when submerged. 

The latter is the product of the mass density of water (w) and the net volume of the aggregate particles (i.e., the volume of the aggregate particles excluding their permeable pores), so 

C = A – wVnet A – C = wVnet 

The apparent specific gravity is defined as the ratio of the mass of the particles to the mass of a volume of water equal to the net volume of the particles, so the apparent specific gravity can be calculated as: 

app

w net

A AG

V A C 

which is the formula given in the ASTM specification.  

The SSD mass of the particles (B) is equal to their oven‐dry mass (A) plus the mass of water needed to completely fill their pores. The  latter  is the product of the mass density of water and the volume of the permeable pores, so 

B = A + wVpore B – A = wVpore 

The bulk specific gravity (SSD)  is defined as the ratio of the SSD mass of the particles to the mass of a volume of water equal  to  the gross volume of  the particles  (i.e.,  the volume  including  the permeable pores), so 

SSDbulk

w gross w net w pores

B B B BG

V V V A C B A B C 

which is the formula given in the ASTM specification. 

Finally, the bulk specific gravity (OD)  is the ratio of the oven‐dry mass of the particles to the mass of a volume of water equal to the gross volume of the particles: 

ODbulk

w gross w net w pores

A A A AG

V V V A C B A B C 

which, again, is the formula given in the ASTM specification.