土木工程材料课件――基本性质.ppt

《土木工程材料课件――基本性质.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章土木工程材料基本性质一、材料与质量有关的性质材料的体积构成体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。材料内部体积构成闭口孔隙（体积为Vb）开口孔隙(体积为Vk)材料内部固体物质体积（V）材料单位总体积V0=V+VP（VP为材料孔隙总体积）（VP=Vb+Vk）干燥材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。一般以Ｖ表示。一般将材料磨成规定细度的粉末，用排开液体的方法得到其体积。实际工程中所使用的钢材、玻璃等

2、材料一般情况下认为是绝对密实状态。绝对密实体积一、材料与质量有关的性质材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙）。一般以V0表示。形状规则的材料可根据其尺寸计算其自然体积；形状不规则的材料可先在材料表面涂腊，然后用排开液体的方法得到其自然体积。材料的自然体积一、材料与质量有关的性质材料的堆积体积定义：粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。特征：松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。一般以V1表示。一、材料与质量有关的性质几种密度的比较比较项目密度表观密度堆积密

3、度材料状态绝对密实自然状态堆积状态材料体积VV0V1计算公式ρ=m/Vρ0=m/V0ρ1=m/V1应用判断材料性质用量计算、体积计算一、材料与质量有关的性质吸水率强度耐久性表观密度孔隙率二、材料的孔隙率和空隙率孔隙对材料性能的影响材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。二、材料的孔隙率和空隙率孔隙率与空隙率的区别比较项目孔隙率空隙率适用场合个体材料内部堆积材料之间作用可判断材料性质

4、可进行材料用量计算计算公式三、材料与水有关的性质1、材料的亲水性与憎水性与水接触时，材料表面能被水润湿的性质称为亲水性；材料表面不能被水润湿的性质称为憎水性。（ａ）亲水性材料（ｂ）憎水性材料θθ三、材料与水有关的性质材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子作用力，大于水分子相互之间的内聚力；憎水性材料与水分子之间的作用力，小于水分子相互之间的内聚力。三、材料与水有关的性质2、材料的吸水性材料在水中吸收水分的能力，称为材料的吸水性。吸水性的大小以吸水率来表示

5、。（1）质量吸水率质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以Wm表示。三、材料与水有关的性质（2）体积吸水率体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以WV表示。三、材料与水有关的性质（3）影响材料吸水性的因素材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔隙特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。3、材料的吸湿性材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。用含水率Ｗh表

6、示三、材料与水有关的性质当空气中湿度在较长时间内稳定时，材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态，此时材料的含水率保持不变，其含水率称为平衡含水率。吸水率与含水率的区别比较项目吸水率含水率适用场合在水中吸收水分在空气中吸收水分表示方法吸收水分的质量比或体积比吸收水分的质量比吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率三、材料与水有关的性质4、材料的耐水性材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。材料耐水性的指标用软化系数KR表示：式中：KR——材料的软化系数；fb——材料

7、吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）；fg——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。三、材料与水有关的性质软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。一般材料吸水后，水分会分散在材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，强度则有不同程度的降低。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。三、材料与水有关的性质软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将KR＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用

8、于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75。三、材料与水有关的性质5、抗冻性（1）抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。（2）材料吸水后，在负温作用条件下，水在材料毛细孔内冻结成冰，体积膨胀所产生的冻胀压力造成材料的内应力增大，会使材料遭到局部破坏。随着冻融循环的反复，材料的破坏作用逐步加剧，这种破坏称为冻融破坏。三、材料与水有关的性质（3）抗冻性以试件在冻融后的质量损失和强度损失不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示