土木工程材料第一章绪论ppt课件.ppt

《土木工程材料第一章绪论ppt课件.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、土木工程材料一、绪言１.１概述1.1.1土木工程材料的分类组成建筑结构物的最基本构成元素是材料，能用于土木工程的材料品种繁多，性质各异，用途不同，为了方便应用，工程中常从不同角度对土木工程材料作出分类。（1）按化学成分分类：可分为有机材料、无机材料、有机一无机复合材料三大类金属材料－钢、铁、铝等土　　　无机材料　非金属材料－石、玻璃、水泥、混凝土等木　　　　　　　　金属-非金属复合材料－钢筋混凝土等工　　　有机材料—木材、石油沥青、塑料等程　　　　　　　　　　　无机非金属-有机复合材料－玻璃纤维增强塑料等材　

2、有机-无机复合材料料　　　　　　　　　　　金属-有机复合材料－轻质金属夹芯板等(2)按功能分类，可分为两大类：结构材料——主要用作承重的材料，如梁、板、柱所用材料。功能材料——主要利用材料的某些特殊功能，如用于防水、装饰、保温等的材料。1.1.2　土木工程材料的标准化土木工程材料的标准，是企业生产的产品质量是否合格的技术依据，也是供需双方对产品质量进行验收的依据。通过产品标准化，就能按标准合理地选用材料，从而使设计、施工也相应标准化，同时可加快施工进度，降低造价。目前我国常用的标准有如下三大类：(1)国家标准

3、国家标准有强制性标准(代号GB)、推荐性标准(代号GB／T)。(2)行业标准如建工行业标准(代号JG)、建材行业标准(代号JC)、冶金行业标准(代号YB)、交通行业标准(代号JT)等。(3)地方标准(代号DB)和企业标准(代号QB)标准的一般表示方法，是由标准名称、部门代号、编号和批准年份等组成。例如：国家标准(强制性)《金属拉伸试验方法))GB228—88。建材行业标准(推荐性)《建筑石灰》JC／T479—92。1.2材料的基本状态参数1.2.1材料的密度、表观密度和堆积密度1.2.1.1密度材料在绝对密实

4、状态下单位体积的质量，称为密度，公式表示如下：式中：ρ—材料的密度,g/cm3m—材料在干燥状态下的的质量，gV—材料的绝对密实状态下体积，cm31.2.1.2表观密度材料在自然状态下单位体积的质量，称为表观密度(原称容重)，公式表示如下：式中:ρo--材料的表观密度，kg／m3；m——材料的质量，kg；V。——材料在自然状态下的体积，m3。1.2.1.3堆积密度散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量，称为堆积密度，公式表示如下：式中:ρ’0——散粒材料的堆积密度，kg／m3；m——散粒材料的质量，kg；V

5、’0——散粒材料的自然堆积体积，m3。1.2.2材料的孔隙和空隙1.2.2.1材料的孔隙大多数土木工程材料的内部都含有孔隙，这些孔隙会对材料的性能产生不同程度的影响。一般认为，孔隙可从两个方面对材料产生影响：一是孔隙的多少，二是孔隙的特征。材料中含有孔隙的多少常用孔隙率表征。孔隙率是指材料内部孔隙体积(Vp)占材料总体积(V0)的百分率。因为VP=V0一V(三者单位相同)，所以孔隙率可用下式表示：与孔隙率相对应的是材料的密实度，即材料内部固体物质的实体积占材料总体积的百分率，可用下式表示：1.2.2.2材料的

6、空隙散粒材料颗粒间的空隙多少常用空隙率表示。空隙率定义为：散粒材料颗粒间的空隙体积(Vs)占堆积体积的百分率。与空隙率相对应的是填充率，即颗粒的自然状态体积占堆积体积的百分率，可按下式计算：1.3材料的力学性质1.3.1强度与比强度材料的强度是指材料在外力作用下不破坏时能承受的最大应力。材料的抗拉、抗压、抗剪强度，可用下式计算：式中:f——抗拉(或抗压或抗剪)强度，MPa；P——材料破坏时的最大荷载，N；A——受力面面积，mm2。材料的抗弯试验一般用矩形截面试件，抗弯强度计算有两种情况。一种是试件在二支点的中

7、间受一集中荷载作用，计算公式为：式中:ff——抗弯(折)强度，MPa;P——试件破坏时的最大荷载，N；L——二支点之间距离，mm；b、h——试件截面的宽度和高度，mm。不同强度材料的比较，可采用比强度指标。比强度是指单位体积质量的材料强度，它等于材料的强度与其表观密度之比。它是衡量材料是否轻质、高强的指标。1.3.2材料的弹性与塑性材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质，称为弹性。这种可恢复的变形称弹性变形。若去除外力，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质，称为塑性。此种

8、不可恢复的变形称为塑性变形。材料在弹性范围内，其应力与应变之间的关系符合如下的虎克定律：式中:σ——应力，MPa；ε——应变；E——弹性模量，MPa。弹性模量是材料刚度的度量，反映了材料抵抗变形的能力，是结构设计中的主要参数之一。1.3.3脆性和韧性材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质，称为脆性。具有这种性质的材料称为脆性材料。材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形