土木工程材料(材料基本性质)61861.ppt

1.3.2 材料的含水状态 四种基本含水状态： 干燥状态——材料孔隙中不含或含水极微； 气干状态——材料孔隙中所含水与大气湿度平衡； 饱和面干状态——材料表面干燥，孔隙含水饱和； 湿润状态——材料孔隙含水饱和，表面为水湿润附有一层水膜。 材料也可处于两种基本含水状态之间的过渡状态 饱和水 表面水 材 料 的 含 水 状 态 (a) 干燥状态 (b) 气干状态 (c) 饱和面干状态 (d) 湿润状态 (a) (b) (c) (d) 1.3.3 材料的吸湿性和吸水性 吸湿性 –––– 亲水材料在潮湿空气中吸收水分 的性质，具有可逆性。 用含水率表示 Wh–––– 含水率； ％ ms –––– 材料含水状态下的质量，g； mg–––– 材料干燥状态下的质量，g。 材料的含水率随环境温度和湿度变化而变化。 平衡含水率：材料中所含水分与环境温度所 对应的湿度相平衡时的含水率。 材料在干燥空气中放出所含水分的性质称还湿性。 （2）吸水性——材料在水中吸水的性质。 用吸水率表示，有重量吸水率和体积吸水率两个定义： 重量吸水率（ Wm）——材料吸水饱和时吸收的水分重量 占材料干燥时重量的百分率； 体积吸水率（W v）——材料吸水饱和时，吸收的水分体积 占材料干燥时体积的百分率； 材料的体积吸水率等于其重量吸水率乘上材料干燥状态时的 表观密度。 W v= W m ? ρ0 评价指标 吸水性——质量吸水率 Wm 体积吸水率 W v 吸湿性——含水率 W h （平衡含水率概念） 应用分析 （1）材料吸水性与吸湿性大小对强度、保温隔热性、吸音等工程应用性能的影响？ （2）分析孔隙对吸水性与吸湿性大小的影响？ 1.3.4 耐水性 定义 材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降 的性质 评价指标 软化系数 Kp （结构材料）（ Kp =fw/fd) Kp ：0 ~ 1（粘土KP=0，金属Kp=1） Kp＞0.85 为耐水材料 应用分析 长期处于水中或潮湿环境中的重要结构必用KP＞0.85 的材料，受潮较轻或次要结构物KP不宜小于0.75。 1.3.5 抗渗性 定义 材料抵抗压力水渗透的性质 （与耐水性区别） 评价指标 渗透系数或抗渗等级 工程中常用抗渗等级Pn来评价，材料按规定制作的试件在标准试验条件下所能承受的最大水压力（MPa），如P4、P6、P8。材料的渗透系数越小或抗渗标号越高表明材料的抗渗性越好。 应用分析 地下建筑、水工建筑及防水材料等要求一定的抗渗性。（1）分析抗渗性的影响因素？（孔隙的影响，材料憎水 性和亲水性的影响) （2）分析抗渗性对耐久性的影响？提高抗渗性措施？ 1.4.6 抗冻性 定义 材料在含水状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏， 强度也不显著降低的性质。 评价指标 抗冻等级Fn 如F25、 F50、 F100、 F200等 以规定的吸水饱和试件在标准试验条件下，经一定次数的冻融循环后，强度降低不超过规定数值，也无明显损坏和剥落，则此冻融循环次数即为抗冻等级。 应用分析 抗冻等级的选定据结构物种类、使用条件、气候条件决定。 砖、面砖、轻混凝土等墙体材料： F15 、F25或 F35； 道路、桥梁用混凝土： F50、 F100、 F200； 水工混凝土： F500 1.4.6 抗冻性 思考 （1）分析抗冻性的影响因素？ 内因：孔隙率、孔隙特征、充水程度（水饱度）及材料 本身强度高低； 外因：冻融温度、降温速度、冻融频繁程度等。 （2）提高抗冻性措施有哪些？ 注：充水程度（水饱度）： KS0.91 抗冻性差， KS0.91 抗冻性较好， 混凝土KS0.8 冻害才明显减少。 1.5 材料的热性质 1.5.1. 热容性 定义 材料在温度变化时吸收或放出热量的能力 不同材料的热容性可用比热进行比较。 比热：单位质量的材料升高单位温度所需热量。 评价指标 比热 定义 1.5.2 导热性 材料两侧有温差时热量由高温侧向低温侧传递的能力。 材料的导热性能与孔隙特征有关，增加孤立的、不连通孔隙可降低材料导热能力。 评价指标 导热系数