土木工程材料62245.ppt

土木工程材料 绪 论 1.1 概述 一、土木工程材料的分类 土木工程材料的种类繁多，性质各异，用途不现，为了研究、使用和叙述上的方便，通常根据材料的组成、功能和用途分别加以分类。 （一）、土木工程材料按材料的的化学成分分类，通常可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。如下表： 　 （二）、按功能分类，可分为两大类： 结构材料—主要指梁、板、柱、基础、墙体和其他受力构件所用的土木工程材料。最常用的有钢材、混凝土、砖、砌块、墙板、楼板、屋面板和石材等。 。 功能材料—主要有防水材料、防火材料、装饰材料、保温材料、吸声（隔声）材料、采光材料、防腐材料等等。 二、土木工程材料的标准化 （一）、我国现行的常用的标准有如下三类： 1、国家标准 国家强制性标准代号GB、推荐性标准GB/T 2、行业标准 建材行业代号JC，交通行业代号JT，建工行业代号JG等。 3、地方标准和企业标准 地方标准代号DB，企业标准代号QB。 （二）标准的表示方法 标准一般表示方法，是由标准名称、部门代号、编号和批准年份等组成。 如：国家强制性标准《金属拉伸试验方法》GB228-88。 注：地方标准或企业标准所制定的技术要求应高于国家标准。 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 密度是指材料在绝对密实状态下单位体积内的质量。材料在绝对密实状态下，单位体积的质量称为密度。按下式计算： ρ=m/v式中ρ—密度,g/cm3或kg/m3；m---材料的质量，g或kg；v—材料在绝对密实状态下的体积，（即材料体积内固态物质的实体积），cm3或m3。 材料在绝对密实状态下的体积，是指不包括材料内部孔隙的固体物质本身的体积，亦称实体积。土木工程料中除钢材、玻璃等外，绝大多数材料均含有一定的孔隙。测定有孔隙的材料密度时，须将材料磨成细粉（粒径小于0.20mm），经干燥后用李氏瓶测得其实体积。材料磨得愈细，测得的密度值愈精确。材料密度的大小取决于材料的组成及微观结构，因此相同组成及微观结构的材料其密度为一定值。 1.2.1.2 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。公式表示如下： ρ0=m/v0式中 ρ0---体积密度，g/cm3或kg/m3；m---自然状态下材料的质量，g或kg；v0—材料在自然状态下的体积，cm3或m3。 所谓自然状态下的体积，是指包括材料实体积和内部孔隙的外观几何形状的体积。 测定方法：外观形状规则，按几何公式计算，外观形状规则，用排液法。 在自然状态下，材料内往往含有水分，其质量将随含水程度而改变，故测定体积密度时应注明其含水程度。一般指的是材料在气干状态下的体积密度，干燥材料的表观密度称为干表观密度。 1.2.1.3 堆积密度 散粒状材料在堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度。按下式计算：ρ0’=m/ v0’式中ρ0 ---材料的堆积密度，kg/m3； m---材料的质量，kg； v0—材料的堆积体积，m3。 材料在堆积状态下，其堆积体积不但包括所有颗粒内的孔隙，而且还包括颗粒间的空隙。其值大小不但取决于材料颗粒的体积密度，而且还与堆积的疏密程度有关。 在土木工程中，进行配料计算、确定材料堆放空间及运输量、材料用量及构件自重等经常用到的材料的密度、体积密度和堆积密度的数值。 1.2. 2 材料的孔隙和空隙 1.2.2.1 材料的孔隙孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料总体积百分率。以P表示，并按下式计算：P=（V-V0）/V0=1-ρ/ρ0 密实度是指材料内部固体物质实体积占材料总体积的百分率。以D表示，并按下式计算：D=V/V0 孔隙率与密实度从两个不同侧面来反映材料的致密程度，即D+P=1 。建筑材料的许多工程性质如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性等都与材料的致密程度有关。这些性质除取决于孔隙率的大小外，还与孔隙的构造特征密切相关。孔隙特征主要指孔隙的种类（开口孔与闭口孔）、孔径的大小及孔的分布等。实际上绝对的闭口孔是不存在的。在建筑材料中，常以在常温、常压下水能否进入孔中来区分开口与闭口。因此，开口孔隙率（Pk）是指常温常压下能被水所饱和的孔体积（即开口孔体积Vk）与材料体积之比。闭口孔隙率（PB）便是总孔率P与开口孔隙率Pk之差。 1.2.2.1 材料的空隙 空隙率：散粒材料颗粒间的空隙体积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。