土木工程材料第一章绪论.ppt

土木工程材料 　　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　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 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/cm3  m—材料在干燥状态下的的质量，g  V—材料的绝对密实状态下体积，cm3 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(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’0——散粒材料的自然堆积体积，m3。 体积吸水率——材料吸水饱和时，所吸水分体积占材料干燥状态时体积的百分率，计算式如下： 式中:ρw--水在常温下的密度(ρw=1g／cm3)； V0——干燥材料在自然状态下的体积，cm3。 质量吸水率和体积吸水率两者存在以下关系： 式中: ρ0——材料干燥状态时的表观密度(简 称干表观密度)，g／cm3。 材料的开口孔越多，吸水量越大。虽然水分很易进人开口的大孔，但无法存留，只能润湿孔壁，所以吸水率不大；而开口细微连通孔越多，吸水量越大。 1.4.4 耐水性 材料的耐水性,是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。耐水性用软化系数表示： 式中:KR——材料的软化系数； fb——材料在饱和吸水状态下的抗压强度，MPa； fg——材料在干燥状态下的抗压强度，MPa。 一般材料吸水后，强度均会有所降低，强度降低越多，软化系数越小，说明该材料耐水性越差。 材料的KR在0～1之间，工程中将KR0．85的材料，称为耐水材料。长期处于水中或潮湿环境中的重要结构，所用材料必须保证KRO．85，用于受潮较轻或次要结构的材料，其值也不宜小于O.75。 1.4.5 抗渗性 材料的抗渗性，是指其抵抗压力水或其他液体渗透的性能。材料的抗渗性常用渗透系数或抗渗等级表示。渗透系数按照达西定律以下式表示为： 式中:K——渗透系数，cm／h； Q——渗水总量，cm3； A——渗水面积，cm2； d——试件厚度，cm