第一章土木工程材料的基本性质.ppt

第一章 土木工程材料的基本性质 第一节 材料的物理性质 第二节 材料的力学性质 第三节 材料的耐久性 第四节 材料的装饰性 第五节 材料的组成、结构、构造及其对材料 性质的影响 本章作业：1-1、1-2、1-4、1-12 第一节 材料的物理性质 一、材料的密度、表观密度和堆积密度 二、材料的孔隙率与空隙率 三、材料与水有关的性质 四、材料的热工性质 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（1） 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。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（2） 绝对密实体积 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。 表观体积 对于比较密实、孔隙较少的散粒状材料，不必磨细，直接用排开液体的方法测定的体积。一般以 表示。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（3） 材料的自然体积 材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。一般以V0 表示。 形状规则的材料可根据其尺寸计算其体积；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体积。 材料的堆积体积 粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。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 V0 表示。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（4） （一）密度 指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式计算： 式中：ρ——实际密度，g/cm3 ； m——材料的质量，g ； V——材料的绝对密实体积，cm3 。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（5） （二）表观密度 材料在自然状态下单位体积的质量。按下式计算： ρ0=m/V0 式中： ρ0 ——表观密度， kg/m3； m ——材料的质量，kg； V0_—— _材料的自然体积，m3。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（6） 表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。 因此，材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（7） 砂表观密度ρs的测定（kg/m3） 式中： m0——砂试样的烘干质量，g； m0＝300g； m1——砂试样、水及容量瓶总质量，g; m2——水及容量瓶总质量，g。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（8） （三） 堆积密度 堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。按下式计算：  式中：ρ0——材料的堆积密度, kg/m3； m ——材料的质量，kg； ——材料的堆积体积，m3。 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（9） 砂堆积密度的测定 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（10） 几种密度的比较 一、材料的密度、表观密度和堆积密度（11） 密实度是指材料体积内固体物质填充的程度。密实度的计算式如下：  式中： ρ——密度； ρ0——材料的表观密度。  对于绝对密实材料， 因 ρ0 =ρ ，故密实度D =1 或100%。对于大多数土木工程材料， 因 ρ0 ＜ρ ，故密实度D ＜ 1 或 D ＜ 100%。 二、材料的孔隙率与空隙率（1） （一）孔隙率 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。孔隙率P按下式计算： 式中：V——材料的绝对密实体积，cm3 或 m3； V0——材料的表观体积，cm3 或 m3； ρ0——材料的表观密度, g/cm3 或 kg/m3； ρ——密度, g/cm3 或 kg/m3。 二、材料的孔隙率与空隙率（2） （二）空隙率 空隙率是指散粒材料在其堆积体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率 按下式计算：  式中：ρ0——材料的表观密度；