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材料物理性质检测.doc

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材料物理性质检测

任务1 材料的物理性质检测 1 . 材料的体积状态: 1.1 材料的绝对密实体积:干材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部没有孔隙时的体积,或不包括内部孔隙的材料体积。一般以V表示材料的绝对密实体积 1.2 材料的表观体积: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 表示材料的表观体积。 1.3 材料的堆积体积: 粉状或粒状材料,在堆集状态下的总体外观体积。根据其堆积状态不同,同一材料表现的体积大小可能不同,松散堆积下的体积较大,密实堆积状态下的体积较小。材料的堆集体积一般以 来表示。 2. 材料的密度 材料的密度是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—密度, g/cm3 或 kg/m3 m—材料的质量,g 或 kg V—材料的绝对密实体积,cm3 或 m3 测试时,材料必须是绝对干燥状态。含孔材料则必须磨细后采用排开液体的方法来测定其体积。 3. 材料的表观密度 表观密度(俗称“容重”)是指材料在自然状态下单位体积的质量。 按下式计算:? 式中ρ0—材料的表观密度, g/cm3 或 kg/m3 m —材料的质量,g 或 kg V0—材料的表观体积,cm3 或 m3 材料的表观体积是指包括内部孔隙在内的体积。因为大多数材料的表观体积中包含有内部孔隙,其孔隙的多少,孔隙中是否含有水及含水的多少,均可能影响其总质量(有时还影响其表观体积)。因此,材料的表观密度除了与其微观结构和组成有关外,还与其内部构成状态及含水状态有关 4. 材料的堆积密度 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, g/cm3 或 kg/m3 m —材料的质量,g 或 kg V0,—材料的堆积体积,cm3 或 m3 粉状或粒状材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量,其堆积体积是指所用容器的容积而言。因此,材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙。 在土木建筑工程中,计算材料用量、构件的自重,配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材料的密度、表观密度和堆积密度等数据。 5 . 材料的密实度 密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。密实度的计算式如下: 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%。 ρ—密度;ρ0—材料的表观密度 6. 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: 7. 空隙率 空隙率是指散粒材料在其堆集体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率P, 按下式计算: ρ0—材料的表观密度;ρ0,—材料的堆积密度 空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。 1、1、2、材料与水有关的性质 1. 材料的亲水性与憎水性 与水接触时,有些材料能被水润湿,而有些材料则不能被水润湿,对这两种现象来说,前者为亲水性,后者为憎水性。 材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲合力,大于水分子本身之间的内聚力;反之,憎水性材料与水分子之间的亲合力,小于水分子本身之间的内聚力。 工程实际中,材料是亲水性或憎水性,通常以润湿角的大小划分,润湿角为在材料、水和空气的交点处,沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角。其中润湿角θ愈小,表明材料愈易被水润湿。当材料的润湿角θ<90? 时,为亲水性材料;当材料的润湿角θ>90? 时,为憎水性材料。水在亲水性材料表面可以铺展开,且能通过毛细管作用自动将水吸入材料内部;水在憎水性材料表面不仅不能铺展开,而且水分不能渗入材料的毛细管中, 2.材料的吸水性 材料能吸收水分的能力,称为材料的吸水性。吸水的大小以吸水率来表示。 2.1 质量吸水率 质量吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比,并以wm 表示。质量吸水率wm 的计算公式为: 2.2 体积吸水率 体积吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水的体积占材料自然体积的百分率,并以WV表示。体积吸水率WV的计算公式为: 材料的吸水率与其孔隙率有关,更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多,其吸水率就愈大。 3. 材料的吸湿性 材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。干燥的材料处在较潮湿的空气中时,便会吸收空气中的水分;而当较潮湿的材料处在较干燥的空气中时,便会向空气中放出水分。前者是

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