第1章土木工程材料的基本性质1课件.ppt

Chapter 1 土木工程材料的基本性质Properties of Civil Engineering Materials; 工程材料种类繁多，性能多样，可从下面三个角度去分析： 物理性质(physical properties)--包括基本的物理性质和与物理有关的其它性质。 力学性质(mechanical properties)--外力作用下的强度和变形性质。 耐久性(durability)--在各种侵蚀环境下经久耐用的性质。;第一节材料的组成、结构及构造Composition, structure and configuration;一、材料的组成 the Composition;2. 矿物组成(Mineral Composition);Granite 石英，长石，云母;3. 相组成（Phase Composition）;二、材料的结构（structure） ;（一）微观结构（Microstructure）;1.晶体（crystal）;2. 玻璃体（vitreum）;3. 胶体（colloid）;(二）细观结构（Meso-structure）;(三）宏观结构(Macro-structure);孔隙的构造特征 (the structure characteristics of the pores);孔隙结构和孔径尺寸与材料的性能关系;三、材料的构造(configuration); 深入研究材料的组成、结构、构造和材料性能之间的关系，不仅有利于正确的选择材料，而且会加速人类自由设计生产工程所需的特殊性能新材料的进程。;第二节　材料的物理性质Physical Properties of Materials;一、材料基本的物理性质 the Basic Properties;2、表观密度（apparent density） 表观密度是指材料在自然状态下单位体积(包含闭口孔隙）的质量。　　 当材料内部含水时，其质量和体积均将变化，故测定表观密度时，必须注意其含水状况。 土木工程材料的表观密度通常是指在气干状态下的表观密度.(air-dry state);3. 堆积密度（loose density）;4、孔隙率（porosity） The percent of the pore volume within a material to the total volume.　　　 孔隙率是指材料中孔隙体积与总体积的百分比。 Vp V0 V 　孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。 　;5、密实度（solidity） 密实度是指材料的体积内被固体物质充实的程度。 The compactness of solid in the volume of materials (under nature status).　　 D+P=1 ;几种常用材料的密度、表观密度及孔隙率;6、空隙率（void ratio）;7、 填充率; 水对材料有诸多不利的影响，如表观密度增加，导热性增加，强度下降，体积膨胀，易受冰冻破坏。;材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性； 材料与水接触时不能被水润湿的性质成为憎水性。 具有亲水性质的材料为亲水性材料（ θ? 90°） 具有憎水性质的材料为憎水性材料（ θ 90°）θ—wetting angle;当三力达到平衡时具有以下关系： σ气－固= σ液－固 +σ气－液cosθ －－?称为润湿角;1.当σ气－固－σ液－固= σ气－液时， cosθ=1，θ=0°,液体 完全湿润固体； 2.当0＜σ气－固－σ液－固＜ σ气－液时， 0＜ cosθ＜ 1，θ＜ 90°，液体能湿润固体； 3.当σ气－固－σ液－固＜ 0时， θ 90° ，液体不能湿润固体。;含水率：材料中所含水的质量与材料