第1.1章建筑材料基本物理性质2015.03.18.ppt

2.某一块状材料,完全干燥时的质量为120g,自然状态下的体积为50cm3,绝对密实状态下的体积为30cm3; ⑴试计算其密度,体积密度和孔隙率. ⑵若体积受到压缩,其体积密度为3.0g/cm3,其孔隙率减少多少? * 第1章 土木工程材料基本性质 教学目的与要求： 熟练掌握土木工程材料的物理、力学性质； 掌握土木工程材料耐久性的概念； 了解材料的基本组成、结构和构造与材料基本性能的关系。 重点：材料的强度等力学性质。 难点：材料组成（孔隙率）对其性能的影响。 1.1 材料的物理性质 1. 密度、表观密度、体积密度和堆积密度 2. 材料的孔隙率和空隙率 3. 材料与水有关的性质 4. 材料的热工性质 材料与水有关的性质 1）亲水性与憎水性 2）吸水性与吸湿性 3）耐水性 4）抗渗性 5）抗冻性 材料的热工性能 1）热容量和比热 2）导热性 3）耐燃性 4）温度变形性 1.1.1 密度、表观密度、体积密度和堆积密度 Q1：这四种密度有区别吗？区别在哪里？ Q2: 他们之间大致有什么样的相互关系？（大小） Q3: 针对一种材料，这四种密度都要了解吗？ 指的是材料在绝对密实状态下，单位体积的干质量。 计算公式为： 上式中， — 密度（g/cm3或kg/m3) m—材料在干燥状态下的质量（g）； v—材料在绝对密实状态下的体积（cm3); 1.密度 测试方法：密度试验 Return *测量材料密度的方法与步骤： 2.表观密度 指单位体积(指材料实体及闭口孔隙体积)材料的干质量。 计算公式为： = 密实状态下的体积v +孔隙体积v闭孔 思考题：比较密度和表观密度的大小？ Return 3.体积密度（俗称容重） 指的是材料在自然状态下单位体积（包括材 料实体及其开口孔隙、闭口空隙）的质量。 计算公式为： V′—材料在自然状态下的体积，包括实体和内部孔隙 思考题：比较密度、表观密度和体积密度的大小？ Return 4.堆积密度 指的是颗粒状或粉状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 计算公式为： Return 注意：1、相对密度、毛体积密度（干体积密度） 2、不同教材和规范中对这几种密度的表示符号会有所变化，但定义是一致的。 1.1.2 孔隙率和空隙率 Q1：定义、符号表示、对应名词？ Q2： 孔隙率越大反应材料越密实？ 空隙率越小，说明材料堆积的越密实？ Q3： P+D ?? 1 ; 材料的孔隙率和空隙率 1）材料的孔隙率 是指材料体积内，孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率，用P表示。 注意： 单纯从某一材料孔隙率大小的变化无法判定材料性质（强度、抗渗性、抗冻性等）的变化情况。 2）材料的密实度 是指材料体积内被固体物质充实的程度，也就是固体体积占总体积的比例，用D来表示。 材料的填充率与空隙率 1）空隙率 空隙率是指散粒材料在堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率，用P’表示： 2）填充率 填充率是指散粒材料（如砂子、石子等）在 自然堆积状态下，被其颗粒填充的程度。 填充率一般用D′来表示，按下式计算： 空隙率的大小反映了散粒 材料的颗粒之间 相互填充的致密程度； Return 1.1.3 材料与水有关的性质 Q1：润湿角？如何判断亲水性材料和憎水性材料？ Q2： 材料吸水率的大小与什么有关？密实材料及仅 有封闭孔隙的材料能吸水吗？ Q3： 平衡含水率、软化系数、渗透系数和抗渗等级、 抗冻等级 1.1.3 材料与水有关的性质 （1）亲（憎）水性： 材料(固体材料)在空气中与水接触时，能被水湿润的性质，称为亲水性，否则为憎水性。 （2）亲（憎）水性材料： 具有亲水性的材料称为亲水性材料，如木材、砖、混凝土、石等；反之为憎水性材料，如沥青，石蜡、塑料等。 返回 材料的吸水性吸湿性 吸水性:指材料与水接触时吸收水分的性质，用吸水率表示。 吸水率：指材料吸水饱和时，所吸收水分的质量／体积占干燥材料的质量／体积百分数。 吸水率计算公式如下： 返回 质量吸水率 体积吸水率 吸湿性 吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，用含水率W表示。 干燥的材料 吸收空气中的水分 潮 湿 的 材 料 平衡含水率 平衡含水率：当材料中所含湿度与空气湿度达到相对平衡时的含水率 释放水分 返回 含水率是个变值 材料的耐水性 耐水性：是指材料长期在水的作用下不破坏，其强度也没有显著下降的性质。 一