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土木工程材料 复习提纲 第一章 基本性质 1. 密度；表观密度；堆积密度 密度ρ：1）材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。2 ）排除任何孔隙后，材料的绝对密 实体积。3)测量: 试样— 粉末；体积测量—排液法。 表观密度ρ0：1）材料在自然状态下，单位体积的质量。2 ）自然状态下体积V0 ＝绝对密实 体积 V ＋孔隙(开口与闭口)体积。3 ）测量：试样 — 块体；体积测量—直接测、蜡封排液 法。 堆积密度ρ’0：1）材料在散粒堆积状态下，单位体积的质量。2 ）堆积体积V0’ ＝自然状态 体积＋堆积空隙体积。3 ）测量：试样—颗粒；质量测量— 固定体积法。 2. 孔隙率；空隙率；公式！ 孔隙率：1）孔隙率越大，材料的表观密度越小反之亦然。2 ）定义：材料中的孔隙体积与总 体积的百分比称为孔隙率P 。3 ）计算公式 空隙率：1）空隙率越大，材料的堆积密度越小，反之亦然。2 ）定义: 散粒材料堆积体积中, 颗粒间空隙体积所占总体积的百分率P 。3 ）计算公式 例题： 某工地质检员从一堆碎石料中取样，并将其洗净后干燥，用一个10 升的金属桶，称得一桶 碎石的净质量是13.50Kg；再从桶中取 1000g 的碎石，让其吸水饱和后用布擦干，称其质 量为1036g；然后放入一广口瓶中，并用水注满这广口瓶，连盖称重为1411g，水温为25°C ， 将碎石倒出后，这个广口瓶盛满水连同盖的质量为 791g ；另外从洗净完全干燥后的碎石样 中，取一块碎石磨细、过筛成细粉，称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.8 毫升。试问: 1）该碎石的密度、表观密度和堆积密度？ 2 ）该碎石的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率？ 3 ）该碎石的密实度、空隙率和填充率？ 解答： 1）∵ V’o=10L, m’2=13.5kg; ρ0’ = （m’/V0’ ）= 13.5/10 = 1.35 ∵m’=1000g, 吸水后质量=1036g. 设水的密度＝1。 则， Vo = 791－(1411－1036) = 416mL ∴ ρ0 = （m’/V0 ）= 1000/416 = 2.404 ∵V=18.8mL, m=50g; ∴ ρ=(m/V)= 50/18.8=2.66 2) P = [1－ρ0/ρ] ×100% =(1－2.404/2.66)=9.624% 其中： P 开= 36/416=8.653% P 闭= 9.624 －8.65=0.974% 3) D=1－P=90.376% P’=[1 －ρ0’/ρ0] ×100% =(1－1.35/2.404)=43.8% D’=1 －P’=1 －43.8%=56.2% 3. 含水率；吸水率；平衡含水率； 含水率：1）材料所含水的质量与干燥状态下质量之比。2 ） 吸水率：1）材料吸水饱和面干时的含水率。2） 平衡含水率：材料在一定湿度的环境下吸湿，与环境中湿度达到平衡时的含水率。 4. 孔隙率的影响：强度、导热系数（绝热性能） 孔隙率的影响：1）材料内部的孔隙严重降低强度和刚度： | 裂缝成为应力集中点，降低材料裂缝起裂应力； | 孔隙增大质点间距离，减小质点间相互作用力； | 孔壁实际上是气固界面—表面，减少材料破坏所需的能量。 强度：料的强度取决于材料内部质点间的相互作用力和表面能，作用力与表面能越大，强度 越高。 导热系数：反映热量从温度高的一面传到温度低的一面的能力。（后面章节有详细内容） 5. 亲水性；憎水性；润湿角； 亲水性：1）0≤θ≤ 90°时，材料表面被水湿润，水可被材料所吸附。2）水在亲水性材料 的表面是自动散开和铺展，并自发地润湿表面。 憎水性：1）90°＜θ≤ 180°时，材料表面不可被水湿润。2）水在憎水性材料的表面有自 动收缩成珠的趋势，不能润湿材料的表面。对工程防水有利。 有机材料一般是憎水性， 无机材料都是亲水性。 湿润角：水与材料表面的接触角 θ。 6. 强度；强度等级；比强度；强度试验影响因素：试件尺寸、高宽比、表面粗糙度、加荷 速度、温度湿度（结合混凝土试验理解）。 强度: 材料抵抗外力，不变形或破坏的能力。有抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度。 强度等级：屈服强度，极限拉伸强度，断裂强度 比强度: 材料强度与材料的表观密度之比 7. 弹性；塑性；韧性；脆性；硬度；磨耗（耐磨性） 弹性：当撤去外力或外力恢复到原受力状态，材料能够完全恢复原来变形的性质。根据其应 力—应变曲线，有:线弹性（E 为常量）和非线弹性（E 不为常量）。 塑性：当撤去外力或外力恢复到原受力状态，材料仍保持变形后形状和尺