1材料的基本性质

1、土木工程材料是指在土木工程中所使用的各种材料及其制品的总称，它是一切土木工程的物质基础。结构材料墙体材料功能材料无机材料有机材料：植物材料、沥青材料、高分子材料复合材料：金属与非金属复合材料、有机与无 机复合材料金属材料非金属材料黑色金属材料：钢、铁有色金属材料：铝、铜天然石材陶瓷和玻璃无机胶凝材料砂浆、混凝土国家标准：GB行业标准：JC、JG地方标准：DB企业标准：QB普通混凝土配合比设计规程JGJ55-20000mV第二章 材料的基本参数000mV000mV01100%P001100%P练习题： 某一块状材料的全干质量为100g，自然状态体积为40cm3，绝对密实状态下的体积为33cm3，

2、试计算其密度、表观密度、孔隙率。3cm材料与水有关的性质1.亲水性与憎水性用“润湿角”来区分憎水性材料的作用1.可用作防水材料2.用于亲水性材料的表面处理，以降低其吸水性。2.吸水性用“吸水率”来表示分为”质量吸水率”和”体积吸水率”吸水性:材料在浸水状态下吸入水分的能力质量吸水率:材料吸水饱和时, 其所吸收水分的质量占材料干 燥时质量的百分率. 100mmWm干湿质干体积吸水率:是指材料体积内被水充实的程度.即材料吸水饱和时,所吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分率.001100100wVmmWVV水干湿体质量吸水率与体积吸水率的关系00wWWW质体质影响材料吸水性大小的因素1.材料本身是

3、亲水的还是憎水的2.材料内部的孔隙率的大小3.孔隙特征材料吸水对材料性质的影响1.表观密度和导热性增大2.强度降低3.体积增大总体来说,对材料的性能是不利的.3.吸湿性:材料在潮湿空气中吸收空气中水分的性质用“含水率”来表示100mmWm干含含干影响含水率大小的因素1.本身是亲水的还是憎水的2.孔隙率与孔隙特征3.周围环境的温度、湿度“平衡含水率”的概念4.耐水性：材料长期在饱和水作用下而不破坏，其强度也不显著降低的性质。用“软化系数”来表示ff饱软干5.抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。用”抗渗标号”或”抗渗等级”来表示影响材料抗渗性的因素1.孔隙率2.孔隙特征6.抗冻性:材料在吸水饱和状态

4、下,能经受多次冻结和融化作用而不破坏,同时强度不严重降低的性质.用”抗冻标号”来表示影响材料抗冻性的因素1.材料的孔隙率和孔隙特征2.材料的吸水饱和程度3.材料的强度材料的热性质导热性:材料传导热量的能力用“导热系数”来表示21QAt TT几种典型材料及物质的导热系数热容量:材料加热时吸收热量,冷却时放出热量的能力.用“比热”来表示比热:表示1kg的材料,温度升高1K时所吸收的热量,或降低1K时放出的热量21Qcm TT几种典型材料及物质的比热热变形性:是指材料在温度变化时其 尺寸的变化.用”线膨胀系数“来表示21LLtt材料的力学性质包括:强度及变形两个方面材料的强度:材料可抵抗外力作用而引

5、 起破坏的最大能力.FfA按照受力的不同,强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度。Fl232F lfb hbh比强度：按单位质量计算的材料强度，其值等于材料的强度与其表观密度之比。用于衡量材料的轻质高强性能材料的弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质.EE是衡量材料抵抗变形能力的一个指标塑性：在外力作用下材料产生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质。塑性变形不可逆脆性：在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料无明显的塑性变形而又突然破坏的性质。脆性材料的特点：1.抗压强度高；2.抗拉强度低.韧性:在冲击、震

6、动荷载作用下，材料能吸收较大的能量，产生一定的变形而不致被破坏的性能。KKAA硬度：材料表面能抵抗其他较硬物体压入或刻划的能力。天然石材的硬度用“刻划法”表示；金属材料的硬度用“压入法”表示。耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。12mmBA磨损率材料的耐久性：材料在使用过程中能长久保持原有性质的能力。耐久性是一个综合指标：抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等。外界的破坏作用物理作用化学作用生物作用干湿变化 温度变化冻融变化酸、碱、盐水溶液及气体的侵蚀昆虫、菌类产生的蛀蚀、腐朽提高材料耐久性的作用延长建筑物的使用寿命；减少使用期间的维修费用。提高材料耐久性的措施1.减轻大气或周围介质对材料的破

7、坏作用；2.提高材料本身对外界作用的抵抗能力；3.采用其他材料保护主体材料免受破坏。1.某工地所用卵石材料的密度2.65kg/m3， 表观密度为2.61g/cm3,堆积密度为1680 kg/m3,计算此石子的孔隙率与空隙率?2.有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下 重2900g，其绝干质量为2550g。 经干燥并磨成细粉后取50g，用排水法测 得绝对密实体积为18.62cm3.试计算该砖 的吸水率、密度、孔隙率?3.某石材在气干、绝干、水饱和状态下测得 抗压强度分别为174、178、165MPa，求该 石材的软化系数，并判断该石材可否用于 水下工程？1.含水率为4%的湿砂重100g，其中水的重量

8、4g。2.热容量大的材料导热性大，受外界气温影响室内温度变化比较快。3.材料的孔隙率相同旱，连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。4.从室外取重为G1的砖一块，浸水饱和后重为 G2，烘干后重为G3，则砖的质量吸水率为W=（G2-G3）/G1。5.同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。判断是非题6.将某种含水的材料，置于不同外部环境中，分别测得其密度，其中以干燥条件下的密度最小。7.吸水率小的材料，其孔隙率是最小。8.材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。9.在进行材料抗压强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。10.材料在进行强度试验时，加荷速度快者较加荷速度慢者的

9、试验结果值偏小。.材料的吸水性（）表示，吸湿性用（）表示。.材料耐水性的强弱可以用（）来表示，材料耐水性愈好，该值愈（）。.称取松散密度为1400 kg/m3的干砂200g， 装入广口瓶中，再把瓶中注满水，这时称 重为500g。已知空瓶加满水时的重量为 377g，则该砂的表观密度（），空隙 率为（）。填空题.同种材料的孔隙率愈（ ），材料的强度愈高； 当材料的孔隙率一定时，（ ）孔隙率愈多，材 料的绝热性愈好。.当材料的孔隙率增大时，则其密度（ ）， 松散密度（ ），强度（ ），吸水率（ ）， 抗渗性（ ），抗冻性（ ）。.材料作抗压强度试验时，大试件测得的强度值 偏低，而小试件相反，其原因是

10、（ ）和（ ）。选择题1.普通混凝土标准试件经28d标准养护后测得抗压强度为22.6MPa,同时又测得同批混凝土水饱后的抗压强度为21.5 MPa,干燥状态测得抗压强度为24.5 MPa,该混凝土的软化系数为( ).A.0.96 B.0.92 C.0.13 D.0.882.材料的抗渗性指材料抵抗( )渗透的性质.A.水 B.潮气 C.压力水 D.饱和水3.有一块砖重2625g,其含水率为5%,该湿砖所含水量为( ). A.131.25g B.129.76 C.130.34 D.1254.材料的耐水性指材料( )而不破坏,其强度也不显著降低的性质. A.在水作用下 B.在压力水作用下 C.长期有饱和水作用下 D.长期在湿气作用下5.材料吸水后,将使材料的( )提高. A.耐久性 B.强度及导热系数 C.密度 D.表观密度和导热系数6.通常材料的软化系数为( )时,可以认为是耐水 材料. A.0.95 B. 0.85 C. 0.757.含水率为5%的砂220kg,将其干燥后重量是( )kg. A.209 B.209.52 C.2108.材质相同的A、B两种材料,已知表观