基本性质课件

材料性质（性能）（特性）合理应用技术要求

物理性质掌握目的

化学性质

力学性质

耐久性取决于

材料组成

材料结构试验条件第一章.土木工程材料的基本性质检验检测

材料组成化学组成矿物组成相组成

材料结构宏观结构细观结构微观结构纳观结构晶体结构玻璃体结构胶体结构试验条件试件形状、尺寸试件表面状况、含水状态试验温、湿度；加荷速度定义特征晶体结构玻璃体结构定义特征胶体结构定义特征质点在空间按特定的规则呈周期性排列特定的几何外形；各向异性(金属材料除外)；固定的熔点，化学稳定性高高温熔融物经急冷后，质点来不及按一定的规则排列便凝固成固体各向同性；导热性较低；无固定的熔点；化学稳定性差(即，活性高)分散相分散在连续相介质中形成的分散体系较强的吸附力和粘结力；比晶体和玻璃体结构强度低、变形大闭口孔隙开口孔隙实体开口孔隙闭口孔隙实体V实V闭V开Vo孔隙体积

V孔=V开+V闭空隙V空堆积体积

Vo'=Vo+V空=V实+V开+V闭+V空表观体积

Vo=V实+V孔=V实+V开+V闭Vo'V孔V空=ΣV空iV0=ΣV0i1.密度

2.表观密度

3.堆积密度

式中：V—实体体积,李氏密度瓶测V

式中：V0—表观体积，表面封蜡测V0表观密度又称容重，分式中：

V0′—堆积体积，容量筒测V0′干容重湿容重饱水容重4.孔隙率

5.开口孔隙率

6.闭口孔隙率

7.空隙率

V实=170cm3V实+V闭=190cm3V实+V开+V闭=230cm3

某材料干燥试样重450g，浸入水中吸水饱和后，排出水的体积为190cm3；取出后用湿布抹干再浸入水中，排出水的体积为230cm3；试样磨细后烘干再浸入水中，排出水的体积为170cm3。求该材料的密度ρ,表观密度ρ0,开口孔隙率PK,闭口孔隙率PB。思路：∵∴同理：例题二.材料与水有关的性质1.亲水性憎水性润湿(边)角≤90°—亲水性材料＞90°—憎水性材料水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的吸引力大于水分子与材料分子之间的吸引力2.吸水性材料在水中吸收水分的性质指标—重量吸水率、体积吸水率3.吸湿性材料在空气中吸收水分的性质指标—含水率吸(含)水率增大，对材料的许多性质有不良影响：

——如容重增加、体积膨胀、导热（系数）性增大，强度及抗冻性下降等。

6.材料的含水状态干燥(即，绝干)状态4.耐水性材料抵抗水的破坏作用的能力指标—软化系数：软化系数增大，材料的耐水性愈好，反之，材料的耐水性愈差。工程中将软化系数大于0.85的材料称为耐水材料5.抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质指标—渗透系数：渗透系数越大，抗渗性越差。抗渗等级：P4、P6、P8、P10、P12等。

其中：P12表示材料能够承受的最大水压为1.2MPa气干状态饱和面干状态湿润状态8.重量吸水率

9.体积吸水率二者关系10.含水率

某材料饱水容重0饱=1900㎏/m3，体积吸水率wv=46%，求其干容重0解:例题三.材料与热有关的性质1.导热性材料两侧存在温差时,热量由一侧传至另一侧的性质愈小，材料的保温隔热性能愈好，或绝热性能愈好。工程界将0.23W/(m•k)的材料，称为绝热材料，或节能材料指标—导热系数材料组成与结构材料的孔隙率材料的孔隙特征材料的含水状态受控于最好的绝热材料为静止（态）空气，其=0.023W/(m•k)；房建中采用的空心砖(砌块)、加气砼砌块中含有较多的静态空气，是良好的节能材料。2.热容量材料加热时吸收热量，冷却时放出热量的性质指标—比热容比热容大的材料，热容大，有利于建筑物内部温度稳定3.热胀冷缩材料随温度变化时其尺寸变化的性质指标—线膨胀系数用于计算材料在温度变化时——引起的变形或产生的温度应力建筑物的围护结构宜选用—比热容大、导热系数小的材料4.保温隔热保温—防止室内热量的散失隔热—防止室外热量的进入4.强度与强度等级

⑴.强度等级：

材料常根据极限强度的大小,划分为不同的强度等级或标号。我国过去的规范中采用标号值；目前我国的规范中采用强度等级值。

⑵.强度和强度等级的区别与联系：

区别：a.强度与强度等级的定义不同。强度是实测值，强度等级是人为规定的强度范围。b.强度指的是材料的极限值，是唯一的，每一强度等级则包含一系列强度值。

联系：

某一材料强度等级的确定必须以其极限强度值为依据.5.影响材料强度的因素

⑴材料的组成、结构与构造：

材料的强度与其组成及结构有关，即使材料的组成相同，其构造不同，强度也不一样。

⑵孔隙率与孔隙特征：

材料的孔隙率愈大，则强度愈小。对于同一品种的材料，其强度与孔隙率之间存在近似直线的反比关系。一般表观密度大的材料，其强度也大。

⑶试件的形状和尺寸：

受压时，立方体试件的强度值要高于棱柱体试件的强度值，相同材料采用小试件测得的强度较大试件高。

⑷加荷速度：

当加荷速度快时，由于变形速度落后于荷载增长的速度，故测得的强度值偏高，反之，因材料有充裕的变形时间，测得的强度值偏低。⑸试验环境的温度、湿度：

温度高、湿度大时，试件会有体积膨胀，材料内部质点距离加大，质点间的作用力减弱，测得的强度值偏低。⑹受力面状态：

受力面的平整度，润滑情况等。试件表面不平或表面涂润滑剂时，所测强度值偏低。混凝土路面砖抗折强度试验混凝土路面砖抗压强度试验1.一质量为4.1kg，体积为10L的容量筒，内部装满最大粒径为20mm的碎石，称得总质量为19.81kg。向上述容量筒内注水，待石子吸水饱和后再注满水，称得其时总质量为23.91kg。将此吸水饱和的石子用湿布擦干表面，称得石子的质量为16.02kg。试求该碎石:(1)堆积密度ρ0′(1571kg/m3)

(2)质量吸水率Wm

(2%)

(3)表观密度ρ0

(2530kg/m3)

(4)空隙率P′(37.9%)2.某材料在吸水饱和时的容重ρ0饱为1600kg/m3，体积吸水率Wv为15%。试计算该材料:(1)干容重ρ0干(1450kg/m3)

(2)质量吸水率Wm(10.3%)