土木工程材料与实训（第三版）课件 2-项目一：工程材料的基本性质

《土木工程材料与实训》配套课件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS课程目录04项目三：混凝土03项目二：水泥02项目一：建筑材料的基本性质01绪论08实验1~1007项目六：沥青06项目五：钢材05项目四：建筑砂浆项目1.材料的物理性质三、相关练习二、材料与水有关的性质一、材料与质量有关的性质

讲述各种密度之前先来了解以下一个固体物质它的各种自然状态下体积的关系

1.固体（实体）2.闭口孔隙3.开口孔隙

一、材料与质量有关的性质VV’V0´1.材料的体积组成含孔材料体积（举例：混凝土）公式：材料＋孔体积

——材料自然状态下的体积散粒状材料的体积（举例：碎石）公式：材料＋孔体积＋空隙体积

——材料堆积体积2.材料的密度、表观密度和堆积密度（1）密度定义：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。单位g/cm3或kg/m3。测定方法：李氏瓶法、排水法、几何法2.材料的密度、表观密度和堆积密度（1）密度对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等。量测几何体积－称重－代入公式对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材等。磨成细粉材料磨得越细，测得的密实体积数值就越精确。（2）表观密度：材料在自然状态（孔隙+实体）下单位体积的干质量。

两种密度区别：m为材料的烘干质量；

v不同，可为实体体积，表观体积

密度表观密度若m为自然气干质量，则称为表观密度。

(测试方法不同，获得体积大小不同）（2）表观密度测量对形状规则的材料：砖、混凝土、石材。量测几何体积－称重－代入公式对形状不规则的材料：砂、石子

测定方法：可用排液法测得（2）表观密度2）测量对形状规则的材料：砖、混凝土、石材。量测几何体积－称重－代入公式举例：混凝土拌合物（2）表观密度2）测量对形状不规则的材料：砂、石子排水法举例：干砂称量干砂重量m记录量筒中的水量V1将干砂放入量筒，记录量筒读数V2计算表观密度ρ视频1（砂表观密度试验）12

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。砖的尺寸为240×115×53mm，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。试计算该砖的密度、表观密度。例题113解：密度：表观密度：例题1解答（3）堆积密度1）定义：散粒状材料在自然堆积状态下（孔隙+实体+间隙）单位体积的质量。（3）堆积密度2）测量（用既定容积的容器测定）容器法：散粒材料装入容器－量测体积－称净重－代入公式（3）堆积密度将容量筒内材料刮平，容量筒的容积即为材料堆积体积视频2（细骨料堆积密度试验）小结：密度、表观密度、堆积密度之间是什么样的关系呢？密度＞表观密度＞堆积密度为什么呢？答：1、自然状态下的体积＝绝对密实体积＋孔隙体积；2、堆积体积＝密实体积＋孔隙体积＋间隙体积。几种密度的比较

在工程中，计算材料和构件的自重、材料的用量，以及计算配料、运输台班和堆放场地时，经常要用到材料的密度、表观密度以及堆积密度等数据。

比较项目实际密度表观密度堆积密度材料状态绝对密实自然状态堆积状态材料体积VV0计算公式应用判断材料性质用量计算、体积计算练习1

有一个2L的容器，自然堆满碎石后，碎石重3.25kg；从中取出50g碎石磨细成粉，用排水法测定其体积，量筒初始刻度为300ml，放入石粉后刻度变为322.5ml。求：（1）该碎石的堆积密度（2）该碎石的密度（4）密实度与孔隙率1）密实度定义：材料体积内被固体物质所充实的程度。反映材料的致密程度。用D表示。对于绝对密实材料，因ρ0=ρ，故密实度D=1或100%。对于大多数土木工程材料，因ρ0

＜ρ，故密实度D＜1或D＜100%（4）密实度与孔隙率2）孔隙率定义：指材料体积内，孔隙体积与总体积之比。用P表示。影响材料的：强度、吸水性、耐久性等如果材料处于干燥状态：（5）填充率与空隙率1）填充率定义：指散粒材料在堆积体积中被其颗粒填充的程度。反映散粒材料堆积的致密程度。用D'表示。（5）填充率与空隙率2）空隙率散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的比率。比较项目孔隙率空隙率适用场合个体材料内部堆积材料之间作用可判断材料性质可进行材料用量计算计算公式孔隙率与空隙率的区别例题2已知某石子的密度为2.65g/cm3,表观密度为2.61g/cm3,堆积密度为1685Kg/m3,试计算该石子的孔隙率和空隙率。

26解：孔隙率：空隙率：例题2解答二、材料与水有关的性质1.亲水性与憎水性概念亲水性材料θ≤90°混凝土、石材、陶瓷、砖憎水性材料θ＞90沥青、油漆、塑料

1.亲水性与憎水性材料的特征：

材料的亲水性与憎水性主要取决于材料的组成与结构：有机材料（沥青、塑料、油漆等）一般是憎水性，无机材料（砼、石、钢筋等）都是亲水性。

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。

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。二、材料与水有关的性质2.吸水性材料在水中吸收水分的性质。吸水性大小用吸水率表示。质量(Wm)吸水率：指材料吸水饱和时,吸收的水分重量占材料干燥时的百分率.

Wm=(mb–mg)/mg×100％二、材料与水有关的性质3.吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质。吸湿性大小用含水率表示。Wh—材料含水率，%；mh—材料吸湿状态下的重量，g；mg—材料干燥状态下的重量，g。视频3（细骨料含水率试验）吸水率与含水率的区别比较项目吸水率含水率适用场合在水中吸收水分在空气中吸收水分表示方法吸收水分的质量比或体积比吸收水分的质量比吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率例题3

有一块亲水材料，经烘干后称重，得到其质量为80g，在潮湿空气中放置了3天后，称其质量为86.2g；随后将其放置于水中72小时，取出后擦干表面，称得其质量为92g。求：该材料的含水率及吸