材料基本性質(zhì)part-one

第一章土木工程材料基本性質(zhì)形態(tài)上分材料的孔結(jié)構(gòu)

A－開口孔

B－封閉孔

C－貫穿孔§1－1材料的基本物理性質(zhì)一、材料的基本物理性質(zhì)

二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)

三、材料的熱工性質(zhì)一、材料的基本物理性質(zhì)1.實(shí)密度（密度）（1）定義：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。用ρ表示。（2）實(shí)體積：VA+VB+VC=0用V表示。（3）測(cè)試方法：李氏比重瓶法。ρ=m/V（一）材料的密度2.視密度（近似密度）（1）定義：材料在包含封閉孔狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。用ρ’表示（2）視體積：VB≠0用V’表示。

V’＝V＋VB（3）測(cè)試方法：排水法。ρ’=m/V’3.表觀密度（1）定義：材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。用ρ0表示（2）表觀體積：VA+VB+VC≠0用V0表示。

V0=V+VA+VB+VC（3）測(cè)試方法：規(guī)則幾何外形：a×b×cρ0

＝m/V0不規(guī)則幾何外形：蠟封排水法：V0

＝V排－（m蠟/ρ蠟）4.堆積密度（1）定義：材料在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。用ρ0’表示（2）堆積體積：V空隙≠0用V0’表示。

V0’=V0+V空隙（3）測(cè)試:（二）材料的密實(shí)度與孔隙率1.密實(shí)度（1）定義：材料體積（自然狀態(tài)）內(nèi)固體物質(zhì)的充實(shí)程度。用D表示。（2）計(jì)算公式：

D＝V/V0＝ρ0/ρ2.孔隙率（1）定義：材料內(nèi)部孔隙體積占材料自然狀態(tài)下體積的百分率。用P表示。（2）計(jì)算公式：

P＝V孔/V0=(V0－

V)/V0＝

1－V/V0＝1－D（三）材料的填充率與空隙率1.填充率（1）定義：散粒材料在堆積狀態(tài)下顆粒填充的體積占堆積體積的百分率。用D′表示。（2）計(jì)算公式：D′＝V0/V0′＝ρ0

′/ρ0

2.空隙率（1）定義：散粒材料在堆積狀態(tài)下固體物質(zhì)間空隙體積占占堆積體積的百分率。用P′表示。（2）計(jì)算公式：P′＝1－D′二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料吸水后，其所有的性能都發(fā)生一定程度的改變，但均不利于材料性能的發(fā)揮：1.強(qiáng)度下降；2.耐久性下降；3.保溫性能下降；4.吸聲隔音性能下降；5.導(dǎo)熱性提高。1.親水性（1）定義：當(dāng)材料與水接觸時(shí)，如果水可以在材料表面鋪展開，即可以被水潤(rùn)濕。（2）表示方法：用潤(rùn)濕角θ表示。

θ≤90°

θ＝0°完全被潤(rùn)濕（一）親水性與憎水性2.憎水性（1）定義：材料與水接觸時(shí)，如果水不能在材料表面鋪展開，即可以不被水潤(rùn)濕。（2）表示方法：

90°＜

θ≤180°

θ＝180°完全憎水1.吸濕性（1）定義：材料在空氣中吸收水分的能力。（2）表示方法：用含水率表示。

（二）吸濕性與吸水性2.吸水性（1）定義：當(dāng)材料與水接觸時(shí)，吸收水分的能力。（2）表示方法：用吸水率表示。分為質(zhì)量吸水率和體積吸水率。

（3）飽水系數(shù)：用Kw表示。

Kw≤0.91抗凍性良好1.定義：材料長(zhǎng)期在水中吸收水分的能力。2.表示方法：用軟化系數(shù)表示。

（三）耐水性3.耐水性標(biāo)準(zhǔn)：

K軟≥0.85

耐水材料

K軟≥0.75

一般耐水材料

K軟＜0.75

不耐水材料1.定義：材料抵抗壓力水而不被滲透的能力。2.表示方法：用抗?jié)B系數(shù)表示。

（四）抗?jié)B性3.混凝土、水泥砂漿抗?jié)B性指標(biāo)：抗?jié)B等級(jí),用表示。GB劃分為P2、P4、P6、P8、P10、P12六個(gè)等級(jí)P8指混凝土承受0.8MPa水壓而不滲漏。4.抗?jié)B系數(shù)和抗?jié)B等級(jí)與抗?jié)B性的關(guān)系：

K值越大，抗?jié)B能力越差；P值越大，抗?jié)B能力越好。1.定義：材料在吸水飽和狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)而不破壞，強(qiáng)度也不明顯降低的性質(zhì)。2.表示方法：用抗凍等級(jí)Fn表示。經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)，強(qiáng)度損失≤25％，質(zhì)量損失≤5％。如：混凝土：F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300、F35015～20℃－15～－20℃（五）抗凍性3.作用機(jī)理：水→冰：體積膨脹9％→對(duì)孔壁產(chǎn)生100MPa水壓→孔壁裂紋→強(qiáng)度下降，質(zhì)量損失。冰→水：溫度內(nèi)低外高→溫差＞25℃→溫度應(yīng)力，當(dāng)超過(guò)孔壁承受的應(yīng)力→產(chǎn)生裂縫。三、材料的熱工性質(zhì)1.定義：材料由于溫差而產(chǎn)生熱量的傳遞的性能。2.表示方法：用導(dǎo)熱系數(shù)表示。

（一）導(dǎo)熱性3.λ≤0.175W/m2．K

保溫材料4.影響因素：（1）孔隙率P及孔隙構(gòu)造：P越大，λ越小；封閉孔越多，λ越小。（2）受潮結(jié)凍有關(guān)：λ空氣λ水λ冰