《土木工程材料 教学课件 ppt 作者 张思梅第1章 土木工程材料的基本性质 1.1 土木工程材料的基本物理性质》由会员分享,可在线阅读,更多相关《土木工程材料 教学课件 ppt 作者 张思梅第1章 土木工程材料的基本性质 1.1 土木工程材料的基本物理性质(18页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1.1 土木工程材料的基本物理性质,材料的密度、表观密度与堆积密度,1.1.1 材料与质量有关的基本物理性质,材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。,材料在自然状态下,单位体积的质量。,材料在堆积状态下,单位体积的质量。,g/cm3,/m3,/m3或g/cm3,1.1.2 密实度与孔隙率,密实度,图1-1 材料孔隙率示意图,密实度是指材料体 积内,被固体物质 所充实的程度。,孔隙率,图1-1 材料孔隙率示意图,孔隙率是指材料体 积内,孔隙体积占 总体积的百分率。,1.1.3 填充率与空隙率,填充率,图1-2 材料空隙率示意图,填充率是指散粒材料 在其堆积体积中,被 其颗粒填充的程度 。,空隙率
2、,图1-2 材料空隙率示意图,空隙率是指散粒材料在 其堆积体积中,颗粒之 间的空隙体积占材料堆 积体积的百分率 。,1.材料的亲水性与憎水性,(a) 亲水性材料,(b) 憎水性材料,1.1.4 材料与水有关的性质,2.吸水性与吸湿性,定义:吸水性是指材料在水中吸收水分的性质,其大小用吸水率表示。,影响吸水性的因素,影响吸水性的因素:,材料的孔隙率;,材料的本身的性质,如亲水性或憎水性;,孔隙构造特征,如孔径大小、开口与否等 。,定义:材料在空气中,吸收空气中水分的性质,称为吸湿性。其大小用含水率表示。,影响吸湿性的因素,影响吸湿性的因素:,材料的孔隙率;,材料的本身的性质,如亲水性或憎水性;,
3、孔隙构造特征,如孔径大小、开口与否等;,周围空气的温度和湿度 。,3.材料的耐水性,定义:材料在长期饱和水作用下,其强度也不显著降低的性质,称为耐水性。其衡量指标为:,软化系数越小,说明材料吸水饱和后的强度降低越多,其耐水性越差。,材料软化系数的要求,工程对材料软化系数的要求,对经常处于水中或受潮严重的重要结构物(如地下构筑物、基础、水工结构)的材料,其K软0.85; 受潮较轻的或次要结构物的材料,其K软0.75; K软0.80的材料,一般称为耐水的材料。,衡量指标: 渗透系数k,单位cm/h k越大,材料的抗渗性越差。,4.材料的抗渗性,定义:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。,Q,抗渗等
4、级Pn,抗渗等级,对于混凝土和砂浆,抗渗性常用抗渗等级(S)表示: S=10H1 H试件开始渗水时的水压力(MPa),影响材料抗渗性的因素:孔隙率、孔隙特征,地下建筑(地铁、人防建筑、地下室)、水工结构、防水材料等均要求较高的抗渗性。,5.材料的抗冻性,定义:材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,强度也不显著降低的性质。,衡量指标:抗冻性指标用抗冻等级Fn表示,表示经过n次冻融循环次数后,质量损失不超过5%,强度损失不超过25%。,冻融破坏的原因,材料有孔且孔隙含水; 水冰,体积膨胀9,结冰压力高达100MPa, 结冰压力超过材料的抗拉强度时,材料开裂; 裂缝的增加也进一步增加了材料的饱水程度, 饱水程度的增加进一步加剧了冻融破坏; 反复多次加剧破坏,最终材料崩溃; 严寒地区道路、桥梁、水坝、堤防、海上钻井平台、跨海大桥等均需考虑冻融破坏。,1.1.5 材料的热工性质导热性,导热性材料传导热量的能力称为导热性。其大小用 热导率()表示。,式中 导热系数(W/m.K) Q传导的热量(J) A热传导面积(m2) d材料的厚度(m) t热传导时间(s) (T2-T1)材料两侧温差(K),