土木工程材料课件——基本性质.pptVIP

第 1 章 土木工程材料基本性质;一、材料与质量有关的性质;材料内部体积构成; 干燥材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部固体物 质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。一般以Ｖ 表 示。 一般将材料磨成规定细度的粉末，用排开液体的方法得 到其体积。 实际工程中所使用的钢材、玻璃等材料一般情况下认为 是绝对密实状态。;; 材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观 体积（含内部孔隙）。一般以V0 表示。 形状规则的材料可根据其尺寸计算其自然体 积；形状不规则的材料可先在材料表面涂腊，然 后用排开液体的方法得到其自然体积。 ;;材料的堆积体积 定义：粉状或粒状材 料，在堆积状态下的 总体外观体积。 特征：松散堆积状态 下的体积较大，密实 堆积状态下的体积较 小。一般以 V1 表示。; 几种密度的比较;吸水 率; 材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料 总体积的百分率。 空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充 的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与 计算砂率的依据。;;三、材料与水有关的性质;（ａ）亲水性材料 （ｂ）憎水性材料; 材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材 料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子 作用力，大于水分子相互之间的内聚力；憎水性 材料与水分子之间的作用力，小于水分子相互之 间的内聚力。;2、材料的吸水性 材料在水中吸收水分的能力，称为材料的吸水性。 吸水性的大小以吸水率来表示。 （1） 质量吸水率 质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占 材料在干燥状态下的质量百分比，并以Wm表示。; （2） 体积吸水率 体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占 材料自然体积的百分率，并以WV表示。;3、材料的吸湿性 材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的 性质。用含水率Ｗh表示 ;吸水率与含水率的区别;4、 材料的耐水性 材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏， 强度也不显著降低的性质。材料耐水性的指标用软化系数 KR表示： 式中： KR —— 材料的软化系数； fb —— 材料吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）； fg —— 材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。;软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。 一般材料吸水后，水分会分散在材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，强度则有不同程度的降低。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。;软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将KR＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75 。 ; 5、抗冻性 （1）抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。 （2）材料吸水后，在负温作用条件下，水在材料毛细孔内冻结成冰，体积膨胀所产生的冻胀压力造成材料的内应力 增大，会使材料遭到局部破坏。 随着冻融循环的反复，材料的破坏作用逐步加剧，这种破坏称为冻融破坏。 ; （3）抗冻性以试件在冻融后的质量损失和强度损失不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。 （4）材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等，分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环。 ; 影响抗冻性的因素 1、密实度（孔隙率） 密实度越高则其抗冻性越好。 2、孔隙特征 开口孔隙越多则其抗冻性越差。 3、材料的强度 强度越高则其抗冻性越好。 4、材料的耐水性 耐水性越好则其抗冻性也越好。 5、材料的吸水量大小 吸水量越大则其抗冻性越差。;6、材料的抗渗性 抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。用渗 透系数或抗渗等级表示。 （1）渗透系数K : 式中：K——渗透系数（cm / h）; Q——渗水量（cm3 ）; A——渗水面积(cm2)； H——材料两侧的水压差（cm） d——试件厚度 （cm）；t——渗水时间 （h）。 材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。;（2） 抗渗等级 材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时