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1、掌握目的取决于第一章第一章.土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质第一节第一节.材料的基本物理性质材料的基本物理性质闭口孔隙开口孔隙实 体开口孔隙闭口孔隙实体V实实V闭闭V开开Vo孔隙体积 V孔孔=V开开 +V闭闭空 隙V空空堆积体积 Vo=Vo+V空空=V实实+V开开+V闭闭+V空空表观体积 Vo=V实实+V孔孔=V实实+V开开+V闭闭VoV孔孔V空=V空iV0=V0i1 1.密度密度 2.2.表观密度表观密度 3.3.堆积密度堆积密度 式中：V V实体体积,李氏密度瓶测V V 式中：V V0表观体积，表面封蜡测V V0表观密度又称容重，分式中：V V0堆积体积，容量筒测V V0干容重
2、湿容重饱水容重4.4.孔隙率孔隙率 5.5.开口孔隙率开口孔隙率 6.6.闭口孔隙率闭口孔隙率 7.7.空隙率空隙率 孔隙、孔隙率与孔隙孔隙、孔隙率与孔隙(形态形态)特征特征 粗孔与细孔粗孔与细孔 毛细孔使材料吸水率增大、耐久性 降低。一般来说粗孔不易吸满水，微细孔隙吸水率非常大.开孔与闭孔开孔与闭孔 开孔相对闭孔对材料强度、保温性、耐久性更不利.或增加闭口孔隙，可提高材料保温性、耐久性.V V实实 =170 =170 cmcm3 3V V实实+V V闭闭=190 =190 cmcm3 3V V实实+V V开开+V V闭闭=230 =230 cmcm3 3 某材料干燥试样重450g，浸入水中吸
3、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,表观密度0,开口孔隙率PK,闭口孔隙率PB。思路：同理：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。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解解:受控于 一一.强度强度 1.1.定义定义 材料在外力作用下抵抗破坏的能力 2.2.分类分类 抗压、抗拉、抗剪、抗弯(折).抗压、抗拉、抗剪
4、强度公式 式中：f f 强度（MPa）；A 受力面积（mm2）；F max 最大破坏荷载（N）.抗弯（折）强度f f 分一点、两点加荷。公式见教材 3.3.比强度比强度 材料的强度与其表观密度之比。是衡量材料轻质、高强的指标。例:直径为18mm的钢筋,最大破坏荷载460KN,求其抗拉强度f f第二节第二节.材料的基本力学性质材料的基本力学性质4.4.强度与强度等级强度与强度等级 .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。.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
5、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.5.5.影响材料强度的因素影响材料强度的因素 材料的组成、结构与构造：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。孔隙率与孔隙特征：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。试件的形状和尺寸：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
6、。加荷速度：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。试验环境的温度、湿度：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。受力面状态：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二.弹性与塑性 1.弹性 2.塑性 砼、钢筋-均为弹塑性材料 三.脆性与韧性 1.脆性 抗压强度比抗拉强度高八倍以上 脆性材料特征 适合作受压构件,不适合作受拉构件 不适合承
7、受冲击、振动荷载 2.韧性 抗震结构、承受动荷载的结构需要考虑材料的韧性 静荷载作用时不产生加速度的荷载。如结构自重 动荷载作用时产生加速度的荷载。如冲击、振动荷载 第三节第三节.材料的耐久性材料的耐久性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0 (1571kg/m3)(2)质量吸水率 Wm (2%)(3)表观密度0 (2530kg/m3)(4)空隙率P (37.9%)2.某材料在吸水饱和时的容重 0饱为1600kg/m3，体积吸水率 Wv为15%。试计算该材料:(1)干容重0干 (1450kg/m3)(2)质量吸水率 Wm (10.3%)(3)开口孔隙率 P k k (15%)(4)若材料的密度为2.6g/cm3,求孔隙率P (44.2%)