土木工程材料重点总结

《土木工程材料重点总结》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、建筑材料第一章绪言1.1土木工程材料的分类⒈按材料的化学成分分类：⑴无机材料。①金属材料。钢、铁、铝等。②非金属材料。石、玻璃、水泥、混凝土等。③金属-非金属复合材料。钢筋混凝土等。⑵有机材料。木材、石油沥青、塑料等。⑶有机-无机复合材料。①无机非金属-有机复合材料。②金属-有机复合材料。⒉按功能分类;⑴结构材料—主要作用承重的材料，如梁、板、柱所用材料。⑵功能材料—主要利用材料的某些特殊功能，如用于防水、保温、装饰等的材料。1.2材料的基本状态参数1.2.1材料的密度、表观密度和堆积密度1.2.1.1密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量，称为密度。ρ=m/V。ρ—材

2、料的密度，g/cm²；m—材料在干燥状态下的质量，g；V—材料在绝对密实状态下的体积，cm³。绝对密实状态下的体积，是指不包括材料内部孔隙的固体物质的实体积。常用的土木工程材料中，除了钢、玻璃、沥青等认为不含孔隙外，绝大多数都含有孔隙。测定含孔材料绝对密实体积的简单方法，是将该材料磨成细粉，干燥后用排液法测得的粉末体积，即为绝对密实体积。一般要求细粉的粒径至少小于0.20mm。1.2.1.2表观密度材料在自然状态下单位体积的质量称为表观密度。ρo=m／Vo。ρo—材料的表观密度，kg/m³；m—材料的质量，kg；Vo—材料在自然状态下的体积，m³。所谓自然状态下的体积，

3、是指包括材料实体积和内部孔隙的外观几何形状的体积。测定材料自然状态下的体积，若材料外观形状规则，可直接度量外形尺寸，按几何公式计算。若外观形状不规则，可用排液法求得，为了防止液体由孔隙渗入材料内部而影响测值，应在材料表面涂蜡。1.2.1.3堆积密度散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量，称为堆积密度。ρo′=m∕Vo′。ρo′——散粒材料的堆积密度，kg∕m³；m—散粒材料的质量，kg；Vo′—散粒材料的自然堆积体积，m³。散粒材料堆积状态下的外观体积，既包含了颗粒自然状态下的体积，又包含了颗粒之间的空隙体积。散粒材料的堆积体积，常用其所填充满的容器的标定容积来表示。1

4、.2.2材料的孔隙和空隙1.2.2.1材料的孔隙孔隙从两个方面对材料产生影响：①孔隙的多少②孔隙的特征材料中含有孔隙的多少常用孔隙率表征。孔隙率是材料内部孔隙体积VP占材料总体积VO的百分率。孔隙率p=（VO-V）∕VO*100%.与孔隙率相对应的是密实度，即材料内部固体物质的实体积占材料总体积的百分率。密实度D=V∕VO*100%=ρo∕ρ*100%=1-ρ材料的孔隙特征。⑴按孔隙尺寸的大小。分为微孔、细孔和大孔。⑵按孔隙之间是否相互贯通。分为孤立孔和连通孔。⑶按孔隙与外界之间是否连通。分为开口孔和封闭孔。1.2.2.2材料的空隙散粒材料颗粒间的空隙体积VS占堆积体积

5、的百分率。空隙率p′=（VO′-Vo）∕Vo′*100%=（1-ρo′∕ρo）*100%与空隙率相对应的是填充率，即颗粒的自然状态体积占堆积体积的百分率。填充率D′=Vo∕Vo′*100%=ρo′∕ρo*100%=1-ρ′1.3材料的力学性质1.3.1强度与比强度材料的抗拉、抗压、抗剪强度，可用下式计算：f=P∕A。式中f—抗拉（或抗压或抗剪）强度，MPa；P—材料破坏时的最大荷载，N；A—受力面面积，mm²。材料的抗弯强度计算。一种是试件在二支点的中间受一集中荷载作用，公式为：ff=3PL∕2bh²。式中ff—抗弯强度，MPa；P—试件破坏时的最大荷载，N；L—二支点

6、之间的距离，mm；b，h—试件截面的宽度和高度，mm。另一种是在试件两支点的三分点处作用两个相等的集中荷载，公式为：ff=PL∕bh²。影响材料强度的因素，除了材料的组成外，材料的孔隙率增加，强度将降低；材料的含水率增加，温度升高，一般强度也会降低；另外，试件尺寸大的比小的强度低，加荷速度较慢或表面不平等因素均会使强度值偏低。承重的结构材料，除了承受外荷载力，尚需承受自身重力。因此不同强度材料的比较，可采用比强度指标。比强度是指单位体积质量的材料强度，它等于材料的强度与其表观密度之比。它是衡量材料是否轻质、高强的指标。1.3.2材料的弹性与塑性材料在外力作用下产生变形，

7、当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质，称为弹性。这种可恢复的变形称弹性变形。材料在外力作用下产生变形，若去除外力，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质，称为塑性。此种不可恢复的变形称为塑性变形。1.3.3脆性和韧性材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质，称为脆性。材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质，称为韧性。1.4材料与水有关的性质1.4.1材料的亲水性与憎水性图中材料、水和空气的三相交叉点处沿水滴表面作切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润湿边角。当θ≤90º时，材料