土木工程材料基础知识

《土木工程材料基础知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、材料的基本性质：1.密度：是指材料在干燥绝对密实状态下单位体积的质量。(不随环境而变)公式：ρ=MV，测量方法：磨碎用李氏密度瓶测量；2.表观密度:是指材料在自然状态下单位体积的质量。公式:ρ0=MV0,测量方法：直接测几何尺寸或是在表面涂蜡用排水置换法测量体积；（注：表观密度通常是指在气干状态下，在烘干状态下是干表观密度）3.堆积密度:是指粉状或粒状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。公式：ρ'0=MV'04.密实度：材料内部材料的体积所占总体积的百分比。公式：D=VV0×100%=ρ0ρ×100%5.孔隙率：指散粒或粉状材料颗粒

2、之间的空隙体积占总体积的百分率.公式：P=V0-VV0=1-VV0×100%=1-ρ0ρ×100%=1-D6.填充率：颗粒或粉状材料中材料表观密度占堆积密度的比值。公式：D'=V0V'0×100%=ρ'0ρ0×100%7.空隙率:颗粒或粉状材料在堆积体积内空隙占总体积的比率。公式：P'=V'0-V0V'0×100%=1-V0V'0×100%=1-ρ'0ρ0×100%=1-D'8.孔隙率的影响:(1)表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发

3、生变化，则表观密度会发生变化。(2)对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。(3)对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。(4)对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。(5)对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。(6)对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、

4、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。(7)闭空孔含量愈大，则材料的保温性能愈好、耐久性愈好。9.亲水性和憎水性的判断：润湿角θ，θ≤90是亲水材料，θ>90是憎水材料；10.吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。表示方法：含水率W含=M含-M干M干×100%11.吸水性：材料在浸水状态下吸收水分的能力，用吸水率表示①质量吸水率：指材料吸水饱和时，所吸水量占材料干质量的百分比W吸=M吸-M干M干×100%.②体积吸水率指材料吸水饱和时，所吸水的

5、体积占材料自然体积的百分比W吸=V水V干×100%③体积吸水率和质量吸水率的关系：WV=Wm×ρ0×1ρw(ρ0是干燥状态下材料的表观密度，ρw是水的密度)12.吸水和吸湿导致材料自重增加，体积变大，抗冻性和耐久度及保温性降低；13.材料的耐久性：是指材料在使用过程中，能长期抵抗各种环境因素而不破坏，且能保持原有性质的性能,它是一个综合指标。提高耐久性措施：一是提高材料本身的密实性；二是在材料表面覆盖保护14.弹性模量：用E表示。材料在弹性变形阶段内，应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值越大，使材料发生一定弹性变形的

6、应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小，抵抗变形能力越强1.韧性：在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。2.耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不显著降低的性质，表示方法——软化系数：材料在吸水饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比KR=fb/fg软化系数大于0.85的材料通常可以认为是耐水材料；对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料，软化系数不得低于0.85；对于受潮较轻或次要结构所用的材料，软化系数不宜小于0.753.抗渗性：材料抵抗压力水的性质，表示方法

7、—⑴抗渗系数，Ks=QdAtH,⑵抗渗等级：P2.P4分别表示抗0.2MPa，0.4MPa的水压；4.热容量是指材料在温度变化时吸收和放出热量能力的大小，其大小用比热容来表示；5.导热性：传导热量的能力，表示方式——导热系数,λ=Qd∆TAt，材料的导热系数越小，材料的绝热性能就越好。影响导热性的因素:材料的表观密度越小，其孔隙率越大，导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大，当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大，导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮；6.防潮材料受潮后，其热导率增大，由于在材料的空隙中有了

8、水分（包括水蒸汽和液态水）后，除孔隙中剩余的空气分子的导热、对流外，部分孔壁结成冰，导热率将更大。表观密度小的材料，孔隙率高，热导率小。孔隙率相同条件下，孔隙尺寸大，热导率大。孔隙互相连通比封闭而不联通者，热导率大7.影