最新密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、开口孔隙率、闭口孔隙率-的定义和区别幻灯片.ppt

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1、密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、开口孔隙率、闭口孔隙率-的定义和区别1.1材料科学的基本理论1.2材料的基本物理性质（1）密度第1章土木工程材料的基本性质1.固体2.闭口孔隙3.开口孔隙绝对密实状态下（不含孔隙情况下），单位体积的干质量。如何测量？李氏瓶测定“绝对密实体积”密度：绝对密实状态下（不含孔隙情况下），单位体积的干质量。三种密度的比较密度表观密度堆积密度对应体积实体体积实体体积＋开口、闭口孔隙体积实体体积＋开口、闭口孔隙体积＋空隙体积对应质量呢？干重！1.2.2材料的密实度与孔隙率（1）密实度：表示材料内被固体所填充的程度。（

2、2）孔隙率：材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。1.2.3材料的填充率与空隙率（1）填充率：表观体积（包括颗粒的固体、开口闭口孔隙）与堆积体积的比值。（2）空隙率：空隙体积与堆积体积的比值。空隙率可作为控制混凝土骨料的级配及计算砂率的依据。P18习题1.4（1）求表观密度（2）求空隙率1.2.4材料与水相关的性质1亲水与憎水1.2.4材料与水相关的性质1亲水与憎水润湿边角:当材料与水接触时，在材料、水以及空气三相的交点处，作沿水滴表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润湿边角，θ角愈小，表明材料愈易被水润湿。亲水性材料（θ≤

3、90°），如砖、石材、混凝土、钢材、木材等。憎水性材料（θ＞90°），如沥青、石蜡等。2材料的吸水性与吸湿性1）含水率例：100g土中含水20g，该土的含水率为20％，对吗？2)吸水性、吸水率材料与水接触吸收水分的性质称为吸水性。材料吸水饱和时的含水率称为吸水率。材料具有细微而连通的孔隙，则其吸水率较大；封闭或粗大的孔隙材料，其吸水率较低。不同材料的吸水率差别很大。（X）2材料的吸水性与吸湿性3）吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。吸湿作用一般是可逆的，最后与空气湿度达到平衡，平衡时的含水率称为平衡含水率。保温材料吸湿后，将

4、大大降低其保温隔热性能，要特别注意采取有效防护措施。木材的吸湿性特别明显。3材料的耐水性材料抵抗水的破坏作用的能力称为材料的耐水性。狭义耐水性指水对材料力学性质及结构性质的劣化作用。定向吸附，劈裂破坏；吸水膨胀，开裂破坏；物质溶解，孔隙增大。在设计长期处于水中或潮湿环境中的重要结构时，必须选用软化系数＞0.85的材料。4.材料的抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。抗渗性是决定材料耐久性的主要指标。材料的抗渗性通常用渗透系数表示。渗透系数的物理意义是：一定厚度的材料，在一定水压力下，在单位时间内透过单位面积的水量。4.材料的抗渗性材料

5、的抗渗性与材料内部的孔隙率特别是开口孔隙率有关，开口空隙率越大，大孔含量越多，则抗渗性越差。地下建筑及水工建筑等，因经常受压力水的作用，所用材料应具有一定的抗渗性。对于防水材料则应具有好的抗渗性。练习某材料的密度为2.68g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1035g，试求该材料的孔隙率、吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。吸水率＝105/930=11.3%1.3材料的基本力学性质1.3.1材料的理论强度实际强度往往远小于理论强度，为什么？材料性质不均匀，缺陷：微裂纹，微孔隙。应力

6、集中。“千里之堤，溃于蚁穴。”应力:单位面积上的内力。应力单位:MPa,KPa,Pa,N/m21.3.2材料的强度强度：材料破坏时所承受的极限应力值。根据所受外力的作用形式不同材料强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗弯（抗折、弯拉）强度、抗剪强度等。例题：P18，题1.2。饱水抗压强度＝185/(0.115*0.12)=13406kPa=13.4MPa干燥抗压强度＝207/(0.115*0.12)=15000kPa=15MPa软化系数＝13.4/15=0.893>0.85，故可用于常与水接触的工程结构物。材料的“物尽其用”砖、石、混凝土：抗压

7、强度较高，抗拉强度较低。钢材：抗压强度及抗拉强度均较高。强度与孔隙率的关系：孔隙率越大，强度越-----?。同一种材料的强度分级：C30（强度为30MPa的混凝土），C50?HPB235（强度为235MPa的热轧光圆钢筋）HRB335（强度为335MPa的热轧带肋钢筋）。低1.3.3弹性与塑性材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质称为弹性。可完全恢复的变形称为弹性变形。材料在外力作用下，当应力超过一定限值时产生显著变形，且不产生裂缝或发生断裂，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸的性质称为塑性。不可恢复的变形称为

8、塑性变形。实际上，单纯的弹性材料是没有的，大多数材料在受力不大的情况下表现为弹性，受力超过一定限度后则表现为塑性，所以可称之为弹塑性材料。1.3.4脆性与韧性材料受外力作用，当外力达一定值时，