土木工程概论第三讲-复

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1、土木工程概论工程管理专业绪论目的要求：了解土木工程材料的概况，熟悉土木工程材料的分类。定义：土木工程材料种类繁多，为了研究、使用和叙述的方便，可以从不同角度加以分类。常用的分类法：分类：１、按材料来源分类２、按材料功能分类３、按材料组成分类：土木工程材料是土木工程中所使用的各种材料及其制品的总称。一、土木工程材料的定义及分类1、按材料来源分类：按使用部位分类，有天然材料及人造材料。分类实例承重结构材料受力构件所用的材料：砖、钢材、钢筋砼、预应力钢筋砼等非承重结构材料填充墙、内隔墙和其它围护材料：空心粘土砖、石膏板、加气砼砌块等功能材料防水材料、防火材料、装饰材料、吸音、隔

2、声材料、保温隔热材料等2、按材料功能分类分类实例无机材料金属材料黑色金属钢、铁及其合金、合金钢、不锈钢等有色金属铝、铜、铝合金等非金属材料天然石材砂、石及石材制品烧土制品粘土砖、瓦、陶瓷制品等胶凝材料及制品石灰、石膏及制品、水泥及混凝土等玻璃普通平板玻璃、特种玻璃等混凝土及硅酸盐制品混凝土、砂浆和硅酸盐制品有机材料植物材料木材、竹材、植物纤维及制品等沥青材料煤沥青、石油沥青及其制品等合成高分子材料塑料、涂料、胶粘剂、合成橡胶等复合材料有机与无机非金属材料复合金属与无机非金属材料复合金属与有机材料复合聚合物混凝土、玻璃纤维增强塑料等钢筋混凝土、钢纤维混凝土等PVC钢板、有机

3、涂层铝合金板等3、按材料化学成分分类土木工程的物质基础。土木工程材料在建设工程中用量大，经济性强，直接影响工程的造价。一般建筑中材料费约占总造价的50%—60%。土木工程材料的品种、质量及规格还直接影响着工程坚固、耐久和适用，并在一定程度上影响着结构形式和施工方法。二、土木工程材料的地位学习方法：1、抓重点；——重点章节：胶凝材料、混凝土、钢材2、对比法；3、联系实际。材料的组成、结构材料的性质材料的应用第九章土木工程材料的基本性质（1）了解材料的组成、结构和构造,并了解材料的结构和构造与材料基本性质的关系。材料性质取决于材料组成材料结构试验条件（2）理解各种性质的基本概

4、念。（3）掌握各种性质的表示方法，影响因素及其实用意义。本章目的：第2节材料的物理性质2.1材料的密度、表观密度与堆积密度1、密度：材料在绝对密实状态下（不包含孔隙或空隙）单位体积的质量，俗称比重。材料的实际密度ρ为：ρ=m/V(g/cm3)…………..(a)式中：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)。李氏瓶测定体积材料的密度大小取决于组成及微观结构。2、表观密度：指材料在自然状态下（包含孔隙）单位体积的质量，俗称容重。材料的表现密度ρ0为：ρ0=m/V0(g/cm3或kg/m3)………………..(b)式中：m—材料的质量（g或kg）

5、；V0—材料在自然状态下的体积（cm3或m3）。当材料所含的水分不同时，其所测定的材料表观密度也有差异，通常指的是在干燥状态下的表观密度。材料的表观密度取决于密度、构造及含水程度。干容重湿容重饱水容重材料的表观密度表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。因此，材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。工程中砂石材料，直接用排水法测定其表观体积3、堆积密度：指散粒材料或粉状材料，在堆积状态下单位体积的质量，俗称松散容重。材料的堆积密度ρ0＇为：ρ0＇=m/V0＇（㎏/m3）………..(c)式中：m

6、—材料的质量（kg）；V0’—材料的堆积体积，包括颗粒体积和颗粒之间空隙的体积（m3）。取决于材料颗粒的表观密度、堆积的疏密程度。固体物质闭口孔隙开口孔隙材料体积组成示意图1、材料的密度、表观密度和堆积密度温故知新2.2密实度与孔隙率密实度和孔隙率两者之和为１，两者均反映了材料的密实程度。土木工程材料的许多性质都与材料的致密程度有关，这些性质除取决于孔隙率的大小外，还与孔隙特征（形状、大小）有关。1、密实度：指材料体积内被固体物质所充实的程度。材料的密实度D为：2、孔隙率：指材料中孔隙体积占总体积的百分率。材料的孔隙率P为：或……….(d)……….(e)V0—表观体积，表

7、面封蜡测V0V0′—堆积体积，容量筒测V0′思考1材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？已知某卵石的质量为10.6g，体积为4.06cm3，用李氏瓶法，排除的水的体积为4ml，现总共有这样的卵石3360kg，堆成体积为2m3，求石子的孔隙率和空隙率。密度堆积密度表观密度孔隙率例1空隙率孔隙、孔隙率与孔隙(形态)特征粗孔与细孔——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