【精品】土木材料复习

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1、土木材料复习资料第一章材料的基本性质第一节材料的物理性质一、材料与质量状态有关的物理性质真实密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量。表观密度表示材料单位细观外形体积（包括内部封闭孔隙）的质量。容积密度表示材料单位宏观外形体积（包括内部封闭孔隙和开口孔隙）的质量。堆积密度是指散粒材料或粉状材料，在自然堆积状态卞单位体积的质量。当材料含有水分时，它的质暈和体积都会发生变化，所以各种密度测暈都应在干燥状态时进行。注：饱和面干状态指材料表面干燥而内部孔隙含水达饱和时的状态。二、材料与构造状态有关的物理性质1.孔隙率与密实度

2、孔陽率（P）指材料内部孔隙体积占其宏外形体积的百分率。密实度（D）即材料体枳内被固体物质充实的程度，D=l—P。材料孔隙率或密实度大小直接反映材料的密实程度。材料的孔隙率高，则表示密实程度小。材料的孔隙率P可分为开口孔隙率（POP）和闭口孔隙率（PCL）,即：P=POP+PCLo材料的孔隙特征有大小、形状、分布、连通与否等等之分。2.空隙率和填充率空隙率（P）是指在散粒状材料堆积体积中，材料颗粒之间的牢隙体积所占的白分率。填充率（D）是散粒状材料在某堆积体积屮被其颗粒填充的程度,D'=l-P'。三、材料与水有关的性质

3、1.亲水性与憎水性材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。材料的亲水性与憎水性可用润湿角0来说明。0愈小，表明材料易被水润湿。当0W90。时，该材料被称为亲水性材料；当0>90°时，被称为憎水性材料。对于亲水性材料，水分能自动渗入其毛细孔；而对于憎水性材料，则需在压力下才能渗入。2.吸水性与吸湿性吸水性：材料在水中吸收水分的能力称为吸水性。吸水性的大小常以吸水率表示。有以卜-两种表示方法：质量吸水率（Wm）：指材料吸水饱和时，所吸水量占材料绝干质量的冇分率。体积吸水率（W

4、V）：指材料吸水饱和时，所吸水分的体积占绝干材料自然体积的15分率。体积吸水率在数值上等于开口孔隙率。质量吸水率为体积吸水率的关系为：WV.Pw=Wm.P0o吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的吸湿性常以含水率（W含）表示，含水率等于含水星占材料绝干质量的白分率。含水率随环境温度和空气湿度的变化而改变。当与空气温湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率。材料的亲水性越大，连通微细孔越多，则吸水率、含水率越大。四、材料与热有关的性质1.导热性：材料传导热量的能力称为导热性。材料的导热性常用导热系数（入）表

5、示。材料的导热系数愈小，表示其导热性愈差、绝热性能愈好。通常将AW0.23的材料称为绝热材料。静止空气的导热系数很小，所以材料的孔隙率越大，微细封闭孔越多，导热系数就越小;水的导热系数较大，因而当材料的含水率增大时，其导热系数也变大。2.热阻：材料层厚度「与导热系数X的比值，称为热阻R,它表明热量通过材料层时所受到的阻力。在同样的温差条件下，热阻越大，通过材料层的热量越少。3.热容量：材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。单位质量材料温度升高1匸所需要的热量称为比热容（c）。比热容与材料质量的乘积，称为热容量。材

6、料热容量大，室内温度波动小。五、材料与声有关的性质1.吸声性：材料能吸收声音的性质称为吸声性，用吸声系数（a）来表示。吸声系数«越大，表示材料吸声效果越好。材料的吸声特性与声波的频率和入射角度有关，为了全而反映材料的吸声特性，以声波无规入射方式测量250、500、1000和2000Hz四个频带的实用吸声系数。这4个频带实用吸声系数的算术平均值为降噪系数（NRC）,NRC30.20的材料称为吸声材料。2.隔肖性：材料隔绝声音的性质称为隔声性，隔绝空气传播声的能力用隔声量（R）表示。材料越密实，质暈越大，隔绝空气声的效果

7、越好。弹性材料、软质材料隔绝固体声最有效。第二节材料的基木力学性质一、强度和比强度强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。通常以材料在外力作用下失去承载能力时的极限应力來表示，亦称极限强度。十.木工程材料通常有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、以及抗剪强度。土木工程材料通常根据英强度值划分为若干不同的等级，便于选川。通常材料的孔隙率越人，孔径越人，其强度越小。材料的强度还与测试条件和方法等外部因素有关。同样的材料，小试件的强度测值大于大试件的，快速加荷时强度测值偏高，试件受压而不平时强度测值偏低，吸水饱和时的强度低

8、于干燥时的强度。比强度：比强度是按单位体积的质量计算的材料强度，其值等于材料强度与其容积密度之比。比强度是衡量材料轻质高强的重要指标。二、弹性与塑性弹性：材料在外力作用卜产生变形，当外力除去后，变形能完全消失的性质称为弹性。材料的这种可恢复的变形称为弹性变形，其数值大小与外力成止比；这时应力为应变Z比为常数，称为弹性模暈。弹性模暈愈大，材料抵抗