《建筑材料教案》PPT课件.ppt

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1、《土木工程材料》教案第一章黑龙江工程学院土木工程系孙凌1、绪言1.1概述1.2材料的基本状态参数1.3材料的力学性质1.4材料与水有关的性质主要内容：绪论材料的基本状态参数材料与水有关的性质重点内容：材料的基本状态参数难点：材料的物理常数要求：材料的基本状态参数材料与水有关的性质对《土木工程材料》有概括的了解参考资料：《土木工程材料》陈志源《道路建筑材料》严家伋《道路建筑材料》孙凌《公路工程集料试验规程》1、绪言1.1概述一、本课程研究内容砂石材料、石灰、石膏、水玻璃、水泥、水泥混凝土、砂浆、烧结砖、沥青、沥青混合料、钢材、塑料等二、土木

2、工程材料在工程中的作用三、土木工程材料应具备的性质四、土木工程材料的应用五、土木工程材料的标准化R1.2材料的基本状态参数1.2.1材料的密度、表观密度、毛体积密度和堆积密度一、密度1.定义：材料的密度是材料在绝对密实状态下单位体积的（不包括开口和闭口孔隙体积）的质量。2.公式：式中：ρ——材料的密度，ｇ／ｃｍ３；ｍｓ——材料矿质实体的质量，ｇ；Ｖ——料矿质实体的体积，ｃｍ３。因试验的条件是在空气中称量石料的质量，故ｍ。＝０，ｍs＝ｍ，则公式改写为式中：ｍ——烘干石料试样的质量，ｇ；Ｖ——意义同前。石料密度的测定可采用比重瓶法或李氏比重瓶法

3、T二、表观密度1.定义：在规定条件下，材料单位表观体积（矿质实体体积十闭口孔隙体积）的质量，称为表观密度，亦称视密度。2.公式：式中：ρt——石料的表观密度，ｇ／ｃｍ３；ｍ、Ｖ——意义同前；ＶB——石料闭口孔隙的体积，ｃｍ３。测定方法：排水法T三、毛体积密度定义：材料的毛体积密度是在规定试验条件下，烘干材料单位体积（包括孔隙在内）的质量。公式：式中：——石料的毛体积密度，ｇ／ｃｍ3——石料开口孔隙体积，ｃｍ3ｍ，ｖ，ｖB——意义同前。材料的毛体积密度测定可将石料加工为规则形状石料试件，采用精密量具测量其几何形状的方法计算其体积；对于遇水崩解

4、、溶解和干缩湿胀性松软石料，应采用封蜡法测定。T四、堆积密度1.定义：散粒材料在自然堆积状态下单位体积质量。2公式自然堆积密度紧密堆积密度1.2.2材料的孔隙和空隙一、材料的孔隙空隙对材料的影响：（1）孔隙的多少（孔隙率）（2）孔隙的特征1.孔隙率定义：孔隙率是指材料内部孔隙体积(开口孔隙和闭口孔隙)占材料总体积的百分率。公式：2.密实度定义：材料内部固体物质的实体占材料总体积的百分率。公式：孔隙的特征（1）按孔隙尺寸大小，可把空袭氛围为微孔、细孔和大孔三种（2）按孔隙之间是否相互贯通，把孔隙分为孤立孔、连通孔。（3）按孔隙与外界之间是否连

5、通，把孔隙分为开口孔、封闭孔。二、材料的空隙1.空隙率定义：散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百分率。公式：2.填充率定义：颗粒的自然状态体积占堆积体积的百分率。公式：R1.4材料与水有关的性质1.4.1材料的亲水性与憎水性湿润边角：在材料、水和空气的三向交叉点处沿水滴表面做切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为湿润边角。θ≤90°时，表现为亲水性θ＞90°时，表现为憎水性1.4.2材料的含水状态亲水性材料的含水状态干燥状态气干状态饱和面干状态润湿状态1.4.3材料的吸湿性和吸水性一、吸湿性定义：亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质表示

6、方法：含水率二、吸水性定义：材料在水中吸水的性质。重量吸水率提及吸水率开口细微连通孔，吸水量大。1.4.4耐水性定义：材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。软化系数：＞0.85为耐水材料，该值越小耐水性越差。1.4.5抗渗性1.4.6抗冻性材料在含水状态下，能经受多次动容循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。冻融循环直接冻融法是测定石料抗冻性的主要试验方法。此方法是将石料制备成直径和高均为５０ｍｍ的圆柱体或边长为５０ｍｍ的立方体试件，放人烘箱（１０５℃±５℃）烘至恒重，冷却后称其质量，按吸水率试验方法让试件吸水饱和，然后取出

7、擦去表面水分，置于冰箱（-１５℃）冻结４ｈ，然后取出放人２５℃±５℃的水中融解４ｈ，如此为一次冻融循环，经反复冻融至规定次数为止，将冻融后的试件再烘干至恒重，并称其质量。对于不同的工程环境气候条件，冻融循环的次数有不同的要求，分为15次、25次及25次以上。在试验过程中，每隔一定的冻融循环次数，应详细检查试件有无剥落、裂缝、分层及掉边等现象，并加以记录。对于块状石料的抗冻性，可采用经规定次数的冻融循环后的质量损失率或者耐冻系数表征。（1）质量损失率石料冻融循环后的质量损失率：式中：Ｑfr——试件冻融后的质量损失率，％；ｍ１——试验前烘干试件

8、的质量，ｇ；ｍ２——试验后烘干试件的质量，ｇ。２）耐冻系数式中：——试件的耐冻系数；——经冻融循环后的试件饱水抗压强度，ＭＰａ；——未经冻融试验的试件饱水抗压强度，ＭＰａ。公路工