1、目录目录第一节第一节 材料的基本物理性质材料的基本物理性质 密度密度 表观密度表观密度 堆积密度堆积密度 密实度密实度 孔隙率孔隙率 空隙率空隙率定义定义:指材料在绝对密实状态下，单位体积指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。的质量。公式公式:式中式中:-密度密度(g/cm)m-材料在干燥状态下的质量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材料在绝对密实状态下的体积(cm)vm图图1.1.11.1.1密度测量仪器密度测量仪器绝对体积绝对体积V的测定方法的测定方法 结构密实、外形规则的材料（玻璃、钢材）量外形尺寸，再计算外形体积即v 多孔材料（砖、岩石等）磨成细粉，烘干后，用
2、李氏瓶测v 结构基本密实、外形不规则的少孔材料（砂、卵石等）直接排水（液）法测视密度视密度（近似密度，旧称视比重）视密度（近似密度，旧称视比重）定义 外形不规则的较致密的散粒材料（VB接近于零，VK很小，如卵石、碎石、河砂等）在近似密实状态下单位体积的质量。计算公式视体积视体积Va的测定方法的测定方法 直接以颗粒状材料为试样，直接用排水法测定的体积即视体积Va。因为闭口孔排水，故排开的水的体积为 V+VB，而Va=V+VB=V，即V的近似值。定义定义:指材料在自然状态下，单位体积的质量。指材料在自然状态下，单位体积的质量。公式公式:式中式中:0-表观密度表观密度(kg/m3)m-干燥材料的质量
3、干燥材料的质量(kg)v0-材料自然状态下的体积材料自然状态下的体积(m3)oovm 定义：定义：粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量。体积的质量。公式公式：式中式中:o o-堆积密度（松散密度）堆积密度（松散密度）(k kg/m)g/m)m-m-干燥质量干燥质量(k kg)g)v vo o-材料的堆积体积材料的堆积体积(m)(m)00vm 图图1.1.2 1.1.2 材料的体积示意图材料的体积示意图定义：定义：材料体积中固体物质充实的程度。材料体积中固体物质充实的程度。公式公式：%100(%)/00VVD定义：定义：材料体积中孔隙体积所占的比例。材料
4、体积中孔隙体积所占的比例。公式公式：%100)1(%100)1(00VVP孔隙率孔隙率定义：定义：材料体积中孔隙体积所占的比例。材料体积中孔隙体积所占的比例。公式公式：%100)1(%100)1(00VVP孔隙分类孔隙分类 （1）连通孔和封闭孔）连通孔和封闭孔 （2）按孔隙尺寸大小可分为粗孔、细孔和微孔。）按孔隙尺寸大小可分为粗孔、细孔和微孔。孔隙率与密实度孔隙率与密实度的关系：的关系：P+D=1 P+D=1 材料的总体积是材料的总体积是由固体物质及材由固体物质及材料内部的料内部的孔孔隙组隙组成的。成的。封闭孔封闭孔连通孔连通孔图图1.1.3 材料的孔隙示意图材料的孔隙示意图孔隙对材料性能的影
5、响孔隙对材料性能的影响 孔孔隙率与强度隙率与强度的关系见右图：的关系见右图：随着孔隙率随着孔隙率降低降低，表观密度提高，表观密度提高，吸水率降低，强吸水率降低，强度和耐久性提高。度和耐久性提高。吸水率吸水率强度强度耐久性耐久性表观密度表观密度图图1.1.4 1.1.4 孔隙对材料性能的影响孔隙对材料性能的影响定义：定义：散粒材料堆积体积中散粒材料堆积体积中，颗粒填充，颗粒填充的的程度程度。公式公式：%100)1()1(0000VVP定义：定义：散粒材料堆积体积中散粒材料堆积体积中，颗粒之间的，颗粒之间的空空隙体积所占的比例。隙体积所占的比例。公式公式：%100)1()1(0000VVP 强度强
6、度 弹性和塑性弹性和塑性 脆性和韧性脆性和韧性定义：定义：强度指材料抵抗强度指材料抵抗外力作用下产生外力作用下产生破坏的能力。破坏的能力。强度分类及公式强度分类及公式:请点击右键选择请点击右键选择“播放播放”观看观看Flash动画动画 测定方法 试验规程规定的方法 影响因素 材料的组成、结构、构造 强度等级 混凝土:C10、C15、C20、C25 水泥:32.5、42.5、52.5、62.5 b a 变形变形荷载荷载 0Aab图图1.2.1 弹塑性材弹塑性材料的变形曲线料的变形曲线ob塑性变形塑性变形脆性：材料受外力达到一定程度后突然破坏脆性：材料受外力达到一定程度后突然破坏,破坏破坏时无明显
7、的塑性变形的性质。时无明显的塑性变形的性质。脆性材料：具有脆性的材料。脆性材料：具有脆性的材料。石材、水泥混凝土、砂浆、玻璃和陶瓷等属于脆石材、水泥混凝土、砂浆、玻璃和陶瓷等属于脆性材料。性材料。荷载荷载A变形变形图图1.2.21.2.2脆性材料的脆性材料的变形曲线变形曲线脆性材料脆性材料特点特点：破坏破坏前前无明显的塑性变形。无明显的塑性变形。抗压强度高，抗拉强度低，抗压抗压强度高，抗拉强度低，抗压强度远大于抗拉强度。强度远大于抗拉强度。抗冲击、震动、抗拉、抗弯能力抗冲击、震动、抗拉、抗弯能力低。低。荷载荷载A变形变形 韧性：韧性：在冲击外力和震动荷载作在冲击外力和震动荷载作用下用下,材料能
8、吸收大量的能量，产材料能吸收大量的能量，产生一定变形而不致破坏的性质生一定变形而不致破坏的性质。韧性材料：具有韧性的材料韧性材料：具有韧性的材料 钢材和木材等材料均属于韧性材钢材和木材等材料均属于韧性材料。料。脆性材料脆性材料特点特点：破坏破坏前有前有明显的塑性变形。明显的塑性变形。抗拉强度高。抗拉强度高。抗冲击、震动、抗拉、抗弯能力抗冲击、震动、抗拉、抗弯能力高高第三节第三节 材料的其他性质材料的其他性质 与水有关的性质与水有关的性质 亲水性和憎水性亲水性和憎水性 吸水性吸水性 耐水性耐水性 吸湿性吸湿性 材料的耐久性材料的耐久性 定义定义:指材料在空气中与水接触时能被水润湿的性指材料在空气
9、中与水接触时能被水润湿的性质质,090。具有亲水性质的材料称为亲水性材料，绝大多数具有亲水性质的材料称为亲水性材料，绝大多数工程材料均为亲水性材料，如：石材、水泥基材料、工程材料均为亲水性材料，如：石材、水泥基材料、砖、砌块、玻璃及陶瓷等。砖、砌块、玻璃及陶瓷等。亲水性亲水性12憎水性憎水性 定义：指材料在空气中与水接触时不能被水润湿的定义：指材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质性质,90180具有这种性质的材料称为憎水性具有这种性质的材料称为憎水性材料。材料。隔热及吸声等多孔材料应进行憎水处理，避免性能隔热及吸声等多孔材料应进行憎水处理，避免性能下降。下降。图图1.3.11.3.1材料润
10、湿角（材料润湿角（）示意图）示意图90o 90180定义：定义：指材料在水中吸收水分的性质。指材料在水中吸收水分的性质。指标：吸水率（指标：吸水率（W）：材料吸收水分的）：材料吸收水分的重量占材料干燥重量或体积的百分数。重量占材料干燥重量或体积的百分数。公式：公式：质量吸水率质量吸水率 体积吸水率体积吸水率 m1材料在吸水饱和状态下的质量材料在吸水饱和状态下的质量(g)m2材料在干燥状态下的质量（材料在干燥状态下的质量（g）V 材料在自然状态下的体积（材料在自然状态下的体积（cm3）221Wmmmm vmm21Wvf f1 1-材料在吸水饱和的状态下的抗压强度材料在吸水饱和的状态下的抗压强度
11、f f2 2-材料在干燥状态下的抗压强度材料在干燥状态下的抗压强度 21ffKp定义：材料在潮湿的空气中吸收水分的性质。定义：材料在潮湿的空气中吸收水分的性质。指标与公式：指标与公式：吸湿性用含水率来表示，公式与吸水率相同。吸湿性用含水率来表示，公式与吸水率相同。平衡含水率指与空气中的湿度达到平衡时的含水率。平衡含水率指与空气中的湿度达到平衡时的含水率。定义：材料在长期饱和水作用下，不产生破坏，其定义：材料在长期饱和水作用下，不产生破坏，其强度也不明显降低的性质。强度也不明显降低的性质。指标：耐水性用软化系数（指标：耐水性用软化系数（Kp）表示。）表示。定义定义 材料吸材料吸水水饱和后，能经受
12、多次冻融循饱和后，能经受多次冻融循环，性能不严重降低的性质。环，性能不严重降低的性质。指标指标-抗冻等级：抗冻等级：抗压强度下降不超过抗压强度下降不超过25%25%，而且重量损，而且重量损失不超过失不超过5%5%时所能承受的最大冻融循时所能承受的最大冻融循环次数环次数，F30-F300F30-F300。定义：定义：抵抗压力水渗透的性抵抗压力水渗透的性质。质。指标：指标：渗透渗透系数系数 式中：式中：W-渗水量；渗水量；d-试件厚度；试件厚度；A-渗水面积；渗水面积；H-水头差；水头差；t-渗水时间渗水时间 抗渗等级抗渗等级(P)：能抵抗最大：能抵抗最大水压力水压力 eg:P6、P8、P10指能
13、抵抗指能抵抗的最大水压力为的最大水压力为0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa AWHT时间（h）d图图1.3.2 材料的抗渗材料的抗渗性示意图性示意图HtAdWK 定义定义材料在长期使用过程中材料在长期使用过程中，抵抗，抵抗各种环境因素各种环境因素及及有害杂质的有害杂质的作用，保持其性能稳定的性质。作用，保持其性能稳定的性质。环境因素是多种多样的，有物理环境因素是多种多样的，有物理(如温度、如温度、湿度、机械力等湿度、机械力等)、化学、化学(大气、光、酸、大气、光、酸、碱、盐等作用碱、盐等作用)以及生物以及生物(细菌、昆虫等细菌、昆虫等)等等方面的作用。方面的作用。耐久性是一个综合性能，包
14、括抵抗上述各耐久性是一个综合性能，包括抵抗上述各类因素的长期作用。类因素的长期作用。对砼材料，耐久性主要包括对砼材料，耐久性主要包括抗渗性抗渗性及及抗冻抗冻性性。耐久性主要包括：耐久性主要包括：抗抗渗性渗性抗冻性抗冻性 抗风化性抗风化性抗老化性抗老化性抗腐蚀性抗腐蚀性抗碳化性抗碳化性抗侵蚀性抗侵蚀性耐磨性耐磨性抗抗碱碱骨料反应骨料反应本章学时：讲课本章学时：讲课2，实验，实验2 主要内容：材料的基本物理性质、力学性主要内容：材料的基本物理性质、力学性质、与水有关的性质等。质、与水有关的性质等。重点：重点：掌握密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、密掌握密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、密实度和空隙
15、率、填充率的概念、计算公式、测实度和空隙率、填充率的概念、计算公式、测试方法及其相互关系；试方法及其相互关系；掌握强度公式、计算及实验方法；掌握强度公式、计算及实验方法；掌握亲水性（憎水性）、吸水性（吸湿性）、掌握亲水性（憎水性）、吸水性（吸湿性）、耐水性的概念、吸水率的计算公式。耐水性的概念、吸水率的计算公式。难点：材料性质之间的关系。例如根据材难点：材料性质之间的关系。例如根据材料的孔、孔隙率及其构造分析判断材料的料的孔、孔隙率及其构造分析判断材料的强度、吸热保温性、吸声性等。强度、吸热保温性、吸声性等。Chapter 1树立质量法制观念、提高全员质量意识。22.8.1322.8.13Sa
16、turday,August 13,2022人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。7:58:487:58:487:588/13/2022 7:58:48 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。22.8.137:58:487:58Aug-2213-Aug-22加强交通建设管理，确保工程建设质量。7:58:487:58:487:58Saturday,August 13,2022安全在于心细，事故出在麻痹。22.8.1322.8.137:58:487:58:48August 13,2022踏实肯干，努力奋斗。2022年8月13日上午7时58分22.8.1322.8.13追求至善凭技术开拓市场，
17、凭管理增创效益，凭服务树立形象。2022年8月13日星期六上午7时58分48秒7:58:4822.8.13严格把控质量关，让生产更加有保障。2022年8月上午7时58分22.8.137:58August 13,2022作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2022年8月13日星期六7时58分48秒7:58:4813 August 2022好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。上午7时58分48秒上午7时58分7:58:4822.8.13专注今天，好好努力，剩下的交给时间。22.8.1322.8.137:587:58:487:58:48Aug-22牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。2022年8月13日星期六7时58分48秒Saturday,August 13,2022相信相信得力量。22.8.132022年8月13日星期六7时58分48秒22.8.13谢谢大家！谢谢大家！
