1、土木工程材料1-基础36_ppt绪论绪论l土木工程材料l任何土木工程建筑物都是用各种材料组成的，这些材料总称为土木工程材料。土木工程材料土木工程材料l1砂石材料。l2无机结合料及其制品。l3有机结合料及其混合料。l4钢材和木材。l5新型材料。本课程的内容本课程的内容l重点介绍l集料l无机结合料l水泥混凝土l沥青l沥青混合料第一章第一章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质l物理性质l力学性质l化学性质l耐久性材料的基本物理性质l密度l孔隙率l水相关性质 有 效 体 积 矿 料 实 体 体 积+不 吸 水 的 闭口 孔 隙+能 吸 水 的 开 口 孔 隙（不 包 括 被沥 青 填 充 的
2、 体 积）能 吸 水 的 开 口 孔 隙（不 包 括 被 沥 青填 充 的 体 积）沥 青 层 材料的密度材料的密度l真实密度l即在规定条件（1055烘至恒量）下，矿质单位体积（不包括开口与闭口孔隙体积）的质量 l表观密度l在规定的条件下，烘干石料包括闭口孔隙在内的单位体积固体材料的质量 l表干密度l在规定的条件下，包括孔隙在内的单位体积的面干饱水固体材料的质量 l毛体积密度l在规定的条件下，烘干石料包括孔隙在内的单位体积固体材料的质量 l堆积密度l自然堆积状态下单位体积（包括颗粒的孔隙和颗粒之间的空隙）所具有的质量。集料的体积和质量的关系nssaVVm真实密度真实密度：表观密度表观密度：ss
3、VminssbVVVm表干密度表干密度：毛体积密度毛体积密度：insfsVVVm堆积密度堆积密度：vinsslVVVVm体积的测试体积的测试l浮力定律浮力定律（阿基米德原理）l浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体所受重力。孔隙率孔隙率l孔隙率l孔隙率与空隙率%100VVVPs与水相关的性质与水相关的性质l吸水性 质量吸水率：l吸湿性l耐水性%100干干湿质mmmW习题：为测定某集料的密度，做如下试验：取一广口瓶，装满水后，盖上玻璃盖，称得质量为1435克，将已浸水一昼夜的集料放入广口瓶中，充分排出气泡，并擦干溢出的水，测得总质量为1615克，取出集料，用拧干的湿毛巾擦干集料
4、的表面水，称得集料质量为300克，将集料在105下烘干至恒重后，质量为293克，试计算其毛体积密度、表观密度、饱和面干密度和吸水率解：表观密度：习题：为测定某集料的密度，做如下试验：取一广口瓶，装满水后，盖上玻璃盖，称得质量为1435克，将已浸水一昼夜的集料放入广口瓶中，充分排出气泡，并擦干溢出的水，测得总质量为1615克，取出集料，用拧干的湿毛巾擦干集料的表面水，称得集料质量为300克，将集料在105下烘干至恒重后，质量为293克，试计算其毛体积密度、表观密度、饱和面干密度和吸水率解：毛体积密度：习题：为测定某集料的密度，做如下试验：取一广口瓶，装满水后，盖上玻璃盖，称得质量为1435克，将
5、已浸水一昼夜的集料放入广口瓶中，充分排出气泡，并擦干溢出的水，测得总质量为1615克，取出集料，用拧干的湿毛巾擦干集料的表面水，称得集料质量为300克，将集料在105下烘干至恒重后，质量为293克，试计算其毛体积密度、表观密度、饱和面干密度和吸水率解：饱和面干密度：习题：为测定某集料的密度，做如下试验：取一广口瓶，装满水后，盖上玻璃盖，称得质量为1435克，将已浸水一昼夜的集料放入广口瓶中，充分排出气泡，并擦干溢出的水，测得总质量为1615克，取出集料，用拧干的湿毛巾擦干集料的表面水，称得集料质量为300克，将集料在105下烘干至恒重后，质量为293克，试计算其毛体积密度、表观密度、饱和面干密
6、度和吸水率解：吸水率：材料的基本力学性质l材料的强度l材料在外力作用下抵抗破坏的能力 工程中有很多构件，例如屋架中的杆，是等直杆，作用于杆上的外力的合力的作用线与杆的轴线重合。在这种受力情况下，杆的主要变形形式是轴向伸长或缩短。屋架结构简图材料的拉伸与压缩材料的拉伸与压缩mm预先在圆筒的表面画上预先在圆筒的表面画上等间距的纵向线和圆周等间距的纵向线和圆周线，从而形成一系列的线，从而形成一系列的正方格子。正方格子。观察到的现象观察到的现象试验试验所有的圆周线都保持不变；所有的圆周线都保持不变；所有的纵向线都倾斜了一个相同的角度。所有的纵向线都倾斜了一个相同的角度。材料的扭曲材料的扭曲材料的基本力
7、学性质l材料的弹性、塑性、粘性l材料在极限应力作用下，会被破坏而失去使用功能，在非极限应力作用下则会发生某些变形。l材料在外力作用下的变形能力l材料的脆性、耐磨性等 1、弹性：弹性是指材料在应力作用下产生变形，外力取消、弹性：弹性是指材料在应力作用下产生变形，外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质。这种当后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质。这种当外力取消后瞬间即可完全消失的变形，称为外力取消后瞬间即可完全消失的变形，称为弹性变形弹性变形。明显具。明显具有弹性变形特征的材料称为有弹性变形特征的材料称为弹性材料弹性材料。2、塑性：塑性是指材料在应力作用下产生变形，当外力
8、取消后，任保持变形后的形状尺寸，且不产生裂纹的性质。这种不随外力撤销而消失的变形，为塑性变形，或永久变形，明显具有塑性变形特征的材料称为塑性材料。3、弹塑性材料 实际上，纯弹性与纯塑性的材料都是不存在的。不同的材料在力的作用下，表现出不同的变形特征。例如：a.低碳钢在受力不大时，仅产生弹性变形，此时，应力与应变的比值为一常数。随着外力增大至超过弹性极限后，则出现另一种变形塑性变形。典型的弹塑性材料 b.混凝土，在他受力一开始，弹性变形和塑性变形就同时发生，除去外力后，弹性变形可以恢复（消失），而塑性变形不能消失，其应力应变如图所示。典型的弹塑性材料材料的基本力学性质l材料的脆性、耐磨性等（1）
9、脆性是指材料在外力作用下直到破坏前无明显塑性变形而发生突然破坏的性质。具有这种破坏性质的材料称为脆性材料。荷载变形o （2）韧性 韧性是指材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大能量，产生一定的变形，而不至破坏的性能，又叫冲击韧度冲击韧度。具有这种性质的材料叫韧性材料韧性材料。荷载变形o第一章第一章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质l化学性质第一章第一章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质l耐久性 (3)磨损及磨耗 材料受摩擦作用而减少质量和体积的现象称为磨损。材料同时受摩擦和冲击作用而减少质量和体积的现象称为磨耗。地面、路面等经常受摩擦的部位要求材料有较好的抗磨性能。硬度大、强度高、韧性好、构造均匀致密的材料，抗磨性较好。l问题？本章必须掌握的知识点：本章必须掌握的知识点：l各种密度的定义l各种密度的计算方法l孔隙率计算方法l吸水率计算方法
