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第1章 建筑材料的基本性质

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第1章 建筑材料的基本性质null第1章 土木工程材料的基本性质第1章 土木工程材料的基本性质 蒋必凤本章提要本章提要熟悉和掌握材料的基本性质,对于正确选择和合理使用材料至关重要。本章主要介绍了材料的基本物理、力学性质及其有关指标和计算公式。物理性质包括材料与质量有关的性质、与水有关的性质、热工性质,力学性质包括强度、弹性与塑性、脆性与韧性。null1.1 材料的物理性质 1.2 材料的力学性质 1.3 材料的耐久性 1.1材料的物理性质 1.1.1 与质量有关的性质 1....

第1章 建筑材料的基本性质
null第1章 土木工程材料的基本性质第1章 土木工程材料的基本性质 蒋必凤本章提要本章提要熟悉和掌握材料的基本性质,对于正确选择和合理使用材料至关重要。本章主要介绍了材料的基本物理、力学性质及其有关指标和计算公式。物理性质包括材料与质量有关的性质、与水有关的性质、热工性质,力学性质包括强度、弹性与塑性、脆性与韧性。null1.1 材料的物理性质 1.2 材料的力学性质 1.3 材料的耐久性 1.1材料的物理性质 1.1.1 与质量有关的性质 1.1材料的物理性质 1.1.1 与质量有关的性质1.密度、 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 观密度、堆积密度注意:体积的区别。密度表观密度堆积密度null试验 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 : 密度 李氏瓶 表观密度 排水法 堆积密度 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 容器 null2.密实度与孔隙率密实度孔隙率注意:0null孔隙对材料性质的影响(孔隙增多) (1)材料的体积密度减小。 (2)材料受力的有效面积减小,强度降低。 (3)体积密度减小,导热系数和热容随之减小。 (4)透气性,透水性,吸水性变大。 (5)对抗冻性、抗渗性,要视孔隙大小和形态而定,有 一些能提高抗冻性、抗渗性。 (6)吸声性、吸湿性、吸水性增强。null3.空隙率与填充率填充率空隙率注意:1.1.2 与水有关的性质1.1.2 与水有关的性质1.亲水性与憎水性 (a)亲水材料 (b)憎水材料图 材料润湿角 null2.吸水性与吸湿性 (1)吸水性 质量吸水率体积吸水率二者的关系null(2)吸湿性 用含水率表示。 注意:平衡含水率null3.耐水性 用软化系数表示。K软>0.85的材料称为耐水材料。null4.抗渗性 用渗透系数表示。K越小,抗渗性越好。 对于砂浆和混凝土常用抗渗等级表示抗渗性。P=10H-1null5.抗冻性 用抗冻等级表示。 注意:冻融循环例 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 例题例一:一块石灰石材料的外形尺寸为230×115×55mm,烘干至恒重为3580g,吸水饱和后的质量为3940g,现将其磨细并烘干后取50g,用李氏瓶测得体积为19cm3。求石灰石的密度、体积密度、孔隙率、质量吸水率。 null例二:某岩石试样干燥时的质量为250g,将该岩石试样放入水中,待岩石试样吸水饱和后,排开水的体积为100 cm3。将该试样用湿布擦干表面后,再次投入水中,此时排开水的体积为125 cm3。试求该岩石的体积密度、吸水率和开口孔隙率。null例三:某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165 MPa,求该石材的软化系数,并判断该石材可否用于水下工程。null作业1:某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680 kg/m3,计算此石子的孔隙率与空隙率?null作业2:现有同一组成的甲、乙两种墙体材料,密度为2.7g/ cm3,甲的绝干表观密度为1400kg/ m3,质量吸水率为17%;乙吸水饱和后的密度为1862 kg/ m3,体积吸水率为46.2%。试求: (1)甲材料的孔隙率和体积吸水率; (2)乙材料的绝干表观密度和孔隙率; (3)评价甲、乙两种材料,哪种材料更适宜做外墙板?请说明依据。null作业3:试分析新建房屋冬季特别冷的原因。1.1.3材料的热工性质1.1.3材料的热工性质(1)导热性 用导热系数表示。材料的导热率越小,表示其绝热性能越好。热导 率受材料本身的物质构成、密实程度、构造特 征、环境的温湿度及热流方向的影响。null(2) 热容量和比热容 材料受热时吸收热量,冷却时放出热量 的性质称为材料的热容量,用比热容表示。比热容:null石棉、矿棉及其制品null玻璃棉、植物纤维复合板null膨胀蛭石膨胀珍珠岩null多孔混凝土、轻骨料混凝土、泡沫塑料null软木板、蜂窝板null(3) 耐火性 耐火性是指材料长期在高温作用下,保持其结构和工作性能基本稳定而不破坏的性能,用耐火度表示。根据耐火度不同,可将材料分为三大类。 耐火材料:耐火度不低于1580℃,如各类耐火砖; 难熔材料:耐火度为1350℃~1580℃,如耐火混凝土; 易熔材料:耐火度低于1350℃,如普通粘土砖、玻璃等。 耐火材料用于高温环境的工程或安装热工设备的工程。 null (4) 耐燃性 耐燃性是指材料能经受火焰和高温作用而不破坏,强度也不显著降低的性能。根据耐燃性不同,可分为三类。 不燃材料:是指遇火和高温时不起火、不燃烧、不碳化的材料。如:天然石材、陶瓷制品、混凝土和玻璃等无机非金属材料和金属材料等。 难燃材料:是指遇火和高温时难起火、难燃烧、难碳化,只有在火源持续存在时才能持续燃烧,火源撤出燃烧即停止的材料,如:沥青混凝土、经过防火处理的木材等。 易燃材料:是指遇火和高温时易于起火、燃烧,火源撤出后燃烧仍能持续进行的材料,如:沥青、木材等。 null(5) 温度变形 温度变形是指材料在温度变化时,引起相应的外观尺寸的变化。即材料的热胀冷缩性能。这一性能常用长度方向的线膨胀系数来表示,其计算公式如下: 式中:α—线膨胀系数(1/K)。 ΔL—材料的变形量(mm)。 t2―t1—材料在升、降温前后的温度差(K)。 L—材料原来的长度(mm)。 材料的线膨胀系数一般都较小,但由于土木工程结构的尺寸较大,温度变形引起的结构体积变化仍是关系其安全与稳定的重要因素。1.2材料的力学性质 1.2.1材料的强度1.2材料的力学性质 1.2.1材料的强度 材料受力示意图 (a)受拉 (b)受压(c)受剪(d)弯曲 null在试验室采用破坏试验法测试材料的强度。 材料的抗拉、抗压和抗剪强度的计算式为:材料的抗弯强度的计算式为:null影响材料强度的因素: (1)材料的组成、结构 (2)材料的孔隙率越小,则强度越高。 (3)材料的强度还与含水状态及温度有关。 (4)材料的强度还与其测试条件和方法等因素有关。1.2.2弹性和塑性1.2.2弹性和塑性判断标准: 是否为可恢复的变形。 弹性:可恢复 塑性:不可恢复null材料的弹塑性变形曲线材料的弹性和塑性变形曲线1.2.3 脆性和韧性1.2.3 脆性和韧性判断标准: 破坏时的形式 脆性:突然破坏,无显著变形 韧性:吸收较大能量,产生变形而不破 坏。采用冲击试验来测试的,以试件破坏 时单位面积所消耗的功表示。 1.3 材料的耐久性 1.3 材料的耐久性 耐久性是指材料在长期使用过程中,抵抗环境中各种不利因素的破坏作用,保持原有性能不变质、不破坏的能力。 环境对材料的破坏作用,可分为物理作用、化学作用、机械作用和生物作用。null (1)物理作用:主要有温度变化、冻融循环、干湿交替等作用,这些作用将使材料发生体积胀缩或导致内部裂缝的扩展,久而久之,会使材料逐渐破坏。 (2)化学作用:包括紫外线的照射、化学物质对材料的溶解、溶出、氧化等作用,这些作用会使材料逐渐变质而破坏。 (3)机械作用:包括交变荷载、持续荷载作用以及撞击引起材料疲劳、冲击、磨损、空(气)蚀、磨耗等。 (4)生物作用:包括昆虫、菌类对材料的侵害作用。如:木材常因腐朽而破坏。 null填空题 1 材料的吸湿性是指材料__的性质。 2 材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的__来表示。 3 水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为__。 4.孔隙率增大,材料的密度__,体积密度 ,保温性 ,强度 。 5.材料在水中吸收水分的性质称为__。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 1. 在空气中吸收水分 2.冻融循环次数 3.亲水性 4.不变、增大、提高、降低 5. 吸水性null选择填空题 1.理想的保温材料往往具有的特征是( )。 A.孔隙率大、孔隙尺寸小,吸水率大 B.孔隙率大、孔隙尺寸大、且为开孔隙 C.孔隙率大、孔隙尺寸小,吸水率小 D.孔隙率小,吸 水率小 2.致密结构的材料具有的特性有( )。 A.导热系数小 B.强度高 C.抗渗性差 D.体积密度小 3.多孔结构的材料具有的特性有( )。 A.体积密度小、导热系数小 B.体积密度大、强度高 C.保温性差、抗渗性差 D.体积密度小、导热性高null4.脆性材料适合的荷载类型为( )。 A.拉力 B.冲击振动荷载 C. 压力 D.弯曲力 5.材料含水率增加时,材料的( )。 A.强度下降 B.体积密度下降 C.导热系数下降 D.吸水率下降 6.材料含水率变化时,随之变化的材料性质为( )。 A.密度 B.体积密度 C.视密度 D.吸水率 7.材料吸水后,材料的( )。 A.强度提高 B.抗冻性提高 C.导热系数增 D.吸水率增大null8.对同一材料而言,其不同状态下的密度关系为( )。 A.密度>体积密度>视密度>堆积密度 B.密度>视密度>体积密度>堆积密度 C.密度>视密度>堆积密度>体积密度 D.视密度>视密度>体积密度>堆积密度 9.材料开口孔隙率在数值上等于材料的( )。 A.空隙率 B.质量吸水率 C.体积含水率 D.体积吸水率 10.某材料的在气干状态、绝干状态和吸水饱和状态下的抗压强度分别为128、132、112MPa,则该材料的软化系数为( )。 A.0.88 B.0.85 C.0.97 D.0.15null11.提高材料的密实度,材料的耐久性( )。 A.提高 B.降低 C.不变 D.不确定 12.选择墙体材料时通常选用( )。 A.导热系数小、热容(热容量)小 B.导热系数小、热容(热容量)大 C.导热系数大、热容(热容量)大 D.导热系数大、热容(热容量)小 13.对材料抗冻性影响最大的因素是材料的( )。 A.抗渗性 B.吸水饱和程度(水饱和度) C.孔隙率 D.吸水率 14.能对冻融破坏作用起到缓冲作用的是( )。 A.开口孔隙 B.闭口孔隙 C.毛细孔隙 D.粗大孔隙null15.F15表示材料在吸水饱和状态下,最多能抵抗 ( ) . A.15次冻融循环 B.15个昼夜的冻融循环 C.15个月的冻融循环 D.15年的冻融循环 16.承受冲击振动荷载的结构应选用( )。 A.塑性材料 B.韧性材料 C.弹性材料 D.弹塑性材料 17.抗压强度大于(或大大高于)抗拉强度的材料通常属于( )。 A.塑性材料 B.韧性材料 C.弹性材料 D.脆性材料 18.比强度是衡量材料( )。 A.抗拉强度与抗压强度比值大小的一项指标 B.抗压强度与抗拉强度比值大小的一项指标 C.强度与弹性变形比值大小的一项指标 D.轻质高强的一项指标 null计算题  1、某种材料在气干、绝干、吸水饱和情况下测得质量分别为2570g、2550g、2900g,并已知该材料的密度为2.55g/cm3,求该材料的绝对体积、质量吸水率、含水率? 解:绝对体积V=m/ρ=2550/2.55=1000 (cm3) 质量吸水率Wm= msw /m=(2900-2550)/2550=13.7% 含水率W'm=mw /m=(2570-2550/2550=0.78%null2、某材料的绝干体积密度为1400㎏/m3,密度为2.7g/cm3,质量吸水率为17%,求其孔隙率,体积吸水率,及开口孔隙率占孔隙率的百分比? 解:孔隙率P=(1-ρ0/ρ)×100%=(1 -1.4/2.7)×100% =48.2% 体积吸水率Wv= Wm ×ρ0 /ρw =17%×1.4/1.0=23.8% 开口孔隙率=体积吸水率=23.8% 开口孔隙率占孔隙率的百分比=Pk/P=23.8%/48.2%=49.4%null3. 某材料的质量吸水率为10%,密度为3.0 g/ cm3 ,绝干体积密度为1500 kg/m3。求该材料的体积吸水率、孔隙率、开口孔隙率、视密度,并估计该材料的抗冻性如何? 解:①体积吸水率Wv= Wm ×ρ0 /ρw = 10%×1.5 /1.0 =15 % 或设V0=1m3 则材料的绝干质量m= V0×ρ0 =1×1500=1500(kg) 该材料所吸水的体积Vsw=m×Wm /ρw =1500×0 .10/1 .0=150L=0 .15(m3) 所以Wv=(V sw/ V0)×100% = (0.15/ 1 .0)×100%=15 % ②孔隙率P =(1-ρ0/ρ)×100% =(1-1.5/3.0)×100% = 50% null③开口孔隙率Pk =(V k/ V0)×100% = ( V sw/ V0)×100% =(0.15/1.0)×100%=15 % 或Pk = Wv= 15 % ④视密度ρ′=ρ0 /(1-Pk)= 1.5/ (1-0.15) =1.76 ( g/cm3 ) 或ρ′= m / V′= m/ (V0-V k )=1500/(1-0.15) =1760( kg/m3)=1.76 g/cm3 ⑤水饱和度Ks= Wv/P = 0.15/0.50 = 0.30 因水饱和度Ks小于0.80(或小于0.91),因而该材 料的抗冻性良好。
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分类:工学
上传时间:2012-07-15
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