建筑材料2

1项目一：材料基本性质与检测（6计划学时）学习目标1.掌握材料的基本物理性质和基本力学性质的概念及计算。2.了解材料的性质对其性能的影响。3.学会材料基本性质的检测1.建筑材料的基本物理性质材料的体积：（材料占有的空间尺寸）构成不同材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。含孔材料体积组成散粒材料堆积体积几个体积单位比较：密实体积：一般以Ｖ表示，材料磨细成粉，排液体法测表观体积：一般以表示，不磨，直接排液法测定自然体积：一般以V0表示，规则，几何体积；不规则，表面涂腊，排液法堆积体积：一般以表示，外观总体积。V0VVVm（1）与质量有关的性质①实际密度（密实密度、密度）指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式计算：式中：ρ——实际密度，g/cm3或kg/m3；m——材料的质量，g或kg；V——材料的绝对密实体积，cm3或m3。②视密度材料除开口孔隙意外单位体积的质量。按下式计算：式中：——视密度，g/cm3或kg/m3；——材料除开口孔隙外的体积；cm3或m3m——材料的质量，g或kg；Vm'V除开口孔隙外的体积：是指包括内部封闭孔隙和实体体积的体积。工程中砂石材料，直接用排水法测定此体积③表观密度表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。按下式计算：式中：ρ0—材料的体积密度,g/cm3或kg/m3；m—材料的质量，g或kg；V0—材料的自然体积，cm3或m3。00Vm④堆积密度堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。按下式计算：式中：—材料的堆积密度,g/cm3或kg/m3；m—材料的质量，g或kg；—材料的堆积体积，cm3或m3。'0V'0'0'0Vm砂堆积密度的测定:将容量筒内材料刮平，容量筒的容积即为材料堆积体积几种密度的比较:比较项目实际密度视密度表观密度堆积密度材料状态绝对密实近似绝对密实状态自然状态堆积状态材料体积VV0计算公式应用判断材料性质用量计算、体积计算''00Vm''VmVm00VmV0V①材料的密实度密实度是指材料体积内固体物质填充的程度。反映了材料的致密程度。密实度D计算：式中：ρ——密度；ρ0——材料的表观密度。绝对密实材料，因ρ0=ρ，故密实度D=1或100%。大多数土木工程材料，因ρ0＜ρ，故密实度D＜1或D＜100%。（2）与疏密程度有关的性质②材料的孔隙率孔隙率指材料内部孔隙体积占材料总体积的百分率。孔隙率P计算：孔隙率与密实度的关系P+D=1P小，f高，孔隙闭口，吸水性小，抗渗性、抗冻性好。③填充率填充率指散粒材料的堆积体积中，被其颗粒填充的程度（即自然体积占堆积体积的百分率）。填充率计算：D④空隙率空隙率指散粒材料在堆积体积中，空隙体积占堆积体积的百分率。空隙率计算：空隙率反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。填充率与空隙率的关系：PP孔隙率与空隙率的区别比较项目孔隙率空隙率适用场合个体材料内部堆积材料之间作用可判断材料性质可进行材料用量计算计算公式（3）材料与水相关的性质①材料的亲水性与憎水性亲水性：与水接触时，材料表面能被水润湿的性质；憎水性：与水接触时，材料表面不能被水润湿的性质。湿润角亲水性材料憎水性材料砖、石、木、混凝土沥青、石蜡亲水性材料四种状态：干燥、气干、饱和面干、湿润②材料的吸水性与吸湿性吸水性：材料在水中吸收水分的能力。质量吸水率：材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量的百分率。质量吸水率Wm的计算公式为：mb—材料吸水饱和状态下的质量（g或kg）；mg—材料在干燥状态下的质量（g或kg）。体积吸水率：材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以WV表示。体积吸水率WV的计算公式为：mb—材料吸水饱和状态下的质量（g或kg）；mg—材料在干燥状态下的质量（g或kg）。V0—材料在自然状态下的体积，（cm3或m3）ρw—水的密度,（g/cm3或kg/m3），常温下取ρw=1.0g/cm3。影响材料吸水性的因素材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔隙特征有关。因为水分是通过材料的开口孔隙吸入并经过连通孔隙渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。材料的吸湿性材料的吸湿性是指材料在空气中吸收水分的性质。用含水率Ｗh表示，其计算公式为：ms——材料吸湿状态下的质量（g或kg）mg——材料在干燥状态下的质量（g或kg）。当空气中湿度在较长时间内稳定时，材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态，此时材料的含水率保持不变，其含水率称为平衡含水率。%100ggshmmmW吸水率与含水率的区别比较项目吸水率含水率适用场合在水中吸收水分在空气中吸收水分表示方法吸收水分的质量比或体积比吸收水分的质量比吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率③材料的耐水性材料的耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。材料耐水性的指标用软化系数KR表示：KR—材料的软化系数；fb—材料吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）；fg—材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将KR＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75④抗冻性抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。材料的抗冻性用抗冻等级表示，抗冻等级是以试件在冻融后的质量损失和强度损失不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示。抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等。影响抗冻性的因素A.材料的密实度（孔隙率）密实度越高则其抗冻性越好。B.材料的孔隙特征开口孔隙越多则其抗冻性越差。C.材料的强度强度越高则其抗冻性越好。D.材料的耐水性耐水性越好则其抗冻性也越好。E.材料的吸水量大小吸水量越大则其抗冻性越差。⑤材料的抗渗性抗渗性：材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。用渗透系数或抗渗等级表示。A.渗透系数KK—渗透系数,（cm/h）;Q——渗水量（cm3）；A——渗水面积,（cm2）；H——材料两侧的水压差，（cm）；d——试件厚度（cm）；t——渗水时间（h）。AtHQdKB.抗渗等级材料的抗渗等级：用标准方法进行透水试验时，材料标准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母P及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。如P4、P6、P8、P10…等。影响材料抗渗性的因素亲水性和憎水性材料的密实度材料的孔隙特征练习题1.今有一卵石式样，洗净烘干后质量为1000g，将其浸水饱和，用布擦干表面称重1005g，再装入盛满水后重为1840g的广口瓶内，然后称重（质量）为2475g，问上述条件下可求得哪种密度？其值为多少？2.一块标准尺寸的黏土砖（240mm），干燥状态质量为2420g，吸水饱和后为2640g，将其烘干磨细后称取50g，用排水法测得体积为19.2cm3，试求Pb和Pk