土木工程材料的基本性质讲稿.ppt

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1、土木工程材料的基本性质第一页，讲稿共十二页哦第一节 材料的物理性质 包括与重量、构造状态有关的性质（密度、孔隙率）；与水有关的性质（亲水性、吸水性、耐水性）；与热有关的性质（导热性）；与声有关的性质（吸声性）。基本概念 密度，表观密度，容积密度，堆积密度；孔隙率，孔隙特征；空隙率；润湿角，亲水性；吸水率，含水率；导热系数，热阻，热容量。亲水性材料，绝热材料，吸声材料。第二页，讲稿共十二页哦第二节 材料的基本力学性质 包括承受荷载的能力（强度）、变形（弹性、塑性、弹性模量）、断裂（脆性、韧性）等。基本概念 强度，比强度；弹性变形，弹性模量，刚度；脆性材料。第三页，讲稿共十二页哦第三节 材料的耐久

2、性 环境介质的侵蚀作用包括物理作用、化学作用、生物作用。基本概念 耐久性；软化系数；渗透系数，抗渗等级；抗冻等级；耐候性；耐水性材料。第四页，讲稿共十二页哦第四节 材料的组成与结构 材料科学的一个基本原理是：材料的性能取决于材料的组成与结构。基本概念 化学组成，矿物组成；宏观结构，细观结构，微观结构；宏观构造；晶体，玻璃体，胶体。第五页，讲稿共十二页哦第五节 材料的环保与生态效应 从材料的全寿命周期考虑材料对资源、能源、生态环境的影响。基本概念 绿色材料；资源化；废弃物。第六页，讲稿共十二页哦思考题1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别？材料含水后对它们有何影响？2、试分析材料的

3、孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声性的影响？3、一块砖，外形尺寸240*115*53mm，从室外取来时重量为2700g，浸水饱和后重量为2850g，绝干时重量为2600g，求此砖的含水率、吸水率、干表观密度。4、某石灰石的密度为2.70g/cm3，孔隙率为1.2%，将该石灰石破碎成石子，石子的堆积密度为1580kg/m3，求此石子的表观密度和空隙率。5、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa，求该岩石的软化系数？并指出该岩石可否用于水下工程？6、建筑物的屋面、外墙、基础所使用的材料各应具备哪些性质？第七页，讲稿共十二页哦

4、7、材料的组成是如何影响其性能的？8、材料的结构是如何影响其性能的？9、材料科学的基本原理？举例说明。10、材料的性能与使用性能有何关系？11、材料的耐久性包括哪些内容？第八页，讲稿共十二页哦思考题参考答案1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别？材料含水后对它们有何影响？2、试分析材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声性的影响？（1）定义、测试方法；（2）大小：0 0（3）适用对象：块材，散粒状；（4）影响因素：孔隙率、含水率。孔隙率越大，表观密度越小、强度越低。开孔能提高材料的吸水性、透水性、吸声性，降低抗冻性。细小的闭孔能提高材料的隔热保温性

5、能和耐久性。细小的开孔能提高材料的吸声性。3、一块砖，外形尺寸240*115*53mm，从室外取来时重量为2700g，浸水饱和后重量为2850g，绝干时重量为2600g，求此砖的含水率、吸水率、干表观密度。W含=（2700-2600）/2600*100%W吸=（2850-2600）/2600*100%0=2600/（24*11.5*5.3）第九页，讲稿共十二页哦4、某石灰石的密度为2.70g/cm3，孔隙率为1.2%，将该石灰石破碎成石子，石子的堆积密度为1580kg/m3，求此石子的表观密度和空隙率。5、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa，求该岩

6、石的软化系数？并指出该岩石可否用于水下工程？6、建筑物的屋面、外墙、基础所使用的材料各应具备哪些性质？0=（1-0.012）*2.70P=（1-1580/0）*100%K软=168/178K软0.85屋面：抗弯、抗冲、轻质、抗渗、抗冻、保温隔热、耐候性。外墙：抗压、抗冲、轻质、抗渗、抗冻、保温隔热、耐候性、隔声。基础：抗压、耐水、耐腐蚀、抗渗。第十页，讲稿共十二页哦7、材料的组成是如何影响其性能的？8、材料的结构是如何影响其性能的？9、材料科学的基本原理？举例说明。对于材料研究而言，原子是材料的基本组成单位。原子间键合力的强弱，决定了材料的强度、熔点、导电性等性能。原子量的大小，决定了材料的密

7、度。原子的外层电子，决定了材料的化学活性。材料的宏观结构（孔结构、构造）与其强度、渗透性、保温性能等密切相关，在材料加工、材料宏观物理力学性能计算等方面有所应用；材料的细观结构（相组织、微裂缝等）与其使用性能（老化、断裂等）密切相关；材料的微观结构（晶体、非晶体）与其物理力学性能（强度、硬度、弹塑性、导热性等）密切相关。材料的组成、结构决定其性能。例：混凝土材料，通过调整原材料品种及配合比，可以获得具有不同强度、表观密度等性质的混凝土；通过抽孔、引气等措施改变其宏观结构，可改变其表观密度、渗透性等性质；通过控制微裂缝、水化程度，可改变其强度。第十一页，讲稿共十二页哦10、材料的性能与使用性能有

8、何关系？11、材料的耐久性包括哪些内容？材料在使用过程中，受到外加荷载、环境介质的作用，随着时间的增长，材料的组成、结构将发生变化，从而造成性能变化。所以，材料的性能与材料的使用性能有联系、又有区别。可以这样理解，材料的性能表示“标准状态”下、某一时刻的测试结果；材料的使用性能表示“实际使用条件”下、随着时间变化而造成的材料组成、结构的变化。耐久性表示材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、破坏的性质。材料在使用过程中所受的破坏作用包括：物理作用（外力、干湿交替、冷热变化、冻融循环）、化学作用（大气和环境水中的酸、碱、盐等有害物质的侵蚀，日光、紫外线的作用等）、生物作用（虫蛀、菌类腐朽）。耐久性是一种综合性质，包括：抗冻性、耐热性、耐光性、大气稳定性、抗化学腐蚀性等。第十二页，讲稿共十二页哦