土木工程材料與實(shí)訓(xùn)(第三版)課件 2-項(xiàng)目一:工程材料的基本性質(zhì)_第1頁(yè)
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《土木工程材料與實(shí)訓(xùn)》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項(xiàng)目三:混凝土03項(xiàng)目二:水泥02項(xiàng)目一:建筑材料的基本性質(zhì)01緒論08實(shí)驗(yàn)1~1007項(xiàng)目六:瀝青06項(xiàng)目五:鋼材05項(xiàng)目四:建筑砂漿項(xiàng)目1.材料的物理性質(zhì)三、相關(guān)練習(xí)二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)一、材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)

講述各種密度之前先來了解以下一個(gè)固體物質(zhì)它的各種自然狀態(tài)下體積的關(guān)系

1.固體(實(shí)體)2.閉口孔隙3.開口孔隙

一、材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)VV’V0′1.材料的體積組成含孔材料體積(舉例:混凝土)公式:材料+孔體積

——材料自然狀態(tài)下的體積散粒狀材料的體積(舉例:碎石)公式:材料+孔體積+空隙體積

——材料堆積體積2.材料的密度、表觀密度和堆積密度(1)密度定義:材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。單位g/cm3或kg/m3。測(cè)定方法:李氏瓶法、排水法、幾何法2.材料的密度、表觀密度和堆積密度(1)密度對(duì)近于絕對(duì)密實(shí)的材料:金屬、玻璃等。量測(cè)幾何體積-稱重-代入公式對(duì)有孔隙的材料:磚、混凝土、石材等。磨成細(xì)粉材料磨得越細(xì),測(cè)得的密實(shí)體積數(shù)值就越精確。(2)表觀密度:材料在自然狀態(tài)(孔隙+實(shí)體)下單位體積的干質(zhì)量。

兩種密度區(qū)別:m為材料的烘干質(zhì)量;

v不同,可為實(shí)體體積,表觀體積

密度表觀密度若m為自然氣干質(zhì)量,則稱為表觀密度。

(測(cè)試方法不同,獲得體積大小不同)(2)表觀密度測(cè)量對(duì)形狀規(guī)則的材料:磚、混凝土、石材。量測(cè)幾何體積-稱重-代入公式對(duì)形狀不規(guī)則的材料:砂、石子

測(cè)定方法:可用排液法測(cè)得(2)表觀密度2)測(cè)量對(duì)形狀規(guī)則的材料:磚、混凝土、石材。量測(cè)幾何體積-稱重-代入公式舉例:混凝土拌合物(2)表觀密度2)測(cè)量對(duì)形狀不規(guī)則的材料:砂、石子排水法舉例:干砂稱量干砂重量m記錄量筒中的水量V1將干砂放入量筒,記錄量筒讀數(shù)V2計(jì)算表觀密度ρ視頻1(砂表觀密度試驗(yàn))12

有一塊燒結(jié)普通磚,在吸水飽和狀態(tài)下重2900g,其絕干質(zhì)量為2550g。磚的尺寸為240×115×53mm,經(jīng)干燥并磨成細(xì)粉后取50g,用排水法測(cè)得絕對(duì)密實(shí)體積為18.62cm3。試計(jì)算該磚的密度、表觀密度。例題113解:密度:表觀密度:例題1解答(3)堆積密度1)定義:散粒狀材料在自然堆積狀態(tài)下(孔隙+實(shí)體+間隙)單位體積的質(zhì)量。(3)堆積密度2)測(cè)量(用既定容積的容器測(cè)定)容器法:散粒材料裝入容器-量測(cè)體積-稱凈重-代入公式(3)堆積密度將容量筒內(nèi)材料刮平,容量筒的容積即為材料堆積體積視頻2(細(xì)骨料堆積密度試驗(yàn))小結(jié):密度、表觀密度、堆積密度之間是什么樣的關(guān)系呢?密度>表觀密度>堆積密度為什么呢?答:1、自然狀態(tài)下的體積=絕對(duì)密實(shí)體積+孔隙體積;2、堆積體積=密實(shí)體積+孔隙體積+間隙體積。幾種密度的比較

在工程中,計(jì)算材料和構(gòu)件的自重、材料的用量,以及計(jì)算配料、運(yùn)輸臺(tái)班和堆放場(chǎng)地時(shí),經(jīng)常要用到材料的密度、表觀密度以及堆積密度等數(shù)據(jù)。

比較項(xiàng)目實(shí)際密度表觀密度堆積密度材料狀態(tài)絕對(duì)密實(shí)自然狀態(tài)堆積狀態(tài)材料體積VV0計(jì)算公式應(yīng)用判斷材料性質(zhì)用量計(jì)算、體積計(jì)算練習(xí)1

有一個(gè)2L的容器,自然堆滿碎石后,碎石重3.25kg;從中取出50g碎石磨細(xì)成粉,用排水法測(cè)定其體積,量筒初始刻度為300ml,放入石粉后刻度變?yōu)?22.5ml。求:(1)該碎石的堆積密度(2)該碎石的密度(4)密實(shí)度與孔隙率1)密實(shí)度定義:材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。反映材料的致密程度。用D表示。對(duì)于絕對(duì)密實(shí)材料,因ρ0=ρ,故密實(shí)度D=1或100%。對(duì)于大多數(shù)土木工程材料,因ρ0

<ρ,故密實(shí)度D<1或D<100%(4)密實(shí)度與孔隙率2)孔隙率定義:指材料體積內(nèi),孔隙體積與總體積之比。用P表示。影響材料的:強(qiáng)度、吸水性、耐久性等如果材料處于干燥狀態(tài):(5)填充率與空隙率1)填充率定義:指散粒材料在堆積體積中被其顆粒填充的程度。反映散粒材料堆積的致密程度。用D'表示。(5)填充率與空隙率2)空隙率散粒材料在某容器的堆積體積中,顆粒之間的空隙體積占總體積的比率。比較項(xiàng)目孔隙率空隙率適用場(chǎng)合個(gè)體材料內(nèi)部堆積材料之間作用可判斷材料性質(zhì)可進(jìn)行材料用量計(jì)算計(jì)算公式孔隙率與空隙率的區(qū)別例題2已知某石子的密度為2.65g/cm3,表觀密度為2.61g/cm3,堆積密度為1685Kg/m3,試計(jì)算該石子的孔隙率和空隙率。

26解:孔隙率:空隙率:例題2解答二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)1.親水性與憎水性概念親水性材料θ≤90°混凝土、石材、陶瓷、磚憎水性材料θ>90瀝青、油漆、塑料

1.親水性與憎水性材料的特征:

材料的親水性與憎水性主要取決于材料的組成與結(jié)構(gòu):有機(jī)材料(瀝青、塑料、油漆等)一般是憎水性,無機(jī)材料(砼、石、鋼筋等)都是親水性。

水在憎水性材料的表面有自動(dòng)收縮成珠的趨勢(shì),不能潤(rùn)濕材料的表面。對(duì)工程防水有利。

水在親水性材料的表面是自動(dòng)散開和鋪展,并自發(fā)地潤(rùn)濕表面。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)2.吸水性材料在水中吸收水分的性質(zhì)。吸水性大小用吸水率表示。質(zhì)量(Wm)吸水率:指材料吸水飽和時(shí),吸收的水分重量占材料干燥時(shí)的百分率.

Wm=(mb–mg)/mg×100%二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)3.吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。吸濕性大小用含水率表示。Wh—材料含水率,%;mh—材料吸濕狀態(tài)下的重量,g;mg—材料干燥狀態(tài)下的重量,g。視頻3(細(xì)骨料含水率試驗(yàn))吸水率與含水率的區(qū)別比較項(xiàng)目吸水率含水率適用場(chǎng)合在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分的質(zhì)量比或體積比吸收水分的質(zhì)量比吸收水量達(dá)到飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率例題3

有一塊親水材料,經(jīng)烘干后稱重,得到其質(zhì)量為80g,在潮濕空氣中放置了3天后,稱其質(zhì)量為86.2g;隨后將其放置于水中72小時(shí),取出后擦干表面,稱得其質(zhì)量為92g。求:該材料的含水率及吸

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