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土木建筑工程材料的物理力学性质
1.1 材料的物理状态参数
1.1.1 密度。材料在绝对密实状态下,单位体积的质量
材料的绝对密实体积是指固体物质所占体积,不包括孔隙在内。
1.1.2 表观密度。即体积密度,是材料在自然状态下单位体积的质量
1.1.3 堆密度。堆密度也称堆积密度,系指粉状或粒状材料,在堆积自然状态下,材料的堆积体积包括材料内部孔隙和松散材料颗粒之间的空隙在内的体积。堆密度是材料在自然堆积状态下单位体积的质量。
1.1.4 密实度。指材料体积内被固体物质所充实的程度
密实度(%)= [表观密度/密度]*100%
1.1.5 孔(空)隙率。指材料体积内孔隙体积所占的比例
孔(空)隙率(%)=1-密实度
散状颗粒材料在自然堆积状态时,颗粒间空隙体积占总体积的比率,称为空隙率。
密实度和孔隙率两者之和为1。
1.2 材料与水有关的性质
1.2.1 吸水性与吸湿性。
1.2.1.1 吸湿性。材料在潮湿空气中吸收水气的能力称为吸湿性。反之为还湿性。吸湿性的大小用含水率表示,
材料的含水率ωwc =[材料吸收空气中的水气后的质量(g)。-材料烘干到恒重时的质量(g)]/ 材料烘干到恒重时的质量(g)
1.2.1.2 吸水性。材料与水接触吸收水分的能力称为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。吸水率分质量吸水率和体积吸水率。
质量吸水率ωwa=[材料吸水饱和后的质量(g)- 材料烘干到恒重时的质量(g)]/ 材料烘干到恒重时的质量(g)
体积吸水率ωwa体 =[材料吸水饱和后的质量(g)- 材料烘干到恒重时的质量(g)]/ 干燥材料在自然状态下的体积
1.2.1.3 耐水性。材料长期在饱和水作用下不破坏,其强度也不显著降低的性质称为耐水性。有孔材料的耐水性用软化系数表示,按下式计算材料的软化系数KR:
KR=材料在水饱和状态下的抗压强度(Mpa)fb/ 材料在干燥状态下的抗压强度(Mpa)fg
对重要工程及长期浸泡或潮湿环境下的材料,要求软化系数不低于o.85~0.90。通常把软化系数大大于0.85的材料称为耐水材料。
1.2.2 抗冻性与抗渗性。
1.2.2.1 抗冻性。用“抗冻等级”表示。“抗冻等级”表示材料经过规定的冻融次数,其质量损失、强度降低均不低于规定值。如混凝土抗冻等级D15号是指所能承受的最大冻融次数是15次(在-15~C的温度冻结后,再在200C的水中融化,为一次冻融循环),这时强度损失率不超过25%,质量损失不超过5%。
1.2.2.2 抗渗性。材料抵抗压力水渗透的性质,用渗透系数K表示。
1.3 材料的力学性质
1.3.1 强度与比强度
1.3.1.1 强度是指在外力(荷载)作用下材料抵抗破坏的能力,又称静力强度.
1.3.1.2 比强度。比强度是按单位质量计算的材料的强度,其值等于材料强度对其表观密度的比值,是衡量材料轻质高强性能的重要指标。
1.3.2 弹性与塑性
1.3.2.1 弹性是指外力作用下材料产生变形,外力取消后变形消失,材料能完全恢复原来形状的性质,这种变形属可逆变形,称为弹性变形,材料的弹性模量E是衡量材料在弹性范围内抵抗变形能力的指标。
1.3.2.2 塑性是指外力作用下材料产生变形,外力取消后仍保持变形后的形状和尺寸,但不产生裂隙的性质,这种变形称为塑性变形。
1.3.2.3 材料的脆性和韧性,了解。
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