密度、表觀密度、堆積密度、孔隙率、開口孔隙率、閉口孔隙率 的定義和區(qū)別

1、1第1章 土木工程材料的基本性質學習重點 （1）密度、表觀密度、堆積密度 （2）孔隙率、空隙率 （3）含水率、吸水率、軟化系數(shù) （4）抗壓、抗拉、抗剪、抗彎強度 （5）彈性、塑性；脆性、韌性學習難點 密度、表觀密度、堆積密度的區(qū)分，孔隙率、空隙率的計算。21.1 材料科學的基本理論1.2 材料的基本物理性質（1）密度第1章 土木工程材料的基本性質Vm1.固體固體2.閉口孔隙閉口孔隙3.開口孔隙開口孔隙絕對密實狀態(tài)下（不含孔隙情況下），單位體積的干質量。如何測量？3李氏瓶測定“絕對密實體積”密度：絕對密實狀態(tài)下（不含孔隙情況下），單位體積的干質量。4近似密度砂石等材料用排液置換法測量近似密度時，

2、對應的體積是？1.固體固體2.閉口孔隙閉口孔隙3.開口孔隙開口孔隙閉口孔隙體積）實體體積 (ma5表觀密度計算表觀密度對應的體積是？1.固體固體2.閉口孔隙閉口孔隙3.開口孔隙開口孔隙開口孔隙閉口孔隙實體體積包含：00Vm對于規(guī)則形狀材料的體積，可用量具測得。對于不規(guī)則形狀材料的體積，可用封蠟排液法測得。6堆積密度指散?；蚍蹱畈牧显诙逊e狀態(tài)下單位體積的質量，包含了顆粒之間的“空隙”。00Vm材料堆積體積包括：實體體積+孔隙體積（閉口孔隙體積+開口孔隙體積）空隙體積材料的堆積密度反映散粒構造材料堆積的緊密程度及材料可能的堆放空間。7三種密度的比較密度密度表觀密度表觀密度堆積密度堆積密度對應體對應

3、體積積實體體積實體體積實體體積開實體體積開口、閉口孔隙口、閉口孔隙體積體積實體體積開實體體積開口、閉口孔隙口、閉口孔隙體積空隙體體積空隙體積積對應質量呢？干重！81.2.2材料的密實度與孔隙率（1）密實度：表示材料內(nèi)被固體所填充的程度。0VVD 0D（2）孔隙率：材料內(nèi)部孔隙的體積占材料總體積的百分率。0001VVVVVP01P91.2.3 材料的填充率與空隙率（1） 填充率：表觀體積（包括顆粒的固體、開口閉口孔隙）與堆積體積的比值。（2）空隙率：空隙體積與堆積體積的比值。00VVD 00D000001VVVVVP001P空隙率可作為控制混凝土骨料的級配及計算砂率的依據(jù)。10P18 習題 1.

4、430g/cm71. 275. 2%)5 . 11 ()1 (P（1）求表觀密度（2）求空隙率%4 .4271. 256. 11100P111.2.4材料與水相關的性質1 親水與憎水121.2.4材料與水相關的性質1 親水與憎水潤濕邊角:當材料與水接觸時，在材料、水以及空氣三相的交點處，作沿水滴表面的切線，此切線與材料和水接觸面的夾角，稱為潤濕邊角，角愈小，表明材料愈易被水潤濕。親水性材料（90），如磚、石材、混凝土、鋼材、木材等。憎水性材料（90），如瀝青、石蠟等。132 材料的吸水性與吸濕性1）含水率例： 100g土中含水20g，該土的含水率為20，對嗎？2)吸水性、吸水率材料與水接觸吸收

5、水分的性質稱為吸水性。材料吸水飽和時的含水率稱為吸水率。材料具有細微而連通的孔隙，則其吸水率較大；封閉或粗大的孔隙材料，其吸水率較低。不同材料的吸水率差別很大。（X）材料干重水質量mmmW1142 材料的吸水性與吸濕性3）吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質稱為吸濕性。吸濕作用一般是可逆的，最后與空氣濕度達到平衡，平衡時的含水率稱為平衡含水率。保溫材料吸濕后，將大大降低其保溫隔熱性能，要特別注意采取有效防護措施。木材的吸濕性特別明顯。153 材料的耐水性材料抵抗水的破壞作用的能力稱為材料的耐水性。狹義耐水性指水對材料力學性質及結構性質的劣化作用。定向吸附，劈裂破壞；吸水膨脹，開裂破壞；物質溶解

6、，孔隙增大。在設計長期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結構時，必須選用軟化系數(shù)0.85的材料。壓強度材料在干燥狀態(tài)下的抗的抗壓強度材料在吸水飽和狀態(tài)下軟化系數(shù) 164. 材料的抗?jié)B性材料抵抗壓力水滲透的性質稱為抗?jié)B性?？?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標。材料的抗?jié)B性通常用滲透系數(shù)表示。滲透系數(shù)的物理意義是：一定厚度的材料，在一定水壓力下，在單位時間內(nèi)透過單位面積的水量。174. 材料的抗?jié)B性材料的抗?jié)B性與材料內(nèi)部的孔隙率特別是開口孔隙率有關，開口空隙率越大，大孔含量越多，則抗?jié)B性越差。地下建筑及水工建筑等，因經(jīng)常受壓力水的作用，所用材料應具有一定的抗?jié)B性。對于防水材料則應具有好的抗?jié)B性。18練 習某材

7、料的密度為2.68g/cm3，干表觀密度為1680Kg/m3，現(xiàn)將一重930g的該材料浸入水中，吸水飽和后取出稱重為1035g，試求該材料的孔隙率、吸水率、開口孔隙率及閉口孔隙率。 吸水率吸水率105/930=11.3%3 .3768. 268. 1110P孔隙率%0 .1968. 1/930105表觀體積開口孔隙體積開口孔隙率開口孔隙率孔隙率閉口孔隙率3 .18%0 .193 .37191.3 材料的基本力學性質1.3.1 材料的理論強度實際強度往往遠小于理論強度，為什么？材料性質不均勻，缺陷：微裂紋，微孔隙。應力集中?！扒Ю镏蹋瑵⒂谙佈??！睉?單位面積上的內(nèi)力。應力單位:MPa, KP

8、a, Pa, N/m2201.3.2 材料的強度強度：材料破壞時所承受的極限應力值。根據(jù)所受外力的作用形式不同材料強度可分為抗壓強度、抗拉強度、抗彎（抗折、彎拉）強度、抗剪強度等。21例題：P18，題1.2。 飽水抗壓強度飽水抗壓強度185/(0.115*0.12)=13406kPa=13.4MPa干燥抗壓強度干燥抗壓強度207/(0.115*0.12)=15000kPa=15MPa軟化系數(shù)軟化系數(shù)13.4/15=0.8930.85，故可用于常與水接觸的工程，故可用于常與水接觸的工程結構物。結構物。22材料的“物盡其用”磚、石、混凝土：磚、石、混凝土：抗壓強度較高，抗拉強度較低?？箟簭姸容^高，

9、抗拉強度較低。鋼材：鋼材：抗壓強度及抗拉強度均較高?？箟簭姸燃翱估瓘姸染^高。強度與孔隙率的關系：強度與孔隙率的關系：孔隙率越大，強度越孔隙率越大，強度越-?。同一種材料的強度分級：同一種材料的強度分級：C30（強度為（強度為30MPa的混凝土），的混凝土），C50?HPB235（強度為（強度為235MPa的熱軋光圓鋼筋）的熱軋光圓鋼筋）HRB335（強度為（強度為335MPa的熱軋帶肋鋼筋）。的熱軋帶肋鋼筋）。低低231.3.3 彈性與塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力去除后能完全恢復到材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力去除后能完全恢復到原始形狀的性質稱為原始形狀的性質稱為彈性彈性?？赏耆?/p>

10、復的變形稱為。可完全恢復的變形稱為彈性變形彈性變形。材料在外力作用下，當應力超過一定限值時產(chǎn)生顯著變形，材料在外力作用下，當應力超過一定限值時產(chǎn)生顯著變形，且不產(chǎn)生裂縫或發(fā)生斷裂且不產(chǎn)生裂縫或發(fā)生斷裂，外力取消后，仍保持變形后的形狀，外力取消后，仍保持變形后的形狀和尺寸的性質稱為和尺寸的性質稱為塑性塑性。不可恢復的變形稱為。不可恢復的變形稱為塑性變形塑性變形。實際上，單純的彈性材料是沒有的，大多數(shù)材料在受力不實際上，單純的彈性材料是沒有的，大多數(shù)材料在受力不大的情況下表現(xiàn)為彈性，受力超過一定限度后則表現(xiàn)為塑性，大的情況下表現(xiàn)為彈性，受力超過一定限度后則表現(xiàn)為塑性，所以可稱之為彈塑性材料。所以可

11、稱之為彈塑性材料。241.3.4 脆性與韌性材料受外力作用，當外力達一定值時，材料發(fā)生突然破壞，材料受外力作用，當外力達一定值時，材料發(fā)生突然破壞，且破壞時無明顯的塑性變形，這種性質稱為且破壞時無明顯的塑性變形，這種性質稱為脆性脆性。材料在沖擊或振動荷載作用下，能吸收較大的能量，同時產(chǎn)材料在沖擊或振動荷載作用下，能吸收較大的能量，同時產(chǎn)生較大的變形而不破壞，這種性質稱為生較大的變形而不破壞，這種性質稱為韌性韌性。251.4 材料的耐久性耐久性耐久性是指材料在長期使用過程中，抵抗各種環(huán)境因素的破是指材料在長期使用過程中，抵抗各種環(huán)境因素的破壞作用，保持其原有性能而不變質、不破壞的性質。它是材料壞作用，保持其原有性能而不變質、不破壞的性質。它是材料的一種