土木工程材料1基礎(chǔ)課件收藏

1、土木工程材料土木工程材料 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院 高英高英 Tel:025Tel:0258379 48148379 4814 網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)絡(luò)課程 ?東大主頁人才培養(yǎng)本科生（教務(wù)處）? 課程中心輸入個人信息 緒論緒論 ?土木工程材料 任何土木工程建筑物都是用各種材料組成的，這些材料總稱為土木工程材料。 土木工程材料土木工程材料 ?1砂石材料。?2無機(jī)結(jié)合料及其制品。?3有機(jī)結(jié)合料及其混合料。?4鋼材和木材。?5新型材料。 本課程的內(nèi)容本課程的內(nèi)容 ?重點介紹 集料 無機(jī)結(jié)合料 水泥混凝土 瀝青 瀝青混合料 第一章第一章 土木工程材料的基本性質(zhì)土木工程材料的基本性質(zhì) ?物理性質(zhì) 力學(xué)性質(zhì)

2、化學(xué)性質(zhì) 耐久性 材料的基本物理性質(zhì) ?密度 孔隙率 水相關(guān)性質(zhì) 有效體積礦料實體體積+不吸水的閉口孔隙+能吸水的開口孔隙（不包括被瀝青填充的體積） 能吸水的開口孔隙 （不包括被瀝青填充的體積） 瀝青層 材料的密度材料的密度 ?真實密度 即在規(guī)定條件（1055烘至恒量）下，礦質(zhì)單位體積（不包括開口與閉口孔隙體積）的質(zhì)量 表觀密度 在規(guī)定的條件下，烘干石料包括閉口孔隙在內(nèi)的單位體積固體材料的質(zhì)量 表干密度 在規(guī)定的條件下，包括孔隙在內(nèi)的單位體積的面干飽水固體材料的質(zhì)量 毛體積密度 在規(guī)定的條件下，烘干石料包括孔隙在內(nèi)的單位體積固體材料的質(zhì)量 堆積密度 自然堆積狀態(tài)下單位體積（包括顆粒的孔隙和顆粒

3、之間的空隙）所具有的質(zhì)量。 真實密度：真實密度： 表觀密度：表觀密度： 表干密度：表干密度： ms?a?Vs?Vnms?Vs?s?mfVs?Vn?Vi毛體積密度：毛體積密度： ms?b?Vs?Vn?Vi堆積密度：堆積密度： ms?l?Vs?Vn?Vi?Vv集料的體積和質(zhì)量的關(guān)系 體積的測試體積的測試 ?浮力定律浮力定律 ?（阿基米德原理）（阿基米德原理） ?浸在液體里的物體受浸在液體里的物體受到向上的浮力，浮力到向上的浮力，浮力大小等于物體排開液大小等于物體排開液體所受重力。體所受重力。 孔隙率孔隙率 ?孔隙率 V?VsP?100 %V 孔隙率與空隙率 與水相關(guān)的性質(zhì)與水相關(guān)的性質(zhì) ?吸水性

4、? 質(zhì)量吸水率： ?吸濕性 ?耐水性 質(zhì)?m濕?m干m?100 %干 W 習(xí)題：為測定某集料的密度，做如下試驗：取一廣口瓶，裝滿水后，蓋上玻璃蓋，稱得質(zhì)量為1435克，將已浸水一晝夜的集料放入廣口瓶中，充分排出氣泡，并擦干溢出的水，測得總質(zhì)量為1615克，取出集料，用擰干的濕毛巾擦干集料的表面水，稱得集料質(zhì)量為300克，將集料在105下烘干至恒重后，質(zhì)量為293克，試計算其毛體積密度、表觀密度、飽和面干密度和吸水率 解：表觀密度： 習(xí)題：為測定某集料的密度，做如下試驗：取一廣口瓶，裝滿水后，蓋上玻璃蓋，稱得質(zhì)量為1435克，將已浸水一晝夜的集料放入廣口瓶中，充分排出氣泡，并擦干溢出的水，測得總

5、質(zhì)量為1615克，取出集料，用擰干的濕毛巾擦干集料的表面水，稱得集料質(zhì)量為300克，將集料在105下烘干至恒重后，質(zhì)量為293克，試計算其毛體積密度、表觀密度、飽和面干密度和吸水率 解：毛體積密度： 習(xí)題：為測定某集料的密度，做如下試驗：取一廣口瓶，裝滿水后，蓋上玻璃蓋，稱得質(zhì)量為1435克，將已浸水一晝夜的集料放入廣口瓶中，充分排出氣泡，并擦干溢出的水，測得總質(zhì)量為1615克，取出集料，用擰干的濕毛巾擦干集料的表面水，稱得集料質(zhì)量為300克，將集料在105下烘干至恒重后，質(zhì)量為293克，試計算其毛體積密度、表觀密度、飽和面干密度和吸水率 解：飽和面干密度： 習(xí)題：為測定某集料的密度，做如下試

6、驗：取一廣口瓶，裝滿水后，蓋上玻璃蓋，稱得質(zhì)量為1435克，將已浸水一晝夜的集料放入廣口瓶中，充分排出氣泡，并擦干溢出的水，測得總質(zhì)量為1615克，取出集料，用擰干的濕毛巾擦干集料的表面水，稱得集料質(zhì)量為300克，將集料在105下烘干至恒重后，質(zhì)量為293克，試計算其毛體積密度、表觀密度、飽和面干密度和吸水率 解：吸水率： 材料的基本力學(xué)性質(zhì) ?材料的強(qiáng)度 材料在外力作用下抵抗破壞的能力 材料的拉伸與壓縮材料的拉伸與壓縮 工程中有很多構(gòu)件，例如屋架中的桿，是等直桿，作用于桿上的外力的合力的作用線與桿的軸線重合。在這種受力情況下，桿的主要變形形式是軸向伸長或縮短。 屋架結(jié)構(gòu)簡圖 材料的扭曲材料的

7、扭曲 試驗試驗 預(yù)先在圓筒的表面畫上預(yù)先在圓筒的表面畫上 等間距的縱向線和圓周等間距的縱向線和圓周線，從而形成一系列的線，從而形成一系列的正方格子。正方格子。 觀察到的現(xiàn)象觀察到的現(xiàn)象 所有的圓周線都保持不變；所有的縱向線都傾斜了一個相同的角度所有的圓周線都保持不變；所有的縱向線都傾斜了一個相同的角度m m 材料的基本力學(xué)性質(zhì) ?材料的彈性、塑性、粘性 材料在極限應(yīng)力作用下，會被破壞而失去使用功能，在非極限應(yīng)力作用下則會發(fā)生某些變形。 材料在外力作用下的變形能力 材料的脆性、耐磨性等 1、彈性：彈性是指材料在應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形，外力取消后，、彈性：彈性是指材料在應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形，外力取消后，

8、材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。這種當(dāng)外力取消材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。這種當(dāng)外力取消后瞬間即可完全消失的變形，稱為彈性變形。明顯具有彈性變形特后瞬間即可完全消失的變形，稱為彈性變形。明顯具有彈性變形特征的材料稱為彈性材料。征的材料稱為彈性材料。 2、塑性：塑性是指材料在應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，任保持變形后的形狀尺寸，且不產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)。這種不隨外力撤銷而消失的變形，為塑性變形，或永久變形，明顯具有塑性變形特征的材料稱為塑性材料。 3、彈塑性材料 實際上，純彈性與純塑性的材料都是不存在的。不同的材料在力的作用下，表現(xiàn)出不同的變形特征。例如： a. 低碳鋼

9、在受力不大時，僅產(chǎn)生彈性變形，此時，應(yīng)力與應(yīng)變的比值為一常數(shù)。隨著外力增大至超過彈性極限后，則出現(xiàn)另一種變形 塑性變形。 典型的彈塑性材料 b. 混凝土，在他受力一開始，彈性變形和塑性變形就同時發(fā)生，除去外力后，彈性變形可以恢復(fù)（消失），而塑性變形不能消失，其應(yīng)力應(yīng)變?nèi)鐖D所示。 典型的彈塑性材料 材料的基本力學(xué)性質(zhì) ?材料的脆性、耐磨性等 （1） 脆性是指材料在外力作用下直到破壞前無明顯塑性變形而發(fā)生突然破壞的性質(zhì)。具有這種破壞性質(zhì)的材料稱為脆性材料。 荷載 o 變形 （2）韌性 韌性是指材料在沖擊或振動荷載作用下，能吸收較大能量，產(chǎn)生一定的變形，而不至破壞的性能，又叫沖擊韌度。具有這種性質(zhì)的材料叫韌性材料。 荷載 o 變形 第一章第一章 土木工程材料的基本性質(zhì)土木工程材料的基本性質(zhì) ?化學(xué)性質(zhì) 第一章第一章 土木工程材料的基本性質(zhì)土木工程材料的基本性質(zhì) ?耐久性 (3)磨損及磨耗 材料受摩擦作用而減少質(zhì)量和體積的現(xiàn)象稱為磨損