木工程材料的基本性質(zhì)(ppt59)(已修改)
2025-03-17 11:07 本頁面
【正文】 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)，是指材料處于不同的使用條件和使用環(huán)境時(shí)，通常必須考慮的最基本的、共有的性質(zhì)。因?yàn)橥聊窘ㄖ牧纤幗ǎ?gòu)）筑物的部位不同、使用環(huán)境不同、人們對(duì)材料的使用功能要求不同，所起的作用就不同，要求的性質(zhì)也就有所不同。 第一節(jié) 材料的組成與結(jié)構(gòu) 1. 材料的組成 化學(xué)組成 無機(jī)非金屬建筑材料的化學(xué)組成以各種氧化物含量來表示。 2. 金屬材料以元素含量來表示。 3. 化學(xué)組成決定著材料的化學(xué)性質(zhì)，影響其物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。 2 礦物組成 材料中的元素和化合物以特定的礦物形式存在并決定著材料的許多重要性質(zhì)。 礦物組成是無機(jī)非金屬材料中化合物存在的基本形式。 相組成 材料中結(jié)構(gòu)相近性質(zhì)相同的均勻部分。 2. 材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造） 材料的宏觀結(jié)構(gòu)是指用肉眼和放大鏡能夠分辨的粗大組織。其尺寸約為毫米級(jí)大小，以及更大尺寸的構(gòu)造情況。宏觀構(gòu)造，按孔隙尺寸可以分為： （ 1）致密結(jié)構(gòu)，基本上是無孔隙存在的材料。例如鋼鐵、有色金屬、致密天然石材、玻璃、玻璃鋼、塑料等。 （ 2）多孔結(jié)構(gòu)，是指具有粗大孔隙的結(jié)構(gòu)。如加氣混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料及人造輕質(zhì)材料等。 (3）微孔結(jié)構(gòu)，是指微細(xì)的孔隙結(jié)構(gòu)。如石膏制品、粘土磚瓦等。 (4）纖維結(jié)構(gòu)，是指木材纖維、玻璃纖維、礦物棉纖維所具有的結(jié)構(gòu)。 （ 5）層狀結(jié)構(gòu)，采用粘結(jié)或其他方法將材料迭合成層狀的結(jié)構(gòu)。如膠合板、迭合人造板、蜂窩夾芯板、以及某些具有層狀填充料的塑料制品等。 (6）散粒結(jié)構(gòu)，是指松散顆粒狀結(jié)構(gòu)。比如混凝土骨料、用作絕熱材料的粉狀和和粒狀的添充料。 微觀結(jié)構(gòu) 微觀結(jié)構(gòu)是指材料在原子、分子層次的結(jié)構(gòu)。材料的微觀結(jié)構(gòu)，基本上可分為晶體與非晶體。 晶體結(jié)構(gòu)的特征是其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（離子、原子、分子）按照特定的規(guī)則在空間周期性排列。非晶體也稱玻璃體或無定形體，如無機(jī)玻璃。玻璃體是化學(xué)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，容易與其它物體起化學(xué)作用。 亞微觀結(jié)構(gòu) 亞微觀結(jié)構(gòu)也稱作細(xì)觀結(jié)構(gòu)，是介于微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)之間的結(jié)構(gòu)形式。如金屬材料晶粒的粗細(xì)及其金相組織，木材的木纖維，混凝土中的孔隙及界面等。 從宏觀、亞微觀和微觀三個(gè)不同層次的結(jié)構(gòu)上來研究土木工程材料的性質(zhì)，才能深入其本質(zhì)，對(duì)改進(jìn)與提高材料性能以及創(chuàng)制新型材料都有著重要的意義。 第二節(jié) 材料的狀態(tài)參數(shù)和結(jié)構(gòu)特征 1 . 材料的體積 體積是材料占有的空間尺寸。由于材料具有不同的物理狀態(tài)，因而表現(xiàn)出不同的體積。 材料的 絕對(duì)密實(shí) 體積：干材料在 絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積。即材料內(nèi)部沒有孔隙時(shí)的體積，或不包括內(nèi)部孔隙的材料體積。一般以Ｖ表示材料的絕對(duì)密實(shí)體積 材料的 表觀體積 ：材料在 自然狀態(tài)下 的體積，即整體材料的外觀體積（含內(nèi)部孔隙和水分）。一般以 V0 表示材料的表觀體積。 材料的 堆積體積 ： 粉狀或粒狀材料，在堆集狀態(tài)下的總體外觀體積。根據(jù)其堆積狀態(tài)不同，同一材料表現(xiàn)的體積大小可能不同，松散堆積下的體積較大，密實(shí)堆積狀態(tài)下的體積較小。材料的堆集體積一般以 來表示。 V? 2. 材料的密度 材料的密度是指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算： 式中： ρ — 密度 , g/cm3 或 kg/m3 m— 材料的質(zhì)量， g 或 kg V— 材料的絕對(duì)密實(shí)體積， cm3 或 m3 測試時(shí)，材料必須是絕對(duì)干燥狀態(tài)。含孔材料則必須磨細(xì)后采用排開液體的方法來測定其體積。 Vm?? 3. 材料的表觀密度 表觀密度（俗稱“容重”）是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。 按下式計(jì)算： 00 Vm??式中 ρ 0— 材料的表觀密度 , g/cm3 或 kg/m3 m — 材料的質(zhì)量， g 或 kg V0— 材料的表觀體積， cm3 或 m3 材料的表觀體積是指包括內(nèi)部孔隙在內(nèi)的體積。因?yàn)榇蠖鄶?shù)材料的表觀體積中包含有內(nèi)部孔隙，其孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影響其總質(zhì)量（有時(shí)還影響其表觀體積）。因此，材料的表觀密度除了與其微觀結(jié)構(gòu)和組成有關(guān)外，還與其內(nèi)部構(gòu)成狀態(tài)及含水狀態(tài)有關(guān) 4. 材料的堆積密度
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