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1、第二章 材料的重要基本性质,第一节 材料的物理性质,第二节 材料的力学性质,第三节 材料的耐久性,2-1材料的基本物理性质一、材料的三种体积状态和三种密度三种密度的定义：,三种密度算式：,同种材料:密度表观密度堆积密度思考：1、体积如何测定?（李氏瓶法、蜡封法、容器法）2、意义？,二、孔隙率和孔隙特征、空隙率和压实度,1、孔隙材料内部的空隙 孔隙率P：自然状态下，材料中孔隙体积占自然状态体积的百分比。,开闭状态、孔径、孔分布,孔隙特征：,2、空隙材料颗粒间的空隙 空隙率 堆积状态下，材料颗粒间空隙占堆积状态的百分比。,思考：了解孔隙率、孔隙特征、空隙率有何意义？,3、压实度 颗粒材料堆积被压实
2、的程度 评价方法：材料现场施工压实后得到的堆积干密度与实验室标准条件下充分压实后得到的最大干密度之比。,意义：评价现场压实操作的水平,三、材料与水有关的性质,1、亲水性和憎水性,定义：水与材料接触时,意义：土木工程中，防水材料通常采用憎水材料制成。,2、吸水性和吸湿性,（1）吸水性：材料在水中吸收水分的能力 表示方法：质量吸水率、体积吸水率,影响因素：亲水性、孔隙率、孔特征亲水性、孔隙率、微细连通孔吸水性,（2）吸湿性：从空气中吸收水分的能力 表示方法：含水率，,影响因素：亲水性、孔隙率、孔隙特征,3、耐水性定义：长期饱水不破坏，强度不降低。破坏原因：水的溶解、劈裂作用R,软化系数,K0.85
3、,表示方法：,耐水材料,重要工程,K0.85,4、抗渗性定义：材料抵抗压力水渗透的能力。表示方法：渗透系数K、抗渗标号Pn影响因素：孔隙率、孔径、孔的开闭,5、抗冻性定义：饱水状态下，材料抵抗冻融循环而不破坏的能力。材料受冻破坏的原因：水结冰膨胀，膨胀力超过了材料的强度。表示方法：抗冻标号Fn影响因素：孔隙率、孔隙特征、孔隙充水程度、材料强度,2-2 材料的力学性质一、强度与比强度,1、强度定义：分类：影响因素：,抵抗外力破坏的最大应力值 抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度材料内因组分、结构试验条件试件(尺寸、形状、含水率)温度、加荷速度等,P,2、比强度定义：作用：实例：,强度/表观密度轻质高强的指
4、标,二、弹性和塑性,弹性能完全恢复原来形状的性质。塑性不能自动恢复原来形状,且不产生裂缝的性质。弹性模量 E抵抗变形的能力实际材料较小外力作用下，表现为弹性变形；受力超过限度后，表现为塑性变形。受力后，弹性变形与塑性变形同时产生,三、脆性和韧性,脆性 在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。韧性 在冲击或振动荷载作用下，材料能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。,2-3 材料的耐久性,定义破坏作用耐久性试验,材料在长期使用过程中，能保持原有性能的性质。,物理作用温湿度、冻融、流水、紫外线化学作用酸碱盐水溶液、有害气体、水生物作用虫、菌机械作用荷载作用下的疲劳破坏,（快速模拟试验）干湿循环、冻融循环、化学介质浸渍等。,耐候性试验室,影响材料耐久性的因素 材料本身 介质或环境的恶劣程度 材料与环境或介质的接触程度提高材料耐久性的措施 选用优质材料 提高材料密实度、改善孔隙特征 加保护层,作业:1、判断材料孔隙率和孔隙特征变化对下列材料性能的影响,2、什么叫材料的耐水性、抗冻性、抗渗性，各用什么指标评价，指标增大时,性质如何变化？,
