第-章士木工程材料的基本性质 材料、高分子材料在阳光、空气和热的作用下,会逐渐老化而使材 料变脆或开裂 材料的耐久性指标是根据工程所处的环境条件来决定的。例 如处于冻融环境的工程,其所用材料的耐久性以抗冻性指标来表 示;处于暴露环境的有机材料,其耐久性以抗老化能力来表示。 典型题解析 例1-1材料的密度、表观密度堆积密度有何区别?如何测 定?材料含水后对三者有什么影响? 解者都是表示材料单位体积的质量但随其存在状态的 不同,计算时应取用不同的体积。具体情况如下 密度 V为材料的绝对密实体积 表观密度 V。为材料的表观体积 堆积密度 V为材料的雄积体积 对手含孔材料,三者的测试方法要点如下:测定密度时,需先 将材料磨细,之后采用排出液体或水的方法来测定体积测定表观 密度时,直接将材料放入水中,即直接采用排开水的方法来测体 积;测定堆积密度时,将材料装入已知体积的容量筒中,直接测试 其自然堆积状态下的体积。 含水与否对密度、表观密度无影响,因密度、表观密度均是对 于绝对干燥状态而言的。含水对堆积密度的影响则较为复杂,一般 来说使堆积密度增大。 【评注】本题目主要考查密度、表观密度、堆积密度的基本念。相同 点在于三者都是表示材料单位体积的质量,不同点在于三者计算时的体积概 念不同 V为材料的绝对密实体积:绝干状态,绝对密实,不含任何孔隙
土木工程矿唰典型题解忻及巴测试题 v。为材料的表观体积:自然状态,含闭印孔隙,不含开口孔隙。 为材料的堆积体积:绝于或含水状态,自然堆积状态,含颗粒间孔隙。 例1-2某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm,表观密 度为2.61g/cm2,堆积密度为1680kg/m2,计算此石子的孔隙率 与空隙率 解石子的孔隙率P为 P≈E 1-=1_2.61 2.65 =1.51% 石子的空隙率P为 2、61 35.63% 评注】材料的孔欧率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分 率空隙率是指散粒材料在其堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比 例,计算式中P为密度:m为材料的表观密度为材料的堆积密度 例1-3有一块烧结普通砖,在吸水饱和状态下重2900g, 其绝干质量为2550g砖的尺寸为240mm×115mm×53mm,经 干燥并磨成细粉后取50g,用排水法测得绝对密实体积为 18.62cm3试计算该砖的吸水率密度,孔隙率饱水系数。 解该砖的吸水率为 100% 2900-2550 ×100%=13.73% 该砖的密度为 50 表观密度为 2550 V。24×11.5×5.3
第·葦士木工程材料的星本性质 孔隙率为 P=1 1.74 2.69=35.3% 【评注】质量吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水量占材料在干燥 状态卜的质量百分比 例1-4某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度 分别为174,178,165MPa,求该石材的软化系数,并判断该石材可 否用于水下飞程。 解该石材的软化系数为 K 0.93 f,178 由于该石材的软化系数为093,大于0.85,故该石材可用于水下 工程。 【评注】软化系数为材料吸水饱和状态下的抗压强度与材料在绝对干 燥状态下的抗压强度之比与材料在气干状态下的抗压强度无关 例1-5影响材料强度测试结果的试验条件有哪些? 解影响材料强度测试结果的因素很多,如小尺寸试件测试 的强度值高于大尺寸试件;加载速度快时测得的强度值高于加载 速度慢时的;立方体试件的测得值高于棱柱体试件;受压试件与加 压钢板间无润滑作用的(如未涂石蜡等润滑物时)测得的强度值 高于有润滑作用的;表面平整试件的测得值高于表面不平整的等。 【评注】材料的质量指标和试验结果是有条件的、相对的,是与取样、 测试和数据处理密切相关的。在进行建筑材料试验的整个过程中,材料的取 样、试验操作和数据处理,都应严格按照国家(或部颁)现行的有关标准和规 范执行,以保证试样的代表性、试验条件的稳定一致以及测试技术和计算结 果的正确性 例1-6选择题:选择正确的答案填在括号内。 当材料的润湿边角θ为()时,称为憎水性材料。 a.>90°b.≤9 0 解
土木工程材料典型题解柝及自测试题 【评注】材料的润湿边角0≤90°为亲水性材料;材料的润湿边角0> 90°时为惜水性材料。 习题 (一)是非判断题(对的划√,不对的划X) 含水率为4%的湿砂重100g,其中水的重量为4g 2.热容量大的材料导热性大,受外界气温影响室内温度变化比较快。 3.材料的孔隙率相同时,连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。() 4.从室外取重为Gn的砖一块,浸水饱和后重为G2,烘干后重为G3,则 砖的质量吸水率为tn 5.同一种材料、其表观密度越大则其孔隙率越大 燥条件下的密度为最小。 )):)) 6.将某种含水的材料,置于不同的环境中,分别测得其密度,其中以干 吸水率小的材料其孔隙率最小 8材料的抗冻性与材料的孔隙率有关,与孔隙中的水饱和程度无关 9.在进行材料抗压强度试验时,大试件较小试件的试验结果值偏小 10.材料在进行强度试验时加荷速度快者较加荷速度慢者的试验结果 值偏小。 (二)填空题 1,材料的吸水性用表示吸湿性用表示 2.材料耐水性的强弱可以用 表示。材料耐水性愈好,该值愈 3.称取松散密度为1400kg/m3的干砂200g装入广口瓶中.再把瓶中 注满水,这时称重为500g已知空瓶加满水时的重量为377g则该砂的表观