土木项目工程材料介绍
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封闭孔
连通孔
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
4、孔隙率（或密实度）、孔隙特征在工程中的作用。 a.影响材料的性质
一般来说，同一种材料，孔隙率越小，连接孔隙越少，则： 强度越高，吸水性越小，抗渗性和抗冻性越好，但导热性 越差。 b.通过改变孔隙率和孔隙特征改善材料性能
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料
空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料 小结：孔隙率与空隙率的区别
比较项目 适用场合
孔隙率
个体材料内部
空隙率
堆积材料之间
作用 计算公式
可判断材料性质
P（10） 10％ 0
可进行材料用量计算
P（10） 10％ 0 0
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料
主 讲：王丽 院 系：泰山学院建筑与机械工程系
课程引入
不同的土木工程材料在工程结构物中起着不同的作用： 梁板柱材料承受各种外力； 结构材料承受上部荷载及其地下水与冰冻作用； 路面、跑道遭受磨损； 工业建筑可能受酸、碱、盐等介质的侵蚀。
如何保证结构物的使用功能、安全性和耐久性？
土木工程材料应具有抵御上述各种作用的性质。 材料的基本性质是掌握材料知识、正确选择与合理使用 土木工程材料的基础。
1、空隙率
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：
P V 0 V 0 1％ 0 （ 1 0 V 0 ） 1％ 0 （ 1 00 ） 1％ 00
V 0
V
0
式中： ρ 0——材料的体积密度；
0
——材料的堆积密度。
空隙率大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。
其体积的方法。 2、表观体积——直接用排水法测定其表观体积，如砂石材料。 3、自然状态体积的测定： （1）外形规则的材料，如砖，可直接测量体积得到； （2）外形不规则的，可采用封腊排水法测定体积。
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法 4、砂堆积密度的测定——漏斗+容量筒
或 D ＜ 100%。
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
2、孔隙率（真气孔率） 指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。计算：
PV 0 V 0V10 ％ 0 （ 10） 10 ％ 0
式中：V——材料的绝对密实体积，3 或 m3； V0——材料的自然体积，3 或 m3；
开口 孔隙
闭口 孔隙
固体 物质wk.baidu.com
材料体积组成示意图
装在容器 里的粒状、
粉状或块 状材料
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充2：材料孔隙形成的原因
(1)水分子的占据作用 建筑材料加水拌和,用水量通常超过理论上的用水量, 多 余的水分占据的空间即为孔隙
(2)外加的发泡作用 如生产加气混泥土等的各种发泡剂,可在材料中形成大量 的孔隙。
(3)火山作用 火山爆发时,喷到空中的岩浆,,冷却后在岩石中形成大量 的孔隙
(4)烧作用
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充3：材料的体积组成计算——材料占有的空间尺寸
① 绝对密实体积 v
② 表观体积 v′
③ 自然体积 v0
④ 堆积体积 v0′
vB
vc
自然状态下的块状材料
开口孔隙 闭口孔隙
口孔隙
③含颗粒间的空隙
材料体积
V
计算公式
m
V
单位
3
V
' m
V'
㎏3或3
V0
0
m V0
㎏3或3
V0
0'
m V0 '
㎏3
应用
判断材料性质
用量计算、体积计算
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法
1、密度 1）测质量：烘干（烘箱）-干燥（干燥器）-称量（天平）； 2）测体积： （a）外观规则的材料，直接用游标卡尺测量尺寸求体积，如钢材、玻璃等； （b）可研磨的非密实有孔隙材料，如砌块、石膏等，采用磨细后用李氏瓶测定
2、填充率
指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充 的程度。计算公式：
D
V0 V0
0 0
工程实例分析
1-1加气混凝土砌块吸水分析
颗粒材料 空隙
将容量筒内材料 刮平，容量筒的 容积即为材料堆
积体积。
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
1、密实度 指材料体积内固体物质填充的程度。计算式如下：
DV V010％ 0010％ 0
式中： ρ ——密度； ρ 0——材料的体积密度。
注意： 对于绝对密实材料，因 ρ 0 =ρ ，故密实度D =1 或100%。 对于大多数土木工程材料， 因 ρ 0 ＜ρ ，故密实度D ＜ 1
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度 材料的密度主要研究材料的体积与质量的关系。
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充1：材料的体积组成
实体——固体 孔隙——个体材料内部：连通孔隙—与外界连通的
开口孔隙；封闭孔隙—不与外界连通的闭口孔隙 空隙——堆积材料之间
ρ 0——材料的体积密度, 3 或 3； ρ ——密度, 3 或 3。 注意：密实度与孔隙率的关系：1
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
3、孔隙特征 a.孔种类：开口孔、闭口孔 b.孔隙多少：密实度与孔隙率——反映了材料的致密程度 c.孔尺寸：细孔、微孔、大孔 d.连通性：连通孔、孤立孔 e.分布状况
第一章 建筑材料的基本性质
本章学习要求： 了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及其与材
料基本性质的关系； 掌握土木工程材料各种基本性质的概念、表示方法及
有关的影响因素。
1.1 材料的物理性质
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度 1.1.2 材料的孔隙率与密实度 1.1.3 空隙率与填充率 1.1.4 材料与水有关的性质 1.1.5 材料的热工性质
装在容器 里的粒状、
粉状或块 状材料
个体材料示堆意积图材料示意图
材料体积组成示意图
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
一、材料的各类密度计算方法比较
比较项目 实际密度 表观密度 体积密度
堆积密度
材料状态
①绝干状态 ①绝干状态 ①自然状态 ①自然堆积状态
②绝对密实 ②含闭口孔隙 ②含闭口、开 ②含闭口、开口孔隙
连通孔
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
4、孔隙率（或密实度）、孔隙特征在工程中的作用。 a.影响材料的性质
一般来说，同一种材料，孔隙率越小，连接孔隙越少，则： 强度越高，吸水性越小，抗渗性和抗冻性越好，但导热性 越差。 b.通过改变孔隙率和孔隙特征改善材料性能
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料
空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料 小结：孔隙率与空隙率的区别
比较项目 适用场合
孔隙率
个体材料内部
空隙率
堆积材料之间
作用 计算公式
可判断材料性质
P（10） 10％ 0
可进行材料用量计算
P（10） 10％ 0 0
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料
主 讲：王丽 院 系：泰山学院建筑与机械工程系
课程引入
不同的土木工程材料在工程结构物中起着不同的作用： 梁板柱材料承受各种外力； 结构材料承受上部荷载及其地下水与冰冻作用； 路面、跑道遭受磨损； 工业建筑可能受酸、碱、盐等介质的侵蚀。
如何保证结构物的使用功能、安全性和耐久性？
土木工程材料应具有抵御上述各种作用的性质。 材料的基本性质是掌握材料知识、正确选择与合理使用 土木工程材料的基础。
1、空隙率
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：
P V 0 V 0 1％ 0 （ 1 0 V 0 ） 1％ 0 （ 1 00 ） 1％ 00
V 0
V
0
式中： ρ 0——材料的体积密度；
0
——材料的堆积密度。
空隙率大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。
其体积的方法。 2、表观体积——直接用排水法测定其表观体积，如砂石材料。 3、自然状态体积的测定： （1）外形规则的材料，如砖，可直接测量体积得到； （2）外形不规则的，可采用封腊排水法测定体积。
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法 4、砂堆积密度的测定——漏斗+容量筒
或 D ＜ 100%。
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
2、孔隙率（真气孔率） 指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。计算：
PV 0 V 0V10 ％ 0 （ 10） 10 ％ 0
式中：V——材料的绝对密实体积，3 或 m3； V0——材料的自然体积，3 或 m3；
开口 孔隙
闭口 孔隙
固体 物质wk.baidu.com
材料体积组成示意图
装在容器 里的粒状、
粉状或块 状材料
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充2：材料孔隙形成的原因
(1)水分子的占据作用 建筑材料加水拌和,用水量通常超过理论上的用水量, 多 余的水分占据的空间即为孔隙
(2)外加的发泡作用 如生产加气混泥土等的各种发泡剂,可在材料中形成大量 的孔隙。
(3)火山作用 火山爆发时,喷到空中的岩浆,,冷却后在岩石中形成大量 的孔隙
(4)烧作用
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充3：材料的体积组成计算——材料占有的空间尺寸
① 绝对密实体积 v
② 表观体积 v′
③ 自然体积 v0
④ 堆积体积 v0′
vB
vc
自然状态下的块状材料
开口孔隙 闭口孔隙
口孔隙
③含颗粒间的空隙
材料体积
V
计算公式
m
V
单位
3
V
' m
V'
㎏3或3
V0
0
m V0
㎏3或3
V0
0'
m V0 '
㎏3
应用
判断材料性质
用量计算、体积计算
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法
1、密度 1）测质量：烘干（烘箱）-干燥（干燥器）-称量（天平）； 2）测体积： （a）外观规则的材料，直接用游标卡尺测量尺寸求体积，如钢材、玻璃等； （b）可研磨的非密实有孔隙材料，如砌块、石膏等，采用磨细后用李氏瓶测定
2、填充率
指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充 的程度。计算公式：
D
V0 V0
0 0
工程实例分析
1-1加气混凝土砌块吸水分析
颗粒材料 空隙
将容量筒内材料 刮平，容量筒的 容积即为材料堆
积体积。
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
1、密实度 指材料体积内固体物质填充的程度。计算式如下：
DV V010％ 0010％ 0
式中： ρ ——密度； ρ 0——材料的体积密度。
注意： 对于绝对密实材料，因 ρ 0 =ρ ，故密实度D =1 或100%。 对于大多数土木工程材料， 因 ρ 0 ＜ρ ，故密实度D ＜ 1
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度 材料的密度主要研究材料的体积与质量的关系。
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充1：材料的体积组成
实体——固体 孔隙——个体材料内部：连通孔隙—与外界连通的
开口孔隙；封闭孔隙—不与外界连通的闭口孔隙 空隙——堆积材料之间
ρ 0——材料的体积密度, 3 或 3； ρ ——密度, 3 或 3。 注意：密实度与孔隙率的关系：1
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
3、孔隙特征 a.孔种类：开口孔、闭口孔 b.孔隙多少：密实度与孔隙率——反映了材料的致密程度 c.孔尺寸：细孔、微孔、大孔 d.连通性：连通孔、孤立孔 e.分布状况
第一章 建筑材料的基本性质
本章学习要求： 了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及其与材
料基本性质的关系； 掌握土木工程材料各种基本性质的概念、表示方法及
有关的影响因素。
1.1 材料的物理性质
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度 1.1.2 材料的孔隙率与密实度 1.1.3 空隙率与填充率 1.1.4 材料与水有关的性质 1.1.5 材料的热工性质
装在容器 里的粒状、
粉状或块 状材料
个体材料示堆意积图材料示意图
材料体积组成示意图
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
一、材料的各类密度计算方法比较
比较项目 实际密度 表观密度 体积密度
堆积密度
材料状态
①绝干状态 ①绝干状态 ①自然状态 ①自然堆积状态
②绝对密实 ②含闭口孔隙 ②含闭口、开 ②含闭口、开口孔隙