土木工程材料(第一章)PPT课件
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和湿度等。
土木工程材料基本性质
17
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
18
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
19
土木工程材料的基本性质
1
材料的基本物理性质
土木工程材料基本性质
四个状态参数：密度、表观密度、毛体积密度、
堆积密度 三个计算参数：密实度、孔隙率、间隙率
2
土木工程材料基本性质
V V´ V0
1.固体 2.闭口孔隙 3.开口孔隙
3
密度（ρ）
定义：绝对密实状态。 公式：
m/v
式中：ρ-密度，g/cm 3； m–干燥材料的质量，g； v–材料在绝对密实状态 下的体积，cm3。
12
土木工程材料基本性质
材料的力学性质
材料的力学性质通常是指材料在外力 （荷载）作用下的变形性质及抵抗外力破坏的 能力，主要包括材料的强度和变形。
13
土木工程材料基本性质
强度
定义：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
根据外力作用方式，材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗 弯（抗折）强度等，计算公式如下：
14
—— ——
8
土木工程材料基本性质
密实度（D）
定义：材料体积（自然状态）内固体物质的充实程度。 公式：
DV V010% 0010% 0
式中： D—密实度，%； V0—材料自然状态的体积，m3； V—材料内固体物质体积，m3。
9
土木工程材料基本性质
孔隙率（P）
定义：材料孔隙体积占材料（自然状态）体积的百 分率。
土木工程材料基本性质
（1）抗拉、抗压、抗剪强度计算公式：
f拉、压、 Fm 剪 a/xA
Fmax——破坏时的最大荷载，N A——受力截面面积，mm2
15
土木工程材料基本性质
（2）抗弯强度计算公式：
集中荷载：
R
3FL 2bh2
三分点加荷：
R
FL bh 2
16
强度的测定
测定方法： 破坏实验
影响因素：取样方法 、试 件形状、尺寸、表面状况、 加载速度、环境的温度
m3 。求该碎石的毛体积密度和间隙率。
解:
m v 2.68gcm3
v 0 v 0 v 1% 0 ( 1 0 v v 0 ) 1% 0 1 .5 0 % v 9 .5 % 8 v 0
0vm 09.85v% m2.64 gcm 3
' 0
vm 0' 152g0m31.52 gcm 3
0' (1 v v 0 0 ') 1% 0 0 (1 0 0 ') 1% 0 0 4% 3
测试方法：李氏瓶法
土木工程材料基本性质
4
表观密度（ρ′）
定义：包含闭口孔隙
公式： m
v
测试方法：排液置换法或水中 称重法。
土木工程材料基本性质
5
毛体积密度（ρ0 ）
定义：自然状态 公式：
0 m/v0
测试方法：规则形状材料的体积 可用量具测量计算而得，不规则 形状材料用排水法测得。
土木工程材料基本性质
钢材 松木 水泥
砂
7.85 1.55 2.80~3.20 2.66
—— 0.40 ~ 0.80
—— 2.65
Fra Baidu bibliotek
—— —— 900 ~ 1300 1450 ~ 1650
碎石（石灰石） 2.60 ~ 2.80
2.60
1400 ~ 1700
普通混凝土 普通黏土砖
2.60 2.60
1.95 ~ 2.50 16.0 ~ 1.90
6
堆积密度（ '0 ）
定义：堆积状态
公式： 0'm/v0'
土木工程材料基本性质
1
2 3
V0’
V
VP
VK
图1.2 散粒材料体积示意图 1-孔隙（开口，闭口） 2-固体 3-间隙
7
土木工程材料基本性质
常用建筑材料的密度、表观密度，堆积密度
材料名称
密 度g/cm3 表观密度g/cm3 堆积密度g/cm3
公式： V0V 0V10 % 0(10)10 % 0
密实度与孔隙率关系：
D1
10
土木工程材料基本性质
间隙率（P0/）
定义：散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百 分率。
公式：0' V0'V 0'V010% 0(1 0 0 ' )10% 0
11
土木工程材料基本性质
算例： 某石灰岩的密度为2.68 g/cm3，孔隙率为1.5%。 今将该石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520㎏／
土木工程材料基本性质
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学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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土木工程材料的基本性质
1
材料的基本物理性质
土木工程材料基本性质
四个状态参数：密度、表观密度、毛体积密度、
堆积密度 三个计算参数：密实度、孔隙率、间隙率
2
土木工程材料基本性质
V V´ V0
1.固体 2.闭口孔隙 3.开口孔隙
3
密度（ρ）
定义：绝对密实状态。 公式：
m/v
式中：ρ-密度，g/cm 3； m–干燥材料的质量，g； v–材料在绝对密实状态 下的体积，cm3。
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土木工程材料基本性质
材料的力学性质
材料的力学性质通常是指材料在外力 （荷载）作用下的变形性质及抵抗外力破坏的 能力，主要包括材料的强度和变形。
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土木工程材料基本性质
强度
定义：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
根据外力作用方式，材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗 弯（抗折）强度等，计算公式如下：
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—— ——
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土木工程材料基本性质
密实度（D）
定义：材料体积（自然状态）内固体物质的充实程度。 公式：
DV V010% 0010% 0
式中： D—密实度，%； V0—材料自然状态的体积，m3； V—材料内固体物质体积，m3。
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土木工程材料基本性质
孔隙率（P）
定义：材料孔隙体积占材料（自然状态）体积的百 分率。
土木工程材料基本性质
（1）抗拉、抗压、抗剪强度计算公式：
f拉、压、 Fm 剪 a/xA
Fmax——破坏时的最大荷载，N A——受力截面面积，mm2
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土木工程材料基本性质
（2）抗弯强度计算公式：
集中荷载：
R
3FL 2bh2
三分点加荷：
R
FL bh 2
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强度的测定
测定方法： 破坏实验
影响因素：取样方法 、试 件形状、尺寸、表面状况、 加载速度、环境的温度
m3 。求该碎石的毛体积密度和间隙率。
解:
m v 2.68gcm3
v 0 v 0 v 1% 0 ( 1 0 v v 0 ) 1% 0 1 .5 0 % v 9 .5 % 8 v 0
0vm 09.85v% m2.64 gcm 3
' 0
vm 0' 152g0m31.52 gcm 3
0' (1 v v 0 0 ') 1% 0 0 (1 0 0 ') 1% 0 0 4% 3
测试方法：李氏瓶法
土木工程材料基本性质
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表观密度（ρ′）
定义：包含闭口孔隙
公式： m
v
测试方法：排液置换法或水中 称重法。
土木工程材料基本性质
5
毛体积密度（ρ0 ）
定义：自然状态 公式：
0 m/v0
测试方法：规则形状材料的体积 可用量具测量计算而得，不规则 形状材料用排水法测得。
土木工程材料基本性质
钢材 松木 水泥
砂
7.85 1.55 2.80~3.20 2.66
—— 0.40 ~ 0.80
—— 2.65
Fra Baidu bibliotek
—— —— 900 ~ 1300 1450 ~ 1650
碎石（石灰石） 2.60 ~ 2.80
2.60
1400 ~ 1700
普通混凝土 普通黏土砖
2.60 2.60
1.95 ~ 2.50 16.0 ~ 1.90
6
堆积密度（ '0 ）
定义：堆积状态
公式： 0'm/v0'
土木工程材料基本性质
1
2 3
V0’
V
VP
VK
图1.2 散粒材料体积示意图 1-孔隙（开口，闭口） 2-固体 3-间隙
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土木工程材料基本性质
常用建筑材料的密度、表观密度，堆积密度
材料名称
密 度g/cm3 表观密度g/cm3 堆积密度g/cm3
公式： V0V 0V10 % 0(10)10 % 0
密实度与孔隙率关系：
D1
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土木工程材料基本性质
间隙率（P0/）
定义：散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百 分率。
公式：0' V0'V 0'V010% 0(1 0 0 ' )10% 0
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土木工程材料基本性质
算例： 某石灰岩的密度为2.68 g/cm3，孔隙率为1.5%。 今将该石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520㎏／