材料的密度表观密度和堆积密度

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材料的密度、表观密度与堆积密度

材料的密度、表观密度与堆积密度

表示材料物理状态特征的性质1、体积密度:材料在自然状态下单位体积的质量称为体积密度。

2、密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密度。

3、堆积密度:散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称为堆积密度。

注意:密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积;自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和;堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。

4、表观密度:材料的质量与表观体积之比。

表观体积是实体积加闭口孔隙体积,此体积即材料排开水的体积。

5、孔隙率:材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。

6、开口孔隙率:材料中能被水饱和(即被水所充满)的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。

7、闭口孔隙率:材料中闭口孔隙的体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。

即闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率。

8、空隙率:散粒材料在自然堆积状态下,其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。

什么是绝对密实状态悬赏分:20 - 提问时间2009-8-25 20:25问题为何被关闭建筑材料课程中有“绝对密实状态”一词,绝对密实状态是什么意思啊?说的细一点哦!提问者:秦瀛- 四级答复共1 条理想状态,无孔隙的。

玻璃一类的可以理想地看做绝对密实。

绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积,材料在自然状态下的体积减去材料内部孔隙的体积。

测量密度时,由于一般材料的内部均含有一些孔隙,为了获得绝对密实状态的试样,须将材料磨成细粉以排除其内部孔隙,再用排液置换法求出材料的绝对密实体积。

材料的密实度是指材料在绝对密实状态下的体积与在自然状态下的体积之比。

凡是内部有孔隙的材料,其密实度都小于1.材料的密实度反映固体材料中固体物质的充实程度,密实度的大小与其强度、耐水性和导热性等很多性质有关。

材料的密度、表观密度与堆积密度材料的密度、表观密度与堆积密度1、密度:密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。

密度表观密度堆积密度的区别与联系

密度表观密度堆积密度的区别与联系

密度表观密度堆积密度的区别与联系
表观密度是指物体的质量与其体积之间的比值。

它只考虑了物体本身的质量和体积,而不考虑物体内部的空隙或孔隙。

堆积密度是指物体在被堆积或压缩后的密度。

当物体被堆积或压缩时,内部的空隙或孔隙会被填充,使得物体的密度增加。

区别:
1. 表观密度只考虑了物体本身的质量和体积,而堆积密度考虑了物体内部的空隙或孔隙。

2. 表观密度是物体的固有属性,而堆积密度是受到外界条件影响的。

联系:
1. 表观密度和堆积密度都可以用来描述物体的密度。

2. 表观密度和堆积密度都可以通过测量物体的质量和体积来计算或估算。

3. 表观密度和堆积密度都可以用来比较不同物体的密度大小。

土木工程材料

土木工程材料
冷加工强化:钢材经冷加工后产生塑性变形,屈服点明显提高,而塑性、韧性降低,弹性模量下降的现象。原因:钢材在冷加工时发生晶粒变形、破碎和晶格扭曲,对位错运动的阻力增大。
17、时效强化:经过时效处理后的钢材的屈服强度和极限强度提高,塑性和冲击韧性有所降低,弹性模量得以恢复的现象
18、钢材的热处理:退火、正火、淬火、回火
材料
1、土木工程材料按照化学成文分为:无机材料,有机材料(植物材料、沥青材料、合成高分子材料),复合材料(无机材料与有机材料经过有机复合制成的材料,金属材料与无机非金属材料经过复合制成的材料);按材料在建筑物或构筑物中的功能分类:承重材料非承重材料保温隔热材料,吸声隔声材料、防水材料、装饰材料
2、《中华人民共和国标准化法》将我国标准分为国家标准(GB/T),行业标准(JGJ),地方标准(DB),企业标准(QB)
冲击韧性是指刚才抵抗冲击荷载变形的能力,通常用冲击韧性值ak来表示ak=mg(H-h)/A
当温度下降到一定范围内时,冲击韧性突然下降,钢材的断裂呈脆性,这一现象称为钢材的冷脆性。这时的温度范围称为脆性临界温度。脆性临界温度越低,钢材的低温冲击韧性越好,越能在低温下承受冲击荷载
因时效导致钢材性能改变的程度称为实效敏感性。
图中B上点是这一阶段的应力首次下降前的最高应力,称为上屈服强度ReH;B下点是不计初始瞬时效应是屈服阶段的最低应力,成为下屈服强度(ReL)
下屈服强度的实际意义:钢材受力达到屈服点后,变形即迅速发展,尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。设计中一般以下屈服强度作为钢材容许应力取值的依据。
9、材料的耐水性是指材料长期在水的作用下不破坏、强度也不显著降低的性质。
KR=fb/fg
一般材料在吸水后水分会减弱其内部结合力,从而造成强度的下降

表观密度与堆积密度

表观密度与堆积密度

密度、表观密度与堆积密度(1) 密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

按下式计算:式中ρ——密度,g/cm3;m——材料的质量,g;V——材料在绝对密实状态下的体积,cm3。

绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。

所以材料的密度大小取决于材料的组成与材料的微观结构,当材料的组成与结构一定时,材料的密度为常数。

除了钢材、玻璃等少数材料外,绝大多数材料都有一些孔隙。

在测定有孔隙材料的密度时,应把材料磨成细粉,干燥后,用李氏瓶测定其实体积。

材料磨得越细,测得的密度数值就越精确。

砖、石材等块状材料的密度即用此法测得。

(2) 表观密度表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量,按下式计算:式中ρo——表观密度,g/cm3或kg/cm3;m——材料的质量,g或kg;V o——材料在自然状态下的体积,或称表观体积,cm3或m3。

材料的表观体积是指材料及所含内部孔隙的总体积,材料在自然状态下的质量与其含水状态关系密切,且与材料孔隙的具体构造特征有关。

故测定表观密度时,必须注明其含水情况,一般是指材料在气干状态(长期在空气中干燥)下的表观密度。

在烘干状态下的表观密度,称为干表观密度。

不含开口孔隙的表观密度称为视密度,以排水法测定其体积。

(3) 堆积密度堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量,按下式计算:式中——堆积密度,kg/m3;m——材料的质量,kg;——材料的堆积体积,m3。

测定散粒材料的堆积密度时,材料的质量是指填充在一定容器内的任意含水状态下的质量。

但须注明含水率,其堆积体积是指所用容器的容积而言。

因此,材料的堆积体积包含了颗粒内部的孔隙及颗粒之间的空隙。

材料的堆积密度与材料的表观密度、堆积的紧密程度有关。

在捣实状态下测定的堆积密度称为紧密堆积密度。

表观密度英文名称:Apparent density中文名称:表观密度说明:多数材料为多孔物质,具有与外部相通的开口孔和不通的闭孔,将含有闭孔材料的密度称为“表观密度”。

土木工程材料

土木工程材料

第一章1、材料的密度、表观密度和堆积密度有何差别?答:密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。

表观密度:材料在自然状态下,单位表观体积的质量。

堆积密度:散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量、2、材料的亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性及抗冻性的定义、表示方法及其影响因素是什么?答:亲水性:当θ<=90°时,水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子间的相互吸引力;憎水性:当θ>90°时,水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子间的吸引力;吸水性:材料在水中吸收水分的性质,W=(m1-m)/m×100%,材料的吸水性与其亲水性、憎水性、孔隙率及空隙特征有关;吸湿性:材料在潮湿空气中吸收水分的性质;W湿=(m含-m)/m×100%;材料的吸湿性与空气湿度大小有关;耐水性:材料长期在饱和水的作用下抵抗破坏,保持原有功能的性质,KR=f饱/f干,耐水性与材料在吸水饱和状态和绝干状态下的极限抗压强度有关;抗渗性:材料在压力水作用下,抵抗渗透的性质,K=Qd/AtH,抗渗性与渗件总量、试件厚度、渗水面积、渗水时间、静水压力水头、孔隙率和空隙特征有关;抗冻性:材料在吸水饱和状态下,抵抗多次冻融循环的性能,影像材料抗冻性的因素有空隙率、空隙特征、吸水率及降温速度。

3、实验条件对材料强度有无影响?影响怎样?为什么?答:有影响。

1)试件形状与尺寸对实验结果的影响,小试件的抗压强度大于大试件的。

因小试件受环箍作用影响相对较大,存在缺陷的概率小。

2)实验装置情况的影响,脆性材料单轴受压时,试件的承压面受环箍作用影响较大,远离承压面试件的中间部分,受作用较小。

3)试件表面的平整度的影响,压面上有凹凸不平或缺棱掉角等缺陷时,会出现应力集中现象而降低强度。

4)加荷速度的影响,当加荷速度过快时,由于变形的增长滞后于荷载增长,所以破坏时测得的强度值较高。

5)实验的温度、湿度的影响,温度升高时,材料强度降低。

散粒材料的密度,表观密度,堆积密度之间的关系

散粒材料的密度,表观密度,堆积密度之间的关系

散粒材料的密度,表观密度,堆积密度之间的关系
材料的密度对于矿石加工的精细度起着至关重要的作用。

材料的密度是材料的物理性质,包括表观密度、堆积密度和真实密度。

表观密度是指材料实际可见表面积占假定表面积的百分比,堆积密度是指材料堆积在一起时其容量占某一容量的百分比,而真实密度则是材料的实际密度,是指单位质量占单位体积的百分比。

材料的密度与表观密度是直接相关的,表观密度能反映材料的实际表面积及材料的实际尺寸,而真实密度则反映的是材料的质量及尺寸的关系。

堆积密度和材料的真实密度也是有关系的,当材料表观密度高时,它的堆积密度一般也会高一些,此时,单位质量正在表观容积内占据更多空间,从而导致真实密度更高,反之亦然。

因此,表观密度、堆积密度和材料的真实密度之间是有一定的联系的,表面积越大、尺寸越大,真实密度就越大,反之,真实密度就越小,因此,在矿石加工中一定要把材料的密度考虑进去。

建筑材料的基本性质

建筑材料的基本性质
绝对密实状态下的体积的测定: ☺ 近于绝对密实的材料(金 属、玻璃等):直接以排水法测 定; ☺ 有孔隙的材料(砖、混凝 土、石材):将材料磨成细粉以 排除其内部孔隙,经干燥后用密 度瓶(李氏瓶)测定其实际体积, 该体积即可视为绝对密实状态下 的体积。
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李氏瓶
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2. 表观密度 (Apparent Density)
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10
3.亲水性材料与憎水性材料
用润湿边角θ来反映
θ角愈小,表明材料愈易被水润湿。
当θ<90°时,材料表面吸附水,材料能被水润γ L湿而表 现出亲水性,这种材料称亲水性材料。
θ当>θ9=0°0°时时,,材表料明表材面料不完吸全附被水水,γ 润S 此湿称。憎水性θ 材γ 料SL 。
也称容重 ,是指材料在自然状态下,单位体积所具有 的质量,按下式计算:
作 用 :
0
m V0

算 构
式中 ρ0—材料的表观密度(g/cm3或 kg/m3 )

m —材料的质量(g或 kg)
的 自 重
V0—材料在自然状态下的体积,或称表观体积 (cm3或 m3 ), 包含内部空隙在内的体积(规则几何 形状、松散体积用排液法)
1.实际密度(Density) 以前称比重、真实密度(True Density),简称密度(Density)。
实际密度是指材料在绝对密实状态下,单位体积所具有的质量。
m
V
式中:ρ— 实际密度(g/cm3)
m— 材料的质量(g)
V— 材料在绝对密实状最新态编辑下pp的t 体积(cm3 )
3
1.实际密度(Density)
上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况,相应

名词解释

名词解释

基本性质1.密度、表观密度、堆积密度密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量(材料在包含内部闭口孔隙体积在内的单位体积的质量)。

堆积密度:粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。

密实度:材料体积内固体物质所充实的程度。

孔隙率:指材料内部孔隙体积占材料总体积的百分率。

填充率:在某堆积体积中,被散粒材料的颗粒所填充的程度。

空隙率:在某堆积体积中,散粒材料颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率。

2.亲水性材料、憎水性材料润湿角:水滴表面切线与材料和水接触面的夹角。

亲水性材料:当润湿角θ≤90°时,水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的吸引力,此种材料称为亲水性材料。

憎水性材料:当润湿边θ<90°时,水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子之间的吸引力,此种材料称为憎水性材料。

3.吸水率、含水率吸水性:材料与水接触吸收水分的性质,称为材料的吸水性。

吸水率:当材料吸水饱和时,材料中所含水的质量与干燥状态下的质量比称为吸水率。

含水率:材料中所含水的质量与干燥状态下的质量之比,称为材料的含水率。

吸湿性:材料在潮湿空气中吸收水分的性质。

4.耐水性、软化系数耐水性:材料抵抗水的破坏作用的能力称为耐水性,用软化系数表示。

软化系数:材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比。

5.抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性,用渗透系数或抗渗等级表示。

6.抗冻性:材料在水饱和状态下,经过多次冻融循环作用,能保持强度和外观完整性的能力。

7.强度等级、比强度强度等级:指按材料强度值的大小划分的若干等级。

比强度:按材料单位质量计算的强度,其值等于材料的强度值与其体积密度之比。

8.弹性、塑性弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,变形能完全消失的性质塑性:材料在外力作用下产生变形,当取消外力后,仍保持变形后的形状,并不产生裂缝的性质。

建筑材料物理性能

建筑材料物理性能

2.1 建筑材料的基本物理性质建筑材料在建筑物的各个部位的功能不同,均要承受各种不同的作用,因而要求建筑材料必须具有相应的基本性质。

物理性质包括密度、密实性、空隙率、孔隙率(计算材料用量、构件自重、配料计算、确定堆放空间)一、材料的密度、表观密度与堆积密度密度是指物质单位体积的质量。

单位为g/cm3或kg/m3。

由于材料所处的体积状况不同,故有实际密度(密度)、表观密度和堆积密度之分。

(1)实际密度 (True Density)以前称比重、真实密度),简称密度(Density)。

实际密度是指材料在绝对密实状态下,单位体积所具有的质量,按下式计算:式中: ρ-实际密度(g/cm3);m-材料在干燥状态下的质量(g);V-材料在绝对密实状态下的体积(cm3)。

绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。

除了钢材、玻璃等少数接近于绝对密实的材料外,绝大多数材料都有一些孔隙,如砖、石材等块状材料。

在测定有孔隙的材料密度时,应把材料磨成细粉以排除其内部孔隙,经干燥至恒重后,用密度瓶(李氏瓶)测定其实际体积,该体积即可视为材料绝对密实状态下的体积。

材料磨得愈细,测定的密度值愈精确。

(2)表观密度 (Apparent Density)以前称容重、有的也称毛体积密度。

表观密度是指材料在自然状态下,单位体积所具有的质量,按下式计算:式中: ρ0-表观密度(g/cm3或kg/m3);m-材料的质量(g或kg);V0-材料在自然状态下的体积,或称表观体积(cm3或m3)。

材料在自然状态下的体积是指材料的实体积与材料内所含全部孔隙体积之和。

对于外形规则的材料,其测定很简便,只要测得材料的重量和体积,即可算得表观密度。

不规则材料的体积要采用排水法求得,但材料表面应预先涂上蜡,以防水分渗人材料内部而影响测定值。

(3)堆积密度 (Bulk Density)散粒材料在自然堆积状态下单位体积的重量称为堆积密度。

可用下式表示:式中: ρ0'-堆积密度(kg/m3);m-材料的质量(kg);V0'-材料的堆积体积(m3)。

材料的密度、表观密度和堆积密度

材料的密度、表观密度和堆积密度

材料的密度、表观密度和堆积密度二、建筑材料的基本物理性质(一)材料的密度、表观密度和堆积密度1.密度(ρ)密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的重量。

按下式计算:ρ=m/V式中ρ——密度, g/cm3;M——材料的重量, g;V——材料在绝对密实状态下的体积, cm3。

这里指的"重量"与物理学中的"质量"是同一含义,在建筑材料学中,习惯上称之为“重量”。

对于固体材料而言, rn是指干燥至恒重状态下的重量。

所谓绝对密实状态下的体积是指不含有任何孔隙的体积。

建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外,绝大多数材料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状材料。

对于这些有孔隙的材料,测定其密度时,应先把材料磨成细粉,经干燥至恒重后,用比重瓶(李氏瓶)测定其体积,然后按上式计算得到密度值。

材料磨得越细,测得的数值就越准确。

2.表观密度(ρo)表现密度是指材料在自然状态下,单位体积的重量。

按下式计算:Ρo=m/V0ρo——表观密度, g/cm3或kg/m3;m——材料的重量, g或kg;Vo——材料的自然状态下的体积, cm3或m3材料在自然状态下的体积包含了材料内部孔隙的体积。

当材料含有水分时,它的重量积都会发生变化。

一般测定表观密度时,以干燥状态为准,如果在含水状态下测定表度,须注明含水情况。

在试验室中测定的通常为烘干至恒重状态下的表观密度。

质地坚硬的散粒状材料,如砂、石,要磨成细粉测定密度需耗费很大的能量,一般测定其密度,在应用过程中(如混凝土配合比计算过程)近似代替其密度。

3.堆积密度(ρ'0)堆积密度是指粉状或散粒状材料在堆积状态下,单位体积的重量。

按下式计算:ρ'0=m/V'0(10-1-3 )其中ρ'0——堆积密度, kg/m3;M——材料的重量, kg;V'0——材料的堆积体积, m3。

这里,材料的重量是指自然堆积在一定容器内材料的重量;其堆积体积是指所用容器的容积。

土木工程材料学

土木工程材料学

第一章土木工程材料的基本性质第一节建筑材料的基本物理性质包括与重量、构造状态有关的性质(密度、孔隙率);与水有关的性质(亲水性、吸水性、耐水性);与热有关的性质(导热性);与声有关的性质(吸声性)。

一. 密度、表观密度、堆积密度定义1.密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的重量。

ρ= m / V ,单位:g/cm3 。

2.表观密度:材料在自然状态下,单位体积的重量。

ρ0 = m / V,单位:g/cm3或kg/m3。

3.堆积密度:散粒状材料在堆积状态下,单位体积的重量。

ρ0’= m / V’,单位:kg/m3。

说明1.物理概念上的“质量”,在工程上常称为“重量”,以区别于品质意义上的“质量”。

2.测定密度、表观密度、堆积密度时,重量指干燥至恒重时的重量(否则须注明含水情况);体积有不同含义:绝对密实状态下,应排除材料中任何孔隙(有孔隙材料应将其磨细、干燥后,用比重瓶测定。

);自然状态下,应包含材料内部孔隙(用排水法测定);堆积状态下,应包含材料内部孔隙及颗粒间空隙(用容量筒测定)。

3.表观密度建立了材料自然体积与重量之间的关系,在工程上可用来计算材料用量、构件自重、材料堆放空间等。

4.应使用我国法定计量单位。

按现行规范,不使用容重(现为表观密度)、比重(现为密度)的称呼。

二.孔隙率、空隙率定义1.孔隙率:材料内部孔隙体积占其总体积的百分率。

P =(V0-V)/ V³100% =(1-ρ/ρ)³100%2.空隙率:散粒状材料颗粒间空隙体积占其自然堆积体积的百分率。

P ’=(V0’-V)/ V³100% =(1-ρ’/ρ)³100%说明1.孔隙率直接反映材料的密实程度,孔隙率高,则密实程度小。

2.有关材料内部孔隙的大小、形状、数量、分布、连通与否等,统称为孔隙特征。

工程上主要指孔隙的连通性,分为连通孔(开孔)、封闭孔(闭孔)。

3.开孔不仅彼此贯通还与外界相通,如毛细孔。

密度、真密度、表观密度、体积密度、堆积密度

密度、真密度、表观密度、体积密度、堆积密度

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建筑材料的基本性质实验

建筑材料的基本性质实验

建筑材料的基本性质实验材料的基本性质主要有物理性质、力学性质和耐久性质等。

虽然不同的材料由于其组成、结构和构造有所差异以及工程上对其要求不尽相同,而有不同的实验方法和侧重的实验项目,但实验的基本原理是一致的。

本实验内容包括材料的密度、表观密度、吸水率、饱水率、抗压强度以及坚固性等六项基本性质。

1.1 实验目的1.巩固基本概念,学习材料基本参数的测定方法。

2.通过实验,会正确操作仪器设备。

3.了解材料的基本性能。

1.2 实验内容一、密度实验(1)材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度的定义。

材料在绝密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为材料的密度ρ对密实状态下的体积指不包括材料内部孔隙的固体物质本身的体积,亦称实体积。

表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量称为材料的表观密度ρ。

材料a在自然状态下的体积是指材料的实体积和材料内部所含全部孔隙之和。

体积密度:材料在包含实体积、开口和封闭孔隙的状态下单位体积的质量称为材料的体积密度ρ。

v堆积密度:散装材料在自然堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度ρ。

b散粒材料在自然状态下的体积,是指既含内部的孔隙,又含颗粒之间孔隙在内的总体积。

(2)主要仪器设备●电子秤(称量6kg,感量50g)●直尺(精度1mm)●烘箱等(3)实验步骤1.将砖在105℃烘干至恒重,取出冷却至室温(实验前已完成),称重M(kg);2.用直尺量出试件的尺寸,并计算出其体积V(mm³)。

对于六面体试件,每个试件的长宽高正反面各测一次,取其平均值。

于是有:V=abc,单位为mm3根据体积密度的计算公式有:ρv=M / V×10^9ρv:材料体积密度单位:kg/m3M:材料质量单位:kgV:材料体积单位:mm3(4)实验数据记录和处理(5)结果分析:二、吸水率实验(1)吸水率概念材料能吸收水分的性质称为吸水性。

吸水性的大小用吸水率表示。

分为体积吸水率及质量吸水率两种:A、质量吸水率:材料在吸水饱和时内部所吸水分的质量占干燥材料总质量的百分率。

1-土木工程材料的基本性质

1-土木工程材料的基本性质
当材料两侧存在不同压力时,一切破坏因素 (如腐蚀性介质)都可通过水或气体进入材料内 部,然后把所分解的产物代出材料,使材料逐 渐破坏,如地下建筑、基础、压力管道、水工 建筑等经常受到压力水或水头差的作用,故要 求所用材料具有一定的抗渗性,对于各种防水 材料,则要求具有更高的抗渗性。
材料的抗渗性通常用两种指标表示:渗透系 数和抗渗等级。
材料的抗冻性:材料在水饱和状态下,能经受多次冻 融循环作用而不破坏,也不严重降低强度的性质。
材料的抗冻性用抗冻等级表示。
抗冻等级是以规定的试件,在规定试验条件下, 测得其强度降低不超过规定值,并无明显损坏和剥 落时所能经受的冻融循环次数,以此作为抗冻等级, 用符号“Fn”表示,其中n即为最大冻融循环次数。 如F25、F50等。
冻融破坏的大坝坝面
五、材料的热工性质
1、材料的导热性
材料传递热量的性质称为导热性,以导热系数表
示,即
Qa
At(T2 T1 )
式中:λ——材料的导热系数,w/(m·K); Q ——总传热量,J; a ——材料厚度,m;
材料具有亲水性的原因是材料与水接触 时,材料与水之间的分子亲合力大于水本身 分子间的内聚力。当材料与水பைடு நூலகம்间的分子亲 合力小于水本身分子间的内聚力时,材料表 现为憎水性。
材料被水湿润的情况可用润湿边角表示。当材料 与水接触时,在材料、水、空气这三相体的交点 处,作沿水滴表面的切线,此切线与材料和水接 触面的夹角,称为润湿边角(润湿角)。
材料内部孔隙的构造,可分为连通的与封闭的两种。
孔隙按尺寸分为微孔(≤2nm,无害孔)
毛细孔(2~50nm,少害孔)
大孔(≥50nm,有害孔)。
孔隙的大小及其分布、特征对材料的性能影响很大。

山东交通学院:土木工程材料典型例题分析

山东交通学院:土木工程材料典型例题分析

例 1-1 材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别?材料含水后的影响?答:三者均表示材料单位体积的质量。

但测定方法不同,计算时采用的体积不同。

密度:采用材料的绝对密实体积;表观密度:采用材料的表观体积(实体体积+闭口孔隙体积);堆积密度:采用材料的堆积体积(材料总体积+颗粒间空隙体积)。

含水对密度、表观密度无影响,因密度、表观密度均指绝对干燥状态下的物理常数。

对堆积密度的影响则较为复杂,一般含水后堆积密度增大。

【评注】本题目主要考查密度、表现密度、堆积密度的基本概念。

相同点在于三者都是表示材料单位体积的质量,不同点在于计算时三者的体积概念不同。

材料密实体积——绝于状态,绝对密实,不含任何孔隙。

材料表观体积——自然状态,含闭口孔隙,不含开口孔隙。

材料堆积体积——绝干或含水状态,自然堆积状态,含颗粒间空隙。

例1-2 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工程。

答:该石材的软化系数为K=f b/f g=165/178=0.93R∵ 该石材的软化系数为0.93>0.85,为耐水石材,∴ 可用于水下工程。

【评注】考点为软化系数的概念及耐水标准,还应区别气干和绝干状态。

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。

例2-1 为什么说屈服点、抗拉强度和伸长率是建筑工程用钢的重要性能指标?答:屈服点σs——表示钢材在正常工作时承受应力不超过该值,是结构设计时取值的依据。

屈服点与抗拉强度的比值σs/σb 称为屈强比,反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度。

伸长率δ——表示钢材的塑性变形能力。

钢材在使用中,为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断,要求其塑性良好,即具有一定的伸长率,可以使缺陷处应力超过σs 时,随着发生塑性变形使应力重新分布,以避免结构物的破坏。

【评注】考点为三项性能指标的工程意义。

材料的密度、表观密度和堆积密度

材料的密度、表观密度和堆积密度

材料的密度、表观密度和堆积密度二、建筑材料的基本物理性质(一)材料的密度、表观密度和堆积密度1.密度(ρ)密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的重量。

按下式计算:ρ=m/V式中ρ——密度, g/cm3;M——材料的重量, g;V——材料在绝对密实状态下的体积, cm3。

这里指的"重量"与物理学中的"质量"是同一含义,在建筑材料学中,习惯上称之为“重量”。

对于固体材料而言, rn是指干燥至恒重状态下的重量。

所谓绝对密实状态下的体积是指不含有任何孔隙的体积。

建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外,绝大多数材料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状材料。

对于这些有孔隙的材料,测定其密度时,应先把材料磨成细粉,经干燥至恒重后,用比重瓶(李氏瓶)测定其体积,然后按上式计算得到密度值。

材料磨得越细,测得的数值就越准确。

2.表观密度(ρo)表现密度是指材料在自然状态下,单位体积的重量。

按下式计算:Ρo=m/V0ρo——表观密度, g/cm3或kg/m3;m——材料的重量, g或kg;Vo——材料的自然状态下的体积, cm3或m3材料在自然状态下的体积包含了材料内部孔隙的体积。

当材料含有水分时,它的重量积都会发生变化。

一般测定表观密度时,以干燥状态为准,如果在含水状态下测定表度,须注明含水情况。

在试验室中测定的通常为烘干至恒重状态下的表观密度。

质地坚硬的散粒状材料,如砂、石,要磨成细粉测定密度需耗费很大的能量,一般测定其密度,在应用过程中(如混凝土配合比计算过程)近似代替其密度。

3.堆积密度(ρ'0)堆积密度是指粉状或散粒状材料在堆积状态下,单位体积的重量。

按下式计算:ρ'0=m/V'0(10-1-3 )其中ρ'0——堆积密度, kg/m3;M——材料的重量, kg;V'0——材料的堆积体积, m3。

这里,材料的重量是指自然堆积在一定容器内材料的重量;其堆积体积是指所用容器的容积。

材料的绝对密度,表观密度,堆积密度的应用

材料的绝对密度,表观密度,堆积密度的应用

材料的绝对密度,表观密度,堆积密度的应用随着工业和科技的发展,材料的密度成为了一个非常重要的参数。

材料的密度是指单位体积内所包含的质量,通常用公斤/立方米表示。

在材料科学中,常用的密度有绝对密度、表观密度和堆积密度三种。

本文将介绍这三种密度的概念及其应用。

一、绝对密度绝对密度是指材料在标准温度和压力下单位体积内的质量,通常用ρ表示,单位为千克/立方米。

绝对密度是材料的固有特性,不会随着材料形状的改变而改变。

绝对密度可以用于材料的性质研究和材料的分类。

以金属铜为例,它的绝对密度为8.96 g/cm3,是常见金属中密度较大的一种。

铜的绝对密度高,导电性好、耐腐蚀性强,因此在电子、化工等行业中广泛应用。

二、表观密度表观密度是指材料在一定条件下,如温度、压力、含水量等条件下的密度,通常用ρapp表示。

表观密度与材料的形状、结构、大小等因素有关,同一种材料在不同条件下的表观密度也会有所不同。

表观密度可以用于材料的质量控制和生产过程的优化。

以砂浆为例,砂浆是由水泥、砂子、水等材料混合而成的,其表观密度与所用材料的比例、水泥的品种、水泥与砂子的混合方式等因素有关。

在砂浆的生产过程中,通过控制材料的比例和混合方式,可以调整砂浆的表观密度,以达到所需的强度和稳定性。

三、堆积密度堆积密度是指材料在一定条件下,如温度、压力、含水量等条件下的最大密度,通常用ρs表示。

堆积密度是一种实验室测量方法,通常使用密度计测量材料在受到一定压力后的密度。

堆积密度可以用于材料的包装和运输。

以粉末为例,粉末在包装和运输过程中,需要考虑其体积和重量的平衡。

通过测量粉末的堆积密度,可以确定最适合的包装方式和容量,以最大程度地减少运输成本和空间浪费。

总之,材料的密度是材料科学中非常重要的参数,不同的密度可以用于不同的应用。

绝对密度用于材料的性质研究和分类;表观密度用于材料的质量控制和生产过程的优化;堆积密度用于材料的包装和运输。

在材料科学的研究和应用中,密度是一个不可或缺的参数,对材料的性能和应用具有重要的影响。

实际密度和表观密度和堆积密度的大小关系

实际密度和表观密度和堆积密度的大小关系

实际密度和表观密度和堆积密度的大小关系哎呀,说起这实际密度、表观密度和堆积密度的大小关系,我可是有一肚子话要说。

你知道吗,这仨家伙可是材料学里的三大金刚,关系可不一般。

首先啊,实际密度这事儿,简单来说就是材料本身的密度,不掺杂任何水分。

这可是个硬指标,直接反映了材料的“真材实料”。

每次我看到那些高密度的材料,我都会想,这玩意儿得多结实啊,简直是金刚不坏之身。

不过啊,实际密度虽然重要,但在实际应用中,我们还得考虑表观密度。

表观密度,简单来说就是材料在自然状态下的密度,包括了材料内部的空隙和孔洞。

这玩意儿可比实际密度“虚”多了,但却是我们实际使用中最常接触到的密度。

每次我看到那些表观密度低的材料,我都会想,这玩意儿得多轻啊,简直是轻如鸿毛。

而且啊,除了表观密度,我们还得考虑堆积密度。

堆积密度,简单来说就是一堆材料堆积在一起的密度,包括了材料之间的空隙和孔洞。

这玩意儿可比表观密度“虚”多了,但却是我们实际使用中最常接触到的密度。

每次我看到那些堆积密度低的材料,我都会想,这玩意儿得多松散啊,简直是松松垮垮。

不过啊,话说回来,这仨密度虽然大小关系不同,但各有各的用处。

实际密度反映了材料的“真材实料”,表观密度反映了材料的“自然状态”,堆积密度反映了材料的“堆积状态”。

每次我看到这仨密度,我都会想,这玩意儿得多复杂啊,简直是三头六臂。

哎呀,不知不觉说了这么多,我这嘴巴都干了。

不过啊,能和大家聊聊这实际密度、表观密度和堆积密度的大小关系,我心里还是挺高兴的。

毕竟,这可是关系到我们每个人的大事啊。

希望我们每个人都能为实现碳中和贡献自己的一份力量,让地球变得更美好。

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材料的密度、表观密度和堆积密度
二、建筑材料的基本物理性质
(一)材料的密度、表观密度和堆积密度
1. 密度(p)
密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的重量。

按下式计算:
p = m/V
式中p ----- 密度,g/cm3;
M ——材料的重量, g;
V ——材料在绝对密实状态下的体积, cm3。

这里指的"重量"与物理学中的"质量"是同一含义,在建筑材料学中,习惯上称之为“重量”。

对于固体材料而言, rn 是指干燥至恒重状态下的重量。

所谓绝对密实状态下的体积是指不含有任何孔隙的体积。

建筑材料中除了钢材、玻璃等少数材料外,绝大多数材料都含有一定的孔隙、如砖、石材等块状材料。

对于这些有孔隙的材料,测定其密度时,应先把材料磨成细粉,经干燥至恒重后,用比重瓶(李氏瓶)测定其体积,然后按上式计算得到密度值。

材料磨得越细,测得的数值就越准确。

2. 表观密度(p o)
表现密度是指材料在自然状态下,单位体积的重量。

按下式计算:
P o= m/V0
p o--- 表观密度,g/cm3或kg/m3;
m ----- 材料的重量,g或kg;
Vo ——材料的自然状态下的体积,cm3或m3
材料在自然状态下的体积包含了材料内部孔隙的体积。

当材料含有水分时, 它的重量积都会发生变化。

一般测定表观密度时,以干燥状态为准,如果在含水状态下测定表度, 须注明含水情况。

在试验室中测定的通常为烘干至恒重状态下的表观密度。

质地坚硬的散粒状材料,如砂、石,要磨成细粉测定密度需耗费很大的能量,一般测定其密度,在应用
过程中(如混凝土配合比计算过程)近似代替其密度。

3. 堆积密度(p0)'
堆积密度是指粉状或散粒状材料在堆积状态下,单位体积的重量。

按下式计算: p0'=m/V'0 (10-1-3 )
其中po ---- 堆积密度,kg/m 3;
M ——材料的重量,kg;
Vo ——材料的堆积体积,m 3。

这里,材料的重量是指自然堆积在一定容器内材料的重量 ;其堆积体积是指所用容器 的容积。

容器的容积视材料的种类和规格而定。

材料的堆积体积既包含内部孔隙也包含 颗粒之间的空隙。

(二)材料的孔隙率和空隙率
孔隙率是指材料体积内,孔隙体积所占的比例。

用下式计算
孔隙率 p= 5-Z^xioo% =(i-£1)x100%
'1 ' (10-1-4)
孔隙率相对应的是密实度,即材料体积内,被固体物质充实的程度。

可用下式计算
密实度 D 二一xl00% = — X 100%
K p (10-1-5)
孔隙率或密实度的大小直接反映了材料的致密程度。

材料内部孔隙的构造可分为连 通孔和封闭孔,连通孔不仅彼此贯通还与外界相通 ,而封闭孔不仅彼此不连通,而且与外界 相隔绝孔隙按尺寸的大小又可分为极微细孔隙、细小孔隙和较粗大孔隙。

孔隙的大小、 分布、数量及构造特征对材料的性能产生很大的影响。

空隙率是指散粒状材料在某堆积体积中,颗粒之问的空隙体积所占的比例。

用下式
计算: 与空隙率相对应的是填充率, 即材料在某堆积体积中被颗粒填充的程度。

可用下式 计算:
(三 )材料的亲水性和憎水性
组成建筑物的材料经常与水或空气中的水分接触, 而处于材料、水和空气的三相体 系中,水分与不同材料表面之间的相互作用不同。

在三相交点处,沿水滴表面的切线与 ]00% =(
100% 為 Po 100%= I 一 P
(10-1-7) HX )% (10-1-6)
水和材料的接触面之间的夹角e,称润湿边角。

一般认为:当 e < 90°时.如图10-1-1 (a),表示水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子间的吸引力,这种材料称为亲水性材料;当e >90°时.如图104(b),表示水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子间的吸引力,这种材料称为憎水性材料、建筑材料中的混凝上、木材、砖等为亲水材料,沥青、石蜡等为憎水性材料。

亲水性材料表面做憎水处理,可提高其防水性能。

(四)材料的吸水性和吸湿性
材料在水中能吸收水分的性质,称为吸水性,常用吸水率来表示。

按下式计算
巴二叫100嗚
式中W吸——材料的吸水率,%;
M o——材料在干燥状态下的重量,g;
M——材料在吸水饱和状态下的重量,g。

吸水率有重量吸水率和体积吸水率之分,上式定义的吸水率为重量吸水率,体积吸水率是指材料吸入饱和水的体积占材料自然状态下体积的百分率。

材料的吸水率与孔隙有很大关系,若材料具有微细而连通的孔隙,则吸水率较大,若具有封闭孔隙,则水分难以渗入,吸水率较小;若具有的孔隙较粗大,水分虽容易渗入,但不易在孔内保留,仅起到润湿孔壁的作用,吸水率也较小。

所以,不同的材料或同种材料不同的内部构造,其吸水率会有很大的差别。

吸湿性是指材料吸收空气中水分的性质,常以含水率表示,按下式计算:
式中W 含——含水率, % ;
M 0——材料在干燥状态下的重量, g;
M 1 ——材料在含水状态下的重量, g 。

空气湿度发生变化时,含水率也会随之发生变化。

与空气湿度达到平衡时的含水率称平衡含水率。

通常材料大量吸湿后,会造成材料重量增加、体积改变、强度降低,对于保温材料来说,还会显著降低其保温绝热性能。

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