土木工程材料第一章.pptx

计算：
0
m V0
0––– 表现密度，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
2、 表观密度（ρ0）
表观体积:包括孔隙在内的体积。即固体体积＋孔隙体积。
如何测？
规则：量尺寸计算 不规则：排液、蜡封
一般测定表观密度时，以干燥状态为准，而对含水状 态下测得的表观密度，须注明含水情况。
➢ 土木工程材料：应用于土木工程中使用的各种材料和制品。 ➢ 材料科学与工程是属于工学门类的一级学科。
以数学、力学以及物理、化学等自然科学学科为基础，以工 程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合，多学科交叉的 新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学以及工程学。
三、土木工程材料的分类 按材料的化学成分分类：
2.50
空心粘土砖
2.50
水泥
3.20
普通混凝土
—
轻集料混凝土
—
木材
1.55
钢材
7.85
泡沫塑料
—
表观密度ρ0/kg·m-3
1800~2600 2500~2900
— — 1600~1800 1000~1400 — 2100~2600 800~1900 400~800 7850 20~50
五、土木工程材料的标准化
技术标准的代号 国家标准（GB） 国际标准（ISO）
美国材料试验学会标准（ASTM）
日本工业标准（JIS） 德国工业标准（DIN） 英国标准（BS） 法国标准（NF） 建筑工程国家标准（GBJ） 国家级专业标准（ZB）
建设部行业标准（JGJ） 建筑工程行业标准（JG） 建材标准（JC） 冶金部标准（YB）
可按下式计算： m
V
––– 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，
3
1、 密度（ρ）
所谓绝对密实状态下的体积，是指不包括材料内部孔 隙的固体物质的实体体积。
如何测？
1、 积的方法。
1.1 概 述
➢土木工程材料是土木工程的物质基础 ➢材料科学与工程简介 ➢土木工程材料的分类 ➢土木工程材料的发展历程及前沿 ➢学习内容 ➢土木工程材料的标准化 ➢学习目的与意义
一、土木工程材料是土木工程的物质基础
茅草房
土坯房
秦 砖 汉 瓦
画像砖、瓦当
金字塔及狮身人面像
古罗马斗兽场
故宫(“玉砌朱栏”)
按功能分类：
土木工程材料
结构材料 主要作为承重的材料，如梁、板、柱所用材料。
功能材料 主要利用材料的某些特殊功能，如用于防水、装 饰、保温等的材料。
四、土木工程材料发展历程及前沿
➢ 石、土、木； ➢ 秦砖汉瓦； ➢ 波特兰水泥的发明（1824年）及随后混凝土的问世； ➢ 炼钢技术（19世纪中叶）及钢材的应用； ➢ 人工合成高分子材料（20世纪初）及化学建材； ➢ 预应力混凝土； ➢ 特殊功能材料； ➢ 机敏材料、智能材料。自感知、自调节、自修复材料； ➢ 材料取旧利废。环境友好型材料、绿色建材； ➢ 轻质、高强、耐久、复合。 ➢ 计算材料学。
1.绪 言
1.1 概述 1.2 材料的基本状态参数 1.3 材料的力学性质 1.4 材料与水有关的性质 1.5 材料的热性质 1.6 材料的耐久性
1.2 材料的基本状态参数
➢材料的密度、表观密度和堆积密度 ➢材料的孔隙和空隙
一、材料的密度、表观密度和堆积密度
1、 密度（ρ）（density） 定义：材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
一、材料的密度、表观密度和堆积密度
3、 堆积密度（ ρ0/ ） （heaped density ） 定义：粉状或粒状材料，在堆积状态下， 单位体积的质量。
计算：
0
m V‘0
0––– 堆积密度，kg/m3； m ––– 材料的质量， kg；
V0 –––材料的自然堆积体积，m3。
3、 堆积密度（ ρ0/ ）
汉白玉:纯白色的大理石
三峡工程
预计混凝土浇筑约2 800万m3
“鸟巢”
总用钢量11万吨
四氟乙烯聚合物ETFE “水立方”
世界最大的膜结构工程
玻璃幕墙
玻璃改变世界
自流平砂浆 无收缩灌浆
瓷砖粘结砂浆
新型干粉砂浆
你想拥有吗？
再装修一下呢 陶瓷的魅力
石拱桥
赵州桥
“天下第一桥”
小桥•流水•人家
中国工程建设标准化协会标准（CECS）
化工部标准（HG） 地方标准（DB） 企业标准（QB）
推荐性标准（T）。如GB/T、JC/T、JG/T。
六、学习目的与意义
《土木工程材料》：专业技术基础课
➢理解土木工程； ➢设计； ➢施工、监理、检测； ➢新材料、新产品研制开发。 ➢材料费用一般占建筑工程总造价的50-70。
目录
1 绪论
6 烧结砖
2 建筑钢材
8 合成树脂
3 气硬性胶凝材料
9 沥青材料
4 水硬性胶凝材料-水泥 10 木材
5 混凝土
11 其它工程材料
6 建筑砂浆
12 土木工程材料试验
1.绪 言
1.1 概述 1.2 材料的基本状态参数 1.3 材料的力学性质 1.4 材料与水有关的性质 1.5 材料的热性质 1.6 材料的耐久性
西湖断桥 枫桥
洛阳桥
我国第一座跨海大石桥，被 誉为“海内第一桥”
高速公路
水泥混凝土和沥青混合料
沙特阿拉伯跨海大桥
悬索式双塔结构
北京四元桥
中国目前最大城市立交桥
二、材料科学与工程简介
➢ 材料：用于结构、机器、器件等产品的具有某些性能的物质。 是冶金、机械、化工、建筑、信息、能源、航天航空等工业 的支撑，是社会发展与技术进步的物质基础和技术先导。
一般要求细粉的粒径至少小于0.20mm
李氏密度瓶
1、 密度（ρ） 测量方法 某些致密材料，如卵石等，可用直接 排液法，用这种方法测量的体积，由 于无法排除内部封闭的孔隙，所以称
这样测得的密度为近似密度(a)。
一、材料的密度、表观密度和堆积密度
2、 表观密度（ρ0） （unit weight） 定义：材料在自然状态下，单位体积的质量。
堆积体积: 固体体积＋孔隙体积＋颗粒间空隙。
如何测？
散粒材料填充容器的体积。
一般针对粉状或粒状材料。
➢ 自然堆积：堆积方式是松散的； ➢ 紧密堆积：堆积方式是捣实的。
常用土木工程材料的密度、表观密度及堆积密度
材料
密度ρ/g·cm-3
石灰岩
2.60
花岗岩
2.80
碎石（石灰岩）
2.60
砂
2.60
普通粘土砖