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②表观密度(视密度):包括固体颗粒及其闭口孔隙体积。③毛体积密度:包括固体颗粒、闭口、开口孔隙体积。④堆积密度:包括固体颗粒、闭口、开口及空隙体积。 此外,还有饱和密度、浮密度、紧密密度。⑵密实度D 密实度是材料体积内固体物质所占的比例,即材料的密实体积与总体积之比。
D=V/V´=ρ´/ ρ ρ´:堆积密度, ρ:表观密度 凡含有孔隙的材料,其密实度均小于1,材料的ρ´越接近ρ,材料就越密实。材料的强度、吸水性、耐久性、导热性等均与密度有关。 ⑶孔隙率P 孔隙率指材料体积内孔隙所占的比例。 P=(1-D)×100%=(1- ρ´/ ρ)×100%孔隙结构特征(形状、大小、分布等)
⑷吸水性 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。吸水率分质量吸水率和体积吸水率。 质量吸水率:材料所吸收水分的质量占材料干燥质量的百分比。 W质=(m湿-m干)/m干×100%体积吸水率:材料所吸收水分的体积占材料干燥体积的百分比。 W体=(m湿-m干)/v‘×100%材料的吸水率大小与材料孔隙率和孔隙率结构体征有关。
⑸吸湿性 材料在潮湿环境中吸收水分的性质称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率来表示。 含水率:材料所含水的质量占材料干燥状态下质量的百分比。 W含=(m含-m干)/m干×100% 材料的含水率大小除与材料本身的成分、结构有关外,还有环境的相对密度有关。⑹耐水性 材料长期在水饱和状态下不被破坏,强度也不显著降低的性质称为耐水性。 材料耐水性用“软化系数”表示。
K软=R饱/R干
材料的软化系数范围在0~1之间。一般材料随着含水率的增加,强度会降低。。
⑺抗冻性
材料在饱和状态下,抵抗多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性质,称为耐冻性。
材料的抗冻性用“抗冻等级”表示,如D100、D200等,表示该材料在规定条件下,经过规定的冻融次数后的质量损失和抗压强度不低于规定值。
冻融循环:指材料在一定低温下(通常取15℃~20 ℃)冻结后,再在20水中融化,即为一次循环。经过多次循环后,材料将产生质量损失和强度降低。
⑻抗渗性
材料在水、油等液体压力作用下抵抗渗透的性质称为抗渗性(不透水性)。材料的抗渗性用“抗渗等级”或“渗透系数”表示。如混凝土抗渗等级表示:P6、P8、P10等,以28天龄期的标准试件,在标准试验条件下,不透水时所能承受的最大水压力来确定。
材料的抗渗性好坏和与材料的孔隙率和孔隙率结构特征有关。
⑼导热性
热量由材料的一侧传到另一侧的性质成为导热性。用导热系数λ表示。
材料的导热性能与传热面积、传热时间及两面温差成正比,与材料厚度成反比。
⑽热膨胀系数
2、力学性质
⑴强度:材料在外力(荷载)作用下抵抗破坏的能力称为强度。当材料承受外力作用时,内部就产生应力,随着外力增大,应力值也相应增大,直至材料破坏,此时的应力为材料的极限应力,单位受力面积上的极限应力即为材料的极限强度。
根据外力作用方式的不同,材料强度分为:抗压强度、抗拉强度、抗弯(折)强度、抗剪强度等。
材料的抗压、抗拉、抗剪强度计算公式:
R=P/A
材料的抗弯强度与材料受力情况有关。对于矩形截面的条形试件,两支点中间作用一集中荷载时,抗弯强度按下式计算:
R弯=3PL/2bh2
强度是材料很重要的一项指标。大部分材料根据其极限强度划分为若干等级,、
、,混凝土分为C20、C30等。
2、弹性与塑性
材料在外力作用下会产生变形,当外力除去后,仍能恢复原来形状,这种性质成为材料的弹性(变形)。反之,当外力除去后,不能完全恢复到原来的形状,也不产生裂缝的性质称为材料的塑性(变形)。
3、冲击韧性与脆性
材料在冲击荷载或震动作用下,能承受较大变形而不至于破坏的性能,称为冲击韧性。
当外力达到一定限度后材料突然破坏,而破坏时无明显变形,这种性能称为材料的脆性。
4、硬度与耐磨性
硬度是材料抵抗其它较硬物体压入的能力。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力。