密度表观密度堆积密度孔隙率开口孔隙率闭口孔隙率 的定义和区别
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0.3、试分析土木工程材料的发展趋势?高性能化,循环再利用化,绿色环保化,多功能化,工业化。
1.1、阐述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系、分析密度、表观密度和堆积密度的区别与联系。
材料密度:密实状态下,材料的质量与体积之比。
表观密度:自然状态下,材料的质量与体积之比。
孔隙率:材料所含的开口与闭口孔隙的总体积占表观体积的百分率。
密度的测量方法:将固体颗粒磨细成颗粒径小于0.5毫米的粉末,再用干燥后李氏瓶排液法测定粉末的体积。
表观密度的测定方法:对于规则几何体外形的块状材料可直接两起几何尺寸计算其表关系系,对于不规则外形的固体材料一般采用排液法测其表观体积,但表面需要预先蜡封处理,以防水分渗入开口孔隙内。
孔隙率的测定方法:计算法,饱和吸水法,压汞法,氮吸附法。
1.2、孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性和导热性有何影响?在一定质量的条件下,孔隙率越大,表观密度越小,结构越松散,强度越低。
开口孔隙越大,材料的渗透性和吸水性越大,耐久性越差;闭口孔隙率只对渗透性影响不大,对材料的导热性的影响很大。
1.3、简述材料的弹性与塑性、脆性与韧性和弹性模量的含义。
弹性:在撤去外力后,材料能完全恢复我原来的形状的性质。
塑性:荷载卸除后,材料试样仍然保持变形后的形状与尺寸,并不产生裂缝的性质。
脆性:材料在外力作用下,没有明显屈服产生形变很小就发生突然破坏的性质。
韧性:材料在外力作用下,有较大的塑性变形能力和断裂前所吸收能量的性质。
弹性模量:在弹性范围内,应力与应变的比例。
E= σ / ε2.4、如何将石膏制品的特点,科学有效地应用于工程中?石膏的隔热吸音性良好,可用作大型会议室,音乐厅墙面的粉刷材料防火性能好,建筑石膏制品在遇火时,时光泪的结晶,水蒸发吸收热量,表面形成蒸汽幕,能有效阻止火的蔓延。
石膏具有良好的调湿作用,可用于室内工程对室内空气具有一定的调湿作用。
加工性能好,石膏制品可锯、可刨、可钉、可打眼,具有良好的加工性能。
一、名词解释1 、表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量。
2、堆积密度:散粒材料在堆积状态下单位体积的重量。
既包含了颗粒自然状态下的体积既又包含了颗粒之间的空隙体积。
3、密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
4、抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗透性,用渗透系数或抗渗等级表示。
5、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。
用抗冻等级表示。
3、孔隙率:指材料内部孔隙体积(Vp)占材料总体积(V o)的百分率4、空隙率:散粒材料颗粒间的空隙体积(Vs)占堆积体积的百分比。
6、吸水性:材料在水中能吸收水分的性质。
7、吸湿性:亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。
8、耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也无明显下降的性质。
材料的耐水性用软化系数表示。
10、软化系数:指材料在吸水饱和状态下的抗压强度和干燥状态下的抗压强度的比值。
11、弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后恢复到原始形状的性质。
弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。
12、塑性:材料在外力作用下产生变形,当取消外力后,有一部分变形不能恢复的性质。
13、脆性:材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,材料突然破坏,而破坏时无明显的塑性变形的性质。
脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度。
14、韧性:材料在冲击、振动荷载作用下,能过吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不被破坏的性质。
15、硬度:材料表面抵抗硬物压入或刻画的能力。
测定硬度通常采用:刻划法、压入法、回弹法。
16、耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力。
17、伸长率:指钢材拉伸试验中,钢材试样的伸长量占原标距的百分率。
是衡量钢材塑性的重要技术指标,伸长率越大,塑性越好。
18、冲击韧性:钢材抵抗冲击荷载的能力。
19、钢材的时效:随着时间的延长,强度明显提高而塑性、韧性有所降低的现象。
20、时效敏感性:指因时效而导致钢材性能改变的程度的大小。
1.材料的孔隙率:指材料中孔隙体积占材料总体积的百分数2.密度:指材料在绝对密实状态下,单位体积的质量3.体积密度:材料在自然状态下,单位体积(包括材料内部所有孔隙体积)的质量4.表观密度:单位体积(包括实体体积和闭口孔体积)的质量5.堆积密度:散粒状材料在堆积状态下,单位体积的质量6.材料的耐久性:材料在长期使用过程中,能保持原有性能而不变质、不破坏的能力。
7.气硬性胶凝材料:只能在空气中硬化,也只能在空气中保持和发展其强度的无机胶凝材料。
常见的有石膏、石灰和水玻璃8.水硬性胶凝材料:既能在空气中硬化,还能更好地在水中硬化、保持并发展其强度的无机胶凝材料。
常见的水硬性胶凝材料包括各种水泥。
9.水泥的命名:(为了便于水泥的命名,按其用途及性能分为三类:通用水泥,专用水泥,特性水泥)A.通用水泥指一般土木工程通常采用的水泥,以水泥的主要水硬性矿物名称冠以混合材料名称或其他适当名称命名。
(如通用硅酸盐水泥)B.专用水泥指具有专门用途的水泥,以其专门用途命名,并冠以不同型号。
(如G级油井水泥,42.5道路硅酸盐水泥)C.特性水泥指某种特性比较突出的水泥,以水泥的主要水硬性矿物名称冠以水泥的主要特性命名,并可冠以不同型号或混合材料名称。
(如快硬硅酸盐水泥,低热矿渣硅酸盐水泥,膨胀硫铝酸盐水泥)10.水泥合格品不合格品废品:国家标准规定,凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时,均为废品。
凡细度模数、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定或混合材料掺合量超过最大限度和强度低于商品强度等级的指标时,均为不合格品。
水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。
11.非活性混合材料:指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料。
将其掺入硅酸盐水泥中可提高水泥产量、降低水泥强度等级、减少水化热。
12.活性混合材料:混合材料磨成细粉,与石灰或与石灰和石膏拌合,加水后在常温下能生成具有水硬性的产物,这种混合材料称为活性混合材料。
《土木工程材料》重要知识点关注各章习题:选择题、判断题、是非题一、材料基本性质(1)基本概念1.密度:材料在绝对密实状态下单位体积下的质量;2.体积密度:材料在自然状态下单位体积(包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙)的质量,俗称容重;3.表观密度:单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)材料的干质量,也称视密度;4.堆积密度:散粒状材料单位体积(含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积)物质颗粒的质量;5.孔隙率:材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率6.空隙率:散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率;7.强度:指材料抵抗外力破坏的能力(材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力)8.比强度:指材料强度与表观密度之比,材料比强度越大,越轻质高强;9.弹性:指材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,能够完全恢复原来形状的性质;10.塑性:指在外力作用下材料产生变形,外力取消后,仍保持变形后的形状和尺寸,这种不能恢复的变形称为塑性变形;11.韧性:指在冲击或震动荷载作用下,材料能够吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不破坏的性质;12.脆性:指材料在外力作用下,无明显塑性变形而突然破坏的性质;13.硬度:指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力;14.耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力;15.亲水性:当湿润角≤90°时,水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力,这种性质称为材料的亲水性;16.憎水性:当湿润角>90°时,水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力,这种性质称为材料的憎水性;亲水性材料憎水性材料17.润湿边角:当水与材料接触时,在材料、水和空气三相交点处,沿水表面的切线与水和固体接触面所成的夹角称为湿润边角;18.吸水性:指材料在水中吸收水分的性质;19.吸湿性:指材料在潮湿空气中吸收水分的性质,以含水率表示;20.耐水性:指材料长期在水的作用下不破坏,而且强度也不显著降低的性质;21.抗渗性:指材料抵抗压力水渗透的性质;22.抗冻性:指材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不破坏、强度又不显著降低的性质;23.导热性:当材料两侧存在温度差时,热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧,材料的这种传导热量的能力称为导热性;24.热容量:材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。
目录第一章土木工程材料的基本性质 (2)第二章金属材料 (6)第三章石材 (9)第四章无极气硬性胶凝材料 (10)第五章水泥 (12)第一章 土木工程材料的基本性质1-1 名词解释1)密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
2)表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量。
3)堆积密度:散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量。
4)孔隙率:材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。
5)空隙率:散粒材料堆积体积中,颗粒间孔隙体积所占的百分率。
6)质量吸水率:材料在吸水饱和时,内部所吸水分的质量占材料干质量的百分率;体积吸水率:材料在吸水饱和时,其内部所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。
7)含水率:材料内部所含水量的质量占材料干质量的百分率。
8)比强度:按单位体积质量计算的材料强度指标,其值等于材料强度与其表观密度之比。
1-2其石灰岩的密度为2.62g/cm3,孔隙率为1.20%,今将该石灰岩破碎成碎石,其堆积密度为1580kg/m3,求碎石的表观密度和空隙率。
已知:3==2.62g /cm m Vρ,000()/100%=1.20%P V V V =-⨯,'30'0==1580kg /m m V ρ。
求00/m V ρ=,'''000()P V V V =-解 001=(1-)V V P ,'0'0=m V ρ; 0030=(1-)/(1-) 2.59g /cm P V P m ρρ=='''''00()/=1-/=1-39%P V V V V V ρρ=-=1-3一块烧结普通砖的外形尺寸为240m m ×115mm ×53mm ,吸水饱和后为2940g 。
烘干至恒重为2580g ,今将该砖磨细并烘干后取出50g 用李氏瓶测得其体积为18.58cm3.求该砖的密度,表观密度,孔隙率,质量吸水率,开口孔隙率及闭口的孔隙度。
密度、表观密度、体积密度和堆积密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度是材料在包括闭口孔隙条件下单位体积的质量。
体积密度是指材料在自然状态下的体积,包括材料实体及其开口与闭口孔隙条件下的单位体积的质量。
堆积密度是指散粒或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。
密度、表观密度、体积密度和堆积密度既有联系又有差别。
材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。
空隙率则是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率。
材料的孔隙有闭口和开口,其特征状态对材料的性质有重要影响。
材料内部孔隙示意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——材料的密度,g/cm3;m——材料的质量(干燥至恒重),g;V——材料在绝对密实状态下的体积,cm3。
除了钢材,玻璃等少数材料外,绝大多数材料内部都有一些孔隙。
在测定有孔隙材料(如砖、石等)的密度时,应把材料磨成细粉,干燥后,用李氏瓶测定其绝对密实体积。
材料磨得越细,测得的密实体积数值就越精确。
另外,工程上还经常用到比重的概念,比重又称相对密度,是用材料的质量与同体积水(4℃)的质量的比值表示,无单位,其值与材料密度相同(g/cm3)。
表观密度表观密度是指单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量,也称视密度。
按下式计算:式中ρ′——材料的表观密度,kg/m3或g/cm3;m——材料的质量,kg或g;V′——材料在包含闭口孔隙条件下的体积(即只含内部闭口孔,不含开口孔),见图1-2,m3或cm3。
通常,材料在包含闭口孔隙条件下的体积式采用排液置换法或水中称重法测量。
体积密度体积密度是指材料在自然状态下单位体积(包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙)的质量,俗称容重。
体积密度可按下式计算:——材料的体积密度,kg/m3或g/cm3;式中ρm——材料的质量,kg或g;——材料在自然状态下的体积,包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙,见图1-1,m3V或cm3。
密度表观密度体积密度和堆积密度The following text is amended on 12 November 2020.密度、表观密度、体积密度和堆积密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度是材料在包括闭口孔隙条件下单位体积的质量。
体积密度是指材料在自然状态下的体积,包括材料实体及其开口与闭口孔隙条件下的单位体积的质量。
堆积密度是指散粒或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。
密度、表观密度、体积密度和堆积密度既有联系又有差别。
材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。
空隙率则是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率。
材料的孔隙有闭口和开口,其特征状态对材料的性质有重要影响。
材料内部孔隙示意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——材料的密度,g/cm3;m——材料的质量(干燥至恒重),g;V——材料在绝对密实状态下的体积,cm3。
除了钢材,玻璃等少数材料外,绝大多数材料内部都有一些孔隙。
在测定有孔隙材料(如砖、石等)的密度时,应把材料磨成细粉,干燥后,用李氏瓶测定其绝对密实体积。
材料磨得越细,测得的密实体积数值就越精确。
另外,工程上还经常用到比重的概念,比重又称相对密度,是用材料的质量与同体积水(4℃)的质量的比值表示,无单位,其值与材料密度相同(g/cm3)。
表观密度表观密度是指单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)物质颗粒的干质量,也称视密度。
按下式计算:式中ρ′——材料的表观密度,kg/m3或g/cm3;m——材料的质量,kg或g;V′——材料在包含闭口孔隙条件下的体积(即只含内部闭口孔,不含开口孔),见图1-2,m3或cm3。
通常,材料在包含闭口孔隙条件下的体积式采用排液置换法或水中称重法测量。
体积密度体积密度是指材料在自然状态下单位体积(包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙)的质量,俗称容重。
密度、表观密度、堆积密度、容重的区别与干混砂浆表观密度、堆积密度、孔隙率的测定方法干混砂浆及干混砂浆拌合物单位体积的质量,我们有时候会称作干密度及湿密度,也有别的叫法,实际上所指一样。
对于这个数据的命名,严格来讲,更确切地叫法应该是干混砂浆的堆积密度和干混砂浆拌合物的容重。
(一) 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。
(二) 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;Vo ——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。
(三) 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。
开口孔隙率和闭口孔隙率随着科技的不断发展,我们生活中越来越多的产品和材料都要求具有一定的功能性和性能要求。
在这其中,孔隙率作为一种非常关键的参数,广泛应用于材料学和化学领域。
在孔隙率中,开口孔隙率和闭口孔隙率是两个常见的参数。
本文将对这两个参数进行详细剖析。
开口孔隙率开口孔隙率指样品中开口孔的体积与样品的总体积之比。
开口孔指的是具有一个开放边缘的孔隙,可以与环境中的液体或气体相连通。
在实际应用中,开口孔隙率通常用于描述如多孔介质、过滤材料和磁性材料等材料的性质和性能。
开口孔隙率的测量通常采用气体浸渗法和液体位移法等方法。
其中,气体浸渗法用于测量开口孔的平均直径和总体积,然后通过计算公式求得开口孔隙率。
液体位移法则通过浸入液体来测量开口孔的体积,同样可以得到开口孔隙率。
闭口孔隙率闭口孔隙率指样品中闭合孔的体积与样品的总体积之比。
闭口孔指的是具有闭合边缘的孔隙,不与环境中的液体或气体相连通,通常一般应用于地质勘探等领域。
闭口孔隙率的测量通常采用密度法和氦气测量法等方法。
其中,密度法则通过测量样品在气体和液体中的密度差来获取闭口孔隙率,而氦气测量法则通过将氦气灌入封闭样品中,测量样品内部氦气体积来推算闭口孔隙率。
总结在实际应用中,开口孔隙率和闭口孔隙率在材料性能的评估与优化中都具有非常重要的作用。
尤其在多孔介质、过滤材料等领域的研究中,它们的测量与掌握至关重要。
因此,对这两个参数有深刻的认识和了解,在实际实验和应用中才能更好地发挥其作用。
总的来说,开口孔隙率和闭口孔隙率是材料学和化学领域中非常重要的参数。
通过本文介绍,我们可以更深入、全面地了解它们的测量方法、定义和实际应用。
对于从事相关领域研究的人员来说,这将有助于更好地理解和利用这两个参数,进一步推动相关研究向前发展。
各章名词解释很多没答案土木工程材料1.密度:材料在绝对密实的状态下,单位体积的质量。
13.吸水率:当材料吸水饱和时,其含水率称为吸水率2.表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。
14.吸湿性:材料在潮湿的空气中吸收水的性质3.堆积密度:指粉状或粒状材料在堆积状态下,单位体积的质15.耐水性:材料抵抗水破坏的能力量。
16.软化系数:材料在吸水饱和状态下的抗压强度比上材料在干4.密实度:材料体积中固体物质充实的程度燥状态下的抗压强度5.孔隙率:材料体积中孔隙体积所占的比例17.抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质6.填充率:在堆积体积中,被散粒材料的颗粒所填充的程度18.强度:材料在外力作用下抵抗破坏的能力7.空隙率:在堆积体积中,散粒材料颗粒之间的孔隙体积所占19.弹性材料:具有在外力的作用下产生变形,外力消除后能够的比例完全恢复原来形状的性质的材料8.润湿角:在材料、水、空气的交点处,沿水滴表面的切线与20.塑性材料:在外力作用下产生变形,外力取消后仍然保持变水和固体接触面所成的角形后的形状和尺寸的性质的材料9.亲水性材料:一般认为,当润湿角小于等于90°时,水分子21.脆性:材料受外力达到一定程度后,突然破坏,破坏时没有之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力,这种明显的塑性变形的性质材料称为亲水性材料。
22.韧性:在冲击外力和震动荷载的作用下,材料能吸收大量的10.憎水性材料:当润湿角大于90度时,水分子之间的内聚力能量,产生一定的变形而不破坏的性质大于水分子与材料表面分子之间的吸引力,材料表面不会被水浸23.耐久性:材料在各种环境因素的作用下,长期使用过程中保润。
持性能稳定的性质11.含水率:材料中所含水的质量与潮湿状态下材料的质量之比12.吸水性:材料与水接触吸收水的性质2.判断题(对的划√,不对的划×)1.含水率为4%的湿砂轻100g,其中水的重量为4g。
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。