建筑材料的基本性质课件.ppt

建筑材料的基本性质内容：内容：1.1 引言1.2 基本状态参数(与质量有关的性质)1.3 材料的基本力学性质材料的基本力学性质1.4 材料与水有关的性质1.5 材料的热工性质1.6 材料的耐久性料的耐久性 1.2 材料基本状态参数(与质量有关的性质)内容：1.2.1 材料的密度、表观密度和堆积密度1.2.2 材料的孔隙和空隙 1.2.1 基本状态参数(与质量有关的性质)1、实际密度（密度）材料在绝对密实状态下单位体积的质量。单位g/cm3或kg/m3。公式：式中 实际密度（g/cm3）m 材料的质量（g）V 材料在绝对密实状态下的体积（cm3）实际密度的测量绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔隙在内的体积。实际密度的测量：1）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等 量测几何体积称重代入公式 2）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材 磨成细粉 李氏比重瓶法测试 2、表观密度（容重）材料在自然状态下单位体积的质量。单位g/cm3或kg/m3。公式：式中 o表观密度（g/cm3）m 材料的质量（g）Vo材料在自然状态下的体积（cm3）表观密度的测量 自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙在内的体积。材料内部孔隙含有水分时，其质量和体积均发生变化。注明含水情况表观密度的测量：1）对形状规则的材料：砖、混凝土、石材 烘干量测几何体积称重代入公式 2）对形状不规则的材料：烘干蜡封浮力天平3、堆积密度（松散容重）散粒状材料在自然堆积状态下单位体积的质量。单位g/cm3或kg/m3。公式：式中/o堆积密度（g/cm3）m 材料的质量（g）V/o材料的堆积体积（cm3）堆积密度的测量 堆积体积是指包含颗粒内部孔隙和颗粒之间的空隙在内的体积。堆积密度的测量：1）容器法：散粒材料装入容器量测体积称净重代入公式 2）自然堆积法：堆积成一定形状量测几何体积称重代入公式1.2.2 孔隙和空隙1、密实度指材料体积内被固体物质所充实的程度。反映材料的致密程度。公式 影响材料的：强度 吸水性 耐久性 导热性2、孔隙率指材料体积内，孔隙体积与总体积之比。直接反映材料的致密程度。公式 孔隙率与密实度的关系 P+D=1 孔结构孔隙率孔径尺寸开口形状 影响材料的：强度、吸水性、耐久性、导热性3、填充率指散粒材料在某容器的堆积体积中，被其颗粒填充的程度。反映散粒材料堆积的致密程度。公式 4、空隙率散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的比率。公式 空隙率与填充率的关系 P/+D/=1 1.3.1 材料的弹性与塑性弹弹性性材材料料在在外外力力的的作作用用下下产产生生变变形形，当当外外力力取取消消后后，材材料料变变形形即即可可消消失失并并能能完完全全恢恢复复原原来来形状的性质。形状的性质。弹性模量弹性模量 E=/E=/塑塑性性材材料料在在外外力力的的作作用用下下产产生生变变形形，当当外外力力取取消消后后，仍仍保保持持变变形形后后的的形形状状和和尺尺寸寸，并并且且不不产生裂缝的性质。产生裂缝的性质。实实际际的的材材料料并并不不存存在在理理想想的的弹弹性性变变形形和和塑塑性性变变形。形。低碳钢的 曲线分段的弹性变形和塑性变形混凝土的 曲线 同时进行的弹性变形和塑性变形1.3.2 材料的脆性与韧性1.脆性在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质。2.脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗冲击或震动荷载的能力很差。2.韧性在冲击、震动荷载的作用下，材料承受很大的变形也不致破坏的性能称为韧性。如钢材、木材、纤维等。3.桥梁、牛腿柱、电梯井、高层建筑等 徐变 材料在长期不变荷载载作用下，变形随着时间的延长而逐渐增长的现象称为徐变。1.3.3.材料的硬度与耐磨性 硬度是材料表面能抵抗其它较硬物体压入或刻划的能力。莫氏硬度（10 级）1 滑石 2 石膏 3 方解石 4 萤石 5 磷石灰 6 正长石 7 石英 8 黄玉 9 刚玉 10 金刚石 肖氏硬度 布氏硬度（HB）耐磨性 耐磨性材料表面抵抗磨损的能力。常用磨损率（B）表示。公式 式中 m1、m2试件被磨损前后的质量（g）A 试件受磨损的面积（cm2）道路、地面、踏步、水库泄洪道、缢流面等1.4 材料与水有关的性质1.4.1 亲水性与憎水性 材料在空气中与水接触时，根据其是否能被水润湿，将材料分为亲水性和憎水性两大类。常用润湿角 表示。亲水性材料 90 憎水性材料 90 润湿角润湿角示意图1.4.2、吸水性1.4.2、吸水性材料在浸水情况下吸入水分的能力。用吸水率表示。公式 式中 W质材料的质量吸水率（）m湿材料吸水饱和后的质量（g）m干材料烘干到恒重的质量（g）影响吸水率大小的因素：a)材料的本性亲水性或憎水性材料 b)材料的孔结构孔径大小、开口与否、孔隙率大小等 吸水性对材料的影响：a)导热性增大、热阻降低对围护结构材料不利 b)强度降低、体积膨胀与水有关的性质吸湿性材料在空气中吸收空气中水分的性质。用含水率表示。公式 式中 W含材料的质量含水率（）m湿材料含水时的质量（g）m干材料烘干到恒重的质量（g）影响含水率大小的因素：a)材料的本性亲水性或憎水性材料 b)环境温度、湿度气温越低、相对湿度越大，材料的含水率越高 吸水性对材料的影响：导热性增大、热阻降低对围护结构材料不利 体积膨胀对木结构和木制品不利 湿胀干缩 与周围环境平衡的平衡含水率1.4.3 耐水性1.4.4 耐水性材料长期在饱水作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质。用软化系数表示。公式 式中KK软软材料的软化系数（材料的软化系数（KK软软0011）f f饱饱材料在饱水状态下的抗压强度材料在饱水状态下的抗压强度（MPaMPa）f f干干材料在干燥状态下的抗压强度材料在干燥状态下的抗压强度（MPaMPa）材料软化系数的要求 软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低越多，其耐水性越差。对经常处于水中或受潮严重的重要结构物（如地下构筑物、基础、水工结构）的材料，其K软0.85；受潮较轻的或次要结构物的材料，其K软0.75；K软0.80 的材料，一般称为耐水的材料。