第1章建筑材料的性质PPT讲稿.ppt

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1、第第1章建筑材料的性质章建筑材料的性质第1页，共24页，编辑于2022年，星期日 绪论绪论 一、建筑与建筑材料一、建筑与建筑材料 建筑关系到人类生活的各个方面，是人类生存的必要条件之一。质量良好的建筑物应该安全、适用、美观、耐久与经济。而良好的建筑质量首先取决于所用的建筑材料的质量。良好的建筑施工质量，必须建立和健全两个质量体系,即：施工单位内部的质量保证体系，从内部保证工程施工质量。质量监督站的外部质量监督体系，其功能是对建筑质量和原材料质量进行鉴定和检验。2第2页，共24页，编辑于2022年，星期日 建筑材料检测是材料检测、工业与民用建筑、村镇建设等专业以及试验员岗位培训的一门重要课程，是

2、一种应用技术，也是贯彻新标准、新规范的一种途径。二、学习方法二、学习方法 1.掌握常见的建筑材料的组成、性质、性能和应用 2.掌握建筑材料的检验标准、取样方法、检验方法和检验规则 3.注意实验报告、结果计算和质量等级的评定，确保试验结果的合理性和公正性 4.在学习中注意观察，加深学习体会3第3页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质1.1材料的物理性质材料的物理性质1.1.1物理常数物理常数1.几种密度几种密度（1）密密度度：材材料料在在绝绝对对密密度度状状态态下下，单单位位实实体体体积的干质量。体积的干质量。4第4页，共24页，编辑于20

3、22年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质（2 2）表观密度：）表观密度：材料单位表观体积（闭口材料单位表观体积（闭口+实体）的干质量。实体）的干质量。5第5页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质若若m为自然气干质量，则成为体积密度。为自然气干质量，则成为体积密度。三种密度区别：三种密度区别：m为为材料的烘干质量；材料的烘干质量；v不同，不同，可为可为实体体积，表观体积，毛体积。实体体积，表观体积，毛体积。（3）毛）毛体积密度：体积密度：材材料料单单位位毛毛体体积积（闭闭口口+开开口口+实实体体）的的干干质质量

4、量。(测试方法不同测试方法不同,获得体积大小不同）获得体积大小不同）6第6页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质 反映散粒堆积的紧密（压实）程度及反映散粒堆积的紧密（压实）程度及 可能的堆放空间。可能的堆放空间。（4）堆积密度：散粒状材料单位堆积体积堆积密度：散粒状材料单位堆积体积 （开口（开口+闭口闭口+实体实体+间隙）的质量。间隙）的质量。7第7页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质2.2.孔隙率和空隙率孔隙率和空隙率（1）孔隙率与密实度孔隙率与密实度(对应概念对应概念)单块材料

5、单块材料 孔隙率孔隙率 密实度密实度 同理，可计算出开口闭口孔隙率同理，可计算出开口闭口孔隙率,实用意义不大。实用意义不大。8第8页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质（2 2）空隙率与填充率）空隙率与填充率 散粒状材料散粒状材料 空隙率空隙率 填充度填充度 9第9页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质 1.1.2 1.1.2 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 1.1.亲水性与憎水性亲水性与憎水性 亲水性材料：润湿角90水分子间内聚力材料分子间吸引力憎水性材料：润湿角90水分子间

6、内聚力材料分子间吸引力10第10页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质 2 2.吸水性与吸湿性吸水性与吸湿性（1）吸水性）吸水性饱水状态（吸饱水饱和）饱水状态（吸饱水饱和）恒值恒值质量吸水率：材料饱水状态质量吸水率：材料饱水状态,所吸水分质量占干质量的百分率所吸水分质量占干质量的百分率 体积吸水率：材料饱水状态体积吸水率：材料饱水状态,所吸收水分体积占干体积的百分率所吸收水分体积占干体积的百分率（2）吸湿性）吸湿性自然状态自然状态变值变值含水率：材料所含水分质量占其干质量的百分率含水率：材料所含水分质量占其干质量的百分率m m1 1材料湿

7、质量材料湿质量m mo o材料干质量材料干质量 11第11页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质3.3.耐水性耐水性材料长期在水的作用下既不破坏强度又不显著下降的性质材料长期在水的作用下既不破坏强度又不显著下降的性质 指标：指标：软化系数软化系数f fb b-材料饱水状态抗压强度，材料饱水状态抗压强度，MPaMPaf fg g-材料干燥状态抗压强度，材料干燥状态抗压强度，MPaMPa注意：注意：随含水量增加，减弱其内部结合力，导致强度下降。随含水量增加，减弱其内部结合力，导致强度下降。K KR R0.850.85，称为耐水材料，称为耐水材

8、料 12第12页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质4.4.抗渗性抗渗性抵抗压力水渗透的性质抵抗压力水渗透的性质（1 1）渗透系数）渗透系数（2 2）抗渗等级）抗渗等级 指石料、砼或砂浆所能指石料、砼或砂浆所能承受的最大水压力承受的最大水压力。如：最大承水压力为如：最大承水压力为0.2MPa0.2MPa，表示为，表示为P P2 2，有，有P P2 2、P P4 4、P P6 6、P P8 8渗透系数：渗透系数：透水量：透水量：K Ks s的意义：的意义：抗渗系数越小，表明抗渗性能越好。抗渗系数越小，表明抗渗性能越好。13第13页，共24页

9、，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质5.5.抗冻性抗冻性材料饱水状态下，能经受多次冻融交替作用，既不破坏材料饱水状态下，能经受多次冻融交替作用，既不破坏 强度又不显著下降的性质。强度又不显著下降的性质。因素：因素：水、负温度水、负温度抗冻等级：抗冻等级：能经受冻融循环的能经受冻融循环的最大次数最大次数，记为记为F50F50、F100F100、F200F200、F300 F300 14第14页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质 1.2.1 1.2.1

10、 强度强度 材料抵抗外力破坏的能力。材料抵抗外力破坏的能力。1.1.几种强度几种强度（1 1）抗压、抗拉、抗剪强度）抗压、抗拉、抗剪强度 （2 2）抗弯强度（抗折强度）抗弯强度（抗折强度）单点加荷单点加荷三分点加荷三分点加荷不同材料，强度等级有不同的划分方法，具体划分在各章分讲不同材料，强度等级有不同的划分方法，具体划分在各章分讲15第15页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质 2.2.比强度比强度 指材料强度与其表观密度之比。指材料强度与其表观密度之比。意义：反映材料轻质高强的指标。意义：反映材料轻质高强的指标。值越大，材料越轻质高强值

11、越大，材料越轻质高强16第16页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质1.2.2 1.2.2 弹性和塑性弹性和塑性1.1.弹性弹性外力作用产生变形外力作用产生变形,外力取消能外力取消能完全恢复完全恢复。指标：指标：弹性模量弹性模量 意义：意义：E E表示材料抵抗变形的指标，表示材料抵抗变形的指标，E E值越大，材料值越大，材料 越不易变形，即抵抗变形的能力越强。越不易变形，即抵抗变形的能力越强。2.2.塑性塑性外力作用产生变形外力作用产生变形,外力取消变形外力取消变形不能恢复不能恢复17第17页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章

12、 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质 1.2.3 1.2.3 韧性和脆性韧性和脆性 1.1.脆性脆性无明显塑性变形，突然破坏。无明显塑性变形，突然破坏。脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等 2.2.韧性韧性产生一定变形不破坏产生一定变形不破坏,能吸收较大的能量。能吸收较大的能量。韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。采用采用冲击试验冲击试验测定。测定。18第18页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质 1.2.4 1.2.4 硬度和耐磨性硬度和耐磨性 1.1

13、.硬度硬度抵抗外物压入或刻划的能力。抵抗外物压入或刻划的能力。可采用摩氏硬度（石料、陶瓷等）；布氏、可采用摩氏硬度（石料、陶瓷等）；布氏、落氏硬度（金属材料）。落氏硬度（金属材料）。特点：特点：硬度高，耐磨性强，但不易加工。硬度高，耐磨性强，但不易加工。2.2.耐磨性耐磨性材料表面抵抗磨损的能力。材料表面抵抗磨损的能力。19第19页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质1.3 1.3 耐久性与环境协调性耐久性与环境协调性1.3.1 1.3.1 耐久性耐久性材料抵抗外力破坏的能力。材料抵抗外力破坏的能力。综合性质：综合性质：(抗渗性、抗冻性、

14、抗蚀性、抗老化、耐热性、耐磨性等抗渗性、抗冻性、抗蚀性、抗老化、耐热性、耐磨性等)不同环境中，应考虑相应的性质。不同环境中，应考虑相应的性质。1.3.2 1.3.2 环境协调性环境协调性 对资源和能源消耗少对资源和能源消耗少,对环境污染小对环境污染小,循环再生利用率高。循环再生利用率高。目前，提倡目前，提倡“绿色建材绿色建材”20第20页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质1.4 1.4 材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响 1.4.1 1.4.1 材料的组成对性质的影响材料的组成对性质的影响 1.

15、1.化学组成化学组成化学元素及化合物的种类与数量。化学元素及化合物的种类与数量。2.2.矿物组成矿物组成天然的，人工烧制的。天然的，人工烧制的。21第21页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质1.4.2 1.4.2 材料的结构对性质的影响材料的结构对性质的影响 1.1.宏观结构宏观结构 2.2.亚微观结构亚微观结构 包括纳米微观结构包括纳米微观结构 3.3.微观结构微观结构n 晶体晶体 按一定的规则在空间呈有规律的排列。按一定的规则在空间呈有规律的排列。n 非晶体非晶体 不定形。不定形。原因：原因：熔融物质急冷熔融物质急冷,来不及成晶而成

16、。来不及成晶而成。如玻璃体如玻璃体,(,(粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰)都属玻璃体都属玻璃体,化学潜能大化学潜能大,一定条件下发生化学反应一定条件下发生化学反应22第22页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质1.4.3 1.4.3 材料的构造对性能的影响材料的构造对性能的影响具有特定性质的材料结构单元间的相互组合搭配情况。具有特定性质的材料结构单元间的相互组合搭配情况。与结构的区别：与结构的区别：构造更强调相同材料或不同材料间的搭配组合关系。构造更强调相同材料或不同材料间的搭配组合关系。如材料的如材料的(孔隙、层理、纹理、疵病等孔隙、层理、纹理、疵病等)23第23页，共24页，编辑于2022年，星期日第第1章章 The end of this Part.The end of this Part.Thanks!24第24页，共24页，编辑于2022年，星期日