土木工程材料的基本性质.pptx

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1、 内内内内 容容容容 材料的基本材料的基本材料的基本材料的基本(jbn)(jbn)物理性质物理性质物理性质物理性质 材料的基本材料的基本材料的基本材料的基本(jbn)(jbn)力学性质力学性质力学性质力学性质 材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性 材料的组成、结构及构造与材料性质的关系材料的组成、结构及构造与材料性质的关系材料的组成、结构及构造与材料性质的关系材料的组成、结构及构造与材料性质的关系第2章 土木工程材料的基本(jbn)性质第一页，共56页。2.1 材料的基本材料的基本(jbn)物理性质物理性质内容：内容：材料的状态参数材料的状态参数 材料的结构材料的结构(jigu)参

2、参数数 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 材料的热工性质材料的热工性质第二页，共56页。一、材料一、材料(cilio)的状态参数的状态参数内容内容(nirng)：材料的实际密度（密度）材料的实际密度（密度）材料的表观密度材料的表观密度材料的堆积密度材料的堆积密度用途：用途：计算材料的用量，计算材料的用量，构件的自重，构件的自重，配料配料(pi lio)计算计算确定材料的堆积空间等确定材料的堆积空间等第三页，共56页。（一）材料(cilio)的密度1 1、实际密度（密度）材料在绝对密实状态下单位、实际密度（密度）材料在绝对密实状态下单位、实际密度（密度）材料在绝对密实状态下单位、实际密度（密

3、度）材料在绝对密实状态下单位(dnwi)(dnwi)体体体体 积的质量。单位积的质量。单位积的质量。单位积的质量。单位(dnwi)g/cm3(dnwi)g/cm3或或或或kg/m3kg/m3。公式：公式：公式：公式：式中：式中：式中：式中：实际密度（实际密度（实际密度（实际密度（g/cm3 g/cm3）m m材料的质量（材料的质量（材料的质量（材料的质量（g g）V V材料在绝对密实状态下的体积（材料在绝对密实状态下的体积（材料在绝对密实状态下的体积（材料在绝对密实状态下的体积（cm3cm3）绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔隙在内绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔隙在内绝对密实状

4、态下的体积是指不包括材料内部孔隙在内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。的体积。的体积。的体积。第四页，共56页。实际(shj)密度的测量1 1）对近于）对近于(jn y)(jn y)绝对密实的材料：金属、玻璃等量绝对密实的材料：金属、玻璃等量测测 几何体积几何体积称重称重代入公式代入公式 2 2）对有孔隙的材料：）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材等砖、混凝土、石材等 磨成细粉磨成细粉 李氏比重瓶法测试李氏比重瓶法测试 P285-286 P285-286 第五页，共56页。（二）材料(cilio)的表观密度1 1、表观密度（容重）材料在自然状态下单位体积、表观密度（容重）材

5、料在自然状态下单位体积 的质量。单位的质量。单位g/cm3g/cm3或或kg/m3kg/m3。公式：公式：式中式中 ：o o表观密度（表观密度（g/cm3 g/cm3）m m材料的质量（材料的质量（g g）Vo Vo材料在自然状态下的体积（材料在自然状态下的体积（cm3cm3）自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙在内的体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积。材料内部孔隙含有水分时，其质量和体积均发生(fshng)(fshng)变化。注明含水情况。变化。注明含水情况。第六页，共56页。表观密度(md)的测量 1）对形状规则的材料：砖、混凝土

6、等 烘干量测几何体积称重代入公式(gngsh)2）对形状不规则的材料：砂、石等 烘干蜡封浮力天平第七页，共56页。（三）材料(cilio)的堆积密度1、堆积密度（松散容重）散粒状材料在自然堆积状态、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。单位下单位体积的质量。单位g/cm3或或kg/m3。公式：公式：式中：式中：/o堆积密度（堆积密度（g/cm3）m材料的质量（材料的质量（g）V/o材料的堆积体积（材料的堆积体积（cm3）堆积体积指包含颗粒内部堆积体积指包含颗粒内部(nib)孔隙和颗粒之间的空孔隙和颗粒之间的空隙在内的隙在内的 体积。体积。第八页，共56页。堆积(duj

7、)密度的测量1）容器法：）容器法：散粒材料散粒材料(cilio)装入容器装入容器量测体积量测体积称净重称净重 代代入公式入公式2）自然堆积法：）自然堆积法：堆积成堆积成定形状定形状量测几何体积量测几何体积称重称重代入公式代入公式第九页，共56页。常用常用(chn yn)材料的状态参数材料的状态参数见教材见教材见教材见教材P9 P9 表表表表1-11-1思考：思考：思考：思考：颗粒颗粒颗粒颗粒(kl)(kl)材料的密度为材料的密度为材料的密度为材料的密度为，表观密度，表观密度，表观密度，表观密度，堆积容重为，堆积容重为，堆积容重为，堆积容重为 00，则存在下列关系，则存在下列关系，则存在下列关系

8、，则存在下列关系()。a a、0 0 b b、0 0 c c、0 0第十页，共56页。二、材料的结构二、材料的结构(jigu)参数参数内容内容(nirng)：密实度密实度 孔隙率孔隙率 填充率填充率 空隙率空隙率 第十一页，共56页。（一）密实(m shi)度密实度指材料体积内被固体物质所充实密实度指材料体积内被固体物质所充实 的程度的程度(chngd)。反映材料的致密程。反映材料的致密程度度(chngd)。公式公式:影响材料的：影响材料的：强度强度 吸水性吸水性 耐久性耐久性第十二页，共56页。（二）孔隙率孔隙率指材料体积内，孔隙体积与总体积孔隙率指材料体积内，孔隙体积与总体积 之比。之比。

9、直接反映材料的致密直接反映材料的致密(zhm)程度。程度。公式公式:孔隙率与密实度的关系孔隙率与密实度的关系:P+D=1 第十三页，共56页。内部孔隙:连通(lintng)和封闭1 1、连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通；、连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通；2 2、封闭、封闭(fngb)(fngb)孔隙不仅彼此封闭孔隙不仅彼此封闭(fngb)(fngb)而且与外界隔绝。而且与外界隔绝。材料内部孔隙示意图自然状态下体积示意图1-固体；2-闭口空隙；3-开口空隙第十四页，共56页。（三）填充(tinchng)率填充率指散粒材料在某容器的堆积体积填充率指散粒材料在某容器的堆积体积 中，被其颗粒填充

10、的程度。中，被其颗粒填充的程度。反映反映(fnyng)散粒材料堆积的致密程散粒材料堆积的致密程度。度。公式：公式：第十五页，共56页。（四）空隙(kngx)率空隙率散粒材料在某容器的堆积空隙率散粒材料在某容器的堆积(duj)体积体积中，中，颗颗 粒之间的空隙体积占总体积的比率。粒之间的空隙体积占总体积的比率。公式：公式：空隙率与填充率的关系：空隙率与填充率的关系：P/+D/=1 第十六页，共56页。例例例例1-131-13、表观密度为、表观密度为、表观密度为、表观密度为 3 3、堆积密度为、堆积密度为、堆积密度为、堆积密度为1680 kg/m31680 kg/m3，计算，计算，计算，计算(j

11、sun)(j sun)此石子的孔隙此石子的孔隙此石子的孔隙此石子的孔隙 率与空隙率？率与空隙率？率与空隙率？率与空隙率？解解解解:石子的孔隙率石子的孔隙率石子的孔隙率石子的孔隙率P P为：为：为：为：石子的空隙率石子的空隙率石子的空隙率石子的空隙率P/P/为：为：为：为：第十七页，共56页。三、材料(cilio)与水有关的性质 内 容：1、材料(cilio)的亲水性与憎水性 2、材料(cilio)的吸水性与吸湿性 3、材料(cilio)的耐水性 4、材料(cilio)的抗渗性 5、材料(cilio)的抗冻性第十八页，共56页。（一）亲水性(shuxng)与憎水性(shuxng)1 1、亲水性材

12、料：、亲水性材料：、亲水性材料：、亲水性材料：当当当当9090时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料时，水分子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，材料表面可以被水浸湿。表面分子之间的相互吸引力，材料表面可以被水浸湿。表面分子之间的相互吸引力，材料表面可以被水浸湿。表面分子之间的相互吸引力，材料表面可以被水浸湿。如：木材如：木材如：木材如：木材(mci)(mci)等。等。等。等。2 2、憎水性材料：、憎水性材料：、憎水性材料：、憎水性材料：当当当当9090时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料时，水分子

13、之间的内聚力小于水分子与材料时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料时，水分子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，材料表面可以被水浸湿。表面分子之间的相互吸引力，材料表面可以被水浸湿。表面分子之间的相互吸引力，材料表面可以被水浸湿。表面分子之间的相互吸引力，材料表面可以被水浸湿。如：防水材料等。如：防水材料等。如：防水材料等。如：防水材料等。第十九页，共56页。润湿(rn sh)角 润湿角示意图润湿角示意图第二十页，共56页。（二）材料(cilio)的吸水性与吸湿性1、吸水性材料在浸水情况下吸入水分的能力，用、吸水性材料在浸水情况下吸入水分的能力，用 吸水率表示。吸水率表示。公

14、式：公式：式中式中：W质材料的质量质材料的质量(zhling)吸水率（）吸水率（）m湿材料吸水饱和后的质量湿材料吸水饱和后的质量(zhling)（g）m干材料烘干到恒重的质量干材料烘干到恒重的质量(zhling)（g）第二十一页，共56页。影响吸水率大小的因素：影响吸水率大小的因素：1、材料的本性亲水性或憎水性材料、材料的本性亲水性或憎水性材料2、材料的孔结构孔径大小、开口与否、材料的孔结构孔径大小、开口与否 细微且连通的孔隙细微且连通的孔隙-吸水率较大吸水率较大(jio d)吸水性对材料的影响：吸水性对材料的影响：体积膨胀、强度降低，对围护结构材料体积膨胀、强度降低，对围护结构材料不利不利

15、第二十二页，共56页。（二）材料(cilio)的吸水性与吸湿性2、吸湿性材料在空气中吸收空气中水分、吸湿性材料在空气中吸收空气中水分(shufn)的性质，的性质，用含水率表示。用含水率表示。公式：公式：式中：式中：W含材料的质量含水率（）含材料的质量含水率（）m湿材料含水时的质量（湿材料含水时的质量（g）m干材料烘干到恒重的质量（干材料烘干到恒重的质量（g）第二十三页，共56页。影响含水率大小的因素：影响含水率大小的因素：1、材料的本性亲水性或憎水性材料、材料的本性亲水性或憎水性材料2、环境温度、湿度、环境温度、湿度 吸水性对材料的影响：吸水性对材料的影响：体积体积(tj)膨胀对木结构和木制品

16、不利膨胀对木结构和木制品不利 湿胀干缩湿胀干缩木制门窗在潮湿环境下往往木制门窗在潮湿环境下往往(wngwng)不易开关不易开关第二十四页，共56页。（三）材料(cilio)的耐水性耐水性材料长期在饱水作用下不破坏，其强度也不耐水性材料长期在饱水作用下不破坏，其强度也不耐水性材料长期在饱水作用下不破坏，其强度也不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。显著降低的性质，用软化系数表示。显著降低的性质，用软化系数表示。显著降低的性质，用软化系数表示。公式：公式：公式：公式：式中：式中：式中：式中：K K软材料的软化系数（软材料的软化系数（软材料的软化系数（软材料

17、的软化系数（KK软软软软0 01 1）f f饱材料在饱水状态下的抗压强度饱材料在饱水状态下的抗压强度饱材料在饱水状态下的抗压强度饱材料在饱水状态下的抗压强度(kn y qin(kn y qin d)d)（MPaMPa）f f干材料在干燥状态下的抗压强度干材料在干燥状态下的抗压强度干材料在干燥状态下的抗压强度干材料在干燥状态下的抗压强度(kn y qin(kn y qin d)d)（MPaMPa）第二十五页，共56页。材料(cilio)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软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低软化系数越小，说明材料

18、吸水饱和后的强度降低 越多，其耐水性越差；越多，其耐水性越差；越多，其耐水性越差；越多，其耐水性越差；对经常处于水中或受潮对经常处于水中或受潮对经常处于水中或受潮对经常处于水中或受潮(shu cho)(shu cho)严重的重要结构物严重的重要结构物严重的重要结构物严重的重要结构物（如地（如地（如地（如地 下构筑物、基础、水工结构）的材料，其下构筑物、基础、水工结构）的材料，其下构筑物、基础、水工结构）的材料，其下构筑物、基础、水工结构）的材料，其KK软软软软0.850.85；受潮受潮受潮受潮(shu cho)(shu cho)较轻的或次要结构物的材料，其较轻的或次要结构物的材料，其较轻的或次

19、要结构物的材料，其较轻的或次要结构物的材料，其K0.80K0.80；K K软软软软0.800.80的材料，一般称为耐水的材料。的材料，一般称为耐水的材料。的材料，一般称为耐水的材料。的材料，一般称为耐水的材料。1234第二十六页，共56页。例例例例1-2 1-2 某某某某石石石石材材材材在在在在气气气气干干干干、绝绝绝绝干干干干、水水水水饱饱饱饱和和和和(boh)(boh)情情情情况况况况下下下下测测测测得得得得的的的的抗抗抗抗 压强度分别为压强度分别为压强度分别为压强度分别为174174、178178、165 MPa165 MPa，求该石材，求该石材，求该石材，求该石材 的软化系数，并判断该

20、石材可否用于水下工程的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程?解解解解:该石材的软化系数为该石材的软化系数为该石材的软化系数为该石材的软化系数为:第二十七页，共56页。（四）材料(cilio)的抗渗性抗渗性材料抵抗有压介质（水、油、气）渗透的性抗渗性材料抵抗有压介质（水、油、气）渗透的性 质称抗渗性。用渗透系数质称抗渗性。用渗透系数K表示。表示。依达西定律：依达西定律：式中：式中：K材料的渗透系数（材料的渗透系数（ml/cm2.s）W透过材料试件的水量（透过材料试件的水量（ml）t透水透水(tu shu)时间（时间

21、（s）A透水透水(tu shu)面积（面积（cm2）H净水压力（净水压力（cm）d试件的厚度（试件的厚度（cm）第二十八页，共56页。抗 渗 等 级 渗透系数越大，材料的抗渗性越差；渗透系数越大，材料的抗渗性越差；对于混凝土和砂浆，抗渗性常用抗渗等级对于混凝土和砂浆，抗渗性常用抗渗等级(S)表示：表示：S=10H1；H试件开始渗水时的水压力（试件开始渗水时的水压力（MPa）影响材料抗渗性的因素：孔隙率、孔隙特征；影响材料抗渗性的因素：孔隙率、孔隙特征；地下建筑（地铁地下建筑（地铁(dti)、人防建筑、地下、人防建筑、地下室）、水工结室）、水工结 构、防水材料等均要求较高的抗渗性。构、防水材料等

22、均要求较高的抗渗性。第二十九页，共56页。（五）材料(cilio)的抗冻性抗冻性：抗冻性：抗冻性：抗冻性：材料在吸水饱和的状态下，能经受多次冻结和融化材料在吸水饱和的状态下，能经受多次冻结和融化材料在吸水饱和的状态下，能经受多次冻结和融化材料在吸水饱和的状态下，能经受多次冻结和融化作用而不破坏，同时也不严重降低作用而不破坏，同时也不严重降低作用而不破坏，同时也不严重降低作用而不破坏，同时也不严重降低(jingd)(jingd)强度的性强度的性强度的性强度的性质称为抗冻性。质称为抗冻性。质称为抗冻性。质称为抗冻性。用抗冻标号用抗冻标号用抗冻标号用抗冻标号D D表示。表示。表示。表示。第三十页，共

23、56页。冻融破坏(phui)的原因 材料有孔且孔隙含水，水材料有孔且孔隙含水，水冰体积膨胀冰体积膨胀9，结，结冰压力高达冰压力高达100MPa，结冰压力超过材料的抗拉强度，结冰压力超过材料的抗拉强度时，材料开裂，裂缝的增加时，材料开裂，裂缝的增加(zngji)也进一步增加也进一步增加(zngji)了材料的饱了材料的饱水程度，饱水程度的增加水程度，饱水程度的增加(zngji)进一步加剧了冻融进一步加剧了冻融破坏，反破坏，反复多次复多次进一步加剧进一步加剧最终材料崩溃。最终材料崩溃。第三十一页，共56页。冻融破坏冻融破坏(phui)(phui)的桥梁的桥梁第三十二页，共56页。冻融破坏的道面冻融破

24、坏的道面冻融破坏的混凝土芯样冻融破坏的混凝土芯样第三十三页，共56页。冻冻融融破破坏坏(p(phhuui)i)的的水水库库坝坝面面冻融破坏的西直门桥第三十四页，共56页。四、材料(cilio)的热工性质1 1、导热性材料传导热量的能力称为导热性。其大、导热性材料传导热量的能力称为导热性。其大、导热性材料传导热量的能力称为导热性。其大、导热性材料传导热量的能力称为导热性。其大 小用热导率（小用热导率（小用热导率（小用热导率（）表示。）表示。）表示。）表示。公式：公式：公式：公式：式中：式中：式中：式中：热导率（热导率（热导率（热导率（W/m.KW/m.K）热阻热阻热阻热阻 R=1/R=1/Q Q

25、传导的热量（传导的热量（传导的热量（传导的热量（J J）A A热传导面积（热传导面积（热传导面积（热传导面积（m2m2）材料的厚度材料的厚度材料的厚度材料的厚度(hud)(hud)（mm）t t热传导时间（热传导时间（热传导时间（热传导时间（s s）(T2-T1)(T2-T1)材料两侧温差（材料两侧温差（材料两侧温差（材料两侧温差（KK）第三十五页，共56页。热工性质(xngzh)材料的热导率越小，绝性能越好。材料的热导率越小，绝性能越好。材料的热导率越小，绝性能越好。材料的热导率越小，绝性能越好。影响热导率的因素：影响热导率的因素：影响热导率的因素：影响热导率的因素：材料内部材料内部材料内部

26、材料内部(nib)(nib)的孔隙构造密闭的空气使的孔隙构造密闭的空气使的孔隙构造密闭的空气使的孔隙构造密闭的空气使 降降降降 材料的含水情况含水、结冰使材料的含水情况含水、结冰使材料的含水情况含水、结冰使材料的含水情况含水、结冰使 增增增增 常见热导率参数：常见热导率参数：常见热导率参数：常见热导率参数：材料材料材料材料材料材料材料材料泡沫塑料泡沫塑料泡沫塑料泡沫塑料0.0350.0350.0350.035水水水水0.580.580.580.58大理石大理石大理石大理石3.53.53.53.5 冰冰冰冰2.22.22.22.2钢材钢材钢材钢材58585858空气空气空气空气0.0230.02

27、30.0230.023混凝土混凝土混凝土混凝土1.511.511.511.51松木松木松木松木1.171.171.171.170.350.350.350.35第三十六页，共56页。2.2 材料的基本(jbn)力学性质 内内 容：容：材料的强度、比强度材料的强度、比强度 材料的弹性与塑性材料的弹性与塑性(sxng)材料的脆性与韧性材料的脆性与韧性 第三十七页，共56页。一、材料(cilio)的强度、比强度1 1、定义：、定义：、定义：、定义：强度材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力强度材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力强度材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力强度材料在外力（荷载）作用下抵

28、抗破坏的能力(nngl)(nngl)称为强度。称为强度。称为强度。称为强度。2 2、分类、分类、分类、分类:()抗压抗压()抗拉抗拉()抗折抗折()抗剪抗剪材料的受力形式材料的受力形式第三十八页，共56页。不同材料的承载特点不同材料的承载特点(tdin)是不是不同的：同的：例：木材与钢材例：木材与钢材 相同种类的材料，随着其孔隙率及相同种类的材料，随着其孔隙率及构造构造 特征的不同，各种强度也有明显差特征的不同，各种强度也有明显差异。异。第三十九页，共56页。强 度 等 级建筑材料常根据极限(jxin)强度的大小，划分为不同的强度等级或标号。混凝土按抗压强度划分为 C7.5C60（12个）水泥

29、按抗压和抗折强度划分为32.5、32.5R 42.5、六个等级 砂浆按抗压强度划分为M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20六个等级第四十页，共56页。比 强 度比强度材料的强度与其表观密度的比值（比强度材料的强度与其表观密度的比值（fc/o）。）。用于评价用于评价(pngji)材料轻质高强材料轻质高强几种材料的强度比较：几种材料的强度比较：材材材材 料料料料表观密度表观密度表观密度表观密度(kg/m(kg/m3 3)强度强度强度强度f fc c(MPa)(MPa)比强度（比强度（比强度（比强度（f fc c/o o）低碳钢低碳钢786078604154150.0530.053松松 木

30、木50050034.334.30.0590.059混凝土混凝土2400240060600.0250.025第四十一页，共56页。二、材料的弹性(tnxng)与塑性 弹弹弹弹性性性性材材材材料料料料在在在在外外外外力力力力的的的的作作作作用用用用下下下下产产产产生生生生变变变变形形形形，当当当当外外外外力力力力取取取取消消消消(qxio)(qxio)后后后后，材材材材料料料料变变变变形形形形即即即即可可可可消消消消失失失失并并并并能能能能完完完完全全全全恢恢恢恢复复复复原原原原来来来来形形形形状的性质。状的性质。状的性质。状的性质。弹性模量：弹性模量：弹性模量：弹性模量：E=/E=/塑塑塑塑性性

31、性性材材材材料料料料在在在在外外外外力力力力的的的的作作作作用用用用下下下下产产产产生生生生变变变变形形形形，当当当当外外外外力力力力取取取取消消消消(qxio)(qxio)后后后后，仍仍仍仍保保保保持持持持变变变变形形形形后后后后的的的的形形形形状状状状和和和和尺尺尺尺寸寸寸寸，并并并并且且且且不不不不产产产产生裂缝的性质。生裂缝的性质。生裂缝的性质。生裂缝的性质。第四十二页，共56页。低碳钢的曲线(qxin)分段(fn dun)的弹性变形和塑性变形第四十三页，共56页。混凝土的曲线(qxin)同时进行(jnxng)的弹性变形和塑性变形第四十四页，共56页。三、材料的脆性(cuxng)与韧性

32、1、脆性在外力作用下，当外力达到一定限度后，材、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。料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质。脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗冲击脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗冲击 或震动荷载的能力或震动荷载的能力(nngl)很差。很差。2、韧性在冲击、震动荷载的作用下，材料承受很大、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、的变形也不致破坏的性能称为韧性。如钢材、木材、纤维等。木材、纤维等。桥梁、牛腿柱、电梯井、高层建筑等桥梁、牛腿柱、电梯井、高层建筑等 第四十五页，共56页。2.3

33、 材料(cilio)的耐久性定义：材料在使用过程中能抵抗周围各种介定义：材料在使用过程中能抵抗周围各种介定义：材料在使用过程中能抵抗周围各种介定义：材料在使用过程中能抵抗周围各种介 质的侵质的侵质的侵质的侵 蚀而不破坏蚀而不破坏蚀而不破坏蚀而不破坏(phui)(phui)，也不易失去其原有性能的，也不易失去其原有性能的，也不易失去其原有性能的，也不易失去其原有性能的性质。性质。性质。性质。包括：包括：包括：包括：抗冻性混凝土、砖、石材抗冻性混凝土、砖、石材抗冻性混凝土、砖、石材抗冻性混凝土、砖、石材 抗风化性陶瓷、砖抗风化性陶瓷、砖抗风化性陶瓷、砖抗风化性陶瓷、砖 抗老化性有机建材抗老化性有机

34、建材抗老化性有机建材抗老化性有机建材 耐化学腐蚀金属材料耐化学腐蚀金属材料耐化学腐蚀金属材料耐化学腐蚀金属材料第四十六页，共56页。侵 蚀 介 质 物理介质温度、湿度、冻融、阳光、辐射 化学介质酸、碱、盐的溶液或气体、水、大气 生物介质昆虫(knchng)、菌类、白蚁 机械介质荷载、冲击、震动、磨损、磨耗 如沥青的老化、木材如沥青的老化、木材(mci)的腐蚀、钢材的腐蚀的腐蚀、钢材的腐蚀等等等等第四十七页，共56页。耐久性的特点(tdin)长期性、后期加剧作用；长期性、后期加剧作用；多种介质同时作用；多种介质同时作用；材料劣化结构失效材料劣化结构失效(sh xio)服务寿服务寿命降低。命降低。

35、第四十八页，共56页。2.4 材料组成、结构及构造(guzo)与材料性质的关系 组成决定(judng)材料的化学性能 结构决定(judng)材料的物理性能 构造决定(judng)材料的工程性质第四十九页，共56页。一、材料(cilio)的成分（组成）化学化学化学化学(huxu)(huxu)组成：构成材料的基本化学组成：构成材料的基本化学组成：构成材料的基本化学组成：构成材料的基本化学(huxu)(huxu)元素或化合物的种类和数量；元素或化合物的种类和数量；元素或化合物的种类和数量；元素或化合物的种类和数量；矿物组成：无机非金属材料中具有特定的晶体结矿物组成：无机非金属材料中具有特定的晶体结矿

36、物组成：无机非金属材料中具有特定的晶体结矿物组成：无机非金属材料中具有特定的晶体结 构、特定的物理力学性能的组成结构；构、特定的物理力学性能的组成结构；构、特定的物理力学性能的组成结构；构、特定的物理力学性能的组成结构；相组成：材料中有相同物理化学相组成：材料中有相同物理化学相组成：材料中有相同物理化学相组成：材料中有相同物理化学(huxu)(huxu)性质的均性质的均性质的均性质的均匀部分成为相。匀部分成为相。匀部分成为相。匀部分成为相。第五十页，共56页。二、材料(cilio)的结构1、晶体、晶体(jngt)：雪花晶体雪花晶体锡石晶体锡石晶体晶体的规则外形晶体的规则外形第五十一页，共56页

37、。二、材料(cilio)的结构2、玻璃体、玻璃体 第五十二页，共56页。二、材料(cilio)的结构3、胶体、胶体(jio t)：第五十三页，共56页。材料的构造材料的构造材料的构造材料的构造指具有特质性质指具有特质性质指具有特质性质指具有特质性质(xngzh)(xngzh)的材料结构单的材料结构单的材料结构单的材料结构单元间的元间的元间的元间的 相互组合搭配情况。相互组合搭配情况。相互组合搭配情况。相互组合搭配情况。三、材料(cilio)的构造第五十四页，共56页。孔隙率对材料物理力学(l xu)化学性能影响孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率P P密度密度密度密度表观表观表观表观密度密度密度密度强度强度强度强度吸水吸水吸水吸水性性性性吸湿吸湿吸湿吸湿性性性性抗渗抗渗抗渗抗渗性性性性抗冻抗冻抗冻抗冻性性性性耐水耐水耐水耐水性性性性导热导热导热导热性性性性吸声吸声吸声吸声性性性性P P增加增加增加增加P P一定一定一定一定开开开开孔孔孔孔多多多多P P一定一定一定一定闭闭闭闭孔孔孔孔多多多多公式公式公式公式 o of fWWWW含含含含P PF FK K a a第五十五页，共56页。第五十六页，共56页。