建筑材料的基本性质13836.pptx

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1、第一章第一章 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质1.11.1材料的物理性质材料的物理性质1.21.2材料的力学性质材料的力学性质1.31.3材料的耐久性材料的耐久性1.41.4材料的组成、结构及构造材料的组成、结构及构造Page 1一、密度、表观密度、孔隙率一、密度、表观密度、孔隙率二、材料与水有关的性质二、材料与水有关的性质1.1材料的基本物理性质材料的基本物理性质Page 2一、密度、表观密度、孔隙率一、密度、表观密度、孔隙率2.表观密度表观密度是指材料在自然状态是指材料在自然状态下单位体积的质量。下单位体积的质量。Page 31.密度密度指材料在绝对密实状态指材料在绝对密实状态下单位体

2、积的质量。下单位体积的质量。一、密度、表观密度、孔隙率一、密度、表观密度、孔隙率4.堆积密度堆积密度是指散粒体材料在堆积状是指散粒体材料在堆积状态下单位体积的质量。态下单位体积的质量。Page 43.视密度视密度指散粒体材料在包含闭口孔指散粒体材料在包含闭口孔隙在内时单位体积的质量。隙在内时单位体积的质量。一、密度、表观密度、孔隙率一、密度、表观密度、孔隙率对比分析对比分析Page 5比较项目比较项目实际密度实际密度表观密度表观密度视密度视密度堆积密度堆积密度材料状态材料状态绝对密实绝对密实自然状态自然状态包含包含闭口孔隙闭口孔隙堆积状态堆积状态材料体积材料体积VV0VV0计算公式计算公式应用

3、应用判断材料性质判断材料性质用量及体积计算用量及体积计算一、密度、表观密度、孔隙率一、密度、表观密度、孔隙率5.孔隙率孔隙率孔隙率：是指材料内部孔隙的体积占材料总体积孔隙率：是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。的百分率。孔隙率反映材料的结构致密程度。孔隙率反映材料的结构致密程度。Page 6一、密度、表观密度、孔隙率一、密度、表观密度、孔隙率6.空隙率空隙率空隙率：是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之空隙率：是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。间的空隙体积所占的比例。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。致密程

4、度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。依据。Page 7一、密度、表观密度、孔隙率一、密度、表观密度、孔隙率孔隙率与空隙率的区别孔隙率与空隙率的区别Page8比较项目比较项目孔隙率孔隙率空隙率空隙率适用场合适用场合个体材料内部个体材料内部堆积材料之间堆积材料之间作作 用用可判断材料性质可判断材料性质可进行材料用量计算可进行材料用量计算计算公式计算公式二、材料与水有关的性质二、材料与水有关的性质1.亲水性与憎水性亲水性与憎水性与水接触时，材料表面能被水润湿的性质称为与水接触时，材料表面能被水润湿的性质称为亲水亲水性性；材料表面不能被水润湿的

5、性质称为；材料表面不能被水润湿的性质称为憎水性憎水性。亲水性材料与水分子之间的分子作用力，大于水分亲水性材料与水分子之间的分子作用力，大于水分子相互之间的内聚力。子相互之间的内聚力。憎水性材料与水分子之间的作用力，小于水分子相憎水性材料与水分子之间的作用力，小于水分子相互之间的内聚力。互之间的内聚力。(a)亲水性材料亲水性材料 (b)憎水性材料憎水性材料Page 9二、材料与水有关的性质二、材料与水有关的性质2.吸水性与吸湿性吸水性与吸湿性材料浸入水中吸收水的能力称为材料的吸材料浸入水中吸收水的能力称为材料的吸水性；材料在潮湿空气中吸收水分的性质水性；材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。

6、称为吸湿性。材料含水的多少用材料含水的多少用含水率含水率来表示。材料吸来表示。材料吸水达到饱和时的含水率称为水达到饱和时的含水率称为“吸水率吸水率”。Page 10二、材料与水有关的性质二、材料与水有关的性质p 质量吸水率质量吸水率质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以材料在干燥状态下的质量百分比，并以Wm表示。表示。p体积吸水率体积吸水率体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以积占材料自然体积的百分率，并以WV表示。表示。Page 11二、

7、材料与水有关的性质二、材料与水有关的性质影响材料吸水性的因素影响材料吸水性的因素材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。愈大。Page 12二、材料与水有关的性质二、材料与水有关的性质材料的含水状态材料的含水状态 (a)干燥状态干燥状态 (b)气干状态气干状态 (c)饱和面干状态饱和面干状态 (d)湿润状态湿润状态Page 13三、材料与热有关的性

8、质三、材料与热有关的性质1.材料的导热性材料的导热性材料传递热量的性质称为导热性。即当材料两侧存材料传递热量的性质称为导热性。即当材料两侧存在温度差时，热量从温度高的一侧向温度低的一侧在温度差时，热量从温度高的一侧向温度低的一侧传导。传导。常用导热系数表示材料的导热性。常用导热系数表示材料的导热性。Page 14三、材料与热有关的性质三、材料与热有关的性质2.材料的热容量与比热材料的热容量与比热材料具有受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。材料具有受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。当材料温度升高（或降低）当材料温度升高（或降低）1K时，所吸收（或放时，所吸收（或放出）的热量，称为该材料的热

9、容量。出）的热量，称为该材料的热容量。1kg材料的热容量，称为该材料的比热。材料的热容量，称为该材料的比热。Page 15三、材料与热有关的性质三、材料与热有关的性质几种材料的导热系数及比热几种材料的导热系数及比热Page 15材料材料导热导热系数系数W/(mK)比比热热102J/(kgK)材料材料导热导热系数系数W/(mK)比比热热102J/(kgK)钢钢584.6松木松木顺纹顺纹0.3525花花岗岗岩岩2.803.498.5横横纹纹0.17普通混凝土普通混凝土1.501.868.8泡沫塑料泡沫塑料0.030.041317普通粘土普通粘土砖砖0.420.468.4石膏板石膏板0.190.24

10、911泡沫混凝土泡沫混凝土0.120.2011.0水水0.5542普通玻璃普通玻璃0.700.808.4密密闭闭空气空气0.2610一、材料的变形性质一、材料的变形性质二、材料的强度二、材料的强度三、材料的硬度与耐磨性三、材料的硬度与耐磨性1.2材料的力学性质材料的力学性质Page 16一、材料的变形性质一、材料的变形性质弹性变形和塑性变形弹性变形和塑性变形p1.1.弹性变形弹性变形材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能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称为弹性。这种完够完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种完全恢复的变形称为弹性变形全恢复的变形称为弹性变形(或瞬

11、时变形或瞬时变形)。p2.2.塑性变形塑性变形材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形塑性变形(或永久变形或永久变形)。Page 17一、材料的变形性质一、材料的变形性质脆性和韧性脆性和韧性材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形，材料的这种性质称为脆性。大无明显的变形，材料的这种性质称为脆性。大部分无机非金属材料均属脆性材料，如天然

12、石部分无机非金属材料均属脆性材料，如天然石材，烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土、材，烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂浆等。砂浆等。脆性材料的另一特点是抗压强度高而抗拉、抗脆性材料的另一特点是抗压强度高而抗拉、抗折强度低。在工程中使用时，应注意发挥这类折强度低。在工程中使用时，应注意发挥这类材料的特性。材料的特性。Page 18二、材料的强度二、材料的强度材料的强度：是指材料在外力作用下抵抗破坏的材料的强度：是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。能力。根据外力作用方式的不同，材料强度有、抗压、根据外力作用方式的不同，材料强度有、抗压、抗剪、抗弯（抗折）强度等。抗剪、抗弯（抗折）强度等。抗压

13、抗压抗拉抗拉抗剪抗剪抗弯抗弯Page 19二、材料的强度二、材料的强度抗压强度、抗拉强度、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度计算：抗剪强度计算：抗弯强度计算：抗弯强度计算：Page 20二、材料的强度Page 22二、材料的强度Page 23二、材料的强度二、材料的强度影响材料强度测定值的因素影响材料强度测定值的因素试验加荷速度及表面接触状态；试验加荷速度及表面接触状态；试件形状、尺寸、表面状况；试件形状、尺寸、表面状况；试验时的温度和湿度。试验时的温度和湿度。Page 231.3材料的耐久性材料的耐久性Page 24一、耐水性一、耐水性二、抗渗性二、抗渗性三、抗冻性三、抗冻性四、耐候性四、耐候性材

14、料的材料的耐久性耐久性耐久性耐久性是泛指材料在使用条件下，受各种内在是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。使用性能的性质。材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。Page 25一、耐水性一、耐水性材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不材料的耐水性是指材料长期在饱和

15、水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。破坏，强度也不显著降低的性质。材料耐水性的指标用软化系数材料耐水性的指标用软化系数K软软表示：表示：软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。材料吸水后性质变化的重要特征之一。工程中通常将工程中通常将K软软0.85的材料称为耐水性材料。的材料称为耐水性材料。Page 26二、抗渗性二、抗渗性抗渗性抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。用渗透系数或抗渗等级表示。用渗透系数或抗渗等级表示。渗透系数渗透系数材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗

16、性越强。材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。Page 27二、抗渗性二、抗渗性抗渗等级抗渗等级材料的抗渗等级是指用标准方法进行抗渗性试验材料的抗渗等级是指用标准方法进行抗渗性试验时，材料的标准试件在透水前所能承受的最大水时，材料的标准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母压力，并以字母W及可承受的水压力（以及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。如为单位）来表示抗渗等级。如W4、W6、W8、W10等，表示试件能承受逐步增高至等，表示试件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa的水压而不渗透。的水压而不渗透。Page 28二、抗渗性二、抗渗

17、性影响材料抗渗性的因素影响材料抗渗性的因素材料亲水性和憎水性材料亲水性和憎水性通常憎水性材料其抗渗通常憎水性材料其抗渗性优于亲水性材料；性优于亲水性材料；材料的密实度材料的密实度密实度高的材料其抗渗性也较密实度高的材料其抗渗性也较高；高；材料的孔隙特征材料的孔隙特征具有开口孔隙的材料其抗渗具有开口孔隙的材料其抗渗性较差。性较差。Page 29三、抗冻性三、抗冻性抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。抗冻性以试件在冻融后的质量损失和强度损失不超抗冻性以试件在冻

18、融后的质量损失和强度损失不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。称为抗冻等级。材料的抗冻等级可分为材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等，分别表示此材料可承受等，分别表示此材料可承受15次、次、25次、次、50次、次、100次、次、200次的冻融循环。次的冻融循环。Page 30三、抗冻性三、抗冻性影响抗冻性的因素影响抗冻性的因素材料的密实度材料的密实度(孔隙率孔隙率):):密实度越高则抗冻性越好。密实度越高则抗冻性越好。材料的孔隙特征：开口孔隙越多则其抗冻性越差。材料的孔隙特征：开口孔隙越多则其抗冻性

19、越差。材料的强度：强度越高则其抗冻性越好。材料的强度：强度越高则其抗冻性越好。材料的耐水性：耐水性越好则其抗冻性也越好。材料的耐水性：耐水性越好则其抗冻性也越好。材料的吸水量大小：吸水量越大则其抗冻性越差。材料的吸水量大小：吸水量越大则其抗冻性越差。Page 31四、耐候性四、耐候性暴露于大气中的材料，经常受阳光、风、雨、露、暴露于大气中的材料，经常受阳光、风、雨、露、温度变化和腐蚀气体（如二氧化硫、二氧化碳、臭温度变化和腐蚀气体（如二氧化硫、二氧化碳、臭氧）等因素的侵蚀。材料对这些自然侵蚀的耐受能氧）等因素的侵蚀。材料对这些自然侵蚀的耐受能力称为耐候性。力称为耐候性。Page 32一、材料的

20、组成一、材料的组成二、材料的结构二、材料的结构三、材料的构造三、材料的构造1.4材料的组成、结构及构造材料的组成、结构及构造Page 33一、材料的组成一、材料的组成Page 341.化学组成化学组成化学组成决定着材料的化学性质，影响其物理性化学组成决定着材料的化学性质，影响其物理性质和力学性质。质和力学性质。无机非金属建筑材料的化学组成以各种氧化物含无机非金属建筑材料的化学组成以各种氧化物含量来表示。量来表示。金属材料以元素含量来表示。金属材料以元素含量来表示。2.矿物组成矿物组成矿物组成是无机非金属材料中化合物存在的基本矿物组成是无机非金属材料中化合物存在的基本形式。形式。材料中的元素和化

21、合物以特定的矿物形式存在并材料中的元素和化合物以特定的矿物形式存在并决定着材料的许多重要性质。决定着材料的许多重要性质。二、材料的结构二、材料的结构微观结构微观结构p1.晶体结构晶体结构p2.非晶体结构非晶体结构p3.胶体结构胶体结构胶体：是指粒径为胶体：是指粒径为10-610-4mm的颗粒在介质中形成的的颗粒在介质中形成的分散体系。分散体系。根据性质及所处状态的不同，分为根据性质及所处状态的不同，分为溶胶溶胶和和凝胶凝胶两种。两种。胶体结构的胶体结构的触变性触变性：在一定时间范围内，溶胶与凝胶：在一定时间范围内，溶胶与凝胶之间相互转变的性质。之间相互转变的性质。u亚微观结构亚微观结构用光学显

22、微镜观察到的材料内部结构。用光学显微镜观察到的材料内部结构。Page35三、材料的构造三、材料的构造是指材料的宏观组织状况。是指材料的宏观组织状况。材料的性质与材料的构造（如木材的纹理、岩石材料的性质与材料的构造（如木材的纹理、岩石的层理等）密切相关。的层理等）密切相关。多孔材料的各项性质，既与材料的孔隙率大小有多孔材料的各项性质，既与材料的孔隙率大小有关，还和材料的构造特征（开口孔隙和闭口孔隙；关，还和材料的构造特征（开口孔隙和闭口孔隙；粗大孔隙粗大孔隙D1mm、细小孔隙、细小孔隙0.01mmD1mm和极细孔隙和极细孔隙D0.01mm）有关。）有关。Page 36谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH