土木工程材料：1.土木工程材料的基本性质课件.ppt

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1、第一章第一章材料的基本性质材料的基本性质1.1材料的组成、结构及其对性能的影响材料的组成、结构及其对性能的影响一、材料的组成一、材料的组成(一一)化学组成化学组成 化化学学组组成成即即化化学学成成分分。无无机机非非金金属属材材料料的的化化学学组组成成以以各各氧氧化化物物的的含含量量来来表表示示，金金属属材材料料则则常常以以各各化化学学元元素素的的含量表示，含量表示，有机材料有机材料常用各化合物的含量来表示。常用各化合物的含量来表示。(二二)矿物组成矿物组成 许许多多无无机机非非金金属属材材料料是是由由各各种种矿矿物物组组成成的的。矿矿物物是是具具有有一一定定化化学学成成分分和和结结构构特特征征

2、的的单质或化合物。单质或化合物。二、材料的结构二、材料的结构(一一)微观结构微观结构 利利用用电电子子显显微微镜镜、X-射射线线衍衍射射仪仪等等手手段段来来研研究究原原子子级级或或分分子子级级的的结结构构。材材料料的的微微观观结结构构可可分分为为晶晶体体和和非非晶晶体结构，或晶态和非晶态。体结构，或晶态和非晶态。(二二)亚微观结构亚微观结构(显微或细观结构显微或细观结构)由由光光学学显显微微镜镜所所看看到到的的微微米米级级的的组组织织结结构构。该该结结构构主主要要研研究究材材料料内内部部的的晶晶粒粒、颗颗粒粒等等的的大大小小和和形形态态、晶晶界界或或界界面，孔隙与微裂纹的大小、形状及分布。面，

3、孔隙与微裂纹的大小、形状及分布。(三三)宏观结构宏观结构（构造）（构造）用肉眼或放大镜即可分辨的用肉眼或放大镜即可分辨的毫米级毫米级以上的组织称以上的组织称为宏观结构。该结构主要研究材料中的大孔隙、裂纹、为宏观结构。该结构主要研究材料中的大孔隙、裂纹、不同材料的组合与复合不同材料的组合与复合方式方式(或形式或形式)、各组成材料的各组成材料的分布等。分布等。微观结构形式及其主要特性微观结构形式及其主要特性微观结构微观结构常见材料常见材料主要特性主要特性晶晶体体原原子子、离离子子、分分子子有有规规律律排排列列原子晶体原子晶体(以共价键结合以共价键结合)金金刚刚石石、石石英英、刚刚玉玉强度、硬度、熔

4、点均高，密度强度、硬度、熔点均高，密度较小较小离子晶体离子晶体(以离子键结合以离子键结合)氯氯化化钠钠、石石膏膏、石石灰岩灰岩强强度度、硬硬度度、熔熔点点较较高高，但但波波动较大。部分可溶，密度中等动较大。部分可溶，密度中等分子晶体分子晶体(以分子键结合以分子键结合)石石蜡蜡及及部部分分有有机机化化合物合物强度、硬度、熔点较低。大部强度、硬度、熔点较低。大部分可溶，密度小分可溶，密度小金属晶体金属晶体(以金属键结合以金属键结合)铁铁、钢钢、铝铝及及其其合合金金强度、硬度变化大，密度大强度、硬度变化大，密度大非非晶晶体体质点无序排列质点无序排列(短短程程有有序序,长长程程无无序序)玻玻璃璃、高高

5、炉炉矿矿渣渣、火山灰、粉煤灰火山灰、粉煤灰无无固固定定的的熔熔点点和和几几何何形形状状，与与同同组组成成的的晶晶体体相相比比，强强度度、硬硬度度、化化学学稳稳定定性性、导导热热性性、导导电性较差，各向同性电性较差，各向同性材料的宏观结构及其相应的主要性质材料的宏观结构及其相应的主要性质材料的宏观结构材料的宏观结构常用材料常用材料主要特性主要特性单单一一材材料料致密结构致密结构钢材、玻璃、沥青、部分钢材、玻璃、沥青、部分塑料塑料高高强强或或不不透透水水、耐耐腐腐蚀蚀，自自重较大重较大多孔结构多孔结构泡沫塑料、泡沫玻璃泡沫塑料、泡沫玻璃轻质、保温、低强度轻质、保温、低强度纤维结构纤维结构木材、竹材

6、、岩棉、玻璃木材、竹材、岩棉、玻璃纤维、钢纤维纤维、钢纤维高高抗抗拉拉、且且大大多多数数具具有有轻轻质质、保温、吸声性质保温、吸声性质聚集结构聚集结构陶瓷、砖、某些天然石材陶瓷、砖、某些天然石材强度较高，脆性大强度较高，脆性大复复合合材材料料粒状聚集结构粒状聚集结构各种混凝土、钢筋混凝土各种混凝土、钢筋混凝土综合性能好、价格较低综合性能好、价格较低纤维聚集结构纤维聚集结构岩棉板、纤维板、纤维增岩棉板、纤维板、纤维增强塑料强塑料轻质、保温，吸声或高抗拉轻质、保温，吸声或高抗拉多孔结构多孔结构加气混凝土、泡沫混凝土加气混凝土、泡沫混凝土轻质保温轻质保温叠合结构叠合结构纸面石膏板、胶合板、各纸面石膏

7、板、胶合板、各种加芯板种加芯板综合性能好综合性能好（一）绝对密实体积（一）绝对密实体积 是指材料内部没有孔隙时的体积，或是指材料内部没有孔隙时的体积，或不包括内不包括内部孔隙的材料体积部孔隙的材料体积。一般以。一般以V 表示。表示。通常将材料磨成规定细度的粉末，用排开液体通常将材料磨成规定细度的粉末，用排开液体的方法得到其体积。的方法得到其体积。绝对密实材料绝对密实材料1.2 材料的物理性质材料的物理性质一、材料的体积一、材料的体积 指材料占据的空间大小，同一材料由于所处的物理状指材料占据的空间大小，同一材料由于所处的物理状态不同，能表现不同的体积。态不同，能表现不同的体积。（二）表观体积（二

8、）表观体积 是指单个颗粒内部有孔隙，包括开口孔和闭口孔，是指单个颗粒内部有孔隙，包括开口孔和闭口孔，这样一个这样一个整体材料的外观体积称为材料的表观体积整体材料的外观体积称为材料的表观体积。一般以一般以V0 表示。表示。通常用直接用排开液体的方法测定体积。通常用直接用排开液体的方法测定体积。1.2 材料的物理性质材料的物理性质（三）堆积体积（三）堆积体积 是指散粒状材料除了矿质料颗粒占有体积外，颗粒之是指散粒状材料除了矿质料颗粒占有体积外，颗粒之间还有间隙或空隙，二者体积之和就是材料的堆积体积，间还有间隙或空隙，二者体积之和就是材料的堆积体积，故堆积体积是故堆积体积是散粒状材料堆积状态下总体外

9、观体积散粒状材料堆积状态下总体外观体积。一般以一般以V0表示。表示。颗粒状材料颗粒状材料颗粒状材料颗粒状材料二、材料的密度二、材料的密度（一）实际密度（一）实际密度 是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式计算：计算：式中：式中：实际密度，实际密度，g/cm3 或或 kg/m3；m 材料的质量，材料的质量，g 或或 kg；V材料的绝对密实体积，材料的绝对密实体积，cm3 或或 m3。（二）表观密度（二）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：是指材料在自然状态下单位体积的质量，按下式计算：式中：式中：0表观密度，表观密度，g

10、/cm3 或或 kg/m3；m 材料的质量，材料的质量，g 或或 kg；V0材料的表观体积，材料的表观体积，cm3 或或 m3。式中：式中：m0砂试样的烘干质量，砂试样的烘干质量，g；m0300g；m1砂试样、水及容量瓶总质量，砂试样、水及容量瓶总质量，g;m2水及容量瓶总质量，水及容量瓶总质量，g。测定瓶测定瓶+砂砂+水的水的质量质量m1测定瓶测定瓶+水的质水的质量量m2砂表观密度的测定砂表观密度的测定（三）堆积密度（三）堆积密度 是指粉状或颗粒材料在自然状态下单位体积的质量，按是指粉状或颗粒材料在自然状态下单位体积的质量，按下式计算：下式计算：式中：式中：0堆积密度，堆积密度，g/cm3

11、或或 kg/m3；m 材料的质量，材料的质量，g 或或 kg；V0材料的堆积体积，材料的堆积体积，cm3 或或 m3。砂堆积密度的测定砂堆积密度的测定将容量筒内材料刮将容量筒内材料刮平，容量筒的容积平，容量筒的容积即为材料堆积体积即为材料堆积体积几种密度的比较几种密度的比较材料密度材料密度材料体积情况材料体积情况密度密度 V 绝对密实体积，不含开口孔和闭口孔绝对密实体积，不含开口孔和闭口孔表观密度表观密度0体积密度体积密度V0 表观体积，含开口孔和闭口孔表观体积，含开口孔和闭口孔（块状材料）（块状材料）视密度视密度V视体积，含闭口孔，不含开口孔视体积，含闭口孔，不含开口孔（砂石类散粒材料）（砂

12、石类散粒材料）堆积密度堆积密度 0松堆密度松堆密度V0松堆体积，含开闭孔，且有颗粒间空隙松堆体积，含开闭孔，且有颗粒间空隙紧堆密度紧堆密度V0 紧堆体积，含开闭孔，颗粒间孔隙较小紧堆体积，含开闭孔，颗粒间孔隙较小三、材料的孔隙与空隙三、材料的孔隙与空隙（一）密实度和孔隙率（一）密实度和孔隙率 密实度密实度是指材料内部被固体所填充的程度，是指材料内部被固体所填充的程度，用用D表示，表示，计算公式如下：计算公式如下：对于绝对密实材料，对于绝对密实材料，因因 0=，故密实度，故密实度D=1 或或100%；对于大多数土木工程材料，对于大多数土木工程材料，因因 0 ，故密实度，故密实度D 1 或或 D

13、100%。孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率，率，用用P表示，计算公式如下：表示，计算公式如下：孔隙率与孔隙率与密实度的关系：密实度的关系：P+D=1 材料孔隙特征包括孔隙开闭口状态和孔的大小：材料孔隙特征包括孔隙开闭口状态和孔的大小：l连通孔和封闭孔；连通孔和封闭孔；l大孔、中孔（毛细孔）和小孔。大孔、中孔（毛细孔）和小孔。封闭孔封闭孔连通孔连通孔（二）填充率和空隙率（二）填充率和空隙率 填充率填充率是指散粒材料占堆积体积的百分比，是指散粒材料占堆积体积的百分比，用用D表表示，计算公式如下：示，计算公式如下：空隙率空隙率是指材料在堆

14、积状态下，颗粒间空隙体积占堆是指材料在堆积状态下，颗粒间空隙体积占堆积体积的百分比，积体积的百分比，用用P表示，计算公式如下：表示，计算公式如下：孔隙率与空隙率的区别孔隙率与空隙率的区别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已知某种砖尺寸为已知某种砖尺寸为240 mm240 mm115 mm115 mm53 mm53 mm，孔，孔隙率为隙率为12%12%，干燥质量为，干燥质量为2 487 g2 487 g，求该种砖的，求该种砖的密度、表观密

15、度。密度、表观密度。1.2.2 材料与水有关的性质材料与水有关的性质一、材料亲水性与憎水性一、材料亲水性与憎水性 当材料与水接触时，如果材料表面可以被水所润当材料与水接触时，如果材料表面可以被水所润湿或浸润。此种性质称为材料的湿或浸润。此种性质称为材料的亲水性亲水性，具备这种性，具备这种性质的材料称为亲水性材料。质的材料称为亲水性材料。若水不能在材料的表面上铺展开，即材料表面不若水不能在材料的表面上铺展开，即材料表面不能被水所润湿或浸润，则称为能被水所润湿或浸润，则称为憎水性憎水性，此种材料称为，此种材料称为憎水性材料。憎水性材料。亲水性，亲水性，90憎水性，憎水性，90 憎憎水水性性材材料料

16、具具有有较较好好的的防防水水性性、防防潮潮性性。常常用用作作防防水水材材料料，也也可可用用于于对对亲亲水水性性材材料料进进行行表表面面处处理理，以以降低吸水率，提高抗渗性。降低吸水率，提高抗渗性。大大多多数数建建筑筑材材料料属属于于亲亲水水性性材材料料，如如混混凝凝土土、钢钢材材、木木材材、砖砖、石石等等；大大部部分分有有机机高高分分子子材材料料属属于于憎憎水性材料，如沥青、石蜡、塑料、有机硅水性材料，如沥青、石蜡、塑料、有机硅等。等。二、吸水性与吸湿性二、吸水性与吸湿性(一一)吸水性吸水性 吸吸水水性性是是材材料料在在水水中中吸吸收收水水分分的的性性质质。用用质质量量吸吸水水率率Wm或或体体

17、积积吸吸水水率率Wv来来表表示示。两两者者分分别别是是指指材材料料在在吸吸水水饱饱和和状状态态下下，所所吸吸水水的的质质量量占占材材料料绝绝干干质质量量的的百百分分率率，或或所所吸吸水水的的体体积占材料自然状态体积的百分率，定义式如下：积占材料自然状态体积的百分率，定义式如下：(二二)吸湿性吸湿性 吸吸湿湿性性是是材材料料在在空空气气中中吸吸收收水水蒸蒸气气的的性性质质。吸吸湿湿性性用用含含水水率率表表示示，即即材材料料所所含含水水的的质质量量与与材材料料绝绝干干质质量量的的百百分分比比。材材料料吸吸湿湿或或干干燥燥至至与与空空气气湿湿度度相相平平衡衡时时的的含含水水率率称称为为平衡含水率。平

18、衡含水率。材材料料的的吸吸湿湿性性主主要要与与材材料料的的组组成成、孔孔隙隙含含量量，特特别别是是毛细孔的含量有关。毛细孔的含量有关。吸水率与含水率的区别吸水率与含水率的区别比较项目比较项目吸水率吸水率含水率含水率适用场合适用场合在水中吸收水分在水中吸收水分在空气中吸收水分在空气中吸收水分表示方法表示方法吸收水分的质量比或吸收水分的质量比或体积比体积比吸收水分的质量比吸收水分的质量比吸收水量吸收水量达到饱和达到饱和与空气中水分平衡通与空气中水分平衡通常小于吸水率常小于吸水率已知某种砖尺寸为已知某种砖尺寸为240 mm240 mm115 mm115 mm53 mm53 mm，孔，孔隙率为隙率为1

19、2%12%，干燥质量为，干燥质量为2 487 g2 487 g，浸水饱和浸水饱和后的质量为后的质量为2 984 g，求该砖吸水率。求该砖吸水率。三、耐水性三、耐水性 材料长期在水的作用下，保持其原有性质的能力。材料长期在水的作用下，保持其原有性质的能力。对于装饰材料则主要指颜色的变化、是否起泡、起层等；对于装饰材料则主要指颜色的变化、是否起泡、起层等；对于结构材料，耐水性主要指强度变化。对于结构材料，耐水性主要指强度变化。u结构材料的耐水性用结构材料的耐水性用软化系数软化系数KR来表示，即：来表示，即：式中式中 f1材料在吸水饱和状态下的抗压强度，材料在吸水饱和状态下的抗压强度，MPa；f0材

20、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，MPa。材料的软化系数材料的软化系数KR=01.0。KR0.85的材料称为耐水性材料的材料称为耐水性材料。四、抗渗性四、抗渗性 抗抗渗渗性性是是指指材材料料抵抵抗抗压压力力水水或或其其它它液液体体渗渗透透的的性性质质。抗抗渗渗性用性用渗透系数渗透系数K来表示，计算式如下：来表示，计算式如下：式中式中 K渗透系数，渗透系数，cm/h；Q渗水量，渗水量，cm3；d试件厚度，试件厚度，cm；A渗水面积，渗水面积，cm2；t渗水时间，渗水时间，h；H水头水头(水压力水压力)，cm。Ad水压力水压力H试件试件材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。

21、材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。u抗渗等级抗渗等级 材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材料标材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材料标准准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母P及可及可承受的水压力（以承受的水压力（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P4、P6、P8、P10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。u影响材料抗渗性的因素影响材料抗渗性的因素l材料亲水性和憎水性：材料亲水性和憎

22、水性：通常憎水性材料其抗渗性优于亲水通常憎水性材料其抗渗性优于亲水性材料；性材料；l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高；密实度高的材料其抗渗性也较高；l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性较差。具有开口孔隙的材料其抗渗性较差。五、抗冻性五、抗冻性 抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融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。循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。u抗冻等级抗冻等级 用材料在吸水饱和状态下用材料在吸水饱和状态下(最不利状态最不利状态)，经冻融循环作，经冻融循环作用，强度损失和质

23、量损失均不超过规定值，或动弹性模用，强度损失和质量损失均不超过规定值，或动弹性模量满足要求时所能抵抗的最多冻融循环次数来表示。量满足要求时所能抵抗的最多冻融循环次数来表示。如如F50、F100、F300等，分别表示在经受等，分别表示在经受50、100、300次冻次冻融循环后仍可满足使用要求。融循环后仍可满足使用要求。u冻害原因冻害原因 由于材料内部毛细孔隙及大孔隙中的水结冰时的体积由于材料内部毛细孔隙及大孔隙中的水结冰时的体积膨胀膨胀(约约9%)造成的。造成的。u影响材料抗冻性的因素影响材料抗冻性的因素l材料的密实度材料的密实度：密实度越高则其抗冻性越好；：密实度越高则其抗冻性越好；l材料的孔

24、隙特征材料的孔隙特征：开口孔隙越多则其抗冻性越差；：开口孔隙越多则其抗冻性越差；l材料的强度材料的强度：强度越高则其抗冻性越好；：强度越高则其抗冻性越好；l材料的耐水性材料的耐水性：耐水性越好则其抗冻性也越好；：耐水性越好则其抗冻性也越好；l材料的吸水量大小材料的吸水量大小：吸水量越大则其抗冻性越差。：吸水量越大则其抗冻性越差。1.2.3 材料的热工性质材料的热工性质一、材料的导热性一、材料的导热性 导热性是指材料将热量从温度高的一侧传递到温度低导热性是指材料将热量从温度高的一侧传递到温度低的一侧的能力。的一侧的能力。导热系数，导热系数，W/(mK)；Q传导的热量，传导的热量，J材料的厚度，材

25、料的厚度，m；A材料的传热面积，材料的传热面积，m2 t传热时间，传热时间，h；T2-T1材料两侧的温度差，材料两侧的温度差，Ku材料的导热系数越小，说明材料的绝热性越好。材料的导热系数越小，说明材料的绝热性越好。u导热系数小于导热系数小于0.23W/(mK)的材料称为绝热材料。的材料称为绝热材料。二、材料的热容性二、材料的热容性 热容性是指材料受热时吸收热量和冷却时放出热量热容性是指材料受热时吸收热量和冷却时放出热量的性质。的性质。Q材料的热容量，材料的热容量，kJ；m材料的质量，材料的质量，kg C材料的比热容，材料的比热容，kJ/(kgK)；t1-t2材料受热或冷却前后的温度差材料受热或

26、冷却前后的温度差 热容量值对保持室内温度的稳定有很大作用。热容量值对保持室内温度的稳定有很大作用。材材料料的的导导热热系系数数和和热热容容量量是是建建筑筑物物围围护护结结构构热热工工计计算算时时的的重重要要参参数数，设设计计时时应应选选择择导导热热系系数数较较小小而而热热容容量量较大的材料。较大的材料。1.3 材料的力学性质材料的力学性质一、材料的强度一、材料的强度 材料抵抗在外力（荷载）作用下而引起破坏的能力。材料抵抗在外力（荷载）作用下而引起破坏的能力。根据外力作用方式的不同，材料强度有抗压、抗拉、根据外力作用方式的不同，材料强度有抗压、抗拉、抗剪、抗弯（抗折）强度等。抗剪、抗弯（抗折）强

27、度等。抗压抗压抗拉抗拉抗剪抗剪抗弯抗弯n影响强度的因素影响强度的因素材料的组成、结构及孔隙率材料的组成、结构及孔隙率受力情况受力情况实验条件实验条件形状形状大小大小表面状态表面状态加荷速度加荷速度含水量含水量 n强度等级强度等级n比强度比强度材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比强度。比强度的法定单位为牛强度。比强度的法定单位为牛/特特（N/texN/tex）习惯上，有时将比强度也称）习惯上，有时将比强度也称为强度为强度.材料在断裂点的强度（通用拉材料在断裂点的强度（通用拉伸强度）与其密度之比伸强度）与其密度之比 。二、材料的弹性与塑性二、材料的弹性与塑性（一）弹

28、性（一）弹性 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够完全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。这种完全恢复的变形称为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（或瞬时变形）。弹性变形（或瞬时变形）。（二）塑性（二）塑性 材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，仍能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，并且不产生裂缝的性质称为塑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塑性变形（或永久变形）。性。这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。砼拌合物砼拌合物,水泥浆水泥浆,

29、石灰膏石灰膏,钢材钢材,沥青等都属于塑沥青等都属于塑 性材料性材料三、材料的脆性与韧性三、材料的脆性与韧性（一）脆性（一）脆性 外力作用于材料，并达到一定值时，材料并不产生明外力作用于材料，并达到一定值时，材料并不产生明显变形即发生突然破坏的性质称为脆性。显变形即发生突然破坏的性质称为脆性。砖、石、陶瓷、混凝土、生铁、玻璃都属于脆性材料砖、石、陶瓷、混凝土、生铁、玻璃都属于脆性材料（二）韧性（二）韧性 材料在冲击、动荷载作用下能吸收大量能量并能承受材料在冲击、动荷载作用下能吸收大量能量并能承受较大的变形而不突然破坏的性质称为韧性。较大的变形而不突然破坏的性质称为韧性。钢材和木材等材料均属于韧性

30、材料钢材和木材等材料均属于韧性材料四、材料的硬度与耐磨性四、材料的硬度与耐磨性（一）硬度（一）硬度 材料表面的坚硬程度，是抵抗其它硬物刻划、压入其材料表面的坚硬程度，是抵抗其它硬物刻划、压入其表面的能力。通常用刻划法，回弹法和压入法测定材料的表面的能力。通常用刻划法，回弹法和压入法测定材料的硬度。硬度。（二）耐磨性（二）耐磨性 材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨耗率磨耗率表表示，计算公式如下：示，计算公式如下：1.4 材料的耐久性能材料的耐久性能一、耐久性一、耐久性(durability)是是指指材材料料长长期期抵抵抗抗各各种种内内外外破破坏坏因因素

31、素或或腐腐蚀蚀介介质质的的作作用用，保保持持其其原原有有性性质质的的能能力力。它它是是材材料料的的一一项项综综合合性性质质，一一般般包包括括有有抗抗渗渗性性、抗抗冻冻性性、耐耐腐腐蚀蚀性性、抗抗老老化化性性、抗抗碳碳化性、耐热性、耐溶蚀性、耐磨性、耐光性等许多项。化性、耐热性、耐溶蚀性、耐磨性、耐光性等许多项。过去一般按强度设计，现在按耐久性设计。过去一般按强度设计，现在按耐久性设计。材材料料的的组组成成、性性质质和和用用途途、工工程程的的重重要要性性及及所所处处环环境境不同，对材料耐久性的主要要求及耐久性年限也不同。不同，对材料耐久性的主要要求及耐久性年限也不同。二、影响耐久性的主要因素二、

32、影响耐久性的主要因素(一一)内部因素内部因素 内内部部因因素素是是造造成成材材料料耐耐久久性性下下降降的的根根本本原原因因。主主要要包包括材料的组成、结构与性质。括材料的组成、结构与性质。(二二)外部因素外部因素物理作用物理作用可有干湿变化、温度变化及冻融变化等；可有干湿变化、温度变化及冻融变化等；化学作用化学作用包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用；盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用；机械作用机械作用包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等；料疲劳，冲击、磨

33、损、磨耗等；生物作用生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。蚀而破坏。金属材料金属材料常由化学和电化学作用引起腐蚀和破坏；常由化学和电化学作用引起腐蚀和破坏；无无机机非非金金属属材材料料常常由由化化学学作作用用、溶溶解解、冻冻融融、风风蚀蚀、温温差、湿差、摩擦等其中某些因素或综合作用而引起破坏；差、湿差、摩擦等其中某些因素或综合作用而引起破坏；有有机机材材料料常常由由生生物物作作用用、溶溶解解、化化学学腐腐蚀蚀、光光、热热、电电等作用而引起破坏。等作用而引起破坏。材材料料耐耐久久性性检检测测最最可可靠靠的的办办法法是是在在使使用用条条件件下

34、下进进行行长长期期观观测测，但但耗耗时时、费费力力、成成本本较较高高，工工程程实实际际不不允允许许。通通常常是是根根据据使使用用条条件件与与要要求求，在在实实验验室室进进行行快快速速试试验验，据据此此对对材材料料的耐久性做出判断。的耐久性做出判断。1 1、材料的吸水性用、材料的吸水性用_表示，耐水性用表示，耐水性用_表示，抗渗性用表示，抗渗性用_表示，抗冻性用表示，抗冻性用_表示，导热性用表示，导热性用_表示。表示。2 2、保温效果好的材料，其、保温效果好的材料，其()()。A.A.热传导性要小，热容量要小热传导性要小，热容量要小B.B.热传导性要大，热容量要小热传导性要大，热容量要小C.C.

35、热传导性要小，热容量要大热传导性要小，热容量要大D.D.热传导性在大，热容量在大热传导性在大，热容量在大3 3、含水率为、含水率为10%10%的湿砂的湿砂220 g220 g，其中水的质量为，其中水的质量为()()。A.19.8 g B.22 g C.20 g D.20.2 gA.19.8 g B.22 g C.20 g D.20.2 g4 4、通常情况下材料的各种密度的关系是、通常情况下材料的各种密度的关系是()。A.A.0 0B.B.0 0C.C.0 0D.D.0 05 5、某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为、某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为40.0 Mpa40.0 Mpa，干燥

36、时抗压强度为，干燥时抗压强度为42.0 Mpa42.0 Mpa，则材料的软化系数和耐水性，则材料的软化系数和耐水性()。A.0.95A.0.95、耐水、耐水B.0.90B.0.90、耐水、耐水C.0.952C.0.952、耐水、耐水D.0.90D.0.90、不耐水、不耐水本章小结本章小结掌握密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、密实掌握密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、密实度和空隙率、填充率的概念、计算公式、测试方度和空隙率、填充率的概念、计算公式、测试方法及其相互关系；法及其相互关系；掌握强度公式、计算及实验方法；掌握强度公式、计算及实验方法；掌握亲水性（憎水性）、吸水性（吸湿性）、耐掌握亲水性（憎水性）、吸水性（吸湿性）、耐水性的概念、吸水率的计算公式；水性的概念、吸水率的计算公式；判断材料性质之间的关系。判断材料性质之间的关系。