《土木工程材料》课件 01建筑材料的基本性质

第1章材料的基本性质纲要1.1材料的物理性质1.2材料的力学性质1.3材料的耐久性1.4材料的装饰性1.5材料的组成、结构、构造及其对材料性质的影响第1章材料的基本性质纲要1.1物理性质1.1.1与质量有关的性质1.1.2与水有关的性质1.1.3与热有关的性质1.2力学性质1.2.1强度与比强度1.2.2弹性与塑性1.2.3脆性和韧性1.2.4硬度和耐磨性物理性质和力学性能的区别材料的物理性质和力学性质有何区别？第1章材料的基本性质

材料的自身特性物理性质材料在承受各种外加载荷时所表现出的特征力学性质与质量有关的性质材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度有何区别？材料的体积构成第1章材料的基本性质–1.1物理性质封闭孔隙（体积为Vb）开口孔隙（体积为Vk）固体物质（体积为V）绝对密实体积V （密度）表观体积V’=V+Vb

（表观密度）自然体积V0=V’+Vk （体积密度）与质量有关的性质材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度有何区别？材料的体积构成第1章材料的基本性质–1.1物理性质材料颗粒（体积为V0）颗粒间空隙（体积为Vp’）绝对密实体积V （密度）表观体积V’=V+Vb

（表观密度）自然体积V0=V’+Vk （体积密度）堆积体积V’0=V0+Vp’

（堆积密度）与质量有关的性质材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度有何区别？第1章材料的基本性质–1.1物理性质工程中砂石材料，通常用排水法测定其表观体积什么引起了材料性质的千变万化？

你能举出身边的例子进行说明吗？

第1章材料的基本性质–1.1物理性质红木和速生桉都是木材，为什么红木这么重？木材与质量有关的性质材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度有何区别？第1章材料的基本性质–1.1物理性质绝对密实体积V 密度：

孔隙率：表观体积V’=V+Vb

表观密度：

密实度：自然体积V0=V’+Vk

体积密度：

空隙率：堆积体积V’0=V0+Vp’

堆积密度：

填充率：与质量有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质课堂计算：一块规则的4.0cm×2.0cm×2.0cm的材料，称得其质量为34.4g，在水中浸泡足够长时间，用布擦干后测其质量为35.5g，将其烘干，磨细放入李氏瓶，测得其体积为13.2cm3。求：该材料的密度、表观密度、体积密度和孔隙率。绝对密实体积V=13.2cm3

密度：

自然体积V0=4×2×2=16.0cm3

体积密度：

表观体积V’=V0-Vk=16.0-(35.5-34.4)=14.9

cm3

表观密度：孔隙率：

与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质亲水性憎水性与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质全干状态材料含水率等于或几乎为零时可称为全干状态材料的含水状态与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质全干状态含水率与大气湿度平衡时称气干状态材料的含水状态气干状态与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质全干状态材料表面干燥而内部孔隙含水达饱和时称饱和面干状态材料的含水状态气干状态饱和面干状态与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质全干状态材料内部孔隙水饱和且表面还附有一层水时称湿润状态材料的含水状态气干状态饱和面干状态湿润状态与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。

材料能吸收水分的能力，称为材料的吸水性。吸水的大小以吸水率来表示。吸湿性吸水性含水率含水状态质量–干燥状态质量干燥状态质量吸水率吸水饱和状态质量–干燥状态质量干燥状态质量与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质劣质木地板木地板吸水膨胀导致翘曲较高的吸水率和吸水膨胀率与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

材料的耐水性是指材料长期在水作用下不被破坏、强度也不明显下降的性质，耐水性用软化系数表示。

通常认为软化系数大于0.85的材料可作为耐水材料耐水性软化系数吸水饱和状态下的材料抗压强度

干燥状态下的材料抗压强度与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质卫生间顶部水池底部大坝底部天花板与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质卫生间顶部水池底部大坝底部天花板：液体压力与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质卫生间顶部水池底部大坝底部天花板与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

材料的抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质，材料的抗渗性好坏可用渗透系数和抗渗等级表示。渗透系数抗渗等级抗渗性与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质渗透系数抗渗等级

材料的抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质，材料的抗渗性好坏可用渗透系数和抗渗等级表示。抗渗性与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质渗透系数抗渗等级

材料的抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质，材料的抗渗性好坏可用渗透系数和抗渗等级表示。抗渗性

渗透系数反映了单位时间内,在单位水头作用下,通过单位面积和厚度的渗透水量。WtdhA与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质抗渗等级以符号“P”和材料可承受的水压力值来表示，如P4、P6、P8和P10表示该试件抵抗静水压力的能力为0.4MPa、

0.6MPa、0.8MPa和1.0MPa。渗透系数抗渗等级

材料的抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质，材料的抗渗性好坏可用渗透系数和抗渗等级表示。抗渗性与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质渗透系数抗渗等级

材料的抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质，材料的抗渗性好坏可用渗透系数和抗渗等级表示。抗渗性材料的抗渗性越好越小越高与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质：冻融循环与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏的性质。材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级

材料的抗冻等级是材料试块在吸水饱和状态下，经受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过25%，且质量损失不超过5%时所能承受的最大冻融循环次数确定。抗冻性与水有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏的性质。材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级抗冻性材料的抗冻性越好越高与热有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质导热性是材料传导热量的能力。导热性的大小以导热系数表示，导热系数的含义是当材料两侧的温差为1K时，在单位时间（1h）内，通过单位面积(1㎡),并透过单位厚度(1m)的材料所传导的热量。材料的导热系数越小，其绝热性越好。导热性与热有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

热容量是材料受热时吸收热量或冷却时放出热量的能力。热容量的大小用比热容表示。

材料的比热容是指1g材料温度升高1K所吸收的热量或温度降低1K放出的热量。热容量与热有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质与热有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质课堂讨论：双层玻璃具有较好的保温性能是利用材料的什么热性质？与热有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

材料的热变形性是指材料在温度变化时的尺寸变化（热胀冷缩）。材料的热变形性常用线膨胀系数表示。

材料的线膨胀系数是指材料温度升高1K时其线变形量与原尺寸的变化比例。热变形性耐燃性与热有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质

耐燃性是材料对火焰和高温的抵抗能力，是影响建筑物防火、建筑结构耐火等级的一项因素。材料可分为： 非燃烧材料：不起火，不碳化，不微燃 难燃材料：难起火，难碳化，难微燃 可燃材料：火源移走还会继续燃烧

易燃材料：立即起火并蔓延与热有关的性质第1章材料的基本性质–1.1物理性质2010年11月15日14时，上海静安区胶州路一栋高层公寓起火，大火导致58人遇难。事故现场违规使用大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料是导致大火迅速蔓延的主要原因之一强度与比强度第1章材料的基本性质–1.2力学性质

材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。根据外力作用方式的不同，材料强度有抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度等。强度抗压抗拉抗剪抗弯强度与比强度第1章材料的基本性质–1.2力学性质

材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。根据外力作用方式的不同，材料强度有抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度等。强度

材料的比强度是指材料的强度与其表观密度之比。它是评价材料是否轻质高强的指标。材料比强度越大，越轻质高强。比强度比强度强度与比强度第1章材料的基本性质–1.2力学性质

材料的比强度是指材料的强度与其表观密度之比。它是评价材料是否轻质高强的指标。材料比强度越大，越轻质高强。常用材料的比强度：低碳钢 0.045普通混凝土 0.017松木（顺纹抗拉） 0.2粘土砖 0.006玻璃钢 0.225弹性与塑性第1章材料的基本性质–1.2力学性质

材料的弹性是指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。这种完全恢复的变形称为弹性变形。弹性

材料的塑性是指材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，有部分变形不能够恢复的性质。这种不能恢复的变形称为塑性变形。塑性脆性与韧性第1章材料的基本性质–1.2力学性质

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。

材料在荷载作用下，能够吸收较大的能量，同时产生较大的变形而不破坏的性质称为韧性。脆性韧性脆性与韧性第1章材料的基本性质–1.2力学性质