《材料的基本性质》PPT课件.ppt

第一章材料的基本性质 1 材料的组成 结构和构造2 材料的基本物理性质3 材料的基本力学性质4 材料的耐久性 第一节材料的组成 结构和构造 一 材料的组成材料的组成包括化学组成 矿物组成 相组成1 化学组成化学元素和化合物的种类与数量2 矿物组成非金属材料具有的特定晶体结构数量与种类 3 相组成相同物理 化学性质的均匀部分的种类与数量 二 材料的结构与构造决定材料性能得到重要因素 分为宏观 细观和微观结构 一 结构1 宏观结构 10 3m以上 孔隙 致密 多孔 微孔结构 存在状态分类 堆聚 纤维 层状 散粒 2 细观结构 10 3 10 6m 混凝土 钢材 木材等材料细观层次上的组织对性能影响很大 3 微观结构 10 6 10 10m 1 晶体结构2 玻璃体结构3 胶体结构 二 构造具有特定性质的材料结构单元间的相互组合搭配情况 第二节材料的基本物理性质 一 材料的密度 表观密度与堆积密度一 材料的密度材料在绝对密实状态下 单位体积的质量 其中 密度 g cm3 V 绝对密实状态下的体积 cm3 测定方法 密实材料 钢材等 多孔材料 混凝土 砖 a b c 二 材料的表观密度材料在自然状态下 单位体积的质量 其中 0 表观密度 g cm3 V0 自然状态下的体积 cm3 三 材料的堆积密度粉状或颗粒状材料在堆积状态下 单位体积的质量 其中 堆积密度 Kg m3 堆积状态下的体积 m3 二 材料的密实度与孔隙率1 密实度或 2 孔隙率或 三 材料的填充率与空隙率1 填充率或 2 空隙率或 习题 1 烧结普通粘土砖尺寸为240 115 53mm 已知干燥质量为2467g 孔隙率为37 试计算密度与密实度 2 某河流的河砂 堆积密度为1400kg m3 该砂干燥后称取500g 进行排水试验 排水量为191ml 试计算该砂的表观密度和空隙率 不考虑表面孔隙 四 材料与水有关的性质一 亲水性与憎水性 90 亲水性材料 90 憎水性材料润湿边角 在材料 水和空气的交叉点处 沿水滴表面切线与水和材料接触面所形成的夹角 二 吸水性与吸湿性1 含水率材料中含水的质量与干燥状态下质量之比 其中 W 材料的含水率 m 材料在干燥状态下的质量 g m1 材料在含水状态下的质量 g 2 吸水率吸水性 材料与水接触时吸收水分的性质 吸水率 材料吸水饱和状态时的含水率 其中 W0 材料的含水率 m 材料在干燥状态下的质量 g m0 材料在吸水饱和状态下的质量 g 影响因素 1 连通孔含量 2 孔隙大小 3 吸湿性吸湿性 材料在潮湿空气中 吸收水分的性质 一般可逆 吸湿性对材料性质影响较大 如保温材料 木材 平衡含水率 材料与空气湿度达到平衡时的含水率 三 材料的耐水性耐水性 材料抵抗水的破坏作用的能力 如对力学性能 光学 装饰性的劣化 软化系数在0 1之间 长期浸水或长期处于潮湿环境下的重要建筑 软化系数不得低于0 85 通常大于0 8的可以认为耐水 四 材料的抗渗性1 抗渗性抵抗压力水渗透的性质 表示方法有两种 即渗透系数与抗渗等级 2 表示方法其中 K 渗透系数 cm h Q 渗透量 cm3 d 试件厚度 cm A 透水面积 cm2 t 时间 h H 静水压力水头 cm 抗渗等级 砂浆与混凝土的表示方法 S 抗渗等级H 试件开始渗水压力3 影响抗渗性的因素孔隙率和孔隙特征 第三节材料的基本力学性质 一 材料的理论强度与实际强度强度 在外力作用下抵抗破坏的能力 按格里费斯强度理论 理论上材料的强度很高 但是由于材料内部的缺陷 造成理论强度远高于实际强度 内部的缺陷 晶格错位 杂质 孔隙 微裂缝 二 材料的强度1 强度分类1 抗拉强度 2 抗压强度 3 抗剪强度 4 抗弯强度 2 影响强度因素1 材料的品质 2 材料的孔隙率 3 材料的构造特征 3 强度等级划分根据强度大小划分为若干个等级 三 弹性与塑性1 弹性材料在外力作用下产生变形 外力取消后能够完全恢复原来形状的性质 2 塑性材料在外力作用下产生变形 外力取消后仍能够保持变形后形状和尺寸的性质 荷载弹性变形塑性变形变形 四 脆性与韧性1 脆性当外力达到一定限定后 材料突然破坏 而无明显的塑性变形的性质 如 砖 石材 陶瓷 混凝土 玻璃等为脆性材料 2 韧性在冲击 震动荷载作用下 材料能够吸收较大的能量 同时发生一定变形而不致破坏的性质 如 木材 钢材等为韧性材料 第四节材料的耐久性 一 耐久性材料在长期使用过程中 抵抗自身及环境因素破坏作用 保持其原有性能而不变质 不破坏的能力 已拆除的西直门桥 运营20年 碱 骨料反应引起混凝土网状