建筑材料的基本性质1.ppt

1、第一章 建筑材料的基本性质,1.1材料的基本物理性质 1.2材料与水有关的性质 1.3材料的力学性质 1.4材料的耐久性 1.5材料的组成、结构及构造,Page 1,一、密度、表观密度与堆积密度 二、孔隙率与空隙率,1.1材料的基本物理性质,Page 2,一、密度、表观密度与堆积密度,2.表观密度 是指材料在自然状态下单位体积的质量,Page 3,1.密度 指材料在绝对密实状态下单位体积的质量,一、密度、表观密度与堆积密度,4.堆积密度 是指散粒体材料在堆积状态下单位体积的质量,Page 4,3.视密度 指散粒体材料在包含闭口孔隙在内时单位体积的质量,一、密度、表观密度与堆积密度,几种密度的比

2、较,Page 5,二、孔隙率与空隙率,1.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率。 孔隙率反映材料的结构致密程度。 2.空隙率 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。 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。 空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据,Page 6,二、孔隙率与空隙率,孔隙率与空隙率的区别,Page 7,一、亲水性与憎水性 二、吸水性 三、耐水性 四、抗渗性 五、抗冻性,1.2材料与水有关的性质,Page 8,一、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亲水性；材料表面不能被水润湿的性质称为憎水性

3、。 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。 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,a)亲水性材料 (b)憎水性材料,Page 9,二、吸水性,材料吸收水分的能力，称为材料的吸水性。 材料含水的多少用含水率来表示。材料吸水达到饱和时的含水率称为“吸水率”。 1.质量吸水率 质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以Wm表示。 2.体积吸水率 体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以WV表示,Page 10,二、吸水性,影响材料吸水性的因素 材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有关

4、。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。 材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。 材料的含水状态,a)干燥状态 (b)气干状态 (c)饱和面干状态 (d)湿润状态,Page 11,三、耐水性,材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。 材料耐水性的指标用软化系数K软表示： 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。 工程中通常将K软0.85的材料称为耐水性材料,Page 12,四、抗渗性,抗渗性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。 渗透系数 材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性

5、越强。 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W及可承受的水压力（以0.1MPa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0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa的水压而不渗透,Page 13,四、抗渗性,影响材料抗渗性的因素 材料亲水性和憎水性通常憎水性材料其抗渗性优于亲水性材料； 材料的密实度密实度高的材料其抗渗性也较高； 材料的孔隙特征具有开口孔隙的材料其抗渗性较差,Page 14,五、抗冻性,抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著

6、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。 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15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环,Page 15,五、抗冻性,影响抗冻性的因素 材料的密实度(孔隙率)密实度越高则其抗冻性越好。 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。 材料的吸水量大小吸水量越大则其抗冻性越差,Page 16,一、材料的变形性质 二、材料的强度 三、材料的硬度与耐磨性,1.3

7、材料的力学性质,Page 17,一、材料的变形性质,一）弹性变形和塑性变形 1.弹性变形 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弹性变形（或瞬时变形）。 2.塑性变形 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性。这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形,Page 18,一、材料的变形性质,二）脆性和韧性 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、砂浆等。 脆性材料

8、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，应注意发挥这类材料的特性,Page 19,二、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能力。 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,Page 20,二、材料的强度,抗压强度、抗拉强度、抗剪强度的计算,抗弯强度的计算： 中间作用一集中荷载，对矩形截面试件，则其抗弯强度用下式计算,Page 21,二、材料的强度,Page 22,二、材料的强度,Page 23,二、材料的强度,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； 试件形状、尺寸、表面状况； 试验时的温度和湿度,Page 24,三、

9、材料的硬度和耐磨性,硬度 材料的硬度是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硬度。 耐磨性 耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨耗率表示，计算公式如下： (单位：g/cm2,Page 25,1.4材料的耐久性,Page 26,材料的耐久性,材料的耐久性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，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。 物理作用可有干湿变化、温度变化及冻融变化等。

10、 化学作用包括大气、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。 机械作用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。 生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏,Page 27,一、材料的组成 二、材料的结构 三、材料的构造,1.5材料的组成、结构及构造,Page 28,一、材料的组成,Page 29,1.化学组成 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。 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。 金属材料以元素含量来表示。 2.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形式。 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,二、材料的结构,一）微观结构 1.晶体结构 分为原子晶体、离子晶体、分子晶体和金属晶体几种。 2.非晶体结构 即玻璃体结构。 3.胶体结构 胶体：是指粒径为10-610-4mm的颗粒在介质中形成的分散体系。 根据性质及所处状态的不同，分为溶胶和凝胶两种。 胶体结构的触变性：在一定时间范围内，溶胶与凝胶之间相互转变的性质。 （二）亚微观结