《建筑材料基本性质》ppt课件

1、1.1 材料的根本物理性质材料的根本物理性质physical properties1.1.1 材料的密度、表观密度与堆积密度材料的密度、表观密度与堆积密度1密度密度density近似密度视密度近似密度视密度2表观密度表观密度apparent density3堆积密度堆积密度散粒体散粒体bulk densityfor particles压实密度压实密度compacted density1.1.2 材料的密实度与孔隙率材料的密实度与孔隙率1密实度密实度density2孔隙率孔隙率porosity孔隙率孔隙率孔径孔径孔的种类孔的种类材料的力学性能材料的力学性能材料的耐久性能材料的耐久性能材料的变形性

2、能材料的变形性能材料的热学性质材料的热学性质材料的声学性质材料的声学性质1.1.3 材料的填充率与空隙率材料的填充率与空隙率散粒体散粒体1填充率填充率filling ratio2空隙率空隙率voids ratio, void content, void volume1.2 材料与水有关的性质材料与水有关的性质1.2.1 材料的亲水性与憎水性材料的亲水性与憎水性1亲水性亲水性被水润湿被水润湿hydrophilic nature2憎水性憎水性润湿角润湿角90hydrophobic nature1.2.2 材料的吸水性与吸湿性材料的吸水性与吸湿性1吸水性吸水性water absorptivity吸水

3、率吸水率water absorption2吸湿性吸湿性hydroscopic nature含含水率水率moisture content1.2.3 材料的耐水性抗水性water resistance软化系数softening coefficient1.2.4 材料的抗冻性与抗渗性1抗冻性frost resistance水结冰时体积约增大9，从而对孔隙产生压力而使孔壁开裂。冻融循环freezing and thawing circle抗冻标号grade D15DongF15Freeze2抗渗性impermeability浸透系数coefficient of permeability抗渗等级抗渗标号

4、 SShen PPermeate1.3 材料的根本力学性质1.3.1 材料的强度strength1材料的抗压、抗拉及抗剪强度2材料的抗弯强度1.3.2 材料的弹性与塑性1.3.3 材料的脆性与韧性影响因素：材料影响因素：材料的组成与构造；的组成与构造；材料孔隙率，材材料孔隙率，材料温湿度、试件料温湿度、试件大小、试验条件大小、试验条件等等影响因素：材料影响因素：材料的晶体构造、晶的晶体构造、晶粒大小、温度、粒大小、温度、试验环境、含水试验环境、含水率、受力状态等率、受力状态等等等1.4 材料的热工、声学、光学性质及材料的耐久性1.4.1 材料的热工性质1材料的导热性导热系数影响材料导热系数的主

5、要因素物质构成：金属材料无机非金属材料有机材料微观构造：晶体非晶体孔隙构造温湿度热流方向2 耐燃性耐燃性防失火防失火flame resistance材料根据耐燃性可分为三大类：材料根据耐燃性可分为三大类：不燃烧类不燃烧类：材料遇火或高温不起火，不阴燃，不碳化：材料遇火或高温不起火，不阴燃，不碳化难燃烧难燃烧类类：遇火或高温不燃烧，只有在火源存在时能继续遇火或高温不燃烧，只有在火源存在时能继续燃烧或阴燃，火焰熄灭后，燃烧停顿燃烧或阴燃，火焰熄灭后，燃烧停顿燃烧类燃烧类：遇火或高温燃烧，火源移开后，燃烧继续进展。遇火或高温燃烧，火源移开后，燃烧继续进展。4耐火性耐火性耐高温耐热性耐高温耐热性fir

6、e resistance按耐火性上下可将材料分为以下按耐火性上下可将材料分为以下3类：类：耐火材料：耐火材料：耐火度不低于耐火度不低于1580 C难熔材料：难熔材料：耐火度为耐火度为13501580 C易熔材料：易熔材料： 耐火度低于耐火度低于1350 C1.4.2 材料的声学性质材料的声学性质1吸声性吸声性sound absorption吸声系数吸声系数sound-absorption coefficient2隔声性与吸声不同隔声性与吸声不同sound insulation1.4.3 材料的光学性质optical properties材料的颜色、光泽 、透明度、外表组织、形状尺寸，建筑物采光

7、、立体造型、明暗比照等 1.4.4 材料的耐久性durability作用于材料的自然因素和有害介质可概括为以下几个方面：1物理作用包括机械作用2化学作用3生物作用1. 色彩色彩2. 光泽光泽3. 透明性透明性4. 外表质感外表质感5. 形状尺寸形状尺寸1.6 材料的组成、构造与构造及其对材料性质的影响1.6.1 材料的组成1化学组成chemical2矿物组成mineral3相组成phase1.6.2 材料的构造和构造材料的构造和构造structure & constitution1宏观构造宏观构造环境的尺度环境的尺度, grand view2粗观粗观mm的尺度的尺度, macro-st

8、ructure1致密构造致密构造dense structure2多孔构造多孔构造porous structure3纤维构造纤维构造fibrous structure4层状构造层状构造layered structure, stratified structure3细观构造细观构造亚微观构造亚微观构造m尺度尺度,sub micro金属材料的金相组织金属材料的金相组织木材的木纤维木材的木纤维混凝土内的微裂缝等混凝土内的微裂缝等4微观构造微观构造原子、分子尺度原子、分子尺度, micro-structure1晶体晶体crystal原子晶体原子晶体atomic crystal离子晶体离子晶体ionic

9、crystal分子晶体分子晶体molecular crystal金属晶体金属晶体metal crystal2玻璃体玻璃体glass3胶体胶体gel5构造构造材料的搭配组合材料的搭配组合constitution1. 几个重要概念几个重要概念密度、表观密度、堆积密度、孔隙率与密实度、空隙率与填充度、软化系数、吸密度、表观密度、堆积密度、孔隙率与密实度、空隙率与填充度、软化系数、吸水率与含水率、亲水性与憎水性、抗冻性、抗渗性、导热性、弹性与塑性、脆性水率与含水率、亲水性与憎水性、抗冻性、抗渗性、导热性、弹性与塑性、脆性与韧性、耐久性与韧性、耐久性2. 几个状态几个状态绝对密实状态绝对密实状态密度同时

10、要求材料枯燥；自然状态密度同时要求材料枯燥；自然状态表观密度材料表观密度材料在气干状态；堆积状态在气干状态；堆积状态堆积密度与含水率也有关系堆积密度与含水率也有关系3. 几个公式几个公式4. 三种孔构造三种孔构造考虑题考虑题1当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性及导热性是下降、上升还是不变度、强度、吸水率、抗冻性及导热性是下降、上升还是不变?2材料的密度、近似密度、表观密度、堆积密度有何差异材料的密度、近似密度、表观密度、堆积密度有何差异?3材料的孔隙率和空隙率的含义如何材料的孔隙率和空隙率的含义如何?如何测定

11、如何测定?理解它们理解它们有何意义有何意义?4亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的?举例说明怎样举例说明怎样改变材料的亲水性与憎水性改变材料的亲水性与憎水性?5普通粘土砖进展抗压实验，浸水饱和后的破坏荷载为普通粘土砖进展抗压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183kN，枯燥状态的破坏荷载为，枯燥状态的破坏荷载为207kN受压面积为受压面积为115mml20mm，问此砖是否宜用于建筑物中常与水接，问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位触的部位?6塑性材料和脆性材料在外力作用下，其变形塑性材料和脆性材料在外力作用下，其变形性能有何区别性能有何区别?7材料的耐久性应包括哪

12、些内容材料的耐久性应包括哪些内容?8建筑物的屋面、外墙、根底所使用的材料各建筑物的屋面、外墙、根底所使用的材料各应具备哪些性质应具备哪些性质? 材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。按下材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。按下式计算：式计算：式中：式中：密度，密度，g gcmcm3 3； m m 材料在枯燥状态的质量，材料在枯燥状态的质量，g g； V V 材料的绝对密实体积，材料的绝对密实体积，cmcm3 3。 1 . 1Vm材料在自然状态下，单位体积的质量。按下式计算：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，kgm3； m 材料的质量，材料的质量，

13、kg； V0材料在自然状态下的外形体积，材料在自然状态下的外形体积，m3。2 . 100Vm材料为散粒或粉状，如砂、石子、水泥等，在堆积状态下，材料为散粒或粉状，如砂、石子、水泥等，在堆积状态下，单位体积的质量。按下式计算：单位体积的质量。按下式计算：式中：式中： 材料的堆积密度，材料的堆积密度，kgm3； m 材料的质量，材料的质量，kg； 材料的自然材料的自然松散松散堆积体积堆积体积包括材料颗包括材料颗粒体积和颗粒之间空隙的体积粒体积和颗粒之间空隙的体积，m3。3 . 100Vm00V材料体积内被固体物质充实的程度。按下式计算：4 . 1%100%10000DVVD或材料体积内，孔隙体积所

14、占的比例。按下式计算：即：DP=1或密实度孔隙率=1。5 . 1%100)1 (10000VVVVVP散粒材料堆积体积中，颗粒填充的程度。按下式计算：6 . 1%100%10000DVVD或 散粒材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。用下式计算：即：DP=1或填充率空隙率=1。7 . 1%100)1 (10000VVVVVP 材料在水中通过毛细孔隙吸收并保持水分的性质，用吸水率表示，即%1001mmmWm01%1001mwvWVmmW式中：式中：W材料质量吸水率，材料质量吸水率，%； m材料枯燥状态下质量，材料枯燥状态下质量，g；m1材料吸水饱和状态下质材料吸水饱和状态下质量，量，g。

15、式中：式中：V材料枯燥状态下的体积；材料枯燥状态下的体积；0 0材料表观密度，材料表观密度，g/cm3。 材料在一定温度和湿度下吸附水分的才能，用含水率表材料在一定温度和湿度下吸附水分的才能，用含水率表示，即示，即式中：式中：W含含材料质量吸水率，材料质量吸水率，%； m含含材料含水时的质量，材料含水时的质量，g； m材料枯燥状态下的质量，材料枯燥状态下的质量，g。9 . 1%100mmmW含含影响因素：环境温湿度、孔构造 材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系数表示，即数表示，即式中：式中：KR材料的软化系数；材料的软化系数； fw材料在吸水

16、饱和状态下的强度，材料在吸水饱和状态下的强度，MPa； f 材料在枯燥状态下的强度，材料在枯燥状态下的强度，MPa。10. 1ffKwR当当KR0.85时，称为耐水材料，长期处于水或潮时，称为耐水材料，长期处于水或潮湿环境下的重要构造，必须用湿环境下的重要构造，必须用KR0.85的建筑材的建筑材料，次要材料料，次要材料KR不小于不小于0.75。 材料抵抗压力水浸透的性质称为抗渗性，用浸透系材料抵抗压力水浸透的性质称为抗渗性，用浸透系数表示，即数表示，即式中：式中：K浸透系数，浸透系数，cmh； Q透水量，透水量，cm3； d试件厚度，试件厚度，cm； A透水面积，透水面积，cm2； t渗水时间

17、，渗水时间，h； H静水压力水头，静水压力水头，cm。11. 1AthQdK Pn=10H1式中：式中：Pn抗渗等级；抗渗等级； H试件开场渗水时的水压力，试件开场渗水时的水压力，MPa。 n一般取偶数一般取偶数 S Shen P Permeate材料的抗压、抗拉及抗剪强度按下式计算：材料的抗压、抗拉及抗剪强度按下式计算：式中：式中：f材料的强度，材料的强度，MPa； Fmax破坏时最大荷载，破坏时最大荷载，N； A受力截面面积，受力截面面积，mm2。12. 1maxAFf 1二分法二分法。将条形试件放在两支点上，中间作用一集中荷载，将条形试件放在两支点上，中间作用一集中荷载，对矩形截面试件，

18、那么抗弯强度按下式计算：对矩形截面试件，那么抗弯强度按下式计算：2三分法三分法。在跨度的三分点上作用两个相等的集中荷载，那么在跨度的三分点上作用两个相等的集中荷载，那么抗弯强度按下式计算：抗弯强度按下式计算：式中：式中：fm抗弯强度，抗弯强度，MPa； Fmax弯曲破坏时最大荷载，弯曲破坏时最大荷载，N； b、h试件横截面的宽及高，试件横截面的宽及高，mm； L两支点间的间隔两支点间的间隔 ，mm。13. 1232maxbhLFfm14. 12maxbhLFfm弹性：弹性：材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，变形能完全消失的性质。变形能完全消失的性质。elasticity塑性：塑性：材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，材料在外力作用下产生变形，当取消外