第一章材料性质.ppt

1、建筑材料教案 第一章 建筑材料的基本性质,潍坊学院 张春刚,1、建筑材料基本性质,1.1 材料的物理性质 1.2 材料的力学性质 1.3 材料与水有关的性质 1.4 材料的耐久性 1.5 材料的热工性质 1.6 材料的装饰性质、组成、结构、构造及其对性能的影响,第一节 材料的基本物理性质,1.1材料的密度、表观密度和堆积密度 一、密度 1.定义：材料的密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 2.公式： m表示物体所含物质的多少。v表示物体所含物质的体积 3.研磨法测物体的绝对密实体积。,T,二、表观密度 1.定义：在自然条件下，材料单位表观体积（矿质实体体积+闭口孔隙体积）的质量，称为表观

2、密度，亦称视密度。 2.公式： 测定方法：排水法 表观密度与含水情况有关，如未注明含水率，是指其干表观密度。,T,三、堆积密度 1.定义：散粒材料在自然堆积状态下单位体积质量。 2公式 在建筑工程中，进行配料计算、料场空间计算、组织运输分别用到材料的密度、表观密度、堆积密度。参考课本P5表11常见材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率。,四、材料的孔隙率和空隙率,1.孔隙率与密实度 （1）孔隙率 定义：孔隙率是指材料内部孔隙体积(开口孔隙和闭口孔隙)占材料总体积的百分率。 公式：,（2）密实度 定义：材料内部固体物质的实际体积占材料总体积的百分率。即材料体积内固体物质所充实的程度。 公式：,2

3、.材料的空隙率和填充度 （1）空隙率 定义：散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百分率。 公式： （2）填充率 定义：颗粒的自然状态体积占堆积体积的百分率。 公式：,R,第二节 材料的力学性质,1.2.1强度与比强度 强度定义：材料在外力作用下不破坏时能承受的最大应力。也就是材料在荷载的作用下抵抗破坏的能力。 抗压强度、抗拉强度、抗剪强度公式： 抗弯强度,比强度定义：单位体积重量的材料强度与体积密度之比衡量材料是否轻质、高强。 影响强度的因素 材料的组成、结构、构造 孔隙率 增加 强度降低 含水率 增加 强度降低 温度 升高 强度降低 加荷速度 快 强度降低等 大部分建筑材料根据其极限强度的大

4、小划分为不同的强度等级有的是以抗拉强度、有的以抗压强度等等。 注意某些具有层状或纤维状的材料在不同方向受力时所表现出的不同的强度特征。,1.2.2弹性和塑性 弹性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。 弹性模量 E=/ 塑性是指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸。 1.2.3脆性和韧性 脆性是指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。脆性材料的抗拉强度很小，仅为抗压强度的15110. 韧性是指在冲击或振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定变形而不破坏的性质。在建筑设计时，对经常有动力荷载的构件，要考虑材料

5、的韧性。 1.2.4硬度和耐磨性 硬度是指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力。矿石硬度分为拾级；钢材、木材和混凝土的强度用钢球压入法测定。 耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性与硬度、强度及内部构造有关。地面、楼梯踏步、人行道等处设计，要考虑其硬度和耐磨性。,第三节 材料与水有关的性质,1. 亲水性与憎水性 湿润边角：在材料、水和空气的三向交叉点处沿水滴表面做切线，此切线与材料和水接触面的夹角 ，称为湿润边角。 90时，表现为亲水性 ，为亲水性材料 90时，表现为憎水性 ，为憎水性材料 建筑设计时，要考虑建筑物的周围环境、结构部位，适当选择材料种类,2.材料的吸湿性和吸水性 （1）

6、吸水性 定义：材料在水中吸收水分的性质。材料的吸水性与材料的亲水憎水特性有关，也与它的孔隙率、孔隙特征有关 表示方法有下列两种： 质量吸水率 体积吸水率,（2）吸湿性 定义：亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质 。建筑材料吸湿后，性能有很大变化。 表示方法：含水率 公式：,3.耐水性 定义：材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。 软化系数： 材料再吸水饱和状态下的抗压强度材料在干燥状态下的抗压强度。 0.80为耐水材料，该值越小耐水性越差。位于水中和经常处于潮湿环境中的重要构件要选用软化系数不低于0.75的材料。,4.抗渗性 在压力水的作用下，材料抵抗水渗透的性质抗渗性的的高低与材料

7、的孔隙率及孔隙特征有关。 材料的抗渗性用抗渗等级来表示，如混凝土为P4,P6,P8,P10,P12。地下建筑、基础、管道等设计，对抗渗性都有严格要求 5.抗冻性 材料在含水状态下，能经受多次动融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。 材料的抗冻性用抗冻等级来表示，如混凝土为F10,F15,F25,F50,F100,F150,F200,F250,F300,第四节 材料的耐久性与环境协调性 1.材料的耐久性 材料在长期使用的过程中，能保持其原有性能不变、并不被破坏的性质，统称为耐久性。特别是结构材料，它的耐久性直接决定建筑物的使用寿命。 材料在建筑物的使用过程中，除受到各种荷载外，还受到使用因

8、素、自然因素的破坏作用 为提高材料的耐久性，要根据实际情况采取相应的处理措施。,第五节 材料的热工性能,1.导热性 当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力，称为导热性。课本P11表12几种典型材料的热工性质指标。热导率越小，绝热性能越佳。现在建筑物热工设计非常重要。 热导率与材料的孔隙率、孔隙构造特征有密切关系 2.热容量（比热） 材料热容量是指材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。 材料的比热是指1kg材料，在温度每改变1K 时所吸收或放出的热量。 对建筑物内要求恒温的建筑设计，尽量采用热容量高的装饰材料。,第六节 材料的装饰性能,1、装饰材料的基本要求颜色、光泽、表面尺寸、质感。 2、装饰材料的选用原则多种功能总和考虑（可以表现建筑物的艺术形象，体现建筑师的设计理念，还兼有绝热、防火、防潮、吸音、隔声等功能，保护主体结构）,第七节 材料的组成、结构和构造,1材料的组成及其对