建筑材料教学第一、二章.ppt

1、绪 论,一、建筑材料的定义： 指用于土木建筑结构物的所有材料的总称。 二、分类 金属 无机材料 非金属 植物 1、按化学成分 有机材料 高分子 沥青 无机非金属与有机材料复合 复合材料 金属与非金属 如：钢筋混凝土 其它复合材料 如：人造大理石 2、在建筑上按用途分： 结构材料 墙体材料 功能材料,三、建筑材料的特点,1、 建筑材料在工程中的使用必须有以下特点：具有工程要求的使用功能；具有与使用环境条件相适应的耐久性；具有丰富的资源，满足建筑工程对材料量的需求；材料价廉。 2、 建筑环境中，理想的建筑材料应具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、防火、无毒和高效节能等特点。,四、技术材料

2、的类型,我国常用的标准有如下三大类： 1、国家标准 国家标准有强制性标准（代号GB）、推荐性标准（代号GB/T）。 2、行业标准 如建筑工程行业标准（代号JGJ）、建筑材料行业标准（代号JC）等。 3、地方标准（代号DBJ）和企业标准（代号QB）。 标准的表示方法为：标准名称、部门代号、编号和批准年份。,五、建筑材料的重要性,1、材料价格占投资的70。 2、决定建筑的坚固、适用、美观。 3、决定建筑形式与施工方法。,第二章 建筑材料基本性质,建筑材料的性质可归纳为： 物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。 本章主要内容：材料的物理性质是本章的重点。 主要掌握：材料的密度、体积密度、表观密度、

3、堆积密度、孔隙率 （开口孔隙率与闭口孔隙率）、空隙率。 着重了解：材料孔隙及其对材料性质的影响、亲水性与憎水性、吸水 性、耐水性、抗冻性、抗渗性、耐久性、材料强度与材料等级的关系。 一般了解：导热性、热容量、耐燃性、弹性模量、理论强度。,一、名词解释,1、孔隙率：材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。 2、空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。 3、含水率：材料在自然状态下所含的水的质量与材料干质量之比。 4、标号：对以强度为主要性质的材料，通常以强度大小划分的若干等级。 如：混凝土强度分为14个等级，即：C15，C20，C25

4、，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。 C25 低强度砼 C30- C45中强度砼 C50- C60高强度砼 C60 超高强度砼 “C”表示混凝土强度，“C”后边的数值为抗压强度标准值。,二、材料的物理性质,（一）、密度、表观密度与堆积密 （二）、材料的密实度与孔隙率 （三） 、材料的填充率与空隙率（四） 、 材料与水有关的性质（五）、材料的热性质,（一）密度、表观密度与堆积密度,1、密度（）：是指材料在绝对密实状态下，单位积的干质量体 。=mv 2、表观密度（o）：是指材料在自然状态下，单位体积的干质量。o=mvo 3、堆积密度（o）：是指

5、粒状或粉状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 o= mvo 重点比较三者之间的区别。密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积；自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和；堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和,（二）材料的密实度与孔隙率,1、密实度（D）：是指材料体积内被固体物质充实的程度，也就是固体体积占总体积的比例。 D=o100% 2、孔隙率（P）：指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率。P=(1-o) 100% D+P=1,例题1,某一块状材料,完全干燥时的质量为120g,自然状态下的体积为50cm3,绝对密实状态下的体积为30cm3; 试计算其密度、表观密

6、度和孔隙率. 若体积受到压缩,其表观密度为3.0g/cm3,其孔隙率减少多少? 解： =干质量/密实状态下的体积=12030=4 g/cm3; 0=干质量/表观体积=12050=2.4 g/cm3; P=(1-o) 100% =(1-2.44) 100%=40%; 压缩后：P=(1-34) 100%=25%；减少P=37.5%。,（三） 材料的填充率与空隙率,1、填充率（D）：是指散粒材料在堆积体积中，被其颗粒填充的程度。 2、空隙率（P）：是指散粒材料在堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率。 D+P=1,（四） 材料与水有关的性质（四）-1,1、材料的亲水性与憎水性 材料在空气中

7、与水接触时，能被水湿润者为亲水性，具有亲水性的材料称为亲水材料；否则为憎水性，具有憎水性的材料称为憎水性材料。 2、材料的吸水性与吸湿性 （1）含水率（Wh）：指材料中所含水的质量占其干质量的百分率。 （2）吸水性：指材料与水接触吸收水分的性质，其大小用吸水率表示，分为质量吸水率和体积吸水率。 质量吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的质量与材料在绝对干燥状态下的质量之比。 体积吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的体积与材料在自然状态下的体积之比。 一般材料的孔隙率愈大，吸水性愈强；开口而连通的细小孔隙愈多，吸水性愈强；闭口孔隙，水分不易进入；开口的粗大孔隙，水分容易进入，但不能存留

8、，故吸水性较小。 材料的吸水性会对其性质产生不利影响。如材料吸水后，使其质量增加，体积膨胀，导热性增加，强度和耐久性下降,例题2,已知某种建筑材料试样的孔隙率为24%，此试样在自然状态下的体积为40立方厘米，质量为85.50克，吸水饱和后的质量为89.77克，烘干后的质量为82.30克。试求该材料的密度、表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、含水率。 解：密度=干质量/密实状态下的体积=82.30/40（1-0.24） =2.7克/立方厘米 开口孔隙率=开口孔隙的体积/自然状态下的体积 =（89.77-82.3）40=0.187 闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率=0.24-0.187=0.053 表

9、观密度=干质量/表观体积=82.3/40=2.059克/立方厘米 含水率=水的质量/干重=（85.5-82.3）/82.3=0.039,（四）-2,3、材料的耐水性 耐水性是指材料长期在水作用下，保持其原有性质的能力。结构材料的耐水性主要指强度的变化，用软化系数（KR）来表示。 软化系数：指材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度的比值。 K=f饱f干 KR的大小，说明材料吸水饱和后其强度下降的程度。KR越大，表明材料吸水饱和后其强度下降越少，其耐水性越强；反之则耐水性越差。一般认为KR0.85的材料，称为耐水性材料。经常位于水中或受潮严重的重要结构物，应选用KR0.85的材

10、料；受潮较轻的或次要结构物，应选用KR0.75的材料。 4、材料的抗渗性 抗渗性是指材料抵抗压力水或其他液体渗透的性能。用抗渗系数表示。P6、P8、P12；与孔隙率、孔隙特征有关。抗渗砼P6 如P6表示试件抵抗静水水压为0.6MPa.,（四）-3,5、材料的抗冻性 抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，其强度也不严重降低的性质。用抗冻等级表示，F15、F50F100 抗冻等级是以试件在吸水饱和状态下，经冻融循环作用，质量损失和强度下降均不超过规定数值的最大冻融循环次数来表示。 材料遭受冻结破坏,主要因浸入其孔隙的水结冰后体积膨胀,对孔壁产生应力所致.另外,冻融时的温度应力

11、亦产生破坏作用。 如F50表示材料抵抗50次冻融循环,（五）材料的热性质,1、导热性 材料传递热量的性质称为材料的导热性。用导热系数表示。 导热系数越小，材料的隔热保温性能越好。 2、热容量 材料受热时吸收热量、冷却时放出热量的性质，称为热容量。 用Q表示 3、热变形性 材料随温度的升降而产生热胀冷缩变形的性质，称为材料的热变形性。用热膨胀系数表示。热膨胀系数越大，表明材料的热变形量越大。 4、耐燃性 材料在空气中遇火不着火燃烧的性能，称为材料的耐燃性。按照遇火时的反应将材料分为非燃烧材料、难燃烧材料和燃烧材料三类。,三、材料的力学性质,受力图,三-1,1、强度：是指材料在外力（荷载）作用下不

12、破坏时能承受的最大应力。根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗弯（抗折）、抗剪强度等。 2、强度等级：根据其极限强度的大小，划分成若干不同的等级，称为材料的强度等级。 脆性材料主要根据其抗压强度来划分；（水泥) 塑性材料和韧性材料主要根据其抗拉强度来划分。(钢筋) 3、比强度：材料的强度与其表观密度的比值，称为比强度。它是衡量材料轻质高强性能的一项重要指标。比强度越大，则材料的轻质高强性能越好。 4、弹性：材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，能完全恢复到原形状的性质。,三、2,5、塑性：材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，仍保持变形后的形状和尺寸的性质。 6、脆性：材料在外力作用下，直到破坏前并无明显的