第一章建筑材料基本性质.ppt

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1、第一章建筑材料基本性质第一章建筑材料基本性质第一章 材料的基本性质基本性质的概念基本性质的内容：基本物理性质力学性质材料与水有关的性质材料的热工性质材料的耐久性不同材料，同种材料不同使用条件，基本的、共有的性质。一、材料的组成是决定材料的性质的内在因素之一(一)化学组成(二)矿物组成二、材料的结构（一）、宏观结构（二）、细观结构（三）、微观结构第一节第一节 建筑材料的组成建筑材料的组成(一)、宏观结构 指用肉眼或放大镜能观察到的结构,它分为散粒结构,聚集结构,多孔结构,致密结构,纤维结构,层状结构1、致密结构 材料在外观上和结构上都是致密的2、多孔结构 材料中含有大量的、大的或微小的均匀分布的

2、孔隙3、微孔结构 材料中存在微细空隙（加入大量拌合水形成）4、纤维结构 是木材,玻璃纤维制品所特有的结构5、层状结构 是板材常见的结构6、散粒结构 由单独的颗粒组成(二二)、细观（显维）结构、细观（显维）结构 指借助光学显微镜观察到的结构指借助光学显微镜观察到的结构,它可分为结晶和无定型两它可分为结晶和无定型两种种.结晶和无定型是同一物质的不同状态结晶和无定型是同一物质的不同状态,晶体呈稳定状态晶体呈稳定状态,而无定而无定型则具有化学活性型则具有化学活性(三三)、微观结构、微观结构 指原子排列结构指原子排列结构,根据质子间键的特性分为原子晶体根据质子间键的特性分为原子晶体,离子离子晶体晶体,分

3、子晶体分子晶体绝对体积（真体积）堆积体积表观体积第二节第二节 材料的基本性质材料的基本性质一、一、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体积体积一、一、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名称名称定义定义计算公式计算公式单位单位材料在绝对密实状态下，单位体积的质量g/cm3材料在自然状态下，单位体积的质量/m3材料在堆积状态下，单位体积的质量/m3绝对密度绝对密度绝对密度绝对密度表观密度表观密度表观密度表观密度堆积密度堆积密度堆积密度堆积密度密 度 的 测 量绝对密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积，或称实体积孔隙在内的体积。实际密度的

4、测量：1）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等 直接以排水法作为密实态体积近似值 2）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材 磨成细粉 排水法求的体积即为密实态体积 名称名称定义定义计算公式计算公式指材料总体积内，固体物质所占的比例D=v/v0100%=（0/）100%指材料内孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率P=(v0-v)/v0 =1-v/v0 =(1-0/)100%孔隙率和密实度的关系孔隙率和密实度的关系D+P=1二、二、密实度与孔隙率密实度与孔隙率密实度密实度孔隙率孔隙率 名称名称定义定义计算公式计算公式指散粒材料堆积体积内，固体颗粒所占的比例D=v0/v0100%=（0/0）100%指散

5、粒材料堆积体积内，固体颗粒之间空隙所占的比例P=(v0-v0)/v0 =(1-0/0)100%孔隙率和密实度的关系孔隙率和密实度的关系D+P=1三、三、填充率与空隙率填充率与空隙率填充率填充率填充率填充率空隙率空隙率 一、一、亲水性与憎水性亲水性与憎水性 1.原因:水分子间的内聚合和材料与水分子间的分子亲合力,亲水性材料与水分子之间的分子亲合力,大于水本身分子间的内聚力,憎水性材料与水分子之间的亲合力,小于水本身分子间的内聚力。2.判断:在材料、水和空气三相交点处，沿水滴表面作切线，此切线和水与材料接触面所成的夹角称为“润湿角”。润湿角90时，材料表现为亲水性。润湿角90时，材料表现为憎水性。

6、3.意义:憎水材料具有较好的防水性、防潮性、抗渗性，常用作防潮防水材料,也可用于亲水性材料的表面处理。第三节第三节 材料与水有关的性质材料与水有关的性质润湿角 二、吸二、吸 水水 性性 1.概念:指材料在水中吸收水分的性质。2.表达式:用质量吸水率Wm 或体积吸水率Wv 表示。Wm=(mb-mg)/mg 100%Wv=(mb-mg)/v0/w 100%式中 mb-材料吸水饱和时的质量(g 或 kg)mg-材料干燥状态时材料的质量(g 或 kg)v0 -干燥材料自然状态下的体积(cm3 或 m3)w -水的密度(g/cm3 或 kg/m3)3.质量吸水率和体积吸水率的关系 Wv=0Wm 三、吸湿

7、性三、吸湿性 1.概念 指材料在空气中吸收水气的性质。2.表达式 用含水率Wm 表示 Wm=mw/m100%式中 mw-材料在空气中吸收水分的量,kg。m-材料干燥时的质量,kg。3.注意:材料在与空气湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率,建筑材料在正常状态下,均处于平衡含水率状态。四、耐水性四、耐水性 1.概念：材料长期在水的作用下，保持其原有性质不变的能力,用软化系数KR 表示。2.表达式：KR=fb/fg 式中 fb-材料吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）。fg-材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。3.意义：工程中将 KR 0.85 的材料称为耐水材料。经常位于水中或受潮严重的重要结构，

8、KR 0.85；受潮较轻或次要结构所用材料，KR 0.75。五、抗渗性五、抗渗性 1、概念：指材料抵抗压力水(或其它液体)渗透的性质。2、表达式：工程上(混凝土、砂浆等)常用抗渗等级来表示抗渗性。以符号 Pn 表示,其中n 为该材料所能承受的最大水压(0.1Mpa)如P2、P4、P6、P8 等分别表示材料最大能承受0.2、0.4、0.6、0.8 MPa 的水压力而不渗水。六、抗冻性六、抗冻性 1、概念:材料吸水饱和状态下，能够经受多次冻融循环而不破坏，也不严重降低强度的性能。2、表达式:用抗冻等级(Fn)表示。其中n为材料在 吸水饱和状态下,经冻融循环作用,强度损失和质量损失均不超过规定值时所

9、能承受的冻融循环次数。如F25、F50、F100 等。3、材料在冻融循环作用下破坏的原因:由于材料内部毛细孔中的水结冰时体积膨胀（约9%）,对材料孔壁产生巨大压力，使材料内部产生微裂缝，循环往复以致强度下降。冻融破坏的桥梁Highway Bridge in Service of 20 Years 使用使用2020年的高速公路桥梁年的高速公路桥梁一、导一、导 热热 性性 1.概念:指材料传导热量的性质。2.表达式:用导热系数表示。=Q d/(T2 T1)A t 式中 -导热系数，w/(m.k)。Q -传递的热量，J。d -材料的厚度，m。T2 T1 -材料两侧的温差，k。A -材料传热面的面积，。t-传热的时间，s 或 h。3.意义:通常把90 b.90c.0解答:b:90评注 材料的润湿边角90为亲水性材料；材料的润湿边角90时为憎水性材料。