建筑材料学第一章基本性质.ppt

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1、建筑材料学第一章基本性质现在学习的是第1页，共52页本章提要本章提要熟熟悉悉和和掌掌握握材材料料的的基基本本性性质质，对对于于正正确确选选择择和和合合理理使使用用材材料料至至关关重重要要。本本章章主主要要介介绍绍了了材材料料的的状状态态物物理理性性质质、工工程程性性质质、功能物理性质及其有关指标和计算公式。功能物理性质及其有关指标和计算公式。现在学习的是第2页，共52页要要 目目v 0.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 v 0.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质v 0.3 建筑材料的功能物理性质建筑材料的功能物理性质现在学习的是第3页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性

2、质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态参数材料的状态参数二二 材料的组成材料的组成三三 材料的结构材料的结构现在学习的是第4页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态参数材料的状态参数密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。计算式为：式中：密度,g/cm3 或 kg/m3m材料的质量，g 或 kgV材料的绝对密实体积，cm3 或 m3测试时，材料必须是绝对干燥状态。含孔材料则必须磨细后采用排开液体的方法来测定其体积。（李氏瓶测定）1 1 密度密度现在学习的是第5页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态

3、参数材料的状态参数2 2 表观密度表观密度表观密度表观密度（容重）是指材料在自然状态下单位体积的质（容重）是指材料在自然状态下单位体积的质量。计算式为：量。计算式为：式中式中0 0材料的表观密度材料的表观密度,g/cm3 或或 kg/mkg/m3 3m m 材料的质量，材料的质量，g 或 kgkgV V0 0材料的表观体积，材料的表观体积，cmcm3 3 或 m m3 3现在学习的是第6页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态参数材料的状态参数2 2 表观密度表观密度材料的表观体积是指包含孔隙的体积。V V0 0=V+V=V+Vk k+V+Vb b,一

4、般是指材料长期在空气中干燥，即气干状态下的表观密度。在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。l 因为大多数材料的表观体积中包含有内部孔隙，其孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量（有时还影响其表观体积）。因此，材料的表观密度除了与其微观结构和组成有关外，还与其内部构成状态及含水状态有关现在学习的是第7页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态参数材料的状态参数2 2 表观密度表观密度粉末材料：干表观密度值与密度值近似相等（？）砂石类散粒材料：饱水法测试 块状材料及：几何外形计算或蜡封法现在学习的是第8页，共52页1.1 建筑材料的状

5、态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态参数材料的状态参数指粉状、粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。计算式为：式中：堆积密度,g/cm3 或 kg/m3 m材料的质量，g 或 kg V0堆积体积，cm3 或 m3粉状或粒状材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量，其堆积体积是指所用容器的容积而言。因此，材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙。3 3 堆积密度堆积密度现在学习的是第9页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态参数材料的状态参数 指材料体积内被固体物质充实的程度。密实度的计算式如下：密度；0 0材料的表观密度材料的表观密度 对

6、于绝对密实材料，因 0=，故密实度D=1 或 100%。对于大多数土木工程材料，因 0 ，故密实度D 1 或 D 100%。4 4 材料的密实度材料的密实度现在学习的是第10页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料的状态参数材料的状态参数指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。孔隙率P按下式计算：V材料的绝对密实体积，cm3 或 m3V0材料的表观体积，cm3 或 m30材料的表观密度,g/cm3 或 kg/m3密度,g/cm3 或 kg/m35 5 孔隙率孔隙率现在学习的是第11页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 一一 材料

7、的状态参数材料的状态参数 指散粒材料在其堆集体积中指散粒材料在其堆集体积中,颗粒之间的空隙体积所占颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率的比例。空隙率P P，按下式计算：按下式计算：0 0材料的表观密度材料的表观密度材料的表观密度材料的表观密度;0 0，材料的堆积密度材料的堆积密度 空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密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含砂率程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。的依据。5 5 空隙率空隙率现在学习的是第12页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 表表1.1

8、 常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度和孔隙率常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度和孔隙率 材料 密度(kg/m3)表观密度0(kg/m3)堆积密度0(kg/m3)孔隙率(%)石灰岩 2.602.8020002600_花岗岩 2.602.9026002800_0.53.0碎石(石灰岩)2.602.80_14001700_砂 2.60_14501650_粘土2.60_16001800_普通粘土砖 2.5016001800_2040现在学习的是第13页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 二二 材料的组成材料的组成1.1.化学组成化学组成无机非金属建筑材料的化学组成以

9、各种氧化物含量来表示。金属材料以元素含量来表示。有机高分子材料由一种或几种简单的低分子化合物链接而成，由低分子化合物到高分子化合物的转变称为聚合。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。现在学习的是第14页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 二二 材料的组成材料的组成2.2.基元组成基元组成基元是构建材料最基本单位。无机非金属材料的基元是矿物（具有一定化学组成及结构特征的物质）有机高分子材料的基元是链节（能够重复的特定结构单元）。现在学习的是第15页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 三三 材料的结构材料的结构（一）（一）

10、显微结构显微结构 显微结构显微结构是指材料内部原子、分子、离子等微观质点的是指材料内部原子、分子、离子等微观质点的 空间排列方式。空间排列方式。（1）晶体结构 把相同质点（原子、分子、离子等）在空间做周期排练成固定几何外形的固体称为晶体。（2）玻璃结构 晶态物体在高温下熔融变为液态，当温度骤然下降到低于凝固点温度时，熔体内部质点来不及排列成有序结构而凝固成固体状态即成玻璃体机构。（3）胶体结构 指高度分散的分散体，或胶态分散体。由形成粒子的不连续分散相和分散相以外的分散介质组成。现在学习的是第16页，共52页材料的微观结构形式及其主要特性材料的微观结构形式及其主要特性现在学习的是第17页，共5

11、2页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 三三 材料的结构材料的结构（二）（二）宏观结构宏观结构1.1.定义与分类定义与分类 宏观结构（构造）是指用肉眼或放大镜能够分辨材料的组织。其尺寸约为毫米级大小，以及更大尺寸的构造情况。宏观构造，按孔隙尺寸可以分为：（1）致密结构，基本上是无孔隙存在的材料。例如钢铁、有色金属、致密天然石材、玻璃、玻璃钢、塑料等现在学习的是第18页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 三三 材料的结构材料的结构（2）多孔结构，是指具有粗大孔隙的结构。如加气混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料及人造轻质材料等。(3）微孔结构，是指微细的孔隙

12、结构。如石膏制品、粘土砖瓦等。现在学习的是第19页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 三三 材料的结构材料的结构按孔隙尺寸可以分为：（1）聚集结构聚集结构：如水泥混凝土、砂浆、沥青混凝土等（2）纤维结构纤维结构：是指木材纤维、玻璃纤维、矿物棉纤维所具有的结构。（3）层状结构层状结构：采用粘结或其他方法将材料迭合成层状的结构。如胶合板、迭合人造板、蜂窝夹芯板、以及某些具有层状填充料的塑料制品等。（4）散粒结构散粒结构：是指松散颗粒状结构。比如混凝土骨料、用作绝热材料的粉状和和粒状的添充料。现在学习的是第20页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性

13、质 2 2 孔结构孔结构 材料的孔结构对材料的很多性质有重大影响，如强度、变形行为、导热性、渗透性等。从宏观结构角度来看，影响材料性能的因素主要是孔结构。孔结构的主要内容包括：孔隙率孔径分布（孔级配，不同孔径的孔互相搭配情况）孔几何学（孔的形貌和排列）现在学习的是第21页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 现在学习的是第22页，共52页1.1 建筑材料的状态物理性质建筑材料的状态物理性质 三三 材料的结构材料的结构从宏观结构看，影响材料性能的主要因素是孔隙。从宏观结构看，影响材料性能的主要因素是孔隙。组组成成和和微微观观结结构构相相同同而而宏宏观观结结构构不不同同，

14、会会表表现现出出不不同同的物理性能：玻璃砖和泡沫玻璃的物理性能：玻璃砖和泡沫玻璃组组成成和和微微观观结结构构不不同同而而宏宏观观结结构构相相同同，会会表表现现出出一一定定程程度度相相同同的的工工程程性性质质：泡泡沫沫玻玻璃璃和和泡泡沫沫混混凝凝土土可可作作保保温温材材料料孔隙可减轻材料自重孔隙可减轻材料自重不同孔结构可以发挥保温、绝热和隔声功能不同孔结构可以发挥保温、绝热和隔声功能孔隙会对建筑材料的力学性能产生不利影响孔隙会对建筑材料的力学性能产生不利影响现在学习的是第23页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 一一 材料的力学性质材料的力学性质1.1.材料的应力材料的应力-

15、应变关系应变关系弹弹性性：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）塑塑性性：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）。现在学习的是第24页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 一一 材料的力学性质材料的力学性质1.1.材料的应力材料的应力-应变关系应变关系脆脆性性：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。如：岩石、混凝土、玻璃延延性性：材料在破坏前产生很大的塑

16、性变形，这种性质称为延性。如：软钢、橡胶、塑料韧韧性性:在冲击、振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质称为韧性或冲击韧性。如：设计路面、桥梁、吊车梁徐徐变变：当材料长时间承受一定荷载时变形却随时间而增长，这种现象称为徐变现在学习的是第25页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 一一 材料的力学性质材料的力学性质2.2.材料的力学破坏材料的力学破坏材材料料的的力力学学破破坏坏本本质质上上是是由由于于原原子子间间或或分分子子间间的的结结合合键键受拉力作用发生断裂所造成的。受拉力作用发生断裂所造成的。断裂的形式：脆裂或产生晶界面滑移断裂的形式

17、：脆裂或产生晶界面滑移强度：材料在外力作用下，抵抗破坏的能力强度：材料在外力作用下，抵抗破坏的能力理论强度：理论强度：实际强度约为理论强度的实际强度约为理论强度的E/100-E/1000E/100-E/1000现在学习的是第26页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 二二 力学性能指标力学性能指标材材料料在在外外力力(荷荷载载)作作用用下下抵抵抗抗破破坏坏的的能能力力，称称为为强度强度。当当材材料料承承受受外外力力作作用用时时，内内部部就就产产生生应应力力。随随着着外外力力逐逐渐渐增增加加，应应力力也也相相应应增增大大。直直至至材材料料内内部部质质点点间间的的作作用用力力不不

18、能能再再抵抵抗抗这这种种应应力力时时，材材料料即即破破坏坏，此此时时的的极极限应力值就是限应力值就是材料的强度材料的强度。根根据据外外力力作作用用方方式式的的不不同同，材材料料强强度度有有抗抗拉拉、抗抗压压、抗剪和抗弯抗剪和抗弯(抗折抗折)强度等强度等(图图1.121.12)。现在学习的是第27页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 二二 力学性能指标力学性能指标图1.12 材料受力示意图(a)拉力；(b)压力；(c)剪切；(d)弯曲 现在学习的是第28页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 二二 力学性能指标力学性能指标在试验室采用在试验室采用破坏试验法破

19、坏试验法测试材料的强度。按照国家标准测试材料的强度。按照国家标准规定的试验方法，将制作好的试件安放在材料试验机上，规定的试验方法，将制作好的试件安放在材料试验机上，施加外力施加外力(荷载荷载)，直至破坏，根据试件尺寸和破坏时，直至破坏，根据试件尺寸和破坏时的荷载值，计算材料的强度。的荷载值，计算材料的强度。材料的抗拉、抗压和抗剪强度的计算式为：材料的抗拉、抗压和抗剪强度的计算式为：f-材料强度（MPa);F-材料破坏时最大荷载（N）；A材料受力截面积（mm2)现在学习的是第29页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 二二 力学性能指标力学性能指标材料的抗弯强度与试件受力情况、

20、截面形状以及支承条件有关。通常是将矩形截面的条形试件放在两个支点上，中间作用一集中荷载。材料的抗弯强度的计算式为：材料的强度主要取决于它的组成和结构。一般说材料孔隙率越大，强度越低，另外不同的受力形式或不同的受力方向，强度也不相同。现在学习的是第30页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性材料在建筑物的使用过程中，受到各种破坏作用物理作用物理作用：温度和干湿的交替变化、循环冻融等机械作用机械作用：荷载的持续作用、反复荷载引起材料的疲劳、冲击疲劳、磨损等化学作用化学作用：包括酸、碱、盐等液体或气体对材料的侵蚀作用生物作用生物作用：昆虫、菌类等的作用

21、而使材料蛀蚀或腐朽现在学习的是第31页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性耐久性，是在使用条件下，在上述各种因素作用下，于规定使用期限内不破坏，也不失去原有性能的性质。耐久性是一种综合性质：抗冻性、抗风化、抗老化、耐化学侵蚀性现在学习的是第32页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性（一）材料在水作用下的性质（一）材料在水作用下的性质1.亲水性与憎水性亲水性与憎水性与水接触时，有些材料能被水润湿，而有些材料则不能被水润湿，对这两种现象来说，前者为亲水性，后者为憎水性。材料具有亲水性或憎

22、水性的根本原因根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲合力，大于水分子本身之间的内聚力；反之，憎水性材料与水分子之间的亲合力，小于水分子本身之间的内聚力。现在学习的是第33页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 润湿角的大小润湿角的大小划分亲水憎水润湿角为在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角。润湿角 时，为亲水性材料；当材料的润湿角 时，为憎水性材料。大大多多数数建建筑筑材材料料，如如石石材材、砖砖瓦瓦、陶陶器器、混混凝凝土土、木木材材等等都都属属于于亲亲水水性性材材料料，而而沥沥青青、石石蜡蜡和和某某些些高高分子材料分子材料

23、属于憎水性材料。属于憎水性材料。现在学习的是第34页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性2.吸水性与吸湿性吸水性与吸湿性材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性，常用吸水率表示（1）质量吸水率质量吸水率 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m 表示。质量吸水率m 的计算公式为：现在学习的是第35页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性（2）体积吸水率体积吸水率 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W表示。体积吸水率W的计算公式

24、为：式中式中m mb b材料吸水饱和状态下的质量（或材料吸水饱和状态下的质量（或kgkg）m mg材料在干燥状态下的质量（或材料在干燥状态下的质量（或kgkg）。）。V V0 0 材料在自然状态下的体积，（材料在自然状态下的体积，（cmcm3 3 或或 m m3 3）w w 水的密度水的密度,（g/cmg/cm3 3 或或 kg/mkg/m3 3），），常温下取常温下取 w w=1.0 g/cm=1.0 g/cm3 3现在学习的是第36页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性质量吸水率和体积吸水率之间的关系质量吸水率和体积吸水率之间的关系材料的吸

25、水性取决于材料的孔隙率及孔隙特征。密实材料不吸水，粗大孔隙，材料的吸水性取决于材料的孔隙率及孔隙特征。密实材料不吸水，粗大孔隙，水分不易存留水分不易存留材料体积吸水率与材料空隙率的比值称为孔隙饱和系数材料体积吸水率与材料空隙率的比值称为孔隙饱和系数花岗岩：花岗岩：0.5%-0.7%0.5%-0.7%，粘土砖：，粘土砖：8%-20%8%-20%，木材，木材100%100%现在学习的是第37页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性（3）吸湿性吸湿性材料的吸湿性吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。干燥的材料处在较潮湿的空气中时，便会吸收空气中的水

26、分；而当较潮湿的材料处在较干燥的空气中时，便会向空气中放出水分。前者是材料的吸湿过程，后者是材料的干燥过程。由此可见，在空气中，某一材料的含水多少是随空气的湿度变化的。现在学习的是第38页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性 材料在任一条件下含水的多少称为材料的含水率，并以h表示，其计算公式为：式中式中 mms s材料吸湿状态下的质量（或材料吸湿状态下的质量（或kgkg）mmg g材料在干燥状态下的质量（或材料在干燥状态下的质量（或kgkg）。）。如果材料的含水率与环境湿度达到平衡状态，此时的含如果材料的含水率与环境湿度达到平衡状态，此时的含水

27、率称为水率称为平衡含水率平衡含水率现在学习的是第39页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性3.耐水性与抗渗性耐水性与抗渗性（1）耐水性耐水性 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。衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数KR：式中 KR 材料的软化系数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）现在学习的是第40页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 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。一般材料吸水后，水分会分散在

28、材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，强度则有不同程度的降低。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。材料耐水性限制了材料的使用环境，软化系数小的材料耐水性差，其使用环境尤其受到限制。工程中通常将0.850.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75。现在学习的是第41页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性3.耐水性与抗渗性耐水性与抗渗性（2）抗渗性抗渗性 抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗水渗透的性质。材料的抗

29、渗性可用渗透系数渗透系数表示。式中 K渗透系数,（cm/h）;Q渗水量，（cm3）A 渗水面积,（cm2）；H 材料两侧的水压差，（cm）d 试件厚度 （cm）；t 渗水时间 （h）材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。现在学习的是第42页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 材料的抗渗性也可以用抗渗等级抗渗等级Pn来表示。材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材料标准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母P及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。如P4、P6、P8、P10等，表示试件能承受逐步增高至0.

30、4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa的水压而不渗透。例如：某防水混凝土的抗渗等级为P6，表示该混凝土试件经标准养护28d后，按照规定的试验方法在0.6MPa压力水的作用下无渗透现象。现在学习的是第43页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 三三 材料的耐久性材料的耐久性（一）建筑材料的抗冻性（一）建筑材料的抗冻性材料吸水后，在负温作用条件下，水在材料毛细孔内冻结成冰，体积膨涨所产生的冻胀压力造成材料的内应力，会使材料遭到局部破坏。随着冻融循环的反复，材料的破坏作用逐步加剧，这种破坏称为冻融破坏冻融破坏。抗抗冻冻性性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用

31、而不破坏，强度也不显著降低的性能。现在学习的是第44页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 1 1 冻害机理冻害机理（1 1）冻胀假说）冻胀假说水结冰时体积膨胀9%，产生压力使材料破坏冻害条件冻害条件：（1 1）饱水状态饱水状态（2 2）孔结构孔结构（323210-10m（2 2）渗胀假说）渗胀假说 毛毛细细孔孔水水量量小小于于孔孔隙隙容容积积的的91.7%91.7%（极极限限饱饱和和度度）时时，其其结结冰不至于使材料内部结构破坏冰不至于使材料内部结构破坏过过冷冷状状态态的的水水的的蒸蒸气气压压高高于于同同温温度度下下冰冰的的蒸蒸气气压压，使使凝凝胶胶孔孔中中水水向向毛毛细细

32、孔孔中中冰冰的的界界面面处处渗渗透透，产产生生渗渗透透压压力力，与与冰冰胀胀压压力力共共同同作作用使结构破坏用使结构破坏现在学习的是第45页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 2 2 抗冻性的主要影响因素抗冻性的主要影响因素材料孔结构材料孔结构水饱和度：水饱和度：掺入引气剂掺入引气剂冻融龄期：冻融龄期：冷冻温度、冻融速度、冻融时间冷冻温度、冻融速度、冻融时间养养护护龄龄期期：养养护护时时间间的的增增加加，可可结结冰冰的的水水减减少少，水水中中溶溶盐盐浓浓度增加，冰点降低，材料的抗冻性提高。加入早强剂度增加，冰点降低，材料的抗冻性提高。加入早强剂现在学习的是第46页，共52页

33、1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 3 3 抗冻性指标抗冻性指标抗抗冻冻标标号号（或称为抗冻等级）：以以同同时时满满足足强强度度损损失失率率不不超过超过25%25%，质量损失率不超过，质量损失率不超过5%5%的最大循环次数来表示。的最大循环次数来表示。材料的抗冻等级可分为15、25、50、100、200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。耐耐久久性性指指标标：指指材材料料经经受受快快速速冻冻融融循循环环（2-4h2-4h完完成成），以以同同时时满满足足性性对对动动弹弹性性模模量量值值不不小小于于60%60%和和质质量量损损失失率率不不超超过过

34、5%5%时时最大循环次数来表示。最大循环次数来表示。现在学习的是第47页，共52页1.2 建筑材料的工程性质建筑材料的工程性质 3 3 抗冻性指标抗冻性指标耐耐久久性性系系数数K Kn n：经经快快速速冻冻融融试试验验后后用用K Kn n=PN/300=PN/300计计算算得得到到的的，其其中中N N表表示示冻冻融融循循环环300300次次，或或相相对对动动弹弹性性模模量量下下降降到到60%60%以以下下，或或重重量量损损失失率率在在到到5%5%，满满足足之之一一者者的的冻冻融融循循环环次次数数；P P为为经经N N次次冻冻融循环后试件的相对动弹性模量。融循环后试件的相对动弹性模量。现在学习的

35、是第48页，共52页作业例例1-1 1-1 某工地所用卵石材料的密度为某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm2.65g/cm3 3、表观密度为表观密度为2.61g/cm2.61g/cm3 3、堆积密度为、堆积密度为1680 kg/m1680 kg/m3 3，计计算此石子的孔隙率与空隙率？算此石子的孔隙率与空隙率？例例1-2 1-2 有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重2900g2900g，其绝干质量为，其绝干质量为2550g2550g。砖的尺寸为。砖的尺寸为24024011511553mm53mm，经干燥并磨成细粉后取，经干燥并磨成细粉后取50g50g，

36、用排水法，用排水法测得绝对密实体积为测得绝对密实体积为18.62 cm18.62 cm3 3 。试计算该砖的吸。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、表观密度。水率、密度、孔隙率、表观密度。现在学习的是第49页，共52页作业1某一块状材料的全干重量为100g，自然状态体积为40cm3，绝对密实状态下体积为33cm3，试计算其密度、表观密度、密实度和孔隙率。2.称取堆积密度为1500kgm2的干砂200g，将此砂装入容量瓶内加满水并排尽气泡(砂已吸水饱和)，称得总质量为510g。将此瓶内砂倒出，向瓶内重新注满水。此时称得总质量386g。试计算砂的表观密度。3.某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗

37、压强度分别为174、178、165 MPa，判断该石材可否用于水下工程。现在学习的是第50页，共52页基本性质基本性质例例1-1 1-1 某工地所用卵石材料的密度为某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm2.65g/cm3 3、表观密度、表观密度为为2.61g/cm2.61g/cm3 3、堆积密度为、堆积密度为1680 kg/m1680 kg/m3 3，计算此石子的孔隙率计算此石子的孔隙率与空隙率？与空隙率？解解石子的孔隙率石子的孔隙率P P为：为：石子的空隙率石子的空隙率P P，为：为：评注评注 材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的

38、百分率。空隙率是指散粒材料在其堆集体积中的百分率。空隙率是指散粒材料在其堆集体积中,颗粒之间的颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算式中空隙体积所占的比例。计算式中密度；密度；0 0材料的表观材料的表观密度；密度；，材料的堆积密度。材料的堆积密度。现在学习的是第51页，共52页例例1-2 1-2 有有一一块块烧烧结结普普通通砖砖，在在吸吸水水饱饱和和状状态态下下重重2900g2900g，其其绝绝干干质质量量为为2550g2550g。砖砖的的尺尺寸寸为为24024011511553mm53mm，经经干干燥燥并并磨磨成成细细粉粉后后取取50g50g，用用排排水水法法测测得得绝绝对对密密实实体体积积为为18.62 18.62 cmcm3 3 。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、表观密度。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、表观密度。解解该砖的吸水率为该砖的吸水率为该砖的密度为该砖的密度为表观密度为表观密度为 孔隙率为孔隙率为 评评注注 质质量量吸吸水水率率是是指指材材料料在在吸吸水水饱饱和和时时，所所吸吸水水量量占占材材料料在干燥状态下的质量百分比。在干燥状态下的质量百分比。现在学习的是第52页，共52页