1第一章-土木工程材料基本性质详解.ppt

第一章 土木工程材料的基本性质 §1-1 组成与结构 一、组成 化学组成 矿物组成 二、结构 （一）微观结构 1、晶体 结构特征： 晶体特征： 多晶体材料： 金刚石晶体结构 石墨晶体结构 2、玻璃体 结构特征： 材料特性： 实例： 玻璃结构 （二）、细观结构 实例：木材的细胞组织 岩石的矿物组织 作用： 各种组织的性质、数量、分布及其结合情况 →材料整体性质 （三）宏观结构 分类  密度算式： 思考：体积如何测定? (实有体积、外形体积、容积体积) 同种材料: 密度＞表观密度＞堆积密度 二、孔隙、空隙与密实度 1、孔隙…… 孔隙率： 孔特征： 2、空隙…… 三、亲水性和憎水性 水与材料接触时 四、吸水性和吸湿性 1、吸水性… 表示方法： 影响因素： 五、导热性和热容量 冬天：室内热量→室外，室内温度↓ 夏天：室外热量→室内，室内温度↑ 传热的三种方式： 1、导热系数和热阻 导热系数λ —— 材料传递热量的能力. λ的影响因素： 绝热材料定义： 热阻含义 热阻计算 2、比热和热容量 比热 热容量 六、吸声性和隔声性 1、吸声系数 2、吸声材料 定义： 选择： 3、隔声量 室内隔声效果取决于： §1-3 力学性质一、强度与比强度 1、强度 定义： 分类： 影响因素： 强度计算 抗压、抗拉、抗剪：f=Pmax/A 三点抗弯：f弯=3PL/2bh 四点抗弯：f弯=PL/bh 2、比强度 定义： 作用： 实例： 二、弹性和塑性 弹性……能完全恢复原来形状的性质。 塑性……不能自动恢复原来形状, 且不产生裂缝的性质。 弹性模量 E↑→抵抗变形的能力↑ 实际材料 较小外力作用下，表现为弹性变形； 受力超过限度后，表现为塑性变形。 受力后，弹性变形与塑性变形同时产生 三、脆性和韧性 脆性 ——在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。 韧性 ——在冲击或振动荷载作用下，材料能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。 §1-4 耐久性 定义－ 破坏作用 耐久性试验 指标：耐水性、抗渗性和抗冻性 1、耐水性 破坏原因： 表示方法： 耐水材料： 2、抗冻性 材料受冻破坏的原因： 表示方法： 影响因素： 复习思考题 1、说明材料密度的三种表示方法、区别、含水后的影响 2、分析孔结构与孔隙率对材料物理力学性能的影响 3、脆性材料与韧性材料有何区别?各适应何种受力环境？ 4、材料的耐久性包括哪些内容？ 2 2 强度/表观密度 轻质高强的指标 材料在长期使用过程中， 能保持原有性能的性质。 物理作用－温湿度、冻融、流水、紫外线 化学作用－酸碱盐水溶液、有害气体、水 生物作用－虫、菌 （快速模拟试验） 干湿循环、冻融循环、化学介质浸渍等。 水的溶解、劈裂作用→R↓ R饱 K软＝ R干 软化系数 K0.85 水结冰体积膨胀9％,产生很大的内应力. 温差应力. 抗冻标号,D 孔隙率、孔特征、孔隙充水程度 材料强度 冻结温度、冻融循环次数 * * 第一节 土木工程材料的组成与结构 第二节 土木工程材料的基本物理性质 第三节 土木工程材料的力学性质 第四节 土木工程材料的耐久性 化学组成不同→物理、力学性质不同 化学反应性质不同 矿物…具有一定化学成份和 一定结构特征的化合物或单质。 矿物组成不同，即使化学组成相同 → 材料性质也不同（金刚石、石墨）