建筑基本物理化学性质模重点分析.ppt

1.1 材料的物理性质 表1-3 防水混凝土设计抗渗等级 1.1 材料的物理性质 1.导热性 热导率的取值通常为0.023～400 W/(m·K)。热导率值越小，材料的导热性能越差，保温隔热性能越好。材料的热导率受以下因素影响。 （1）材料的化学组成和物理结构。 （2）孔隙率与孔隙特征。 （3）含水状况及导热时的温度。 1.1.3 材料与热有关的性质 1.1 材料的物理性质 2.热容量 材料在受热时吸收热量、冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。热容量的大小用比热容（c）表示。比热容为单位质量(1 g)材料温度升高或降低(1 Ｋ)所吸收或放出的热量，按式（1-17）计算。 c=Q/m(T2-T1)(1-17) 式中，c为材料的比热容［J/(g·K)］；Q为材料吸收或放出的热量（J）；m为材料的质量（g）；T2-T1为材料受热或冷却前后的温差（K）。常见建筑材料的热导率和比热容见表1-4。 1.1 材料的物理性质 表1-4 常用建筑材料的热导率和比热容指标 1.1 材料的物理性质 3.耐火性与耐燃性 耐火性又称耐热性，是指材料在火焰和高温的长时间作用下，保持其结构或形状不破坏、性能不明显下降的能力。通常材料在高温作用下会发生以下两种变化。 （1）受热变形。材料受热后要发生热膨胀导致形状或体积的改变，严重时会引起结构的破坏。 （2）受热变质。一些材料长期在高温作用下会发生性质的改变。 常见材料的极限耐火温度见表1-5。 1）耐火性 1.1 材料的物理性质 表1-5 常见材料的极限耐火温度 1.1 材料的物理性质 耐燃性是指在发生火灾时，材料可否燃烧以及燃烧的难易程度的性质。按耐燃性的不同将材料分为非燃烧材料、难燃烧材料和燃烧材料三类。（1）非燃烧材料，即在空气中受高温作用不起火、不微燃、不炭化的材料。（2）难燃烧材料，即在空气中受高温作用难起火、难微燃、难炭化，当火源移走后燃烧会立即停止的材料。（3）燃烧材料，即在空气中受高温作用会自行起火或微燃，当火源移走后仍能继续燃烧或微燃的材料，如木材及大部分有机材料。 不同耐火等级的建筑物所用构件的燃烧性能和耐火极限见表1-6。 2)耐燃性 1.1 材料的物理性质 表1-6 建筑物构件（部分）的燃烧性能和耐火极限 1.2 材料的力学性质 1.强度 强度是材料在应力（荷载）作用下抵抗破坏的最大能力。根据外力作用方式的不同，材料强度有抗压、抗拉、抗剪、抗弯或抗折强度等。工程上，材料的强度值大多在特定条件下,采用标准试件静力破坏试验法来测定。即将预先制作的标准试件放置在材料试验机上，施加外力(荷载)直至破坏，根据试件尺寸和破坏时的荷载值，计算出材料的强度。各种状态下的受力特点和计算方法见表1-7。 1.2.1 强度、强度等级、比强度 1.2 材料的力学性质 表1-7 材料静力强度示意图及计算公式 1.2 材料的力学性质 材料的矿物组成成分、组成构造或构造中的裂隙分布等不同，材料将具有不同的强度特性，如混凝土、石材、砖等的抗压强度高而抗拉强度相对较小，这类材料不适于做受弯构件；而钢材的抗压和抗拉强度则近乎相等，工程中主要用作结构材料和钢筋混凝土的配筋，有着良好的工程适用性。 此外，材料的强度还受试验条件的影响。常用建筑材料的强度值见表1-8。 1.2 材料的力学性质 表1-8 常用建筑材料的强度值 1.2 材料的力学性质 2.强度等级 强度等级是人为地将材料按强度特性所进行的分级。在结构中主要承受压力的材料通常以抗压强度来划分强度等级，如水泥混凝土、建筑砂浆；在建筑物中主要承受拉力的材料通常以屈服强度来划分强度等级。 1.2 材料的力学性质 3.比强度 比强度是指按单位质量计算的材料强度，其值等于材料的强度与其表观密度之比。比强度是衡量材料轻质高强的主要指标，比强度大则表明材料轻质高强，优质的材料必须具有较高的比强度。通常在高层建筑结构、大跨度结构、软土地基结构中，宜选用比强度大的建筑材料。工程上几种常用材料的比强度见表1-9。 1.2 材料的力学性质 表1-9 常用材料的比强度 1.2 材料的力学性质 1.弹性 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，在弹性变形范围内产生的变形称为弹性变形或瞬时变形，变形值的大小ε与外力σ成正比，即 ε=σ/E (1-18) 式中，ε为材料的应变；σ为材料的应力（MPa）；E为材料的弹性