[材料的基本性质.ppt

平顶山工学院 前 言 在建筑物中，建筑材料要承受各种不同的作用，因而要求建筑材料具有相应的不同性质，如防水、绝热、吸声、耐热、耐腐蚀等，因此必须熟悉和掌握各种材料的基本性质。 第一节 材料的物理性质 注意： 当材料的含水状态变化时，其质量和体积均发生变化，故测定材料的表观密度时，一定注明含水状态。 通常所指的表观密度是指材料在空气中的干燥的表观密度。用 表示。 材料在烘干状态下的表观密度，用 表示。 材料在吸水饱和状态下的表观密度，用 表示。 三个密度所用的体积的区别： 1.密实体积v ： v只包括固体物质的体积； 2.表观体积v0 ： v0包括固体物质的体积+内部全部孔隙的体积 3.堆积体积vo′ vo′包括固体物质的体积+颗粒内部孔隙的体积+颗粒之间空隙的体积 注意两点： 1.密度 和表观密度 单位统一 2. 建筑材料的许多工程性质与材料的密实程度有关，孔隙的大小及孔隙特征对其影响很大。 一般来说，同一种材料，孔隙率越小，其强度越高，吸水性越小，抗渗性和抗冻性越好，但是导热性增大。 连通孔隙越多，容易形成对流传热，导热性增大。 　 如果材料分子与水分子间的吸引力小于水分子之间的内聚力，则表示材料不能被水润湿。此时，润湿角90°＜θ＜180°，这种材料称为憎水性材料。 　 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，以减少吸水率，提高抗渗性。 大多数建筑材料，如石材、砖瓦、陶器、混凝土、木材等都属于亲水性材料，而沥青、石蜡和某些高分子材料属于憎水性材料。 质量吸水率和体积吸水率的关系 注意： 是材料在 绝干状态下的表观密度。 常用的建筑材料，其吸水率一般用质量吸水率表示。 对多孔吸水材料，其质量吸水率往往超过100％，此时用体积吸水率表示；材料受潮后导热性增大，故保温隔热材料需保持干燥状态。 一般材料的孔隙率越大，吸水性越强。 对于质量吸水率和含水率： 在潮湿空气中： ＞ 吸水饱和时： ＝ 工程中将 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, 不宜小于0.85；受潮较轻或次要结构所用材料， 不宜小于0.75 。 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。 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。 一般金属材料的导热系数大于非金属材料的导热系数。 孔隙率越大，导热系数越小。这是因为材料的导热系数由材料固体物质的导热系数和材料孔隙中空气的导热系数所决定的，而空气的导热系数很低，所以孔隙率大的材料其导热系数小。 材料受潮或受冻后，水和冰的导热系数比空气大很多，故材料含水或含冰时，其导热系数会急剧增加。所以工程中对保温材料应特别注意防潮。 第四节 材料的力学性质 　　材料在外力(荷载)作用下抵抗破坏的能力，称为强度。 　　当材料承受外力作用时，内部就产生应力。随着外力逐渐增加，应力也相应增大。直至材料内部质点间的作用力不能再抵抗这种应力时，材料即破坏，此时的极限应力值就是材料的强度。 根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪和抗弯(抗折)强度。 强 度 等 级 概念：为便于应用，按材料强度值高低划分的若 干等级。脆性材料主要抗压强度来划分，如水泥、 混凝土、砖等，塑性材料和韧性材料主要以抗拉强 度来划分，如钢材等。 强度等级与强度的异同：二者都是描述材料抵抗 外力作用时的破坏能力, 而前者是按强度大小确定 的等级, 后者是概念性名词。 比 强 度 概念：是指材料强度与体积密度的比值（f /ρ0）。 意义：比强度是衡量材料轻质高强性能的一项重要指 标。选用比强度大的材料对增加建筑高度、减轻结构自 重、降低工程造价等具有重大意义。 韧性材料的特点是塑形变形大，抗拉、抗压强度都较高。 建筑工程中，对承受冲击荷载和有抗震要求的结构，如吊车梁、桥梁、路面等均应考虑材料的韧性 。 第五节 材料的耐久性 　　材料的耐久性是指其在长期的使用过程中，能抵抗环境的破坏作用，并保持原有性质不变、不破坏的一项综合性质。