建筑材料学第一章-基本性质.ppt

第一章 建筑材料的基本性能 要 目 0.1 建筑材料的状态物理性质 0.2 建筑材料的工程性质 0.3 建筑材料的功能物理性质 材料的微观结构形式及其主要特性 作业 例1-1 某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680 kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？ 例1-2 有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重2900g，其绝干质量为2550g。砖的尺寸为240Ｘ115Ｘ53mm，经干燥并磨成细粉后取50g，用排水法测得绝对密实体积为18.62 cm3 。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、表观密度。 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1500kg／m2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压强度分别为174、178、165 MPa，判断该石材可否用于水下工程。 1.2 建筑材料的工程性质 三 材料的耐久性 材料的耐久性，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 1.2 建筑材料的工程性质 三 材料的耐久性 （一）材料在水作用下的性质 1. 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水性的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。 1.2 建筑材料的工程性质 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θ＜９０? 时，为亲水性材料；当材料的润湿角θ＞９０? 时，为憎水性材料。 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。 1.2 建筑材料的工程性质 三 材料的耐久性 2. 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ｗm 表示。质量吸水率ｗm 的计算公式为： 1.2 建筑材料的工程性质 三 材料的耐久性 （2）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WＶ表示。体积吸水率WＶ的计算公式为： 式中 mb——材料吸水饱和状态下的质量（ｇ或kg） mg——材料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）。 V0— 材料在自然状态下的体积，（cm3 或 m3） ρ w— 水的密度,（g/cm3 或 kg/m3）， 常温下取ρ w =1.0 g/cm3 1.2 建筑材料的工程性质 三 材料的耐久性 质量吸水率和体积吸水率之间的关系 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 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：0.5%-0.7%，粘土砖：8%-20%，木材100% 1.2 建筑材料的工程性质 三 材料的耐久性 （3）吸湿性 材料的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。 1.2 建筑材料的工程性质 三 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Ｗh表示，其计算公式为： 式中 ms——材料吸湿状态下的质量（ｇ或kg） mg——材料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）。 如果材料的含水率与环境湿度达到平衡状态，此时的含水率称为平衡含水率 1.2 建筑材料的工程性质 三 材料的耐久性 3. 耐水性与抗渗性（1）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） 1.2 建筑材料的工程性质 软化系数反映了材料饱水后