第四讲 建筑材料.pptVIP

平顶山工学院 16.1 材料的物理性质 16.2 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。 　 如果材料分子与水分子间的相互作用力小于水本身分子间的作用力，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。 　 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。 　 材料在空气中与水接触时，根据材料表面被水润湿的情况，分亲水性材料和憎水性材料两类。 　　当材料分子与水分子间的相互作用力大于水分子间的作用力时，材料表面就会被水所润湿。此时在材料、水和空气的三相交点处，沿水滴表面所引切线与材料表面所成夹角θ≤90°，这种材料属于亲水性材料。 16.3 材料与水有关的性质 亲水性与憎水性 材料润湿边角 　　吸水性是指材料在水中能吸收水分的性质。吸水性的大小用吸水率表示。 　　吸水率为材料浸水后在规定时间内吸入水的质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。 　　质量吸水率： 吸水性 　　体积吸水率：　 　　材料吸水率的大小与材料的孔隙率和孔隙构造特征有关。 　　材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。 　　含水率为材料所含水的质量占材料干燥质量的百分比。计算式为： 吸湿性 　　材料在长期饱和水作用下不被破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示。 　　计算式为： 耐水性 　　抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗水渗透的性质。材料的抗渗性可用渗透系数表示。 抗渗性 　　 材料的抗渗性也可以用抗渗等级Pn来表示。 　　抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不被破坏，强度也无显著降低的性能。 　　材料的抗冻性用抗冻等级Fn表示。n表示材料试件经n次冻融循环试验后，质量损失不超过5%，抗压强度降低不超过25%。n的数值越大，说明抗冻性愈好。 抗冻性 　　材料传导热量的性能称为导热性。材料的导热性用导热系数表示。 　　导热系数的物理意义是指，单位厚度的材料，当两个相对侧面温差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。 　　 16.4 材料的热工性质 导热性 式中：λ——材料的导热系数(W/(m?K))。 Q——传导的热量(J)。 d——材料的厚度(m)。 A——材料传热的面积(m2)。 z——传热时间(s)。 t1―t2——材料两侧的温度差(K)。 材料的导热系数越小，其热传导能力越差，绝热性能越好。工程上把λ≤0.175W/(m?K)?的材料称为绝热材料。 　　材料加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质，称为热容量。热容量用比热表示，1g材料温度升高或降低1K时，所吸收或放出的热量称为比热。比热的计算式为： 式中：Q——材料的热容量(J)。 C——材料的比热容，J/(g?K?)。 m——材料的质量(g)。 t1―t2——材料受热或冷却前后的温差(K)。 热容量 比热容与材料质量的积，称为材料的热容量值，即材料温度上升1K须吸收的热量或温度降低1K所放出的热量。 材料比热容对保持室内温度稳定作用很大，比热容大的材料能在热流变化、采暖、空调不均衡时，缓和室内温度的波动；屋面材料也宜选用比热容大的材料。常用材料的热性质见下表。 材料名称 导热系数，W/(m·K) 比热容，kJ/(kg·K?) 铜 370 0.38 钢 55 0.46 石灰岩 2.66～3.23 0.749～0.846 花岗岩 2.91～3.45 0.716～0.92 大理岩 2.45 0.875 普通混凝土 1.8 0.88 粘土空心砖 0.64 0.92 松木 0.17～0.35 2.51 玻璃 2.7～3.26 0.83 泡沫塑料 0.03 1.30 水 0.60 4.187 密闭空气 0.023 1 常用材料的热性质指标 材料在温度变化时产生的体积变化。一般材料在温度升高时体积膨胀，温度下降时体积收缩。 温度变形在单向尺寸上的变化称为线膨胀或线收缩，材料的热变形性常用线膨胀系数来衡量，其计算式如下： 热变形