情景1：建筑的基本性质7.29研究.ppt

建筑材料 兰州资源环境职业技术学院 水利工程系 2013.3.28 2、材料与热有关的性质 1.某工程顶层欲加保温层，以下两图为两种材料的剖面。请问选择何种材料合适？ 分析：保温层的目的是减少外界温度变化对住户的影响。材料保温性能的主要描述指标为导热系数和热容量，其中导热系数越小越好。观察两种材料的剖面，可见A材料为多孔结构，B材料为密实结构，多孔材料的导热系数较小，适于作保温层材料。 2.某地发生历史上罕见的洪水。洪水退后，许多砖房倒塌，其砌筑用的砖多为未烧透的多孔的红砖，见右图。 原因分析：这些红砖没有烧透，砖内开口孔隙率大，吸水率高。吸水后，红砖强度下降，特别是当有水进入砖内时，未烧透的粘土遇水分散，强度下降更大，不能承受房屋的重量，从而导致房屋倒塌。 3、酸雨腐蚀建筑物 现象 某大楼的外表，从中可见墙壁发黑，在有的 地方可见白色流迹线。 * * * * * * * * * * * 冻融破坏的原因 材料有孔且孔隙含水； 水→冰，体积膨胀9％，结冰压力高达100MPa，结冰压力超过材料的抗拉强度时，材料开裂；裂缝的增加也进一步增加了材料的饱水程度，饱水程度的增加进一步加剧了冻融破坏；反复多次加剧破坏，最终材料崩溃；严寒地区道路、桥梁、水坝、堤防、海上钻井平台、跨海大桥等均需考虑冻融破坏。 咨询：相关知识 三、材料的热工性质－导热性 导热性－材料传导热量的能力称为导热性。其大小用 热导率（λ）表示。 A t2 t1 Q 式中 λ－导热系数（W/m.K） Q－传导的热量（J） A－热传导面积（m2） d－材料的厚度（m） t－热传导时间（s） (T2-T1)－材料两侧温差（K） 咨询：相关知识 导热系数λ的物理意义： 表示单位厚度的材料，当两侧温差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。 材料的组成与结构 孔隙率及孔隙特征 含水情况 影响材料导热系数的因素有： 咨询：相关知识 1、材料的强度与强度等级 （1）强度－－指材料抵抗破坏的能力。 材料的抗弯强度 材料的抗压、抗拉、抗剪强度。 单位：MPa ，1MPa=1N/mm2 咨询：相关知识 二、材料的力学性质 比强度材料的强度与其表观密度的比值（f/ρo）， 它是评价材料是否轻质高强的指标。 几种材料的强度比较 材 料 表观密度(kg/m3) 强度f (MPa) 比强度（f/ρo） 低碳钢 7860 415 0.053 松 木 500 34.3 0.059 混凝土 2400 60 0.025 （2）材料的比强度：衡量材料轻质高强的一个指标，材料的强度与其表观密度之比，即： 咨询：相关知识 （3）弹性与塑性 材料在外力作用下产生变形，外力撤掉后变形能完全恢复的性质，称为弹性。 σ ε 材料在外力作用下产生变形，若除去外力后仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。 咨询：相关知识 （4）材料的脆性与韧性 脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗冲击或震动荷载的能力很差。 2.韧性－在冲击、震动荷载的作用下，能吸收较大能量而不破坏的性质称为韧性。如钢材、木材、纤维等。 1.脆性－在外力作用下，当外力达到一定限度后， 材料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质。 桥梁、牛腿柱、电梯井、高层建筑等处所用的材料须有较好的韧性。 咨询：相关知识 （5）硬度和耐磨性 测定方法：刻划法、回弹法、压入法。 ①.硬度－指材料表面的坚硬程度，是抵抗其他物体 刻划、压入其表面的能力。 咨询：相关知识 ②.耐磨性－材料表面抵抗磨损的能力。用磨损率表示。 m1－－试件磨损前的质量（g）； m2－－试件磨损后的质量（g）； A－－试件受磨面积（cm2）。 咨询：相关知识 三、材料的耐久性 1、概念 材料的耐久性是指材料在使用期间，受到各种内在的 或外来因素的影响，能经久不变质不破坏，能保持原 有性能不影响使用的性质。这是一个综合性指标。 2、提高耐久性的措施 减轻介质对材料的破坏作用 提高材料密实度 对材料进行憎水或防腐处理 在材料表面设置保护层 咨询：相关知识 决 策 （1）在教师指导下，拟定分析任务的基本思路。包括在建筑实践中，选择、使用、分析和评价材料的依据。 （2）分析材料的基本性质和特殊性质。基本性质是指必须考虑的基本的，共有的性质；特殊性质是指材料本身不同于别的材料的性质，是材料具体使用特点的体现。 （3）分析工程案例（任务）中的所有信息点 ，结合课本相关知识，掌握材料基本性质中各项指