[理学]第二章 建筑材料的基本性质.ppt

第二章 建筑材料的基本性质 本章提要 熟悉和掌握材料的基本性质，对于正确选择和合理使用材料至关重要。本章主要介绍了材料的基本物理、力学性质及其有关指标和计算公式。物理性质包括材料与质量有关的性质、与水有关的性质、热工性质，力学性质包括强度、弹性与塑性、脆性与韧性。 2.1 材料的基本物理性质 2.1.1 材料与质量有关的性能 1、三种密度 1）实际密度：指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，按下式计算： *测量有孔隙材料密度的方法与步骤： 2）体积密度：指材料在自然状态下单位体积的质量，按下式计算： 二、测定材料的自然体积Vo-----分两种情况： （1）对于形状规则的材料，如砖、石块等： 用游标卡尺可定材料的自然体积； 对于六面体，测定长、宽、高； 对于圆柱体，测定其直径和高； （2）对于形状不规则的材料，如卵石、碎石等，采用排液法确定其自然体积； *排液法测定不规则材料自然体积V石： 3）堆积密度：指散粒（粉状、颗粒或纤维状）材料在自然状态下单位体积的质量，按下式计算： ？思考题：如何测定砂和石子的堆积密度？ （1）首先采用前述方法测定其干质量m; （2）然后采用容量升来测定砂子、石子的堆积体积，方法如下： a）砂子采用1L、5L的容量升来测堆积体积； b）石子采用10L、20L、30L的容量升来 测定其堆积体积； （3）利用公式计算堆积密度： 几种密度的比较 2、材料的密实度与孔隙度 1) 密实度 　　 密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。密实度反映材料的致密程度。以D表示： 3、材料的填充率与空隙率 1) 填充率 　　填充率是指散粒材料在某种堆积体积内被其颗粒填充的程度。 　 其计算式为： 孔隙率与空隙率的区别 2.1.2 材料与水的有关性能 亲水性与憎水性材料的特征： 材料的亲水性与憎水性主要取决于材料的组成与结构： 有机材料一般是憎水性， 无机材料都是亲水性。 2、吸水性 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。 吸水率为材料浸水饱和后在规定时间内吸收水分的质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。分为质量吸水率和体积吸水率。 质量吸水率 3、吸湿性 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： 吸水率与含水率的区别 吸水性和吸湿性的影响因素 吸水性 材料与水接触时，其内部孔隙会吸收水分，这种性质称为吸水性。 材料的吸水性用吸水率表示。 吸湿性 材料在潮湿空气中，会吸收水分的性质称为吸湿性。 材料的吸湿性用平衡含水率表示。 4、耐水性 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： 材料与水有关的性质 软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。 软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将KR＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75 。 5、抗渗性 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K表示。 6、抗冻性 抗冻性—材料饱水下，抵抗冻融循环破坏作用的能力 抗冻等级—材料丧失性能前能承受的最多冻融循环次数，用Fn表示，n为最大冻融循环次数。 冻融循环试验 冻融破坏的原因 抗冻性的影响因素 2.1.3 材料的热工性能 2、热容量 3、材料的保温隔热性能 4、热变形性 2.1.4 材料的声学性能 2、材料的隔声性能 2.2 材料的力学性能 2.1.1 材料的强度、强度等级和比强度 1、强度 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)强度等(图2.3)。 2、强度等级 3、比强度 2.2.2 材料的弹性和塑性 2.2.3 材料的脆性和韧性 2.2.4 材料的硬度和耐磨性 2.3 材料的耐久性 与