[物理]第一章 材料的基本性质.ppt

第一章 材料的基本性质 1、材料的组成、结构和构造 2、材料的基本物理性质 3、材料的基本力学性质 4、材料的耐久性 第一节 材料的组成、结构和构造 一、材料的组成 材料的组成包括化学组成、矿物组成、相组成 1、化学组成 化学元素和化合物的种类与数量 2、矿物组成 非金属材料具有的特定晶体结构数量与种类。 3、相组成 相同物理、化学性质的均匀部分的种类与数量 二、材料的结构与构造 决定材料性能得到重要因素，分为宏观、细观和微观结构。 一）结构 1、宏观结构（10-3 m以上） 孔隙（致密、多孔、微孔结构） 存在状态分类（堆聚、纤维、层状、散 粒） 2、细观结构（10-3 - 10-6 m） 混凝土、钢材、木材等材料细观层次上的组织对性能影响很大。 3、微观结构（10-6 - 10-10 m） 1）晶体结构 2）玻璃体结构 3）胶体结构 二、构造 具有特定性质的材料结构单元间的相互组合搭配情况 第二节 材料的基本物理性质 一、材料的密度、表观密度与堆积密度 一）材料的密度 材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。 其中ρ—密度（g/cm3) V —绝对密实状态下的体积（cm3 ) 二）材料的表观密度 材料在自然状态下，单位体积的质量。 其中ρ0—表观密度（g/cm3) V0—自然状态下的体积（cm3 ) 二、材料的密实度与孔隙率 1、密实度 或 2、孔隙率 或 习题： 1、烧结普通粘土砖尺寸为240╳115╳53mm，已知干燥质量为2467g，孔隙率为37%，试计算密度与密实度。 2、某河流的河砂，堆积密度为1400kg/m3，该砂干燥后称取500g，进行排水试验，排水量为191ml，试计算该砂的表观密度和空隙率（不考虑表面孔隙）。 四、材料与水有关的性质 一）亲水性与憎水性 Ф≤90o 亲水性材料 Ф Ф90o 憎水性材料 润湿边角（Ф）：在材料、水和空气的交叉 点处，沿水滴表面切线与水 和材料接触面所形成的夹角。 二）吸水性与吸湿性 1、含水率 材料中含水的质量与干燥状态下质量之比。 其中：W—材料的含水率（%） m —材料在干燥状态下的质量（g） m1—材料在含水状态下的质量（g） 2、吸水率 吸水性：材料与水接触时吸收水分的性质。 吸水率：材料吸水饱和状态时的含水率。 其中：W0—材料的含水率（%） m—材料在干燥状态下的质量（g） m0—材料在吸水饱和状态下的质量（g） 影响因素：1）连通孔含量；2）孔隙大小。 3、吸湿性 吸湿性：材料在潮湿空气中，吸收水分的性质。一 般可逆。 吸湿性对材料性质影响较大（如保温材料、木材） 平衡含水率：材料与空气湿度达到平衡时的含水率。 三）材料的耐水性 耐水性：材料抵抗水的破坏作用的能力。 如对力学性能、光学、装饰性的劣化。 软化系数在0-1之间，长期浸水或长期处于潮湿环境下的重要建筑，软化系数不得低于0.85。通常大于0.8的可以认为耐水。 四）材料的抗渗性 1）抗渗性 抵抗压力水渗透的性质。表示方法有两种，即渗透系数与抗渗等级。 2）表示方法 其中：K—渗透系数(cm/h)；Q—渗透量(cm3) ； d —试件厚度(cm) ；A—透水面积(cm2) ； t —时间 (h) ；H—静水压力水头(cm) 抗渗等级：砂浆与混凝土的表示方法。 S — 抗渗等级 H — 试件开始渗水压力 3）影响抗渗性的因素 孔