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抗拉抗剪抗弯抗压材料的力学性质三
一、 材料的密度、表观密度与堆积密度 一、 亲水性与憎水性 1.原因:水分子间的内聚合和材料与水分子间的分子亲合力,亲 水性材料与水分子之间的分子亲合力,大于水本身分子间的内聚力, 憎水性材料与水分子之间的亲合力,小于水本身分子间的内聚力。 2.判断:在材料、水和空气三相交点处,沿水滴表面作切线,此切线和水与材料接触面所成的夹角θ称为 “ 润湿角 ”。 润湿角θ≤90°时,材料表现为亲水性。 润湿角θ>90°时,材料表现为憎水性。 3.意义:憎水材料具有较好的防水性、防潮性、抗渗性,常用作防潮防水材料, 也可用于亲水性材料的表面处理。 二、吸湿性 1.概念 指材料在空气中吸收水气的性质 。 2.表达式 用含水率ωm 表示 ωm = mw /m×100% 式中 mw --- 材料在空气中吸收水分的量, kg 。 m ---材料干燥时的质量, kg 。 3.注意:材料在与空气湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率, 建筑材料在正常状态下, 均处于平衡含水率状态。 三、吸 水 性 1.概念:指材料在水中吸收水分的性质。 2.表达式:用质量吸水率ωm 或体积吸水率ωv 表示。 ωm = msw / m×100% = [( msw- m )/ m ]×100% ωv = vsw /v0×100% = [( msw‘ - m )/v0 /ρw ]×100% 式中 msw --- 材料吸水饱和时所吸水的质量(g 或 kg ) msw‘ --- 材料吸水饱和时材料的质量(g 或 kg) vsw --- 材料吸水饱和时所吸水的体积(cm3 或 m3) ρw --- 水的密度(g/cm3 或 kg/m3) 3.质量吸水率和体积吸水率的关系 ωv = ρ0×ωm 四、耐水性 1. 概念:材料长期在水的作用下,保持其原有性质不变的能 力,用软化系数KP 表示 。 2. 表达式:KP = fsw / fd 式中 fsw--- 材料吸水饱和状态下的抗压强度(MPa) 。 fd --- 材料在干燥状态下的抗压强度(MPa) 。 3. 意义:工程中将 KP 0.85 的材料称为耐水材料。 经常位于水中或受潮严重的重要结构,KP ≮0.85; 受潮较轻或次要结构所用材料,KP ≮0.70 。 五、抗渗性 1、概念:指材料抵抗压力水(或其它液体)渗透的性质 。 2、表达式:工程上(混凝土、砂浆等)常用抗渗等级来表示抗渗性。以符号 Pn 表示, 其中n 为该材料所能承受的最大水压(0.1Mpa)如P2 、P4 、P6 、P8 等分别表示材料最大能承受0.2、0.4、0.6、0.8 MPa 的水压力而不渗水。 材料的抗渗性用渗透系数 K( cm/h ) 来表示。 六、抗冻性 1、概念:材料吸水饱和状态下,能够经受多次冻融循环而不破坏,也不严重降低强度的性能 。 2、表达式:用抗冻等级( Fn )表示。其中n为材料在 吸水饱和状态下, 经冻融循环作用, 强度损失和质量损失均不超过规定值时所能承受的冻融循环次数。如F25、F50、F100 等。 3、材料在冻融循环作用下破坏的原因:由于材料内部毛细孔中的水结冰时体积膨胀(约9%), 对材料孔壁产生巨大压力,使材料内部产生微裂缝,循环往复以致强度下降。 一、强度的概念 指材料在外力(荷载)作用下,抵抗破坏的能力 。 二、强度的种类 根据受力形式 (如图所示) 分为抗压强度、抗拉强度、抗弯(折)强度、抗剪强度等4种 。 三、强度的计算 抗压强度、抗拉强度、抗剪强度计算公式 f = F/ A 式中 f --- 材料的抗压、抗拉、抗剪强度(Pa MPa)。 F --- 试件破坏时的最大荷载(N)。 A --- 试件面积(m2 或 mm2 )。 材料的抗弯 (折) 强度与材料的受力情况、截面形状及支承条件等有关。对矩形截面, 在两端支承, 中间作用一集中荷载的情况,其抗弯
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