沈阳农业大学水利学院建筑材料课件 第一章.ppt

第一章 建筑材料的基本性质 授课教师：张玉清 职 称：讲 师 专 业：水利水电工程 2012年5月 建 筑 材 料 材料密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。 材料的密度 表观密度 材料在自然状态下单位体积的质量，称为材料的表观密度。 堆积密度 堆积密度是指散粒材料在堆积状态下，单位体积的质量。 第一节 材料的基本物理质 一、材料与质量有关的性质 m——材料在干燥状态下的质量，g； V——干燥材料在绝对密实状态下的体积， 称为绝对体积，cm3。 m——材料的质量，g； Vo——在自然状态下的体积，或称表观体积 , cm3。 m——材料的质量，kg； Vo——材料的堆积体积，m3。 一、材料与质量有关的性质 V——绝对密实状态下的体积，材料磨成细粉，干燥后用李氏瓶测定粉末的体积。 —致密的材料，以排液置换法求得体积，称为视密度。 注明含水情况：一般情况，表观密度指气干状态下，烘干状态下的为干表观密度。 形状规则的直接测量；不规则的，可用腊封法测定。 在自然堆积状态下称松散堆积密度，当紧密堆积（如加以振实）时为紧密堆积密度。工程上通常所说的堆积密度是指松散堆积密度。 一、材料与质量有关的性质 材料内部孔隙占材料在自然状态下总体积的百分率，称为材料的孔隙率，用P 表示。 散粒材料在堆积状态下，颗粒间空隙的体积占堆积体积的百分率，称为空隙率。以 表示。 二、孔隙率与空隙率 材料吸收水分的性质称为吸水性。 材料中含水的多少以含水率表示。 含水率为材料中所含水的质量与材料干燥质量的百分比。 材料中的水分将与周围空气的湿度达到平衡，这时的材料处于气干状态。材料在气干状态下的含水率，称为平衡含水率。 材料吸水达到饱和状态时的含水率，称为材料的吸水率。 吸水率是衡量材料吸水性大小的指标。 吸水率可用质量吸水率和体积吸水率两种方式表示。 三、材料与水有关的性质 设材料在干燥状态下的质量为G， 吸水饱和状态下的质量为G1， V0——材料在自然状态下的体积； ——水的密度，一般1.0g/cm3计 三、材料与水有关的性质 通常，吸水率均指质量吸水率。 但体积吸水率能更直观地反映材料吸水程度。 材料的吸水性，不仅取决于材料本身的亲水性，还与其孔隙率的大小及孔隙特征有关。 一般孔隙率越大，吸水性越强。具有很多微小开口孔隙的材料，其吸水能力特别强。 水对材料有许多不良的影响，它使材料的表观密度和导热性增大，强度降低，体积膨胀，易受冰冻破坏，因此材料吸水率大是不利的。 三、材料与水有关的性质 耐水性：材料受水的作用不损坏，其强度也不显著降低的性质。 以软化系数K软表示： 材料在含水时，强度均有所降低。这是因为材料微粒间的结合力被渗入的水分子削弱所致。如果材料中含有某些易被水溶解或软化的物质（如粘土、石膏等），则强度降低更为严重。 三、材料与水有关的性质 材料抵抗压力水渗透的性能，称为抗渗性。 材料的抗渗性与其孔隙率及孔隙特征有关。 材料抗渗性用渗透系数来表示。 常用抗渗等级表示。 材料的抗冻性是指在水饱和状态下，能经受多次冻融而不产生宏 观破坏，同时微观结构不明显劣化、强度也不严重降低的性能。 破坏作用：主要来自冰胀压力；水压力作用；显微析冰作用。 常用抗冻等级表示。 三、材料与水有关的性质 四、材料的基本力学性质 1.材料的变形性质 弹性与塑性 脆性与韧性 徐变与应力松弛 弹性变形是指在外荷作用下产生、卸荷后可以自行消失的变形。 塑性变形是指在外力去除后，材料不能自行恢复到原来的形状而保留的变形。 脆性：在规定的温度、湿度及加载速度条件下施加外力，根据材料在破坏前产生塑性变形显著与否。 韧性：材料在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大的能量，承受很大的变形，而不发生突然破坏的性质。 徐变：固体材料在外力作用下，变形随时间的延长而逐渐增长的现象。 应力松弛：材料在荷载作用下，若所产生的变形因受约束而不能发展时，则其应力将随时间延长而逐渐减小。 材料的强度是指材料抵抗外力（荷载）作用引起破坏的能力。它以材料达到破坏前所承受的应力极限值表示。 分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。 式中 f——材料强度，MPa； P——破坏时荷载，N； A——试件受力断面面积，mm2。 2、材料的强度 五、材料的耐久性 材料的耐久性：在使用条件下，抵抗各种内外破坏因素的作用， 保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。 物理作用包括干湿变化、温度变化及冻融作用等。 在寒冷地区，冻融对材料的破坏更为严重。 化学作