第二章建筑材料科学基础及工程性质课件.pptx

第二章建筑材料科学基础及工程性质 第一节材料的组成与结构及其对性能的影响一.材料的组成一.材料的组成是决定材料的性质的内在因素之(一)化学组成(二)矿物组成二.材料的结构(一).宏观结构 指用肉眼或放大镜能观察到的结构,它分为散粒结构,聚集结构,多孔结构,致密结构,纤维结构,层状结构 宏观结构1.散粒结构 由单独的颗粒组成2.聚集结构 材料中的颗粒通过胶结材料彼此牢固地结合在一起3.多孔结构 材料中含有大量的,大的 ,或微小的均匀分布的孔隙4.致密结构 材料在外观上和结构上都是致密的5.纤维结构 是木材,玻璃纤维制品所特有的结构6.层状结构 是板材常见的结构显维结构和微观结构(二).显微观结构 指借助关学显微镜和电子显微镜观察到的结构,它可分为结晶和无定型两种.结晶和无定型是同一物质的不同状态,晶体呈稳定状态,而无定型则具有化学活性(三).微观结构 指原子排列结构,根据质子间键的特性分为原子晶体,离子晶体,分子晶体第三节材料的物理性质密 度1、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 单位g/cm3。 公式：ρ=m/v式中 ρ－实际密度（ g/cm3 ）m－材料的质量（g） V－材料在绝对密实状态下的体积（cm3）材料密度的大小取决于材料的组成及微观结构，因此相同组成及微观结构的材料其密度为一定值。在建筑材料中，除金属、玻璃等少数材料外，都含有一些孔隙。为了测得含孔材料的密度，应把材料磨成细粉，除去孔隙，经干燥后用密度瓶测定其实体积。材料磨得越细，所测得的体积越接近绝对体积。表 观 密 度2. 材料的表观密度表观密度（俗称“容重”）是指材料在自然状态下单位体积的质量。按下式计算：? ?式中 ρ0—材料的表观密度, kg/m3 m —材料的质量，kg V0—材料的表观体积，m3在自然状态下，材料内往往含有水分，其质量将随含水程度而改变，故测定体积密度时应注明其含水程度。一般指的是材料在气干状态下的体积密度，干燥材料的体积密度称为干体积密度。材料的体积密度主要取决于材料的密度、宏观结构以及含水程度。堆 积 密 度3、堆积密度 堆积密度是散粒材料(粉状、颗粒状）在堆积状态下单位体积的质量。 材料的堆积体积包括所有颗粒的体积以及颗粒之间的空隙体积，有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重2900g，其绝干质量为2550g。砖的尺寸为240Ｘ115Ｘ53mm，经干燥并磨成细粉后取50g，用排水法测得绝对密实体积为18.62 cm3 。试计算该砖的密度、表观密度、密实度。有一块标准砖，在吸水饱和状态下重2500g，其绝干质量为1600g。经干燥并磨成细粉后取100g，用排水法测得绝对密实体积为28.62 cm3 。试计算该砖的密度、表观密度、密实度、孔隙率。建筑材料的许多工程性质如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性等都与材料的致密程度有关。这些性质除取决于孔隙率的大小外，还与孔隙的构造特征密切相关。孔隙特征主要指孔隙的种类（开口孔与闭口孔）、孔径的大小及孔的分布等。实际上绝对的闭口孔是不存在的。在建筑材料中，常以在常温、常压下水能否进入孔中来区分开口与闭口。因此，开口孔隙率（Pk）是指常温常压下能被水所饱和的孔体积（即开口孔体积Vk）与材料体积之比。闭口孔隙率（PB）便是总孔率P与开口孔隙率Pk-之差。由于孔隙率的大小及孔隙特征对材料的工程性质有不同的影响，因此常采用改变材料的孔隙率及孔隙特征的方法来改善材料的性能，例如对水泥混凝土加强养护提高密实度或加入引气剂，引入一定数量的闭口孔，都可以提高混凝土的抗渗及抗冻性能。 空 隙 率空隙率－散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒在自然堆积状态下的体积之比的百分率称为空隙率公式： P’—散粒材料的空隙率 ρ/o—散粒材料的堆积密度 ρo--材料的体积密度空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。例如对水泥混凝土加强养护提高密实度或加入引气剂，引入一定数量的闭口孔，都可以提高混凝土的抗渗及抗冻性能。 名称定义及表达式说明孔隙率许多工程性质如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性于材料的孔隙有关。且取决于孔隙率的大小与构造特征（孔的种类、孔径的大小及分布）空隙率用来评定颗粒材料在堆积体积内疏密程度的参数。 计算混凝土中粗骨料空隙时表观密度按视密度计算在材料体积内，孔隙体积所占的比例在颗粒装材料的堆积体积内，颗粒间空隙体积所占的比例思考题： 某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680 kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？习题1某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680 kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？二