第四讲建筑材料课件教学内容.ppt

第四讲建筑材料篇;第16章建筑材料的基本性质;16.1材料的物理性质;定义

指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。

公式

式中：ρ—密度，g/cm3

m—材料在干燥状态下(105+5℃烘干至恒重）的质量，g

v—材料在绝对密实状态下的体积，cm3

测试方法

将岩石粉碎磨细，干燥后用李氏瓶测定体积，材料磨得越细越好，测得的体积越接近真实体积。;定义

粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量。

公式

式中：ρo′—堆积密度，Kg/m3

m—材料的质量，Kg

vo′—材料的堆积体积，m3

;常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度;密实度;孔隙率;孔隙特征

孔隙构造

连通的孔：

彼此连通且与外界相通

封闭的孔：

相互独立且与外界隔绝

孔隙大小

微孔、细孔、大孔

;填充率;定义

散粒材料在某种堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。

公式

空隙率与填充率的关系：P’+D’=1

空隙率的大小反映了散粒材料颗粒间相互填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂量的依据。;16.2材料的力学性质;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。;材料的抗拉、抗压和抗剪强度的计算式为：;式中：f——材料的抗弯(折)强度，MPa

F——材料承受的最大荷载，Ｎ

L——两支点之间的距离，mm

b——材料受力截面的宽度，mm

h——材料受力截面的高度，mm;材料的强度主要取决于它的组成和结构。一般说材料孔隙率越大，强度越低，另外不同的受力形式或不同的受力方向，强度也不相同。;材料在外力作用下产生变形，若除去外力后变形随即消失，这种性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形。

材料在外力作用下产生变形，若除去外力后仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。不能恢复的变形称为塑性变形。;材料的弹性和塑性变形曲线;材料受力破坏时，无显著的变形而突然断裂的性质称为脆性。在常温、静荷载下具有脆性的材料称为脆性材料。

在冲击、振动荷载作???下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质称为韧性或冲击韧性。;材料在空气中与水接触时，根据材料表面被水润湿的情况，分亲水性材料和憎水性材料两类。

当材料分子与水分子间的相互作用力大于水分子间的作用力时，材料表面就会被水所润湿。此时在材料、水和空气的三相交点处，沿水滴表面所引切线与材料表面所成夹角θ≤90°，这种材料属于亲水性材料。;如果材料分子与水分子间的相互作用力小于水本身分子间的作用力，则表示材料不能被水润湿。此时，润湿角90°＜θ＜180°，这种材料称为憎水性材料。

大多数建筑材料，如石材、砖瓦、陶器、混凝土、木材等都属于亲水性材料，而沥青、石蜡和某些高分子材料属于憎水性材料。;材料润湿边角;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。

吸水率为材料浸水后在规定时间内吸入水的质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。

质量吸水率：;体积吸水率：;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：;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：;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表示。;抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不被破坏，强度也无显著降低的性能。

材料的抗冻性用抗冻等级Fn表示。n表示材料试件经n次冻融循环试验后，质量损失不超过5%，抗压强度降低不超过25%。n的数值越大，说明抗冻性愈好。;材料传导热量的性能称为导热性。材料的导热性用导热系数表示。

导热系数的物理意义是指，单位厚度的材料，当两个相对侧面温差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。

;

式中：λ——材料的导热系数(W/(m?K))。

Q——传导的热量(J)。

d——材料的厚度(m)。

A——材料传热的面积(m2)。

z——传热时间(s)。

t1―t2——材料两侧的温度差(K)。

材料的导热系数越小，其热传导能力越差，绝热性能越好。工程上把λ≤0.175W/(m?K