建筑材料性质

第一章材料的基本性质基本性质的概念基本性质的内容：基本物理性质力学性质材料与水有关的性质材料的热工性质材料的耐久性不同材料，同种材料不同使用条件，基本的、共有的性质。第一章材料的基本性质一、基本物理性质1、体积绝对体积（真体积）堆积体积规则的块体材料表观体积散体材料第一章材料的基本性质一、基本物理性质2、密度密度（真密度）ρ表观密度堆密度比重:物质的密度与4℃的纯净水的密度之比。相关概念：孔隙率P、密实度D、空隙率o'kg/m3g/cm3第一章材料的基本性质密实度D：与密度相关概念孔隙率P：P+D=1空隙率：空隙体积（开孔、闭孔及颗粒间隙）与堆积体积之比。000VVVP00VVD第一章材料的基本性质二、力学性质1、强度强度与应力的关系强度是材料在应力作用下抵抗外力破坏的能力，它表征材料的力学本性，是材料本身的性质（抗拉、抗压、抗剪、抗弯）。应力是施加于材料上的单位面积的作用力，是表征外力对材料的作用，与材料本性无关（压应力、拉应力、剪应力、弯应力）。材料表现出的抵抗外力作用的性质。单位：Pa(N/mm2)kPa、MPaGPa、kgf／cm2第一章材料的基本性质二、力学性质第一章材料的基本性质(a)抗拉(b)抗压(c)抗剪APf(d)抗弯223bhPlf强度的用途：建筑结构材料，其等级划分是以强度为标准。混凝土：C15、C20、C25等烧结砖：MU10、MU15、MU20等水泥：32.5级、42.5级等砂浆：M5.0、M7.5、M10等钢材：Q235、HRB335、HRB400第一章材料的基本性质二、力学性质2、弹性与塑性材料在外力作用下产生变形，外力去除后能恢复原来大小和形状的性质叫弹性，这种变形叫弹性变形。（理想弹性材料：）材料在外力作用下产生非破坏性变形，外力去除后不能恢复原来大小和形状的性质叫塑性，这种变形叫塑性变形。（理想塑性材料：应力达到屈服应力后，应力不变，应变不断增大：）EK第一章材料的基本性质二、力学性质3、脆性和韧性脆性：材料受力达到一定程度后，无明显塑性变形，便突然破坏的性质。如：混凝土、玻璃、陶瓷等。特点：抗压强度高，抗冲击、抗拉、抗振、抗折（弯）强度低。韧性：材料在振动或冲击作用下，能吸收较大能量，并产生较大变形而不突然破坏的性质。如：低碳钢、合金钢、木材、某些高分子材料等。特点：抗拉、抗折（弯）强度高。AWkk第一章材料的基本性质二、力学性质4、硬度：材料抵抗硬物压入或刻划的能力。洛氏硬度：以金刚石圆锥或圆球的压痕深度计算。布氏硬度：以金刚石圆锥或圆球的压痕直径计算。莫氏硬度：矿物相互刻划的相对硬度：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石第一章材料的基本性质二、力学性质5、耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。一定尺寸材料，在一定压力下，磨一定周数的磨损率（％）：121mmmG第一章材料的基本性质三、材料与水有关的性质1、亲水性与憎水性材料能被水润湿的性质，叫亲水性；材料不能被水润湿的性质，叫憎水性；亲水与憎水无明显界限，用润湿接触角表示。第一章材料的基本性质气lgsgls接触角第一章材料的基本性质三、材料与水有关的性质2、材料的吸水性与吸湿性亲水性材料在水中吸水的能力，用吸水率表示:质量吸水率:体积吸水率:%1001mmmm-干燥质量，m1吸水饱和质量%100010Vmm00第一章材料的基本性质材料的饱水系数材料体积吸水率与孔隙率之比为饱水系数。1/0Pkw为什么？饱水系数与材料的抗渗性、抗冻性、耐久性的关系？第一章材料的基本性质三、材料与水有关的性质吸湿性：在空气中吸附水蒸汽的能力。在空气中放出水汽的能力，叫还湿性。吸水性用含水率表示：%100''mmm-吸湿后质量，m-干燥质量'm第一章材料的基本性质三、材料与水有关的性质3、耐水性：材料在吸水饱和的状态下，不发生破坏，强度也不明显降低的性能。用软化系数表示：85.0RkffkR/185.0Rk：耐水性好：耐水性差第一章材料的基本性质三、材料与水有关的性质4、抗冻性：材料在吸水饱和状态下，经过多次冻融循环作用而不被破坏，同时材料强度也不显著降低的性质。一次冻融循环是指材料吸水饱和后，先在-15℃的温度下冻结，然后再在20℃的水中融化。材料的抗冻性用抗冻等级来表示。抗冻等级表示吸水饱和后的材料经过规定的冻融循环次数，其试件的质量损失或相对动弹性模量下降符合有关标准规范的规定值。第一章材料的基本性质三、材料与水有关的性质5、抗渗性：指材料抵抗压力水渗透的性质。渗透是指水在压力作用下，通过材料内部毛细孔的迁移过程。两种表示方法：渗透系数抗渗等级第一章材料的基本性质四、材料的热工性能1、导热性：材料两面存在温差时，热量从一面传到另一面的性能。用导热系数表示：21[/]()QdW(mk)FZtt热量（J）厚度（m）面积（m2）时间（h）温差（k）物理意义？第一章材料的基本性质四、材料的热工性能2、热容量和比热材料受热吸热，冷却放热的能力叫热容量；温度升高或降低1K，单位质量材料吸收或放出的热量，叫比热：热容量：C·m)(12ttmQc第一章材料的基本性质四、材料的热工性能3、热阻和传热系数：热阻：传热系数：/dRdR//1单位厚度的导热系数第一章材料的基本性质五、材料的耐久性材料抵抗各种内在的、外部的因素的作用下，能长期保持其使用性能的性质，叫耐久性。如：抗渗性，抗冻性外界因素：饱水系数与抗冻性的关系？较高的抗冻性。85.0wk物理作用机械作用化学作用生物作用第一章材料的基本性质