建筑材料模塊建筑材料的基本性質(zhì)ppt課件.ppt

建筑材料 模塊一建筑材料的基本性質(zhì) 1 建筑材料都應(yīng)具備哪些性質(zhì)呢 例如 結(jié)構(gòu)材料 力學(xué)性能 墻體材料 絕熱 隔聲性能 屋面材料 地面材料 絕熱 隔聲性能 絕熱 隔聲性能 抗?jié)B 防水性能 耐磨性能 例如 結(jié)構(gòu)材料 力學(xué)性能 例如 結(jié)構(gòu)材料 墻體材料 絕熱 隔聲性能 墻體材料 屋面材料 抗?jié)B 防水性能 屋面材料 地面材料 耐磨性能 地面材料 2 建筑材料基本性質(zhì) 1 材料的物理性質(zhì)2 材料的基本力學(xué)性質(zhì)3 材料的耐久性4 材料的組成 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造對(duì)材料性質(zhì)的影響 3 1 材料的物理性質(zhì)ThePhysicalPropertiesofBuildingMaterials 1 材料的基本物理性質(zhì) 2 材料與水有關(guān)的性質(zhì) 3 材料與熱有關(guān)的性質(zhì) 4 1 材料的基本物理性質(zhì) 1密度材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量用 表示 按下式計(jì)算 材料的絕對(duì)密實(shí)體積是指不包括材料孔隙在內(nèi)的體積 5 絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積的測(cè)定 近于絕對(duì)密實(shí)的材料 金屬 玻璃等 可根據(jù)外形尺寸求得體積 或者直接以排水法測(cè)定 有孔隙的材料 磚 混凝土 石材 將材料磨成細(xì)粉以排除其內(nèi)部孔隙 經(jīng)干燥后用密度瓶 李氏瓶 測(cè)定其實(shí)際體積 該體積即可視為絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積 絕對(duì)密實(shí)體積 李氏瓶 6 2表觀密度材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為表觀密度 用表示 按下式計(jì)算 材料在自然狀態(tài)下的體積是指包含材料內(nèi)部孔隙的體積 作用 計(jì)算構(gòu)件的自重 形狀規(guī)則的直接測(cè)量其外形尺寸 用幾何公式求出 不規(guī)則的形狀用排水法求得 7 3堆積密度散?；蚍蹱畈牧?如砂 石子 水泥等 在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為堆積密度 用表示 按下式計(jì)算 計(jì)算材料的堆放空間 8 由于散粒材料堆積的緊密程度不同 堆積密度可分為疏松堆積密度 振實(shí)堆積密度和緊密堆積密度 思考 實(shí)際密度 表觀密度和堆積密度之間的大小關(guān)系如何 9 3孔隙率在材料自然體積內(nèi)孔隙體積所占的比例 稱為材料的孔隙率 用 表示 按下式計(jì)算 V 10 4空隙率散粒材料自然堆積體積中顆粒之間的空隙體積所占的比例稱為散粒材料的空隙率 用下式計(jì)算 11 2 材料與水有關(guān)的性質(zhì) 1材料的親水性與憎水性親水性 材料能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)親水性材料 磚 木材 混凝土憎水性 材料不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)憎水性材料 石蠟 瀝青 油漆 塑料 12 2 潤(rùn)濕邊角材料被水濕潤(rùn)的情況可用潤(rùn)濕邊角 來(lái)表示 當(dāng)材料與水接觸時(shí) 在材料 水 空氣三相的交界點(diǎn) 作沿水滴表面的切線 此切線與材料和水接觸面的夾角 稱為潤(rùn)濕邊角 a 親水性材料 b 憎水性材料 13 用潤(rùn)濕邊角 來(lái)反映 角愈小 表明材料愈易被水潤(rùn)濕 當(dāng) 90 時(shí) 材料表面吸附水 材料能被水潤(rùn)濕而表現(xiàn)出親水性 這種材料稱親水性材料 90 時(shí) 材料表面不吸附水 此稱憎水性材料 當(dāng) 0 時(shí) 表明材料完全被水潤(rùn)濕 上述概念也適用于其它液體對(duì)固體的潤(rùn)濕情況 相應(yīng)稱為親液材料和憎液材料 14 2吸水性和吸濕性吸水性 材料浸入水中吸收水的能力稱為材料的吸水性 常用質(zhì)量吸水率表示 m 材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量m1 材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量 15 體積吸水率 指材料吸水飽和時(shí) 所吸水分的體積占自然狀態(tài)體積的百分率 吸水飽和狀態(tài)時(shí) 吸入水的體積等于材料內(nèi)開(kāi)口孔隙的體積 因此體積吸水率等于開(kāi)口孔隙率 16 吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性 吸濕性常用含水率來(lái)表示 即 材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性 潮濕材料在干燥的空氣中也會(huì)放出水分 此稱還濕性 17 例 某立方體巖石試件 外形尺寸為50mm 50mm 50mm 測(cè)得其在絕干 自然狀態(tài)及吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量分別為325g 325 3g 326 1g 并測(cè)得該巖石的密度為2 68g cm3 試求該巖石的體積吸水率 質(zhì)量含水率 絕干表觀密度 孔隙率 V0 5 5 5 125cm3m含 325 3gm干 325gm飽 326 1g w 1g cm3 1 2 6 2 68 2 98 325 125 2 6g cm3 0 3 325 0 092 1 1 125 0 88 解 W體 V水 V0 18 例 巖石試件經(jīng)完全干燥后 其質(zhì)量為482g 將放入盛有水的量筒中 經(jīng)一定時(shí)間巖石吸水飽和后 量筒的水面由原來(lái)的452cm3上升至630cm3 取出巖石 擦干表面水分后稱得質(zhì)量為487g 試求該巖石的密度 表觀密度及質(zhì)量吸水率 假設(shè)巖石內(nèi)無(wú)封閉空隙 解 因m干 482g m飽 487g V 630 452 178cm3Vo 178 5 183cm3 故 m干 V 482 178 2 71g cm3 o m干 Vo 482 178 5 2 63g cm3Wm m飽 m干 m1 100 487 482 482 100 1 19 3材料的耐水性材料長(zhǎng)期在水作用下不破壞 且其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性 材料的耐水性用軟化系數(shù)表示 可按下式計(jì)算 式中 kr 材料的軟化系數(shù) fb 材料在飽水狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度 MPa fg 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度 MPa 耐水性材料要求軟化系數(shù)大于0 85 可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程 20 1 軟化系數(shù)越小 說(shuō)明材料吸水飽和后的強(qiáng)度降低越多 其耐水性越差 2 對(duì)經(jīng)常處于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物 如地下構(gòu)筑物 基礎(chǔ) 水工結(jié)構(gòu) 的材料 其K軟 0 85 軟化系數(shù)的波動(dòng)范圍在0至1之間 21 關(guān)于耐水性不正確的 A 有孔材料的耐水性用軟化系數(shù)表示B 材料的軟化系數(shù)在0 1之間波動(dòng)C 軟化系數(shù)大于0 85的材料稱為耐水材料 D 軟化系數(shù)小于0 85的材料稱為耐水材料 E 軟化系數(shù)越大 材料吸水飽和后強(qiáng)度降低越多 耐水性越差 答案 DE 22 例 某石材在氣干 絕干 水飽和情況下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為174 178 165MPa 求該石材的軟化系數(shù) 并判斷該石材可否用于水下工程 解該石材的軟化系數(shù)為 由于該石材的軟化系數(shù)為0 93 大于0 85 故該石材可用于水下工程 Kr fb fg 165 178 0 93 23 4抗?jié)B性材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為材料的抗?jié)B性 不透水性 材料的抗?jié)B性可用抗?jié)B等級(jí)表示 抗?jié)B等級(jí)是以規(guī)定的試件 在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法下所能承受的最大水壓力來(lái)確定 以符號(hào)Pn表示 其中n為該材料所能承受的最大水壓力的十倍的MPa數(shù) 如P4 P6 P8等分別表示材料能承受0 4 0 6 0 8MPa的水壓而不滲水 材料的抗?jié)B性與其孔隙率和孔隙特征有關(guān) 24 我國(guó)現(xiàn)行抗?jié)B等級(jí)的確定 是以齡期為28d的圓臺(tái)體試件 高150mm 底面直徑185mm 頂面直徑175mm 來(lái)做抗?jié)B試驗(yàn) 并定出抗?jié)B等級(jí) 抗?jié)B圓柱體試件每組為六個(gè) 試驗(yàn)時(shí) 當(dāng)試件只有兩個(gè)試件表面開(kāi)始發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象時(shí)的水壓力值 以MPa計(jì) 就稱為該混凝土的抗?jié)B等級(jí) 用符號(hào)P來(lái)表示 混凝土的抗?jié)B等級(jí)劃分為P4 P6 P8 P10 P12等五個(gè)等級(jí) 相應(yīng)表示混凝土抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)一組6個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓力 混凝土抗?jié)B儀 25 五 材料的抗凍性 FrostResistance 材料的抗凍性用抗凍等級(jí)表示 抗凍等級(jí) 以規(guī)定的試件 在規(guī)定試驗(yàn)條件下 測(cè)得其強(qiáng)度降低不超過(guò)規(guī)定值 并無(wú)明顯損壞和剝落時(shí)所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù) 用符號(hào)Fn表示 其中n即為最大凍融循環(huán)次數(shù) 如F25 F50等 材料的抗凍等級(jí)可分為 15 25 50 100 200等 分別表示此材料可承受15次 25次 50次 100次 200次的凍融循環(huán) 如混凝土抗凍等級(jí) 15是指所能承受的最大凍融次數(shù)是15次 在 15 的溫度凍結(jié)后 再在20 的水中融化 為一次凍融循環(huán) 這時(shí)強(qiáng)度損失率不超過(guò)25 質(zhì)量損失不超過(guò)5 26 混凝土抗凍等級(jí)F15號(hào)中的15是指 A 承受凍融的最大次數(shù)為15次B 凍結(jié)后在15 C的水中融化C 最大凍融次數(shù)后強(qiáng)度損失率不超過(guò)15 D 最大凍融次數(shù)后質(zhì)量損失率不超過(guò)15 正確答案 A 27 3 材料與熱有關(guān)的性質(zhì) 1 導(dǎo)熱性當(dāng)材料兩面存在溫度差時(shí) 熱量從材料一面通過(guò)材料傳導(dǎo)至另一面的性質(zhì) 稱為材料的導(dǎo)熱性 導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù) 表示 導(dǎo)熱系數(shù)的定義和計(jì)算式如課本所示 28 幾種典型材料的熱工性質(zhì)指標(biāo) 29 影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素?zé)o機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于有機(jī)材料晶體的導(dǎo)熱系數(shù)大于無(wú)定形體的導(dǎo)熱系數(shù)材料的孔隙率愈大 即空氣愈多 導(dǎo)熱系數(shù)愈小 材料的含水率增加 導(dǎo)熱系數(shù)也增加大多數(shù)材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度和濕度升高而增加 30 2 材料的力學(xué)性質(zhì) 材料的力學(xué)性質(zhì)指材料在外力作用下的變形性質(zhì)和抵抗破壞的能力 1 材料的強(qiáng)度 比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí) 2 彈塑性變形 3 脆性與韌性 4 硬度與耐磨性 31 1材料的強(qiáng)度材料在外力作用下抵抗破壞的能力 稱為材料的強(qiáng)度 以外力破壞時(shí)單位面積上所承受的外力 拉力 壓力 剪力等 表示 32 2材料的抗拉 抗壓和抗剪強(qiáng)度 33 3影響材料強(qiáng)度的外界因素 1 試件的形狀相同底面積的試件 高度越大 強(qiáng)度值越小 2試件尺寸 強(qiáng)度測(cè)定值逐漸減小 34 3 加荷速度加荷速度越快 測(cè)定的強(qiáng)度值越大4 試件試驗(yàn)環(huán)境的溫濕度 快 慢 干 濕 35 2 彈塑性變形 1彈性變形及塑性變形材料在外力作用下產(chǎn)生變形 當(dāng)外力去除后能完全恢復(fù)到原始形狀的性質(zhì)稱為彈性 材料的這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形 彈性變形是可逆變形 材料在外力作用下產(chǎn)生變形 當(dāng)外力去除后 有一部分變形不能恢復(fù) 這種性質(zhì)稱為材料的塑性 這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形 塑性變形為不可逆變形 彈性 外力 變形 卸外力 變形完全恢復(fù)材料的彈性用彈性模量 表示塑性 外力 變形 卸外力 變形不完全恢復(fù) 36 五 材料的脆性與韌性脆性 材料在外力作用下至破壞前無(wú)明顯塑性變形而突然破壞的性質(zhì) 脆性材料抗動(dòng)載能力差 但抗壓強(qiáng)度高 如磚 混凝土 玻璃等 韌性 在沖擊 振動(dòng)荷載作用下 材料能承受很大變形也不致破壞的性能 如鋼材 木材 竹材等 37 TheendofthisPart Thanks 38 課堂作業(yè)單元一建筑材料的基本性質(zhì) 一 名詞解釋1 材料的孔隙率2 堆積密度3 材料的強(qiáng)度4 材料的耐久性 39 二 填空題 1 材料的吸濕性是指材料在 的性質(zhì) 2 材料的抗凍性以材料在吸水飽和狀態(tài)下所能抵抗的 來(lái)表示 3 水可以在材料表面展開(kāi) 即材料表面可以被水浸潤(rùn) 這種性質(zhì)稱為 4 材料地表觀密度是指材料在 狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量 5 建筑材料按化學(xué)性質(zhì)分三大類 6 大多數(shù)建筑材料均應(yīng)具備的性質(zhì) 即材料的 7 材料吸收水分的能力 可用吸水率表示 一般有兩種表示方法 和 40 三 單項(xiàng)選擇題 1 材料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為 A 吸水性B 吸濕性C 耐水性D 滲透性2 含水率為10 的濕砂220g 其中水的質(zhì)量為 A 19 8gB 22gC 20gD 20 2g3