Chapter武漢大學(xué)

1、Chapter 1 The Properties of Construction Materials(period for 2 hours)1Main Contents1 Composition, Microstructure and Macrostructure2 Density, Apparent Density and Porosity 3 Mechanical Properties4 Properties relate to water5 Durability6 Thermal Properties 7 Example and Exercises21 材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造材料的宏觀性

2、能是由其組成和其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)所決定的材料的組成 Composite of materials材料的結(jié)構(gòu) microstructure and sub-microstructure材料的構(gòu)造 macrostructure3一、材料的組成材料是由分子、原子組成的材料的組成包括化學(xué)組成和礦物組成化學(xué)組成：構(gòu)成材料化學(xué)元素的種類和數(shù)量表示方法：金 屬元素含量百分?jǐn)?shù)，25Mn 非金屬元素氧化物含量，clinker組成與結(jié)構(gòu)的關(guān)系：組成決定性能高鋁水泥與硅酸鹽水泥組成相同時(shí)，結(jié)構(gòu)決定性能金剛石與石墨的成分均為C，但由于C原子排列不同，前者為無(wú)色極堅(jiān)硬的晶體，后者為黑色光滑的無(wú)定型粉末4二、材料的結(jié)構(gòu)材料的

3、宏觀性能都是由材料微觀結(jié)構(gòu)所決定的，分為微觀結(jié)構(gòu)和亞微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)：構(gòu)成材料基本微粒的排列方式，晶體、非晶體、膠體晶 體：definition，原子晶體、離子晶體、金屬晶 體、分子晶體非晶體：無(wú)定形結(jié)構(gòu)或玻璃體結(jié)構(gòu)，具有不穩(wěn)定的 結(jié)構(gòu)形式，如硅酸鹽水泥熟料亞微觀結(jié)構(gòu)：1mm103mm，混凝土的亞微觀結(jié)構(gòu)水泥基體相、集料分散相、界面相和孔隙相5三、材料的構(gòu)造材料的宏觀組織狀況主要介紹材料的孔致密材料如鋼材多孔材料如無(wú)機(jī)非金屬材料孔特征參數(shù)孔隙多少(孔隙率P)，孔隙大小(孔半徑r)，孔隙結(jié)構(gòu)(孔隙分布)，孔隙形狀(開口與閉口孔)62 材料的密度、 表觀密度和孔隙率是本章的重點(diǎn)要求掌握基本概念、計(jì)

4、算等內(nèi)容主要講解塊狀材料與散體材料的：密度與視密度表觀密度與堆積密度密實(shí)度D、孔隙率P與空隙率P計(jì)算舉例7一、密度 density強(qiáng)調(diào)絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)m / Vg/cm3，密度mg，絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的質(zhì)量Vcm3 ，絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積必須強(qiáng)調(diào)材料絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)的概念必須強(qiáng)調(diào)密度是材料自身固有的性質(zhì)，與外界條件變化與否無(wú)關(guān)8二、表觀密度Definitionm / V0g/cm3 (kg/m3 )，表觀密度 m g(kg)，材料自然狀態(tài)下的質(zhì)量 V0 cm3 (m3 )，材料自然狀態(tài)下的體積必須強(qiáng)調(diào)材料自然狀態(tài)的概念自然狀態(tài)包括孔隙、含水狀態(tài)等，如干燥狀態(tài)下的表觀密度，或某種含水狀態(tài)下的表觀密度9三、密

5、實(shí)度與孔隙率Definition：材料中孔隙體積與總體積的百分比P(V0V) / V0 (1 / )100%密實(shí)度D V / V0 100%P 1 D強(qiáng)調(diào)孔隙率與密度及表觀密度的關(guān)系強(qiáng)調(diào)孔隙率與密實(shí)度的關(guān)系講解P7表1-1(幾種常用材料的密度、表觀密度及孔隙率)10四、散體材料的視密實(shí)度、 堆積密度與孔隙率視 密 度即塊狀材料的表觀密度 ，堆積密度自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量空 隙 率P (1 / )100%注意：是指材料干燥狀態(tài)下的堆積密度113 材料的力學(xué)性質(zhì)材料的變形彈性變形與塑性變形材料的強(qiáng)度靜力強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度與強(qiáng)度理論尺寸效應(yīng)環(huán)箍效應(yīng)、試件尺寸、截面積、形狀、受力狀況影響強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的主

6、要因素124 材料與水有關(guān)的性質(zhì)Properties Relevant Water親水性與憎水性角稱為潤(rùn)濕角無(wú)機(jī)非金屬材料90瀝青及合成高分子材料90吸水性與吸濕性Absorption重量吸水率Wm與體積吸水率WvWm 與Wv的關(guān)系Wv Wm / 水耐水性軟化系數(shù)K軟抗?jié)B性滲透系數(shù)或抗?jié)B標(biāo)號(hào)135 材料的耐久性durability抗凍性概念及影響因素resistance to freezing and thawing 抗蝕性概念及影響因素resistance to attack耐侯性概念及影響因素14例 題某石灰?guī)r密度2.62g/cm3，孔隙率1.2%，今將該石灰?guī)r破碎成碎石，其堆積密度1580kg/m3，求此碎石的視密度和空隙率。某塊狀材料密度2.60g/cm3，干燥表觀密度1600kg/m3，現(xiàn)將一重954g的該材料浸入水中，吸水飽和后稱重為1086g，