材料的基本性質(zhì)課件

第一章建筑材料的基本性質(zhì)第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造第二節(jié)材料的基本物理性質(zhì)第三節(jié)材料的基本力學(xué)性質(zhì)第四節(jié)材料的耐久性第一章建筑材料的基本性質(zhì)第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的組成化學(xué)組成：------化學(xué)組成是指構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化合物的種類及數(shù)量。-----金屬材料常以各化學(xué)元素含量表示-----無機(jī)非金屬材料常以各氧化物含量表示-----有機(jī)材料常以各化合物的含量表示礦物組成：礦物是具有一定化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特征的單質(zhì)或化合物。礦物組成是指構(gòu)成材料的礦物的種類和數(shù)量，它是決定無機(jī)非金屬材料化學(xué)、物理、力學(xué)等性質(zhì)的重要因素。材料的化學(xué)組成不同，則材料的礦物組成就不同材料的化學(xué)組成相同，可以有不同的礦物組成第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的組成化學(xué)組成：礦物組成材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成宏觀構(gòu)成（結(jié)構(gòu)）亞微觀結(jié)構(gòu)（顯微或細(xì)觀結(jié)構(gòu)）微觀結(jié)構(gòu)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成宏觀構(gòu)成（結(jié)構(gòu)）亞微觀宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）指用肉眼或放大鏡能分辨的粗大組織。其尺寸在10-3m級以上。材料的宏觀結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的主要特征返回宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）指用肉眼或放大鏡能分辨的粗大組織。其尺寸在1宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分致密結(jié)構(gòu)多孔結(jié)構(gòu)微孔結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分致密結(jié)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分粗大孔隙結(jié)構(gòu)細(xì)小孔隙結(jié)構(gòu)極微細(xì)孔隙結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分粗大孔宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按

孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分聚集結(jié)構(gòu)纖維結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)散粒結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分聚集結(jié)亞微觀結(jié)構(gòu)（顯微或細(xì)觀結(jié)構(gòu)）指用光學(xué)顯微鏡所看到的結(jié)構(gòu)。其尺寸范圍在10-3~10-6m。該結(jié)構(gòu)主要研究材料內(nèi)部的晶粒、顆粒等的大小和形態(tài)、晶界或界面，孔隙與微裂紋的大小和分布。返回亞微觀結(jié)構(gòu)（顯微或細(xì)觀結(jié)構(gòu)）指用光學(xué)顯微鏡所看到的結(jié)構(gòu)。其尺微觀結(jié)構(gòu)指通過用電子顯微鏡、X-射線衍射儀等手段來研究的原子級或分子級結(jié)構(gòu)。尺寸范圍在10-6-10-10m。微觀結(jié)構(gòu)指通過用電子顯微鏡、X-射線衍射儀等手段來研究晶體非晶體（玻璃體）返回晶體非晶體（玻璃體）返回第二節(jié)材料的基本物理性質(zhì)一、材料的密度、表觀密度、堆積密度二、密實(shí)度、孔隙率三、填充率、空隙率四、與水有關(guān)的性質(zhì)12第二節(jié)材料的基本物理性質(zhì)一、材料的密度、表觀密度、堆

物理常數(shù)：是材料內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)的反映參數(shù)。1.固體（實(shí)體）2.閉口孔隙3.開口孔隙

物理常數(shù)：是材料內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)的反映參數(shù)。一、材料的密度、表觀密度、堆積密度

材料的密度表觀密度堆積密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度材料的密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下單位體積的重量。

=m/v（kg/m3）

式中

——密度

m——材料的質(zhì)量，kg。v——材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積，m3。測定方法：李氏瓶法、排水法、幾何法。

材料的密度表觀密度堆積密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度材料在絕對密一、材料的密度、表觀密度、堆積密度

1、塊體材料在自然狀態(tài)下單位體積的重量。

。=m/v。

式中

?！碛^密度，kg/m3。

m——材料的質(zhì)量，kg。V。——材料在自然狀態(tài)下的體積，m3。2、散粒材料包括封閉孔在內(nèi)的單位體積的重量。`=m/v`

式中

`——表觀密度，kg/m3。

m——材料的質(zhì)量，kg。v`——包括封閉孔在內(nèi)的體積，m3。

材料的密度堆積密度表觀密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度1、塊體材料在一、材料的密度、表觀密度、堆積密度散粒材料在堆積狀態(tài)下單位體積的重量。

。`=m/v。`（kg/m3）式中：

。`——堆積密度

m——材料的質(zhì)量，kg。v。`——材料在堆積狀態(tài)下的體積，m3。

材料的密度表觀密度堆積密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度散粒材料在堆積狀態(tài)下單位體第一章-材料的基本性質(zhì)-課件幾種密度的特點(diǎn)：

相同點(diǎn)：指單位體積質(zhì)量。（質(zhì)量/體積）

不同點(diǎn)：測試方法不同，獲得體積大小不同體積的測試方法：

實(shí)體體積——李氏比重瓶法(粉末)

表觀體積(實(shí)體＋閉口)——排水法(水中重法)

毛體積（實(shí)體＋閉口＋開口）——規(guī)則試件：計(jì)算法；不規(guī)則試件：飽和排水法

堆積體積(實(shí)體＋閉口＋開口＋間隙)——密度筒法幾種密度的特點(diǎn)：二、密實(shí)度、孔隙率1、密實(shí)度：是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度。

D=

v/v。100%=。/100%2、孔隙率：是指材料體積內(nèi)孔隙體積所占的比例。

P=（v。-

v）/v。100%=（1-。/）100%D+P=1二、密實(shí)度、孔隙率1、密實(shí)度：是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的三、填充率、空隙率——散粒狀材料

1、填充率：是指散粒材料在某堆積體積中，被其顆粒填充的程度。

D`=v。/v。`100%

=。`/。100%2、空隙率：是指散粒材料在某堆積體積中，顆粒間的空隙體積所占的比例

P`=（v。`-

v。）/v。`100%

=(1-。`/。）100%D`+P`=1三、填充率、空隙率——散粒狀材料1、填充率：是指散粒材料在四、與水有關(guān)的性質(zhì)1、親水性和憎水性2、吸水性和吸濕性3、材料的耐水性4、材料的抗?jié)B性5、材料的抗凍性6、材料的導(dǎo)熱性四、與水有關(guān)的性質(zhì)1、親水性和憎水性1、親水性和憎水性潤濕角(接觸角

)：是氣、固、液三相的交點(diǎn)沿液面切線與液相和固相相接觸的方向所成的角。產(chǎn)生的原因是由水分子和固體材料表面之間的相互作用不同引起的。

a、當(dāng)水分子的內(nèi)聚力<水分子與固體分子間的吸引力時(shí),材料表現(xiàn)為親水性。

b、當(dāng)水分子的內(nèi)聚力>水分子與固體分子間的吸引力時(shí),材料表現(xiàn)為憎水性。1、親水性和憎水性潤濕角(接觸角)：是氣、固、液三相1、親水性和憎水性

a、親水性材料

90o親水性=0o完全潤濕

b、憎水性材料>90o憎水性=180o完全不潤濕1、親水性和憎水性a、親水性材料b、憎水性材料2、吸水性和吸濕性1、吸水性：材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)。用吸水率表示。重量吸水率：材料在水中吸水達(dá)到飽和時(shí)，吸入水的重量占材料干重的百分率。體積吸水率：材料在水中吸水達(dá)到飽和時(shí)，吸入水的體積占材料自然狀態(tài)下體積的百分率。2、吸水性和吸濕性1、吸水性：材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)。用2、吸水性和吸濕性2、吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。用含水率表示。含水率：材料中所含水的質(zhì)量與干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比。2、吸水性和吸濕性2、吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)3、材料的耐水性耐水性是指材料長期在飽和水作用下，而不破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。用軟化系數(shù)表示。

材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)

=——————————————————材料干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa)

軟化系數(shù)的范圍波動(dòng)在0～1之間，當(dāng)軟化系數(shù)大于0.80時(shí)，認(rèn)為是耐水性的材料。受水浸泡或處于潮濕環(huán)境的建筑物，則必須選用軟化系數(shù)不低于0.85的材料建造。3、材料的耐水性耐水性是指材料長期在飽和水作用下，而不破壞，4、材料的抗?jié)B性材料的抗?jié)B性:材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。材料的抗?jié)B性用滲透系數(shù)表示：式中

QdK—滲透系數(shù)，cm/h；A—透水面積，cm2；

K=——Q—透水量，cm3；t—時(shí)間，h；

AtHd—試件厚度，cm；H—靜水壓力水頭，cm。

對于混凝土和砂漿材料，抗?jié)B性常用抗?jié)B等級來表示：

S=10H-1

式中S—抗?jié)B等級；H—試件開始滲水時(shí)的水壓力4、材料的抗?jié)B性材料的抗?jié)B性:材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。材5、材料的抗凍性材料的抗凍性：是指材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)反復(fù)凍融而不破壞的能力。用凍融循環(huán)次數(shù)表示因素：水、負(fù)溫度抗凍等級：能經(jīng)受凍融循環(huán)的最大次數(shù)，記為F50、F100、F200、F300……5、材料的抗凍性材料的抗凍性：是指材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)反6、材料的導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性：當(dāng)材料兩面存在溫差時(shí)，熱量從材料的一面通過材料傳導(dǎo)到材料的另一面的性質(zhì)。用導(dǎo)熱系數(shù)表示。6、材料的導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性：當(dāng)材料兩面存在溫差時(shí)第三節(jié)材料的基本力學(xué)性質(zhì)一、材料的理論強(qiáng)度二、材料的強(qiáng)度三、彈性和塑性四、脆性和韌性第三節(jié)材料的基本力學(xué)性質(zhì)一、材料的理論強(qiáng)度一、材料的理論強(qiáng)度材料的理論抗壓強(qiáng)度可表示為：

E

ft=—

d式中ft--理論抗壓強(qiáng)度；

E--縱向彈性模量；

--單位表面能；d--原子間的距離。一、材料的理論強(qiáng)度材料的理論抗壓強(qiáng)度可表示為：二、材料的強(qiáng)度(Strength)

強(qiáng)度：是指材料受外力作用直至破壞時(shí)，單位面積上所承受的最大荷載。有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度。影響因素：內(nèi)因：指組成、結(jié)構(gòu)的影響。外因：包括試件尺寸和形狀、加荷速度、環(huán)境溫濕度等因素。二、材料的強(qiáng)度(Strength)強(qiáng)度：是指材料受外力作用1、抗壓(Compressive)、抗拉(Tensile)、抗剪(Shearing)強(qiáng)度

（MPa）

F——破壞時(shí)的最大荷載，NA——受力截面面積，mm21、抗壓(Compressive)、抗拉(Tensile)、2、抗彎強(qiáng)度（抗折強(qiáng)度Bendingstrength）

單點(diǎn)加荷：

三分點(diǎn)加荷：

不同材料，強(qiáng)度等級有不同的劃分方法，具體劃分在各章分講L/2L/22、抗彎強(qiáng)度（抗折強(qiáng)度Bendingstrength）

3、比強(qiáng)度(Strength-weightratio)——指材料在斷裂點(diǎn)的強(qiáng)度（通用拉伸強(qiáng)度）與其密度之比，用厘米表示。意義：反映材料輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。值越大，才能盡量以較小的截面滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)可以大幅度減小結(jié)構(gòu)體本身的自重。常用建筑材料的比強(qiáng)度：低碳鋼—0.045普通混凝土—0.017粘土磚—0.006松木（順紋抗拉）—0.2

3、比強(qiáng)度(Strength-weightratio)——三、彈性(Elasticity)和塑性(Mould)1、彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（或瞬時(shí)變形）。2、塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，如果外力取消后，仍能保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形（或永久變形）。圖示三、彈性(Elasticity)和塑性(Mould)1、彈性1.彈性——外力作用產(chǎn)生變形,外力取消能完全恢復(fù)。指標(biāo)：彈性模量

意義：E表示材料抵抗變形的指標(biāo)，E值越大，材料越不易變形，即抵抗變形的能力越強(qiáng)。2.塑性——外力作用產(chǎn)生變形,外力取消變形不能恢復(fù)。1.彈性——外力作用產(chǎn)生變形,外力取消能完全恢復(fù)。指標(biāo)：彈性四、脆性(Tenacity)和韌性(Fragility)1.脆性——無明顯塑性變形，突然破壞。脆性材料：石、磚、砼、陶瓷、玻璃、鑄鐵等2.韌性——產(chǎn)生一定變形不破壞,能吸收較大的能量。韌性材料：低碳鋼、木材、玻璃鋼等。采用沖擊試驗(yàn)測定。四、脆性(Tenacity)和韌性(Fragility)1.

1.2.4硬度(Hardness)和耐磨性(Abradability)

1.硬度——抵抗外物壓入或刻劃的能力?？刹捎茫耗κ嫌捕龋ㄊ?、陶瓷等）；布氏、洛氏硬度（金屬材料）。

特點(diǎn)：硬度高，耐磨性強(qiáng)，但不易加工。

2.耐磨性——材料表面抵抗磨損的能力。（路面材料要求）1.2.4硬度(Hardness)和耐磨性(Abrada荷載變形彈塑性材料的變形曲線脆性材料的變形曲線變形荷載AA圖示荷載變形彈塑性材料的變形曲線脆性材料的變形曲線變形荷載AA圖五、硬度(Hardness)和耐磨性(Abradability)

1.硬度——抵抗外物壓入或刻劃的能力?？刹捎茫耗κ嫌捕龋ㄊ?、陶瓷等）；布氏、洛氏硬度（金屬材料）。

特點(diǎn)：硬度高，耐磨性強(qiáng)，但不易加工。2.耐磨性——材料表面抵抗磨損的能力。（路面材料要求）五、硬度(Hardness)和耐磨性(Abradabilit第四節(jié)材料的耐久性材料的耐久性：是指材料在長期使用過程中，抵抗其自身幾環(huán)境因素長期破壞作用，保持其原有的性能而不變質(zhì)、不破壞的能力。第四節(jié)材料的耐久性材料的耐久性：是指材一、耐久性(Durability)1.材料抵抗外力破壞的能力。2.耐久性為綜合性質(zhì)：

(抗?jié)B性、抗凍性、抗蝕性、抗老化、耐熱性、耐磨性等)

不同環(huán)境中，應(yīng)考慮相應(yīng)的性質(zhì)。一、耐久性(Durability)1.材料抵抗外力破壞的能力二、環(huán)境協(xié)調(diào)性——對資源和能源消耗少，對環(huán)境污染小，循環(huán)再生利用率高。目前，提倡“綠色建材”二、環(huán)境協(xié)調(diào)性——對資源和能源消耗少，對環(huán)境污染小，循環(huán)再生第一章建筑材料的基本性質(zhì)第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造第二節(jié)材料的基本物理性質(zhì)第三節(jié)材料的基本力學(xué)性質(zhì)第四節(jié)材料的耐久性第一章建筑材料的基本性質(zhì)第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的組成化學(xué)組成：------化學(xué)組成是指構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化合物的種類及數(shù)量。-----金屬材料常以各化學(xué)元素含量表示-----無機(jī)非金屬材料常以各氧化物含量表示-----有機(jī)材料常以各化合物的含量表示礦物組成：礦物是具有一定化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特征的單質(zhì)或化合物。礦物組成是指構(gòu)成材料的礦物的種類和數(shù)量，它是決定無機(jī)非金屬材料化學(xué)、物理、力學(xué)等性質(zhì)的重要因素。材料的化學(xué)組成不同，則材料的礦物組成就不同材料的化學(xué)組成相同，可以有不同的礦物組成第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的組成化學(xué)組成：礦物組成材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成宏觀構(gòu)成（結(jié)構(gòu)）亞微觀結(jié)構(gòu)（顯微或細(xì)觀結(jié)構(gòu)）微觀結(jié)構(gòu)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成宏觀構(gòu)成（結(jié)構(gòu)）亞微觀宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）指用肉眼或放大鏡能分辨的粗大組織。其尺寸在10-3m級以上。材料的宏觀結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的主要特征返回宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）指用肉眼或放大鏡能分辨的粗大組織。其尺寸在1宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分致密結(jié)構(gòu)多孔結(jié)構(gòu)微孔結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分致密結(jié)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分粗大孔隙結(jié)構(gòu)細(xì)小孔隙結(jié)構(gòu)極微細(xì)孔隙結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分粗大孔宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按

孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分聚集結(jié)構(gòu)纖維結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)散粒結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）按孔隙特征分按孔徑分按構(gòu)成形態(tài)分聚集結(jié)亞微觀結(jié)構(gòu)（顯微或細(xì)觀結(jié)構(gòu)）指用光學(xué)顯微鏡所看到的結(jié)構(gòu)。其尺寸范圍在10-3~10-6m。該結(jié)構(gòu)主要研究材料內(nèi)部的晶粒、顆粒等的大小和形態(tài)、晶界或界面，孔隙與微裂紋的大小和分布。返回亞微觀結(jié)構(gòu)（顯微或細(xì)觀結(jié)構(gòu)）指用光學(xué)顯微鏡所看到的結(jié)構(gòu)。其尺微觀結(jié)構(gòu)指通過用電子顯微鏡、X-射線衍射儀等手段來研究的原子級或分子級結(jié)構(gòu)。尺寸范圍在10-6-10-10m。微觀結(jié)構(gòu)指通過用電子顯微鏡、X-射線衍射儀等手段來研究晶體非晶體（玻璃體）返回晶體非晶體（玻璃體）返回第二節(jié)材料的基本物理性質(zhì)一、材料的密度、表觀密度、堆積密度二、密實(shí)度、孔隙率三、填充率、空隙率四、與水有關(guān)的性質(zhì)57第二節(jié)材料的基本物理性質(zhì)一、材料的密度、表觀密度、堆

物理常數(shù)：是材料內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)的反映參數(shù)。1.固體（實(shí)體）2.閉口孔隙3.開口孔隙

物理常數(shù)：是材料內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)的反映參數(shù)。一、材料的密度、表觀密度、堆積密度

材料的密度表觀密度堆積密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度材料的密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下單位體積的重量。

=m/v（kg/m3）

式中

——密度

m——材料的質(zhì)量，kg。v——材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積，m3。測定方法：李氏瓶法、排水法、幾何法。

材料的密度表觀密度堆積密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度材料在絕對密一、材料的密度、表觀密度、堆積密度

1、塊體材料在自然狀態(tài)下單位體積的重量。

。=m/v。

式中

?！碛^密度，kg/m3。

m——材料的質(zhì)量，kg。V。——材料在自然狀態(tài)下的體積，m3。2、散粒材料包括封閉孔在內(nèi)的單位體積的重量。`=m/v`

式中

`——表觀密度，kg/m3。

m——材料的質(zhì)量，kg。v`——包括封閉孔在內(nèi)的體積，m3。

材料的密度堆積密度表觀密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度1、塊體材料在一、材料的密度、表觀密度、堆積密度散粒材料在堆積狀態(tài)下單位體積的重量。

。`=m/v。`（kg/m3）式中：

。`——堆積密度

m——材料的質(zhì)量，kg。v。`——材料在堆積狀態(tài)下的體積，m3。

材料的密度表觀密度堆積密度一、材料的密度、表觀密度、堆積密度散粒材料在堆積狀態(tài)下單位體第一章-材料的基本性質(zhì)-課件幾種密度的特點(diǎn)：

相同點(diǎn)：指單位體積質(zhì)量。（質(zhì)量/體積）

不同點(diǎn)：測試方法不同，獲得體積大小不同體積的測試方法：

實(shí)體體積——李氏比重瓶法(粉末)

表觀體積(實(shí)體＋閉口)——排水法(水中重法)

毛體積（實(shí)體＋閉口＋開口）——規(guī)則試件：計(jì)算法；不規(guī)則試件：飽和排水法

堆積體積(實(shí)體＋閉口＋開口＋間隙)——密度筒法幾種密度的特點(diǎn)：二、密實(shí)度、孔隙率1、密實(shí)度：是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度。

D=

v/v。100%=。/100%2、孔隙率：是指材料體積內(nèi)孔隙體積所占的比例。

P=（v。-

v）/v。100%=（1-。/）100%D+P=1二、密實(shí)度、孔隙率1、密實(shí)度：是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的三、填充率、空隙率——散粒狀材料

1、填充率：是指散粒材料在某堆積體積中，被其顆粒填充的程度。

D`=v。/v。`100%

=。`/。100%2、空隙率：是指散粒材料在某堆積體積中，顆粒間的空隙體積所占的比例

P`=（v。`-

v。）/v。`100%

=(1-。`/。）100%D`+P`=1三、填充率、空隙率——散粒狀材料1、填充率：是指散粒材料在四、與水有關(guān)的性質(zhì)1、親水性和憎水性2、吸水性和吸濕性3、材料的耐水性4、材料的抗?jié)B性5、材料的抗凍性6、材料的導(dǎo)熱性四、與水有關(guān)的性質(zhì)1、親水性和憎水性1、親水性和憎水性潤濕角(接觸角

)：是氣、固、液三相的交點(diǎn)沿液面切線與液相和固相相接觸的方向所成的角。產(chǎn)生的原因是由水分子和固體材料表面之間的相互作用不同引起的。

a、當(dāng)水分子的內(nèi)聚力<水分子與固體分子間的吸引力時(shí),材料表現(xiàn)為親水性。

b、當(dāng)水分子的內(nèi)聚力>水分子與固體分子間的吸引力時(shí),材料表現(xiàn)為憎水性。1、親水性和憎水性潤濕角(接觸角)：是氣、固、液三相1、親水性和憎水性

a、親水性材料

90o親水性=0o完全潤濕

b、憎水性材料>90o憎水性=180o完全不潤濕1、親水性和憎水性a、親水性材料b、憎水性材料2、吸水性和吸濕性1、吸水性：材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)。用吸水率表示。重量吸水率：材料在水中吸水達(dá)到飽和時(shí)，吸入水的重量占材料干重的百分率。體積吸水率：材料在水中吸水達(dá)到飽和時(shí)，吸入水的體積占材料自然狀態(tài)下體積的百分率。2、吸水性和吸濕性1、吸水性：材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)。用2、吸水性和吸濕性2、吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。用含水率表示。含水率：材料中所含水的質(zhì)量與干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比。2、吸水性和吸濕性2、吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)3、材料的耐水性耐水性是指材料長期在飽和水作用下，而不破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。用軟化系數(shù)表示。

材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)

=——————————————————材料干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa)

軟化系數(shù)的范圍波動(dòng)在0～1之間，當(dāng)軟化系數(shù)大于0.80時(shí)，認(rèn)為是耐水性的材料。受水浸泡或處于潮濕環(huán)境的建筑物，則必須選用軟化系數(shù)不低于0.85的材料建造。3、材料的耐水性耐水性是指材料長期在飽和水作用下，而不破壞，4、材料的抗?jié)B性材料的抗?jié)B性:材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。材料的抗?jié)B性用滲透系數(shù)表示：式中

QdK—滲透系數(shù)，cm/h；A—透水面積，cm2；

K=——Q—透水量，cm3；t—時(shí)間，h；

AtHd—試件厚度，cm；H—靜水壓力水頭，cm。

對于混凝土和砂漿材料，抗?jié)B性常用抗?jié)B等級來表示：

S=10H-1

式中S—抗?jié)B等級；H—試件開始滲水時(shí)的水壓力4、材料的抗?jié)B性材料的抗?jié)B性:材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。材5、材料的抗凍性材料的抗凍性：是指材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)反復(fù)凍融而不破壞的能力。用凍融循環(huán)次數(shù)表示因素：水、負(fù)溫度抗凍等級：能經(jīng)受凍融循環(huán)的最大次數(shù)，記為F50、F100、F200、F300……5、材料的抗凍性材料的抗凍性：是指材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)反6、材料的導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性：當(dāng)材料兩面存在溫差時(shí)，熱量從材料的一面通過材料傳導(dǎo)到材料的另一面的性質(zhì)。用導(dǎo)熱系數(shù)表示。6、材料的導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性：當(dāng)材料兩面存在溫差時(shí)第三節(jié)材料的基本力學(xué)性質(zhì)一、材料的理論強(qiáng)度二、材料的強(qiáng)度三、彈性和塑性四、脆性和韌性第三節(jié)材料的基本力學(xué)性質(zhì)一、材料的理論強(qiáng)度一、材料的理論強(qiáng)度材料的理論抗壓強(qiáng)度可表示為：

E

ft=—

d式中ft--理論抗壓強(qiáng)度；

E--縱向彈性模量；

--單位表面能；d--原子間的距離。一、材料的理論強(qiáng)度材料的理論抗壓強(qiáng)度可表示為：二、材料的強(qiáng)度(Strength)

強(qiáng)度：是指材料受外力作用直至破壞時(shí)，單位面積上所承受的最大荷載。有抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度。影響因素：內(nèi)因：指組成、結(jié)構(gòu)的影響。外因：包括試件尺寸和形狀、加荷速度、環(huán)境溫濕度等因素。二、材料的強(qiáng)度(Strength)強(qiáng)度：是指材料受外力作用1、抗壓(Compressive)、抗拉(Tensile)、抗剪(Shearing)強(qiáng)度

（MPa）

F——破壞時(shí)的最大荷載，NA——受力截面面積，mm21、抗壓(Compressive)、抗拉(Tensile)、2、抗彎強(qiáng)度（抗折強(qiáng)度Bendingstrength）

單點(diǎn)加荷：

三分點(diǎn)加荷：

不同材料，強(qiáng)度等級有不同的劃分方法，具體劃分在各章分講L/2L/22、抗彎強(qiáng)度（抗折強(qiáng)度Bendingstrength）

3、比強(qiáng)度(Strength-weightratio)——指材料在斷裂點(diǎn)的強(qiáng)度（通用拉伸強(qiáng)度）與其密度之比，用厘米表示。意義：反映材料輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。值越大，才能盡量以較小的截面滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)可以大幅度減小結(jié)構(gòu)體本身的自重。常用建筑材料的比強(qiáng)度：低碳鋼—0.045普通混凝土—0.017粘土磚—0.006松木（順紋抗拉）—0.2