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建筑工程材料第一章第一頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日目錄第一節(jié)材料的基本物理性質(zhì)第二節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)第三節(jié)材料的其他性質(zhì)第二頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日第一節(jié)材料的基本物理性質(zhì)密度
表觀(guān)密度
堆積密度
密實(shí)度
孔隙率
空隙率Back第三頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日定義:
指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下,單位體積的質(zhì)量。公式:
式中:ρ-密度(g/cm3)m-材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g)v-材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積(cm3)圖1.1.1密度測(cè)量?jī)x器密度第四頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日定義:指材料在自然狀態(tài)下,單位體積的質(zhì)量。公式:式中:ρ0-表觀(guān)密度
m-干燥材料的質(zhì)量
v0-材料自然狀態(tài)下的體積表觀(guān)密度Back第五頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日定義:粉狀或粒狀材料,在堆積狀態(tài)下,單位體積的質(zhì)量。公式:式中:ρo′-堆積密度(松散密度)(Kg/m3)m-干燥質(zhì)量(Kg)vo′-材料的堆積體積(m3)堆積密度Back第六頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日?qǐng)D1.1.2材料的體積示意圖Back第七頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日密實(shí)度定義:材料體積中固體物質(zhì)充實(shí)的程度。公式:Back孔隙率定義:材料體積中孔隙體積所占的比例。公式:第八頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日孔隙率定義:材料體積中孔隙體積所占的比例。公式:第九頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日②孔隙分類(lèi)(1)連通孔和封閉孔(2)按孔隙尺寸大小可分為粗孔、細(xì)孔和微孔。
孔隙及其對(duì)材料性能的影響
①孔隙率與密實(shí)度的關(guān)系:P+D=1材料的總體積是由固體物質(zhì)及材料內(nèi)部的空隙組成的。封閉孔連通孔圖1.1.3材料的孔隙示意圖第十頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日孔隙對(duì)材料性能的影響
空隙率與強(qiáng)度的關(guān)系見(jiàn)右圖:隨著孔隙率增大,表觀(guān)密度提高,吸水率降低,強(qiáng)度和耐久性提高。吸水率強(qiáng)度耐久性表觀(guān)密度孔隙率圖1.1.4孔隙對(duì)材料性能的影響B(tài)ack第十一頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日空隙率定義:散粒材料堆積體積中空隙體積所占的比例。公式:Back第十二頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日第二節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)
強(qiáng)度
彈性和塑性脆性和韌性Back第十三頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日定義:
強(qiáng)度指材料抵抗外力作用下產(chǎn)生破壞的能力。
強(qiáng)度分類(lèi)及公式:強(qiáng)度第十四頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日彈性及彈性材料
彈性:外力的作用下產(chǎn)生變形,外力取消后,能夠完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)。彈性材料:具有彈性的材料。塑性及塑性材料
塑性:作用下產(chǎn)生變形,外力取消后,仍保持變形后的形狀和尺寸,并且不產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)。塑性材料:具有塑性的材料。常見(jiàn)塑性材料:砼拌合物,水泥漿,石灰膏,鋼材,瀝青等。彈性和塑性第十五頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日
ba變形荷載
0Aab—彈性變形Back圖1.2.1彈塑性材料的變形曲線(xiàn)ob—塑性變形第十六頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日脆性:材料受外力達(dá)到一定程度后突然破壞,破壞時(shí)無(wú)明顯的塑性變形的性質(zhì)。脆性材料:具有脆性的材料。石材、水泥混凝土、砂漿、玻璃和陶瓷等屬于脆性材料。荷載A變形脆性與韌性圖脆性材料的變形曲線(xiàn)第十七頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日韌性:在沖擊外力和震動(dòng)荷載作用下,材料能吸收大量的能量,產(chǎn)生一定變形而不致破壞的性質(zhì)。韌性材料:具有韌性的材料鋼材和木材等材料均屬于韌性材料。特點(diǎn):有較高的抗拉和抗壓等強(qiáng)度。鋼材以抗拉強(qiáng)度極限劃分等級(jí)。利用之可制備復(fù)合材料。
脆性與韌性Back第十八頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日第三節(jié)材料的其他性質(zhì)
與水有關(guān)的性質(zhì)
親水性和憎水性
吸水性耐水性
吸濕性
材料的耐久性Back第十九頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日
定義:指材料在空氣中與水接觸時(shí)能被水潤(rùn)濕的性質(zhì),0°≤θ≤90°。具有親水性質(zhì)的材料稱(chēng)為親水性材料,絕大多數(shù)工程材料均為親水性材料,如:石材、水泥基材料、磚、砌塊、玻璃及陶瓷等。親水性1親水性和憎水性2憎水性
定義:指材料在空氣中與水接觸時(shí)不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì),90°≤θ≤180°具有這種性質(zhì)的材料稱(chēng)為憎水性材料。隔熱及吸聲等多孔材料應(yīng)進(jìn)行憎水處理,避免性能下降。
第二十頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日?qǐng)D材料潤(rùn)濕角(θ)示意圖θ<90o
90°≤θ≤180°親水性和憎水性Back第二十一頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日吸水性定義:
指材料在水中吸收水分的性質(zhì)。指標(biāo):吸水率(W):材料吸收水分的重量占材料干燥重量或體積的百分?jǐn)?shù)。公式:質(zhì)量吸水率
體積吸水率
m1-材料在吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量(g)
m2-材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g)
V
-材料在自然狀態(tài)下的體積(cm3)Back第二十二頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日f(shuō)1-材料在吸水飽和的狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度f(wàn)2-材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度
耐水性Back吸濕性定義:材料在潮濕的空氣中吸收水分的性質(zhì)。指標(biāo)與公式:吸濕性用含水率來(lái)表示,公式與吸水率相同。平衡含水率指與空氣中的濕度達(dá)到平衡時(shí)的含水率。定義:材料在長(zhǎng)期飽和水作用下,不產(chǎn)生破壞,其強(qiáng)度也不明顯降低的性質(zhì)。指標(biāo):耐水性用軟化系數(shù)(Kp)表示。第二十三頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日定義材料在各種環(huán)境因素作用下,在長(zhǎng)期使用過(guò)程中保持其性能穩(wěn)定的性質(zhì)。環(huán)境因素是多種多樣的,有物理(如溫度、濕度、機(jī)械力等)、化學(xué)(大氣、光、酸、堿、鹽等作用)以及生物(細(xì)菌、昆蟲(chóng)等)等方面的作用。耐久性是一個(gè)綜合性能,包括抵抗上述各類(lèi)因素的長(zhǎng)期作用。對(duì)砼材料,耐久性主要包括抗?jié)B性及抗凍性。耐久性第二十四頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日耐久性主要包括:滲透性抗凍性抗腐蝕性抗碳化性抗侵蝕性抗骨料反應(yīng)抗骨料反應(yīng)抗腐蝕性抗侵蝕性抗碳化性抗凍性抗?jié)B性耐久性耐久性Back第二十五頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日定義:抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。指標(biāo):
①滲透等級(jí)式中:W-滲水量;d-試件厚度;A-滲水面積;H-水頭差;t-滲水時(shí)間
②抗?jié)B等級(jí)(P):能抵抗最大水壓力eg:P6、P8、P10…指能抵抗的最大水壓力為0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…AWHT時(shí)間(h)
d圖1.3.2材料的抗?jié)B性示意圖抗?jié)B性第二十六頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日定義材料吸收飽和后,能經(jīng)受多次凍融循環(huán),性能不嚴(yán)重降低的性質(zhì)。指標(biāo)-抗凍等級(jí):抗壓強(qiáng)度下降不超過(guò)25%,而且重量損失不超過(guò)5%時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)F30-F300??箖鲂訠ack第二十七頁(yè),共二十九頁(yè),2022年,8月28日第一章講課分析本章學(xué)時(shí):講課2,實(shí)驗(yàn)2主要內(nèi)容:材料的基本物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、與水有關(guān)的性質(zhì)等。重點(diǎn):掌握密度、表觀(guān)密度、堆積密度、孔隙率、密實(shí)度和空隙率、填充率的概念
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