建筑材料的分類按化學(xué)成分金屬有色金屬黑色金屬無(wú)機(jī)材料非金屬

第一章材料的根本(gēnběn)性質(zhì)本章內(nèi)容介紹建筑材料根本性質(zhì)的分類，說(shuō)明材料內(nèi)部(nèibù)不同層次結(jié)構(gòu)的特性和材料組成的表示方法，以及它們與材料性質(zhì)的關(guān)系．比較詳細(xì)地說(shuō)明各種根本性質(zhì)的概念，表示方法及有關(guān)的影響因素．要求熟悉表示材料性質(zhì)的許多術(shù)語(yǔ)，要牢固掌握，能熟練運(yùn)用，為后面學(xué)習(xí)各種材料打下根底第一頁(yè)，共39頁(yè)。1

空隙(kòngxì)孔隙(kǒngxì)MMMV§1-1材料(cáiliào)的物理性質(zhì)一.密度、表觀密度、堆積密度第二頁(yè)，共39頁(yè)。2密度(mìdù)李氏瓶表觀(biǎoɡuān)密度氣干狀態(tài)(zhuàngtài)(干表密度烘干狀態(tài))堆積密度另;緊密堆積密度問三個(gè)密度誰(shuí)大誰(shuí)小?第三頁(yè)，共39頁(yè)。3答案(dáàn):原因:材料中存在孔隙(kǒngxì)或空隙第四頁(yè)，共39頁(yè)。4二.材料(cáiliào)的孔隙率與空隙率

1.孔隙率：

第五頁(yè)，共39頁(yè)。5孔隙(kǒngxì)特征(構(gòu)造):孔隙(kǒngxì)率開口孔與閉口孔孔的大小第六頁(yè)，共39頁(yè)。6如砼中砂石,空.(水泥(shuǐní)+水)砂,空第七頁(yè)，共39頁(yè)。7三.材料與水有關(guān)的性質(zhì)

(一)親水性(shuǐxìng)憎水性(shuǐxìng)

親水性(shuǐxìng):材料能被水濕潤(rùn);

憎水性(shuǐxìng):材料不能被水濕潤(rùn)第八頁(yè)，共39頁(yè)。8

親水性(shuǐxìng)材料

憎水性(shuǐxìng)材料

(二)吸水性(shuǐxìng)吸濕性

1.吸水性(shuǐxìng)-吸水率

質(zhì)量吸水率

體積吸水率

θθΘ濕潤(rùn)(shīrùn)邊角開口(kāikǒu)孔隙第九頁(yè)，共39頁(yè)。92.吸濕性-含水率

還濕性平衡(pínghéng)含水率

第十頁(yè)，共39頁(yè)。10(三)耐水性能

材料長(zhǎng)期(chángqī)在水作用下不破壞,強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)

軟化系數(shù)

第十一頁(yè)，共39頁(yè)。11(0→1,粘土→鋼,玻璃)耐水材料(cáiliào)>0.85

選用:長(zhǎng)期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu),受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物材料(cáiliào),≮第十二頁(yè)，共39頁(yè)。12(四)材料(cáiliào)的抗?jié)B性

材料(cáiliào)抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性或稱為透水性

第十三頁(yè)，共39頁(yè)。13

表示:

抗?jié)B性系數(shù)

抗?jié)B標(biāo)號(hào)Sn:S4S6S8

單位(dānwèi):1/10Mpa

材料抗?jié)B性與孔隙率和孔隙特征有關(guān)

Lh1h2水頭(shuǐtóu)H=h1-h2第十四頁(yè)，共39頁(yè)。14(五)抗凍性

材料在水飽和狀態(tài),能經(jīng)受屢次(lǚcì)凍融循環(huán)作用而不破壞,也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì).

重量損失≯５％

強(qiáng)度降低≯25％第十五頁(yè)，共39頁(yè)。15抗凍標(biāo)號(hào)D25D500…...

凍融破壞(pòhuài)機(jī)理?第十六頁(yè)，共39頁(yè)。16凍融破壞機(jī)理:結(jié)冰膨脹壓力

因素:孔隙(kǒngxì)率,孔隙(kǒngxì)特征,充水程度,外界條件

破壞形式?第十七頁(yè)，共39頁(yè)。17破壞形式:從外表開始產(chǎn)生剝落,逐漸向內(nèi)部開展.

抗凍性是材料耐久(nàijiǔ)的一個(gè)重要指標(biāo).

第十八頁(yè)，共39頁(yè)。18四.材料的熱工性質(zhì)(xìngzhì)

(一)導(dǎo)熱性

λ<0.23W/(m.K)為絕熱材料.

如泡沫塑料λ=0.035,大理石λ=3.48,鋼λ=55

導(dǎo)熱(dǎorè)系數(shù)aQQAt1t2導(dǎo)熱性第十九頁(yè)，共39頁(yè)。19(二)熱容量和比熱(bǐrè)

比熱(bǐrè)第二十頁(yè)，共39頁(yè)。20相變材料(cáiliào)地板采暖系統(tǒng)

第二十一頁(yè)，共39頁(yè)。21相變材料(cáiliào)地板采暖系統(tǒng)在一個(gè)直徑較大的圓管中，穿過(guò)一條直徑較小的管。小管〔內(nèi)管〕是通過(guò)熱水的水管。在小管的外壁與大管(dàɡuǎn)的內(nèi)壁之間填充了可蓄熱的相變材料。管的兩端各裝有一個(gè)支撐物使內(nèi)管固定在中央位置，同時(shí)還起到密封的作用，防止相變材料漏出。第二十二頁(yè)，共39頁(yè)。22§1-2力學(xué)(lìxué)性質(zhì)

一.強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)

(一)強(qiáng)度(材料在外力作用下抵抗破壞的能力)

lL/3L/3L/3受剪第二十三頁(yè)，共39頁(yè)。23影響強(qiáng)度的因素:

1.與孔隙率,組成(zǔchénɡ)結(jié)構(gòu)有關(guān).

2.與溫度,含水狀態(tài)有關(guān)

3.與試件的形狀尺寸

4.試件外表形狀有關(guān)

5.加荷速度

強(qiáng)度(qiángdù)孔隙率第二十四頁(yè)，共39頁(yè)。24(二)材料的等級(jí)(děngjí)和等級(jí)(děngjí)

如燒結(jié)普通磚硅酸鹽水泥砼鋼材

(三)比強(qiáng)度

比強(qiáng)度=輕質(zhì)高強(qiáng)

玻璃鋼0.225>木材0.200>鋼0.054>砼0.017

第二十五頁(yè)，共39頁(yè)。25(四)理論(lǐlùn)強(qiáng)度

(晶格缺陷微裂縫)

鋼30000Mpa(1.3%-1.6%)

玻璃14000Mpa(0.5%-1.1%)

纖維(25%-37%)

第二十六頁(yè)，共39頁(yè)。26二.彈性和塑性

E=

彈性變形

塑性變形

性和韌性(rènxìnɡ)

脆性脆性材料

韌性(rènxìnɡ)沖擊韌性(rènxìnɡ)指標(biāo)

σε第二十七頁(yè)，共39頁(yè)。27四.硬度(yìngdù)和耐磨性

硬度(yìngdù):材料外表抵抗硬物壓入或刻劃的能力.

確定硬度(yìngdù):刻劃法(10級(jí))

壓入法

耐磨性—磨損率N=

木地面,砼砂漿地面,水磨石地面,生產(chǎn)履帶產(chǎn)品的車間

第二十八頁(yè)，共39頁(yè)。28

§1-4材料的耐久性

耐久性:指建筑材料在環(huán)境多種因素作用下,能經(jīng)久不變質(zhì),不破壞,長(zhǎng)久的保持使用性能的性質(zhì).

環(huán)境作用:

物理作用(如橋墩,大壩(dàbà),地下室)

化學(xué)作用(如酸雨,塑料門窗的經(jīng)歷,人造大理石)

機(jī)械作用

生物作用

測(cè)定方法:

長(zhǎng)期觀察和測(cè)定;模擬實(shí)際

第二十九頁(yè)，共39頁(yè)。29§1-5材料的組成結(jié)構(gòu)(jiégòu)構(gòu)造及對(duì)材料性質(zhì)的影響

一.材料的組成

化學(xué)成分、化學(xué)組成決定材料的化學(xué)穩(wěn)定性,大氣穩(wěn)定性,耐久性等.

第三十頁(yè)，共39頁(yè)。30二.材料的微觀結(jié)構(gòu)

1.晶體(jīngtǐ)

晶體(jīngtǐ)質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)那么排列

晶體(jīngtǐ)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)密度和質(zhì)點(diǎn)間的結(jié)合力

晶粒的大小粗細(xì)

第三十一頁(yè)，共39頁(yè)。312.玻璃體(無(wú)定形體)

具有化學(xué)不穩(wěn)定性,即存在化學(xué)元素潛能(qiánnénɡ).如礦渣,火山灰

第三十二頁(yè)，共39頁(yè)。323.膠體(jiāotǐ)

溶膠

凝膠(觸變性)

干凝膠體(jiāotǐ)

第三十三頁(yè)，共39頁(yè)。33三.宏觀構(gòu)造(gòuzào)

密實(shí)構(gòu)造(gòuzào)

多孔構(gòu)造(gòuzào)

纖維構(gòu)造(gòuzào)

層狀構(gòu)造(gòuzào)

粒狀構(gòu)造(gòuzào)

紋理構(gòu)造(gòuzào)

第三十四頁(yè)，共39頁(yè)。34探究式學(xué)習(xí):

(1)材料(cáiliào)孔隙對(duì)材料(cáiliào)性質(zhì)的影響.孔隙率開口(kāikǒu)孔閉口孔孔大小吸水性吸濕性耐水性抗?jié)B性抗凍性導(dǎo)熱性強(qiáng)度(qiángdù)耐久性孔隙第三十五頁(yè)，共39頁(yè)。35探究(tànjiū)式學(xué)習(xí):

(2)材料中的水對(duì)材料性質(zhì)的影響水吸水率含水率親水性(shuǐxìng)憎水性(shuǐxìng)耐水性(shuǐxìng)抗?jié)B性抗凍性導(dǎo)熱性強(qiáng)度耐久性第三十六頁(yè)，共39頁(yè)。36作業(yè)(zuòyè)：X115X53mm,吸水飽和后重為2940g,烘干至恒重為2580g.今將該磚磨細(xì)并烘干后取50g,用李氏瓶測(cè)得其體積為18.58.試求該磚的密度、表觀密度、孔隙率、重量吸水率、開口(kāikǒu)孔隙率及閉口孔隙率.試評(píng)價(jià)其抗凍性.2.某石灰?guī)r的密度為2.62,孔隙率為1.20%,今將該石灰?guī)r破碎成碎石,碎石的堆積密度為1580,求此