土木工程材料課件ppt

1、土木工程材料土木工程材料主要教學(xué)內(nèi)容主要教學(xué)內(nèi)容第一章第一章 緒論（緒論（） 第二章第二章 材料的基本性質(zhì)材料的基本性質(zhì)（ ） 第三章第三章 金屬材料（金屬材料（ ）第四章第四章 無(wú)機(jī)膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料（ ）第五章第五章 混凝土與砂漿混凝土與砂漿（ ） 第六章第六章 砌體材料（砌體材料（ ） 第七章第七章 瀝青與瀝青混合材料（瀝青與瀝青混合材料（） 第八章第八章 合成高分子材料（合成高分子材料（） 第九章第九章 功能材料（功能材料（） 第十章第十章 木材木材( (自學(xué)）自學(xué)）土木工程材料土木工程材料第一章第一章 緒論緒論一、土木工程材料及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和作用一、土木工程材料及其在國(guó)

2、民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位和作用二、土木工程材料與土木工程的關(guān)系二、土木工程材料與土木工程的關(guān)系三、土木工程材料的發(fā)展概況和發(fā)展方向三、土木工程材料的發(fā)展概況和發(fā)展方向四、土木工程材料的分類四、土木工程材料的分類五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 六：土木工程材料課程學(xué)習(xí)方法六：土木工程材料課程學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)是了解土木工程材料的分類，明確土木工程材料在工程中是了解土木工程材料的分類，明確土木工程材料在工程中的重要地位，重點(diǎn)是了解土木工程材料的分類、了解各類技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)的重要地位，重點(diǎn)是了解土木工程材料的分類、了解各類技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)。 土木工程材料土木工程材料四、土木工程材料的分類四、土木工程材

3、料的分類輕質(zhì)金屬夾芯板等有機(jī)復(fù)合材料金屬玻璃纖維增強(qiáng)材料等有機(jī)復(fù)合材料無(wú)機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料等木材、石油瀝青、塑料有機(jī)材料非金屬?gòu)?fù)合材料金屬非金屬材料金屬材料無(wú)機(jī)材料土木工程材料化學(xué)成分：化學(xué)成分： 有機(jī)材料有機(jī)材料 無(wú)機(jī)材料無(wú)機(jī)材料復(fù)合材料復(fù)合材料土木工程材料土木工程材料五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)簡(jiǎn)介五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)簡(jiǎn)介2 2、土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（gbgb）：指對(duì)全國(guó)范圍的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及生產(chǎn)發(fā)展有重大意指對(duì)全國(guó)范圍的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及生產(chǎn)發(fā)展有重大意義的標(biāo)準(zhǔn)。義的標(biāo)準(zhǔn)。它是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主管部門(mén)委托有關(guān)部門(mén)起草，或有關(guān)部它是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主管部門(mén)委托有關(guān)部門(mén)起草，或有關(guān)

4、部委提出批報(bào)，經(jīng)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局會(huì)同各有關(guān)部委審批，并由國(guó)家技委提出批報(bào)，經(jīng)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局會(huì)同各有關(guān)部委審批，并由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布。術(shù)監(jiān)督局發(fā)布。 gbgb標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，任何技術(shù)（產(chǎn)品）不標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，任何技術(shù)（產(chǎn)品）不得低于此標(biāo)準(zhǔn)得低于此標(biāo)準(zhǔn) gb 175-1999gb 175-1999硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的代號(hào)代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)編號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)頒布年代號(hào)頒布年代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)（產(chǎn)品）名稱（產(chǎn)品）名稱 推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以“gb/t”gb/t”為標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)土木工程材料土木工程材料五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)簡(jiǎn)

5、介五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)簡(jiǎn)介行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：全國(guó)性的某行業(yè)范圍的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由國(guó)家中央部委標(biāo)準(zhǔn)：全國(guó)性的某行業(yè)范圍的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由國(guó)家中央部委標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)指定有關(guān)研究院所、大專院校、工廠等單位提出或聯(lián)合提出，機(jī)構(gòu)指定有關(guān)研究院所、大專院校、工廠等單位提出或聯(lián)合提出，報(bào)中央部委主管部門(mén)審批后發(fā)布，并報(bào)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局備案。報(bào)中央部委主管部門(mén)審批后發(fā)布，并報(bào)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局備案。 jc/t 479-92jc/t 479-92建筑生石灰建筑生石灰 建材行業(yè)的建材行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的二類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的二類類目順序號(hào)類目順序號(hào) 推薦推薦標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)標(biāo)準(zhǔn)頒發(fā)年代號(hào)年代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)名稱土木工程材料土木工程材

6、料五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)簡(jiǎn)介五、技術(shù)準(zhǔn)標(biāo)簡(jiǎn)介 地方標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：凡國(guó)家、部未能頒布的產(chǎn)品與過(guò)程的技術(shù)：凡國(guó)家、部未能頒布的產(chǎn)品與過(guò)程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可由相應(yīng)的工廠、公司等單位，根據(jù)生產(chǎn)廠能保證的產(chǎn)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可由相應(yīng)的工廠、公司等單位，根據(jù)生產(chǎn)廠能保證的產(chǎn)品質(zhì)量水平所制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)請(qǐng)本地區(qū)或本行業(yè)有關(guān)主管部門(mén)審批量水平所制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)請(qǐng)本地區(qū)或本行業(yè)有關(guān)主管部門(mén)審批后，在該地區(qū)或行業(yè)中執(zhí)行。后，在該地區(qū)或行業(yè)中執(zhí)行。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ： 團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和公司標(biāo)準(zhǔn)。指國(guó)際上有影響的團(tuán)體和公團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和公司標(biāo)準(zhǔn)。指國(guó)際上有影響的團(tuán)體和公 司的標(biāo)準(zhǔn)。司的標(biāo)準(zhǔn)。如美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（如美國(guó)材料

7、與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（astmastm）等。）等。 區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)。如德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)。如德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(din)(din)等。等。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)isoiso。土木工程材料土木工程材料2.12.1材料的組成與結(jié)構(gòu)材料的組成與結(jié)構(gòu)二、二、材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 * *材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造是決定材料性質(zhì)的重要因素材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造是決定材料性質(zhì)的重要因素（一）宏觀結(jié)構(gòu)：指用肉眼或放大鏡能夠分辨的粗大組織，尺寸在（一）宏觀結(jié)構(gòu)：指用肉眼或放大鏡能夠分辨的粗大組織，尺寸在1010-3-3m m以上。以上。按其孔隙特征分為：按其孔隙特征分為：致密結(jié)構(gòu)致密結(jié)構(gòu)玻璃塑料、金

8、屬、天然石材等玻璃塑料、金屬、天然石材等多孔結(jié)構(gòu)多孔結(jié)構(gòu)加氣砼、泡沫塑料加氣砼、泡沫塑料微孔結(jié)構(gòu)微孔結(jié)構(gòu)石膏制品、水泥制品石膏制品、水泥制品按存在狀態(tài)或構(gòu)造特征分：按存在狀態(tài)或構(gòu)造特征分：纖維結(jié)構(gòu)纖維結(jié)構(gòu)玻璃纖維、礦棉、棉麻玻璃纖維、礦棉、棉麻堆聚結(jié)構(gòu)堆聚結(jié)構(gòu)砂漿、瀝青混凝土、水泥混凝土砂漿、瀝青混凝土、水泥混凝土層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)膠合板、紙面石膏板膠合板、紙面石膏板散粒結(jié)構(gòu)散粒結(jié)構(gòu)砂、石及粉狀或顆粒狀材料砂、石及粉狀或顆粒狀材料土木工程材料土木工程材料2.12.1材料的組成與結(jié)構(gòu)材料的組成與結(jié)構(gòu)（二）（二）亞微觀結(jié)構(gòu)亞微觀結(jié)構(gòu)又稱又稱細(xì)觀結(jié)構(gòu)細(xì)觀結(jié)構(gòu)指用光學(xué)顯微鏡觀測(cè)手指用光學(xué)顯微鏡觀測(cè)手段研

9、究的結(jié)構(gòu)層次。它包括晶體粒子、玻璃體、膠體及材料段研究的結(jié)構(gòu)層次。它包括晶體粒子、玻璃體、膠體及材料內(nèi)孔隙的形態(tài)、大小、分布等結(jié)構(gòu)狀況。晶體粒子、玻璃體、內(nèi)孔隙的形態(tài)、大小、分布等結(jié)構(gòu)狀況。晶體粒子、玻璃體、膠體及材料內(nèi)孔隙的形態(tài)、大小、分布等不同，都影響材料膠體及材料內(nèi)孔隙的形態(tài)、大小、分布等不同，都影響材料的性質(zhì)。的性質(zhì)。（三）（三）微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)指用電子顯微鏡及指用電子顯微鏡及x x射線等手段研究材料射線等手段研究材料內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在空間分布情況的結(jié)構(gòu)層次。根據(jù)內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的分布內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在空間分布情況的結(jié)構(gòu)層次。根據(jù)內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的分布狀態(tài)不同可分為晶體和非晶體。狀態(tài)不同可分為晶體和非晶體。土木工程材

10、料土木工程材料 2.22.2材料的基本物理性質(zhì)材料的基本物理性質(zhì)本節(jié)主要討論以下本節(jié)主要討論以下5 5個(gè)問(wèn)題個(gè)問(wèn)題一、一、材料的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)：材料的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)： 密度、表觀密度、堆積密度密度、表觀密度、堆積密度二、二、密實(shí)度、孔隙率、空隙率、填充率密實(shí)度、孔隙率、空隙率、填充率 三、三、材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料與水有關(guān)的性質(zhì)四、四、材材料的熱工性質(zhì)料的熱工性質(zhì) 五、五、材料的耐熱性與耐燃性材料的耐熱性與耐燃性 熟練掌握土木工程材料的基本物理性質(zhì)熟練掌握土木工程材料的基本物理性質(zhì)土木工程材料土木工程材料一、一、材料的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)：材料的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)：1 1、密度：、密度：定義定義：材料在：材料在

11、絕對(duì)密實(shí)絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量（比重）狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量（比重）測(cè)定測(cè)定：除鋼材、玻璃等少數(shù)材料外，絕大多數(shù)材料都有孔：除鋼材、玻璃等少數(shù)材料外，絕大多數(shù)材料都有孔隙，一般進(jìn)行磨細(xì)，干燥后用李氏瓶測(cè)其體積（磚、石隙，一般進(jìn)行磨細(xì)，干燥后用李氏瓶測(cè)其體積（磚、石材）；另外，用排液置換法測(cè)量卵石等致密材料近似密度。材）；另外，用排液置換法測(cè)量卵石等致密材料近似密度。特點(diǎn)：特點(diǎn)：不變值不變值 vm材料的質(zhì)量（干燥至恒重），材料的質(zhì)量（干燥至恒重），g g 材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，cmcm3 3 土木工程材料土木工程材料2 2、表觀密度（俗稱容重）、表觀密度

12、（俗稱容重） 定義：定義：材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（重量）材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（重量）測(cè)定：測(cè)定：與材料含水情況有關(guān)，故測(cè)表觀密度時(shí)，應(yīng)注明含與材料含水情況有關(guān)，故測(cè)表觀密度時(shí)，應(yīng)注明含水情況，通常指標(biāo)在氣干狀態(tài)（長(zhǎng)期在空氣中狀態(tài)）下水情況，通常指標(biāo)在氣干狀態(tài)（長(zhǎng)期在空氣中狀態(tài)）下的表觀密度，在烘干狀態(tài)下的表觀密度稱為干表觀密度。的表觀密度，在烘干狀態(tài)下的表觀密度稱為干表觀密度。特點(diǎn)特點(diǎn)：變化值變化值 00vm測(cè)定：形狀規(guī)則，直測(cè)定：形狀規(guī)則，直接量尺寸，不規(guī)則，接量尺寸，不規(guī)則，排液置換，表面涂臘。排液置換，表面涂臘。土木工程材料土木工程材料3 3、堆積密度（松散容重）、堆積

13、密度（松散容重） 定義定義：散粒材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。：散粒材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。測(cè)定測(cè)定：包含了顆粒之間的空隙：包含了顆粒之間的空隙特點(diǎn)：變化值特點(diǎn)：變化值 00vm含物質(zhì)顆粒固體及含物質(zhì)顆粒固體及其閉口、開(kāi)口孔隙其閉口、開(kāi)口孔隙體積及顆粒間空隙體積及顆粒間空隙體積體積自然堆積密度：散粒材料的堆積方式松散自然堆積密度：散粒材料的堆積方式松散緊密堆積密度：散粒材料搗實(shí)的堆積方式緊密堆積密度：散粒材料搗實(shí)的堆積方式土木工程材料土木工程材料材料名稱 密 度g/cm3 表觀密度g/cm3 堆積密度g/cm3 鋼 材 7.85松 木 1.550.40 0.80水 泥 2.80

14、3.20900 1300砂 2.662.651450 1650碎石（石灰石） 2.60 2.802.601400 1700普通混凝土 2.601.95 2.50普通黏土磚 2.6016.0 1.90常用材料的密度、表觀密度，堆積密度常用材料的密度、表觀密度，堆積密度土木工程材料土木工程材料二、密實(shí)度二、密實(shí)度 孔隙率孔隙率 空隙率空隙率 填充率填充率 1 1、密實(shí)度：密實(shí)度：材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度（物質(zhì)占比例）（物質(zhì)占比例）2 2、孔隙率：孔隙率：孔隙的多少孔隙的多少（孔隙所占比例（孔隙所占比例）%100*)1 (%100*000vvvppvvd1%100

15、*%100*00土木工程材料土木工程材料二、密實(shí)度二、密實(shí)度 孔隙率孔隙率 空隙率空隙率 填充率填充率3 3、空隙率空隙率：散粒材料在某堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占：散粒材料在某堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比率的比率 pp反映了散粒材料的顆?；ハ嗵畛涞拿軐?shí)程度反映了散粒材料的顆?；ハ嗵畛涞拿軐?shí)程度 4 4、填充率填充率：散粒材料在某堆積體積中被顆粒填充的程度：散粒材料在某堆積體積中被顆粒填充的程度%100*)1 (%100*000000vvvvvps1%100*%100*0000pvvd空隙率考慮的是材料顆料間的空隙，這對(duì)空隙率考慮的是材料顆料間的空隙，這對(duì)填充和粘結(jié)填充和粘結(jié)散

16、粒材料時(shí)，散粒材料時(shí)，研究散粒狀材料的研究散粒狀材料的空隙結(jié)構(gòu)和計(jì)算膠結(jié)材料空隙結(jié)構(gòu)和計(jì)算膠結(jié)材料的需要量十分重要的需要量十分重要 土木工程材料土木工程材料三、材料與水有關(guān)的性質(zhì)三、材料與水有關(guān)的性質(zhì) q1 1、親水性、憎水性（疏水性）、親水性、憎水性（疏水性）q2 2、材料的含水狀態(tài)、材料的含水狀態(tài)q3 3、材料的吸水性與吸濕性、材料的吸水性與吸濕性q4 4、材料的耐水性、材料的耐水性 q5 5、材料的抗?jié)B性、材料的抗?jié)B性 q6 6、材料的抗凍性、材料的抗凍性 材料與水接觸時(shí)由于水在固體表面潤(rùn)濕狀態(tài)不同，表現(xiàn)為親水與憎材料與水接觸時(shí)由于水在固體表面潤(rùn)濕狀態(tài)不同，表現(xiàn)為親水與憎水兩種不同的性質(zhì)

17、；材料在潮濕空氣中或水中吸收水分的性質(zhì)，分水兩種不同的性質(zhì)；材料在潮濕空氣中或水中吸收水分的性質(zhì)，分別稱為吸濕性與吸水性；材料耐水性指材料長(zhǎng)期在水的作用下不破別稱為吸濕性與吸水性；材料耐水性指材料長(zhǎng)期在水的作用下不破壞、強(qiáng)度不明顯下降的性質(zhì)；抗?jié)B性指材料抵抗壓力水不滲透的性壞、強(qiáng)度不明顯下降的性質(zhì)；抗?jié)B性指材料抵抗壓力水不滲透的性質(zhì)；抗凍性指材料在含水狀態(tài)下能忍受多次凍融循環(huán)而不破壞，強(qiáng)質(zhì)；抗凍性指材料在含水狀態(tài)下能忍受多次凍融循環(huán)而不破壞，強(qiáng)度也不顯著下降的性質(zhì)。度也不顯著下降的性質(zhì)。 土木工程材料土木工程材料1 1、材料的親水性與憎水性、材料的親水性與憎水性1 1、親水性與憎水性、親水性與

18、憎水性：當(dāng)材料與水接當(dāng)材料與水接觸時(shí)，有些材料能被水潤(rùn)濕，有些觸時(shí)，有些材料能被水潤(rùn)濕，有些材料則不能被水潤(rùn)濕，前者稱材料材料則不能被水潤(rùn)濕，前者稱材料具有親水性，后者稱具有憎水性。具有親水性，后者稱具有憎水性。 潤(rùn)濕邊角潤(rùn)濕邊角：材料被水濕潤(rùn)的情況可：材料被水濕潤(rùn)的情況可用潤(rùn)濕邊角用潤(rùn)濕邊角表示。當(dāng)材料與水接表示。當(dāng)材料與水接觸時(shí)，在材料、水以及空氣三相的觸時(shí)，在材料、水以及空氣三相的交點(diǎn)處，作沿水滴表面的切線，此交點(diǎn)處，作沿水滴表面的切線，此切線與材料和水接觸面的夾角切線與材料和水接觸面的夾角，稱為潤(rùn)濕邊角稱為潤(rùn)濕邊角 越小越小，材料親水性越強(qiáng)，材料親水性越強(qiáng)，越易被水濕潤(rùn)越易被水濕潤(rùn)=0

19、=0時(shí)時(shí)，表示材料完全被水，表示材料完全被水濕潤(rùn)濕潤(rùn)（）親水性材料；（）憎水性材料土木工程材料土木工程材料1 1、材料的親水性與憎水性、材料的親水性與憎水性親水性材料親水性材料：當(dāng)當(dāng)9090時(shí)，材料表面吸附水，材料能被水潤(rùn)濕而時(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。表現(xiàn)出親水性，這種材料稱親水性材料。 例如：磚、木、混凝土等。例如：磚、木、混凝土等。憎水性材料憎水性材料：當(dāng)：當(dāng)9090時(shí)，材料表面不吸附水，此稱憎水性材料。時(shí)，材料表面不吸附水，此稱憎水性材料。 例如：瀝青、石蠟等。例如：瀝青、石蠟等。 當(dāng)當(dāng)= 0= 0時(shí)，表明材料完全被水潤(rùn)濕，稱為鋪展。時(shí)，表明

20、材料完全被水潤(rùn)濕，稱為鋪展。土木工程材料土木工程材料2 2、材料的含水狀態(tài)（、材料的含水狀態(tài)（親水性材料親水性材料）(a)(a)干燥狀態(tài)干燥狀態(tài)- -材料的孔隙中不含水或含水極微材料的孔隙中不含水或含水極微(b)(b)氣干狀態(tài)氣干狀態(tài)- -材料的孔隙中所含水與大氣濕度相平衡材料的孔隙中所含水與大氣濕度相平衡(c)(c)飽和面干飽和面干- -材料表面干燥，而孔隙中充滿水達(dá)到飽和材料表面干燥，而孔隙中充滿水達(dá)到飽和(d)(d)濕潤(rùn)狀態(tài)濕潤(rùn)狀態(tài)- -材料不僅孔隙中含水飽和材料不僅孔隙中含水飽和, ,而且表面上為水濕潤(rùn)附有一層水膜而且表面上為水濕潤(rùn)附有一層水膜基本含水狀態(tài)：基本含水狀態(tài)：土木工程材料土

21、木工程材料3 3、材料的吸濕性和吸水性、材料的吸濕性和吸水性1 1）吸濕性：吸濕性：用含水率表示用含水率表示親水材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。親水材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。 還濕性：還濕性：親水材料在干燥空氣中放出所含水分的性質(zhì)。親水材料在干燥空氣中放出所含水分的性質(zhì)。含水率含水率%100*ggshmmmwl影響材料含水率的因素：環(huán)境的溫度和濕度影響材料含水率的因素：環(huán)境的溫度和濕度l平衡含水率：材料中所含水分與環(huán)境溫度所對(duì)應(yīng)的濕度相平衡時(shí)平衡含水率：材料中所含水分與環(huán)境溫度所對(duì)應(yīng)的濕度相平衡時(shí)的含水率的含水率材料在吸濕狀態(tài)下的重量材料在吸濕狀態(tài)下的重量 材料在干燥狀態(tài)下的重量材料在干

22、燥狀態(tài)下的重量 土木工程材料土木工程材料3 3、材料的吸濕性和吸水性、材料的吸濕性和吸水性2 2）吸水性：材料在水中吸水的性質(zhì)。）吸水性：材料在水中吸水的性質(zhì)。用吸水率表示吸水性：質(zhì)量吸水率、體積吸水率用吸水率表示吸水性：質(zhì)量吸水率、體積吸水率質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率：材料吸水飽和時(shí)，吸收的水分質(zhì)量占材料干燥時(shí)：材料吸水飽和時(shí)，吸收的水分質(zhì)量占材料干燥時(shí)質(zhì)量的百分率：質(zhì)量的百分率：%100*ggbmmmmw體積吸水率體積吸水率：材料吸水飽和時(shí)，吸收的水分體積占材料干燥：材料吸水飽和時(shí)，吸收的水分體積占材料干燥時(shí)體積的百分率：時(shí)體積的百分率：0*mvww%100*1*0wgbvvmmw質(zhì)量吸水率與體

23、積吸水率關(guān)系：質(zhì)量吸水率與體積吸水率關(guān)系：土木工程材料土木工程材料3 3、材料的吸濕性和吸水性、材料的吸濕性和吸水性 材料的吸水性與材料的材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征孔隙率和孔隙特征有關(guān)。對(duì)于細(xì)有關(guān)。對(duì)于細(xì)微連通孔隙，孔隙率愈大，則吸水率愈大。閉口孔隙水分不能微連通孔隙，孔隙率愈大，則吸水率愈大。閉口孔隙水分不能進(jìn)去，而開(kāi)口大孔雖然水分易進(jìn)入，但不能存留，只能潤(rùn)濕孔進(jìn)去，而開(kāi)口大孔雖然水分易進(jìn)入，但不能存留，只能潤(rùn)濕孔壁，所以吸水率仍然較小。壁，所以吸水率仍然較小。各種材料的吸水率很不相同，差異很大各種材料的吸水率很不相同，差異很大q如花崗巖的吸水率只有如花崗巖的吸水率只有0.50.5

24、-0.7-0.7q混凝土的吸水率為混凝土的吸水率為2 2-3-3q粘土磚的吸水率達(dá)粘土磚的吸水率達(dá)8 8-20-20q木材的吸水率可超過(guò)木材的吸水率可超過(guò)100100材料的材料的吸水性與什么有關(guān)？吸水性與什么有關(guān)？土木工程材料土木工程材料4 4、材料的耐水性、材料的耐水性定義定義：材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不被破壞，強(qiáng)度也無(wú)明顯：材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不被破壞，強(qiáng)度也無(wú)明顯下降的性質(zhì)。下降的性質(zhì)。軟化系數(shù)：軟化系數(shù)：gbrffkqk kr r 在在0-10-1之間之間q耐水材料：耐水材料：k kr r 0.850.85 q鋼材、玻璃、瀝青鋼材、玻璃、瀝青 k kr r =1 =1黏土黏土k kr

25、r =0 =0q要求：長(zhǎng)期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)要求：長(zhǎng)期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu) k kr r 0.850.85q用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)：用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)： k kr r 0.75 0.75k kr r = =材料吸水飽和后的抗壓強(qiáng)度材料吸水飽和后的抗壓強(qiáng)度/ /材料干燥時(shí)的抗壓強(qiáng)度材料干燥時(shí)的抗壓強(qiáng)度土木工程材料土木工程材料5 5、材料的抗?jié)B性、材料的抗?jié)B性定義：定義：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)athqdk 影響因素：影響因素： 孔隙率及孔隙特征孔隙率及孔隙特征開(kāi)口的連通大孔越多開(kāi)口的連通大孔越多抗?jié)B性越差抗?jié)B性越差閉口孔隙率大的材料閉口孔隙率大的

26、材料抗?jié)B性仍可良好抗?jié)B性仍可良好抗?jié)B等級(jí)抗?jié)B等級(jí): :以規(guī)定的時(shí)間在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所能承受的最大水壓力以規(guī)定的時(shí)間在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所能承受的最大水壓力（mpampa）來(lái)確定，）來(lái)確定，材料可以抵抗材料可以抵抗0.2mpa0.2mpa、0.4mpa0.4mpa、0.6mpa0.6mpa水壓力：水壓力：2p4p6p滲透系數(shù)滲透系數(shù)一定厚度的材料，在一定水壓力下，在一定厚度的材料，在一定水壓力下，在單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)單位面積的水量單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)單位面積的水量 抗?jié)B性是決定材料耐抗?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標(biāo)久性的主要指標(biāo)土木工程材料土木工程材料6 6、材料的抗凍性、材料的抗凍性定義定義：材料在吸水飽和

27、狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破環(huán)，：材料在吸水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破環(huán)，強(qiáng)度不明顯降低的性質(zhì)。強(qiáng)度不明顯降低的性質(zhì)。抗凍標(biāo)號(hào)（抗凍標(biāo)號(hào)（fnfn）：）：混凝土混凝土f50f50含義含義：混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件經(jīng)混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件經(jīng)28d28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后，浸水標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后，浸水4d4d吸水飽吸水飽和和, , 在在-15c-15co o- -20c- -20co o條件下凍條件下凍6h,6h,在在10-2010-20o oc c水中融水中融6h6h，一凍，一凍一融為一次凍融，經(jīng)一融為一次凍融，經(jīng)5050次的凍融循環(huán)后，質(zhì)量損失不大于次的凍融循環(huán)后，質(zhì)量損失不大于5%5%，強(qiáng)度損失不超過(guò)強(qiáng)度損

28、失不超過(guò)25%25%也無(wú)明顯損壞和剝落，則該混凝土達(dá)到也無(wú)明顯損壞和剝落，則該混凝土達(dá)到f50f50。凍融破壞凍融破壞：材料吸水后，在負(fù)溫度下，水在毛細(xì)管內(nèi)結(jié)冰，體積膨：材料吸水后，在負(fù)溫度下，水在毛細(xì)管內(nèi)結(jié)冰，體積膨脹約脹約9 9，冰的動(dòng)脹壓力造成材料的內(nèi)應(yīng)力，使材料遭到局，冰的動(dòng)脹壓力造成材料的內(nèi)應(yīng)力，使材料遭到局部破壞，隨著冰凍、融化的循環(huán)作用，對(duì)材料的破壞加劇，部破壞，隨著冰凍、融化的循環(huán)作用，對(duì)材料的破壞加劇，這種破壞即為凍融破壞。這種破壞即為凍融破壞。25f50f100f土木工程材料土木工程材料討論：材料與水有關(guān)的性質(zhì)主要和哪些因素有關(guān)？討論：材料與水有關(guān)的性質(zhì)主要和哪些因素有關(guān)？

29、1 1、材料中所吸水分是通過(guò)開(kāi)口孔隙吸入的，故開(kāi)口孔隙率愈大，則材料、材料中所吸水分是通過(guò)開(kāi)口孔隙吸入的，故開(kāi)口孔隙率愈大，則材料的吸水量愈多。材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。的吸水量愈多。材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。2 2、材料的吸濕性隨空氣的濕度和環(huán)境溫度的變化而改變，當(dāng)空氣濕度較、材料的吸濕性隨空氣的濕度和環(huán)境溫度的變化而改變，當(dāng)空氣濕度較大且溫度較低時(shí)，材料的含水率就大，反之則小。大且溫度較低時(shí)，材料的含水率就大，反之則小。3 3、材料的抗?jié)B性與材料內(nèi)部的孔隙率特別是開(kāi)口孔隙率有關(guān)，開(kāi)口孔隙、材料的抗?jié)B性與材料內(nèi)部的孔隙率特別是開(kāi)口孔隙率有關(guān)，開(kāi)口孔隙率越大，大

30、孔含量越多，則抗?jié)B性越差。材料的抗?jié)B性還與材料的憎水率越大，大孔含量越多，則抗?jié)B性越差。材料的抗?jié)B性還與材料的憎水性和親水性有關(guān)，憎水性材料的抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料。性和親水性有關(guān)，憎水性材料的抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料。4 4、材料的抗凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。、材料的抗凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。5 5、從外界條件來(lái)看，材料受凍融破壞的程度，與凍融溫度、結(jié)冰速度、從外界條件來(lái)看，材料受凍融破壞的程度，與凍融溫度、結(jié)冰速度、凍融頻繁程度等因素有關(guān)。環(huán)境溫度愈低、降溫愈快、凍融愈頻繁，則凍融頻繁程度等因素有關(guān)。環(huán)境溫度愈低、降溫愈快、凍融愈頻繁，則材料受凍破壞愈嚴(yán)重。材料的凍

31、融破壞作用是從外表面開(kāi)始產(chǎn)生剝落，材料受凍破壞愈嚴(yán)重。材料的凍融破壞作用是從外表面開(kāi)始產(chǎn)生剝落，逐漸向內(nèi)部深入發(fā)展。逐漸向內(nèi)部深入發(fā)展。 土木工程材料土木工程材料四、材料的熱工性質(zhì)四、材料的熱工性質(zhì) 1 1、熱容性熱容性 2 2、導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 3 3、熱變形性熱變形性 4 4、耐燃性、耐燃性材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量是設(shè)計(jì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻體、屋蓋）材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量是設(shè)計(jì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻體、屋蓋）進(jìn)進(jìn)行熱工計(jì)算時(shí)的重要參數(shù)，行熱工計(jì)算時(shí)的重要參數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較大的建筑材料，以使建筑物保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。同時(shí)，導(dǎo)熱系大的建筑材料，以使

32、建筑物保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。同時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)也是工業(yè)窯爐熱工計(jì)算和確定冷藏庫(kù)絕熱層厚度時(shí)的重要數(shù)據(jù)。數(shù)也是工業(yè)窯爐熱工計(jì)算和確定冷藏庫(kù)絕熱層厚度時(shí)的重要數(shù)據(jù)。 材料的熱容材料的熱容指材料在溫度變化時(shí)吸收和放出熱量的能力。指材料在溫度變化時(shí)吸收和放出熱量的能力。導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性指當(dāng)材料兩側(cè)有溫度差時(shí)熱量由高溫側(cè)向低溫側(cè)傳遞的能指當(dāng)材料兩側(cè)有溫度差時(shí)熱量由高溫側(cè)向低溫側(cè)傳遞的能力，用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表示。力，用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表示。熱變形性熱變形性: :指材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化指材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化耐燃性耐燃性指材料對(duì)火焰和高溫度抵抗能力。指材料對(duì)火焰和高溫度抵抗能力。土木工程材料土木工程材料1 1、熱容

33、性熱容性熱容量熱容量是指材料受熱時(shí)吸收熱量和冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。是指材料受熱時(shí)吸收熱量和冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。用熱容量來(lái)比較材料用熱容量來(lái)比較材料熱容性差別熱容性差別材料的比熱，材料的比熱，kjkj(kg(kgk)k)。 材料受熱或冷卻前后材料受熱或冷卻前后的溫度差，的溫度差，k k 材料的熱容量，材料的熱容量，kj kj 材料的質(zhì)量，材料的質(zhì)量，kg kg 材料材料比熱比熱的物理意義是指的物理意義是指1kg1kg重重的材料，在溫度每改變的材料，在溫度每改變1k1k時(shí)所時(shí)所吸收或放出的熱量。用公式表吸收或放出的熱量。用公式表示為示為 土木工程材料土木工程材料2 2、導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系

34、數(shù)的物理意義是：厚度為的物理意義是：厚度為1m1m的材料，當(dāng)溫度每改變的材料，當(dāng)溫度每改變1k1k時(shí)，時(shí)，在在lhlh時(shí)間內(nèi)通過(guò)時(shí)間內(nèi)通過(guò)1m1m2 2面積的熱量。用公式表示為面積的熱量。用公式表示為 ：當(dāng)材料兩側(cè)存在溫度差時(shí)，熱量將由溫度高的一側(cè)、通過(guò)材料傳遞當(dāng)材料兩側(cè)存在溫度差時(shí)，熱量將由溫度高的一側(cè)、通過(guò)材料傳遞到溫度低的一側(cè)，材料的這種傳導(dǎo)熱量的能力，稱為到溫度低的一側(cè)，材料的這種傳導(dǎo)熱量的能力，稱為導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性。材料的導(dǎo)熱性可用導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性可用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)表示系數(shù)來(lái)表示 材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，表示其絕熱性能愈好。各種材料的導(dǎo)熱系材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，表示其絕熱性能愈好。各種材料的導(dǎo)熱系

35、數(shù)差別很大，數(shù)差別很大，工程中通常把工程中通常把0.23 w0.23 w(m(mk)k)的材料稱為絕熱材的材料稱為絕熱材料。料。 材料的導(dǎo)熱系數(shù)，材料的導(dǎo)熱系數(shù)，w/w/（m mk k）a a 材料的厚度，材料的厚度，m zm z- -傳熱時(shí)間，傳熱時(shí)間，h h a a 材料傳熱的面積，材料傳熱的面積，m m2 2；土木工程材料土木工程材料材料名稱材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)w/(mw/(mk)k)比熱比熱j/(gj/(gk)k)鋼鋼55550.460.46銅銅3703700.380.38花崗巖花崗巖3.493.490.920.92普通混凝土普通混凝土28280.880.88水泥砂漿水泥砂漿0.9

36、30.930.840.84普通粘土磚普通粘土磚0.810.810.840.84粘土空心磚粘土空心磚0.640.640.920.92松木松木0.170.170.350.352.512.51泡沫塑料泡沫塑料0.030.031.301.30冰冰2.202.202.052.05水水0.600.604.194.19靜止空氣靜止空氣0.0250.025 常用土木工程材料的熱工性質(zhì)指標(biāo)常用土木工程材料的熱工性質(zhì)指標(biāo)土木工程材料土木工程材料3 3、熱變形性熱變形性用線膨脹系數(shù)表示熱變形性：用線膨脹系數(shù)表示熱變形性：熱變形性熱變形性: :指材料在溫度變化指材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化時(shí)的尺寸變化)(12ttlla

37、4 4、耐燃性、耐燃性：材料對(duì)火焰和高溫度的抵抗能力稱為材料的耐燃性，：材料對(duì)火焰和高溫度的抵抗能力稱為材料的耐燃性，是影響建筑物防火、建筑結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)的一項(xiàng)因素。是影響建筑物防火、建筑結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)的一項(xiàng)因素?？砂呀ㄖ牧戏譃槿悾嚎砂呀ㄖ牧戏譃槿悾悍侨紵牧希悍侨紵牧希涸诳諝庵惺艿交馃蚋邷馗邿嶙饔貌黄鸹?、不碳化、在空氣中受到火燒或高溫高熱作用不起火、不碳化、不微燃的材料，如鋼鐵、磚、石等。不微燃的材料，如鋼鐵、磚、石等。 難燃材料：難燃材料：在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時(shí)難起火、難微燃、在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時(shí)難起火、難微燃、難碳化，當(dāng)火源移走后，已有的燃燒或微燃立即停止的

38、材料，如經(jīng)難碳化，當(dāng)火源移走后，已有的燃燒或微燃立即停止的材料，如經(jīng)過(guò)防火處理的木材和刨花板。過(guò)防火處理的木材和刨花板。可燃材料：可燃材料：在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時(shí)立即起火或微燃，在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時(shí)立即起火或微燃，且火源移走后仍繼續(xù)燃燒的材料，如木材。且火源移走后仍繼續(xù)燃燒的材料，如木材。 土木工程材料土木工程材料2.32.3材料的力學(xué)性質(zhì)材料的力學(xué)性質(zhì) 本節(jié)共討論以下四個(gè)問(wèn)題本節(jié)共討論以下四個(gè)問(wèn)題一、材料的強(qiáng)度一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度理論強(qiáng)度二、材料的的彈性與塑性二、材料的的彈性與塑性 三、材料的脆性與韌性三、材料的脆性與韌性 四、材料的

39、硬度和耐磨性四、材料的硬度和耐磨性 材料的力學(xué)性質(zhì)指材料在外力材料的力學(xué)性質(zhì)指材料在外力作用下所引起的變化的性質(zhì)。作用下所引起的變化的性質(zhì)。這些變化包括材料的變形和破這些變化包括材料的變形和破壞。材料的變形指在外力的作壞。材料的變形指在外力的作用下，材料通過(guò)形狀的改變來(lái)用下，材料通過(guò)形狀的改變來(lái)吸收能量。吸收能量。 土木工程材料土木工程材料一、材料的強(qiáng)度一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度理論強(qiáng)度1 1、強(qiáng)度：在外力作用下，材料抵抗破壞的能力強(qiáng)度：在外力作用下，材料抵抗破壞的能力 材料在外力作用下破環(huán)時(shí)能承受的最大應(yīng)力。材料在外力作用下破環(huán)時(shí)能承受的最大應(yīng)力。aff( ()

40、 )抗壓抗壓( () )抗拉抗拉( () )抗彎抗彎( () )抗剪抗剪223bhflf2bhflf抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度：土木工程材料土木工程材料影響材料強(qiáng)度的因素影響材料強(qiáng)度的因素自身因素自身因素q 材料的組成和結(jié)構(gòu)材料的組成和結(jié)構(gòu) q 材料的孔隙率材料的孔隙率q 含水率含水率q 試件尺寸大小試件尺寸大小q 受力形式和受力方向受力形式和受力方向q 試件表面平整度等試件表面平整度等土木工程材料土木工程材料材材 料料抗抗 壓壓抗抗 拉拉抗抗 彎彎花崗巖花崗巖100100 2502505 5 8 810 10 14 14普通黏土磚普通黏土磚7.

41、5 7.5 30 301.6 1.6 4.0 4.0普通混凝土普通混凝土7.5 7.5 60 601 1 9 9松木（順紋）松木（順紋）30 30 50 5080 80 120 12060 60 100 100建筑鋼材建筑鋼材240 240 1500 1500240 240 1500 1500常用材料的強(qiáng)度（常用材料的強(qiáng)度（mpa）土木工程材料土木工程材料一、材料的強(qiáng)度一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度理論強(qiáng)度2 2、強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)：材料按其強(qiáng)度的大小分為若干不同的等級(jí)（標(biāo)號(hào)）：材料按其強(qiáng)度的大小分為若干不同的等級(jí)（標(biāo)號(hào)）劃分等級(jí)的作用：劃分等級(jí)的作用：（1 1）掌握材

42、料性質(zhì)，合理選用材料）掌握材料性質(zhì)，合理選用材料（2 2）正確進(jìn)行設(shè)計(jì)）正確進(jìn)行設(shè)計(jì)（3 3）控制工程質(zhì)量等）控制工程質(zhì)量等混凝土：混凝土：c15 c20 c25 c30 c35 c40c15 c20 c25 c30 c35 c40 c45 c50 c55 c60 c65 c70 c75 c80 c45 c50 c55 c60 c65 c70 c75 c80土木工程材料土木工程材料一、材料的強(qiáng)度一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度理論強(qiáng)度3 3、材料的比強(qiáng)度：?jiǎn)挝惑w積重量的材料強(qiáng)度，即材料的強(qiáng)度與其、材料的比強(qiáng)度：?jiǎn)挝惑w積重量的材料強(qiáng)度，即材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比。表觀密

43、度之比。優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)具有較高的比強(qiáng)度（優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)具有較高的比強(qiáng)度（mpacmmpacm3 3/g/g） 衡量材料是否衡量材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)的指標(biāo)玻璃增強(qiáng)塑料：玻璃增強(qiáng)塑料：450/2=225450/2=225高強(qiáng)度鋼絲：高強(qiáng)度鋼絲：1100/7.85=1401100/7.85=140普通混凝土普通混凝土:40/2.4=17:40/2.4=17輕骨料混凝土輕骨料混凝土:40/1.8=22:40/1.8=22燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚:15/1.7=9:15/1.7=9土木工程材料土木工程材料一、材料的強(qiáng)度一、材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí) 比強(qiáng)度比強(qiáng)度 理論強(qiáng)度理論強(qiáng)度4 4、

44、理論強(qiáng)度：、理論強(qiáng)度：從材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理論上來(lái)分析材料所能承受從材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理論上來(lái)分析材料所能承受的最大應(yīng)力的最大應(yīng)力 實(shí)際強(qiáng)度：實(shí)際強(qiáng)度：通過(guò)試驗(yàn)實(shí)際測(cè)定的通過(guò)試驗(yàn)實(shí)際測(cè)定的例：材料的理論抗拉強(qiáng)度公式：例：材料的理論抗拉強(qiáng)度公式：ftft：理論抗拉強(qiáng)度：理論抗拉強(qiáng)度 papae e：彈性模量：彈性模量n/mn/m2 2r r：固體表面能：固體表面能d d：原子間距離，平均：原子間距離，平均 2 210-10-1010m m材料的理論強(qiáng)度材料的理論強(qiáng)度 實(shí)際強(qiáng)度實(shí)際強(qiáng)度derft鋼鋼: :理論強(qiáng)度理論強(qiáng)度3000mpa 3000mpa 碳素鋼：碳素鋼：400mpa 400mpa 高強(qiáng)度鋼絲

45、：高強(qiáng)度鋼絲：1800mpa1800mpa土木工程材料土木工程材料二、材料的彈性和塑性二、材料的彈性和塑性（使用時(shí)受力性質(zhì)）（使用時(shí)受力性質(zhì)） 1 1、彈性、彈性：這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（瞬時(shí)變形）這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（瞬時(shí)變形）2 2、塑性、塑性：這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形（永久變形）這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形（永久變形）（a a）彈性變形曲線）彈性變形曲線 （b b）塑性變形曲線）塑性變形曲線 實(shí)際上，單純的實(shí)際上，單純的彈性材料是沒(méi)有彈性材料是沒(méi)有的，大多數(shù)材料的，大多數(shù)材料在受力不大的情在受力不大的情況下表現(xiàn)為彈性，況下表現(xiàn)為彈性，受力超過(guò)一定限受力超過(guò)一定限

46、度后則表現(xiàn)為塑度后則表現(xiàn)為塑性，所以可稱之性，所以可稱之為為彈塑性材料彈塑性材料。 土木工程材料土木工程材料三、材料的脆性與韌性三、材料的脆性與韌性（破壞時(shí)的性質(zhì)）（破壞時(shí)的性質(zhì)）1 1、脆性：、脆性：材料受力達(dá)到一定程度，突然發(fā)生破壞，且破壞時(shí)無(wú)明材料受力達(dá)到一定程度，突然發(fā)生破壞，且破壞時(shí)無(wú)明顯塑性變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。顯塑性變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。 脆性特點(diǎn)：受力達(dá)到破壞荷載值時(shí)變形值很小，不利于受震動(dòng)沖脆性特點(diǎn)：受力達(dá)到破壞荷載值時(shí)變形值很小，不利于受震動(dòng)沖擊，擊，抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度2 2、韌性、韌性（沖擊韌性）（沖擊韌性） ：在沖擊、震動(dòng)荷載作用下，材料能

47、吸收較：在沖擊、震動(dòng)荷載作用下，材料能吸收較大能量，同時(shí)也能產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性質(zhì)。大能量，同時(shí)也能產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性質(zhì)。例如：硅、石材、陶瓷、玻璃。例如：硅、石材、陶瓷、玻璃。例：吊車梁、橋梁、路面等結(jié)構(gòu)具有很好的沖擊韌性例：吊車梁、橋梁、路面等結(jié)構(gòu)具有很好的沖擊韌性土木工程材料土木工程材料四、材料的硬度和耐磨性四、材料的硬度和耐磨性 1 1硬度硬度: :是指材料表面抵抗硬物壓入或刻劃的能力。反映了材料的是指材料表面抵抗硬物壓入或刻劃的能力。反映了材料的耐磨性和加工的難易程度。耐磨性和加工的難易程度。 測(cè)量方法：測(cè)量方法：壓入法，刻劃法。壓入法，刻劃法。壓入法：壓入法：常用測(cè)定金屬材料等的硬度，根據(jù)壓痕的面積或常用測(cè)定金屬材料等的硬度，根據(jù)壓痕的面積或 深度測(cè)深度測(cè)定材料硬度。定材料硬度?？虅澐ǎ嚎虅澐ǎ河糜捕炔煌牟牧蠈?duì)被測(cè)材料的表面進(jìn)行刻劃，通過(guò)它們用硬度不同的材料對(duì)被測(cè)