建筑工程材料第一章

建筑工程材料第一章第一頁，共二十九頁，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)材料的力學性質(zhì)第三節(jié)材料的其他性質(zhì)第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日第一節(jié)材料的基本物理性質(zhì)密度

表觀密度

堆積密度

密實度

孔隙率

空隙率Back第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日定義:

指材料在絕對密實狀態(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-材料在絕對密實狀態(tài)下的體積(cm3)圖1.1.1密度測量儀器密度第四頁，共二十九頁，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)下的體積表觀密度Back第五頁，共二十九頁，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，共二十九頁，2022年，8月28日圖1.1.2材料的體積示意圖Back第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日密實度定義：材料體積中固體物質(zhì)充實的程度。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，共二十九頁，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，共二十九頁，2022年，8月28日②孔隙分類（1）連通孔和封閉孔（2）按孔隙尺寸大小可分為粗孔、細孔和微孔。

孔隙及其對材料性能的影響

①孔隙率與密實度的關(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，共二十九頁，2022年，8月28日孔隙對材料性能的影響

空隙率與強度的關(guān)系見右圖：隨著孔隙率增大，表觀密度提高，吸水率降低，強度和耐久性提高。吸水率強度耐久性表觀密度孔隙率圖1.1.4孔隙對材料性能的影響B(tài)ack第十一頁，共二十九頁，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，共二十九頁，2022年，8月28日第二節(jié)材料的力學性質(zhì)

強度

彈性和塑性脆性和韌性Back第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日定義：

強度指材料抵抗外力作用下產(chǎn)生破壞的能力。

強度分類及公式:強度第十四頁，共二十九頁，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，共二十九頁，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ob—塑性變形第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日脆性：材料受外力達到一定程度后突然破壞,破壞時無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第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日韌性：在沖擊外力和震動荷載作用下,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：有較高的抗拉和抗壓等強度。鋼材以抗拉強度極限劃分等級。利用之可制備復(fù)合材料。

脆性與韌性Back第十八頁，共二十九頁，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，共二十九頁，2022年，8月28日

定義:指材料在空氣中與水接觸時能被水潤濕的性質(zhì),0°≤θ≤90°。具有親水性質(zhì)的材料稱為親水性材料，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不能被水潤濕的性質(zhì),90°≤θ≤180°具有這種性質(zhì)的材料稱為憎水性材料。隔熱及吸聲等多孔材料應(yīng)進行憎水處理，避免性能下降。

第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日圖材料潤濕角（θ）示意圖θ<90o

90°≤θ≤180°親水性和憎水性Back第二十一頁，共二十九頁，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：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數(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，共二十九頁，2022年，8月28日f1-材料在吸水飽和的狀態(tài)下的抗壓強度f2-材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強度

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)。指標與公式：吸濕性用含水率來表示，公式與吸水率相同。平衡含水率指與空氣中的濕度達到平衡時的含水率。定義：材料在長期飽和水作用下，不產(chǎn)生破壞，其強度也不明顯降低的性質(zhì)。指標：耐水性用軟化系數(shù)（Kp）表示。第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日定義材料在各種環(huán)境因素作用下，在長期使用過程中保持其性能穩(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、機械力等)、化學(大氣、光、酸、堿、鹽等作用)以及生物(細菌、昆蟲等)等方面的作用。耐久性是一個綜合性能，包括抵抗上述各類因素的長期作用。對砼材料，耐久性主要包括抗?jié)B性及抗凍性。耐久性第二十四頁，共二十九頁，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，共二十九頁，2022年，8月28日定義：抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。指標：

①滲透等級式中：W-滲水量；d-試件厚度；A-滲水面積；H-水頭差；t-滲水時間

②抗?jié)B等級(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，共二十九頁，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)，性能不嚴重降低的性質(zhì)。指標-抗凍等級：抗壓強度下降不超過25%，而且重量損失不超過5%時所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)F30-F300。抗凍性Back第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日第一章講課分析本章學時：講課2，實驗2主要內(nèi)容：材料的基本物理性質(zhì)、力學性質(zhì)、與水有關(guān)的性質(zhì)等。重點：掌握密度、表觀密度、堆積密度、孔隙率、密實度和空隙率、填充率的概念