第二基本性質(zhì)

第二基本性質(zhì)第1頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系-----成分相同，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)也不同。（一）結(jié)構(gòu)的分類微觀結(jié)構(gòu):反映材料內(nèi)部質(zhì)點在三維空間的排列情況。如：C金剛石－石墨SiO2石英－瑪瑙亞微觀結(jié)構(gòu):反映材料內(nèi)部顆粒的大小、形狀及分布。如：CaCO3大理巖（顯晶）－石灰?guī)r（隱晶）宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）:反映材料中不同組成材料的分布方式以及大的孔隙、裂紋的大小、分布等。如：普通塑料―泡沫塑料其中,孔隙與材料關(guān)系最密切,對性質(zhì)的影響也最大.第2頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）孔隙的分類1、按孔隙大小劃分微細(xì)孔隙→毛細(xì)孔隙→較粗大孔隙→粗大孔隙等。2、按孔隙形狀劃分球形孔隙、片狀孔隙、管狀孔隙、尖角孔隙等。3、按常壓下水能否進(jìn)入孔隙中開口孔隙（或連通孔隙）：常壓下水可以自由進(jìn)出。閉口孔隙（或封閉孔隙）：常壓下水不能自由進(jìn)出。結(jié)論：二者可以隨著水壓的改變發(fā)生轉(zhuǎn)化。第3頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月★★（三）孔隙對材料性質(zhì)的影響1、孔隙含量不同，性質(zhì)不同?？紫逗吭黾樱好芏取姸?、耐磨性、耐腐蝕性、耐水性、抗凍性、抗?jié)B性、耐久性降低；保溫性、吸聲性、吸水性、吸濕性提高。反之亦然。2、孔隙形狀不同，性質(zhì)不同。

開口孔隙多：吸聲、吸水、吸濕性好。閉口孔隙多：保溫隔熱好。3、結(jié)論孔隙大小、多少、形態(tài)影響材料的性質(zhì)，通過控制材料的孔隙，可以改善材料的性質(zhì)，滿足不同工程的需要。第4頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)材料結(jié)構(gòu)狀態(tài)的基本參數(shù)一、不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的密度1、密度:絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。（無孔、無水）

2、表現(xiàn)密度:

自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。（有孔、無水）

3、堆積密度：

散粒材料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。（有孔、有空、無水）

材料的絕干質(zhì)量，g或kg材料的體積，cm3或m3材料的密度，g/cm3或kg/m3第5頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、密實度與孔隙率――塊體材料（一）密實度自然狀態(tài)，材料體積內(nèi)固體物質(zhì)的充實程序－－密實度（二）孔隙率自然狀態(tài)，材料內(nèi)部所有孔隙體積占材料總體積的百分率.(或P=1－D)第6頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月三、空隙率――散粒材料散粒材料在自然堆積狀態(tài)下，顆粒間空隙的體積占材料總體積的百分率——空隙率。第7頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)一、材料的受力變形（一）彈性變形材料在外力作用下變形，外力取消后，完全恢復(fù)原狀。E越大，材料越不易變形。（二）塑性變形材料受力變形，外力取消后，保持變形后的形狀和尺寸，且不產(chǎn)生裂紋。（三）徐變恒定荷載下，材料隨時間緩慢增長產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形。第8頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、脆性與韌性1、脆性受荷載作用，材料在破壞前無明顯塑性變形，而發(fā)生突發(fā)性破壞的性質(zhì)。2、韌性在沖擊荷載作用下材料吸收能量產(chǎn)生一定變形，而不致被破壞的性質(zhì)。三、材料的強度1MPa=103KPa=106Pa1、概念：在外力作用下，材料抵抗破壞的能力。2、表示：以材料破壞,單位面積上承受的最大應(yīng)力值表示.

式中：f――材料的強度（MPa）

F――破壞荷載（N）

A――受荷面積（mm2）第9頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3、分類P13表2.34、強度等級（或標(biāo)號）材料按強度值的高低劃分為若干等級稱為標(biāo)號。如普通混凝土、磚、石材……。5、強度等級的應(yīng)用（1）同一種材料強度越大，抵抗破壞的能力越大，越不易被破壞。（2）不同的材料最好采用比強度：比強度是按單位質(zhì)量計算的材料強度。

－－衡量材料輕質(zhì)高強主要指標(biāo)。表2.4，將松木、低碳鋼、混凝土進(jìn)行比較。第10頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月四、硬度與耐磨性1、硬度材料抵抗硬物壓入、刻劃的能力。

（1）木材、鋼材、砼多采用鋼球壓入法測量

P168圖8.6（2）石材用刻劃法測定，分十級滑石石膏方解石螢石磷灰石正長石石英黃玉剛玉金剛石

12345678910第11頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月2、耐磨性材料表面抵抗磨損的能力。以磨損前后單位表面的質(zhì)量損失來表示。

B――磨損率，g/cm2

；

m0m1――材料磨損前后的質(zhì)量，g；

A――試件受磨損的面積，cm2；通常，硬度大的材料耐磨性較強，但不易加工。第12頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)與水有關(guān)性質(zhì)一、材料的親水性與憎水性1、現(xiàn)象水滴在不同的地面上，表現(xiàn)不同。潤濕角:通過s、l、g三態(tài)交點,沿水滴表面做切線的交角.P8圖2.32、判斷3、應(yīng)用第13頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、吸水性、吸濕性1、吸水性：材料在浸水狀態(tài)下吸入水分的能力。（1）質(zhì)量吸水率：材料吸水飽和時，吸入水分的質(zhì)量與干燥時材料質(zhì)量之比。（2）體積吸水率：材料吸水飽和時，吸入水分的體積與干燥時材料自然體積之比。2、吸濕性：材料自發(fā)吸收空氣中水分子的能力。第14頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）用含水率表示：空氣中，吸入空氣中水分的質(zhì)量與干燥時材料質(zhì)量之比?！?、材料含水對性質(zhì)的影響材料含水后：隔熱保溫性能↑↓；耐腐蝕性↑↓；表觀密度↑↓\堆積密度↑↓\密度↑↓；內(nèi)部組分之間結(jié)合力降低，其強度降低。三、耐水性1、含義材料長期在飽和水作用下而不破壞,其強度也不顯著降低的性質(zhì)。第15頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月2、表示方法

K軟>0.8－－耐水材料。

平板玻璃、密實塑料K軟≈1

花崗巖K軟＝0.99

K軟＝0~1砂巖K軟＝0.98

石灰?guī)rK軟＝0.97

紅磚K軟＝0.7-0.8

粘土K軟＝03、應(yīng)用（1）用于水中或潮濕環(huán)境的重要工程，要求K軟≥0.85.（2）受潮較輕或次要工程K軟≥0.75。（3）相同的結(jié)構(gòu)，江南要求K軟大些，西北要求K軟小些。第16頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月四、抗?jié)B性1、含義指材料抵抗壓力水或其它有壓液體滲透性質(zhì)。2、表示用抗?jié)B標(biāo)號（等級）表示。如砼P4、P6、P8、P10、P12，分別表示可抵抗0.4、0.6、0.8、1.0、1.2Mpa的壓力水，不透水。五、抗凍性1、含義指材料在吸水飽和狀態(tài)下，抵抗凍融循環(huán)作用，保持原有性質(zhì)的能力。2、材料受凍破壞原因：水結(jié)冰體積增大約9%。3、影響因素（1）材料的吸水飽和程度；（2）材料抵抗水結(jié)冰體積膨脹產(chǎn)生的壓力。第17頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)材料的熱性質(zhì)一、導(dǎo)熱性（一）含義材料傳導(dǎo)熱量的能力——導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱系數(shù)

Q—傳熱量（J）d—材料的厚度（m）T1-T2—材料兩側(cè)溫差（K）A—熱傳導(dǎo)面積（m2）t—傳熱的時間（s）入越小，隔熱保溫性越好。入≤0.175的材料稱絕熱材料。（二）影響因素1、材料的組成不同，導(dǎo)熱系數(shù)不同。第18頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月2、材料的孔隙率大小和孔隙類型（1）孔隙率大小不同，導(dǎo)熱系數(shù)不同。（2）孔隙類型不同，導(dǎo)熱系數(shù)不同。（3）孔隙大小不同，導(dǎo)熱系數(shù)不同。3、材料含水或含冰時，導(dǎo)熱系數(shù)增大。λ水=0.58w/m.kλ冰=2.2w/m.kλ空氣=0.023w/m.k水和冰的導(dǎo)熱系數(shù)分別是空氣的25倍和95倍，隔熱保溫差。λ第19頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、熱容量――材料對于外界溫度變化的敏感性1、幾個概念1）熱容量：材料加熱時吸收熱量，冷卻時放出熱量的性質(zhì)。2）比熱（容）：1g材料在溫度變化1℃時，吸收或放出的熱量多少。P12表2.23）熱容量值——比熱（容）×質(zhì)量熱容量值大，表示材料在吸收或放出較多的熱量時，其本身的溫度變化不大，室內(nèi)溫度穩(wěn)定性好，保溫好。2、應(yīng)用木房子－砼房子海洋性氣候－內(nèi)陸氣候第20頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)聲學(xué)性質(zhì)（P124）一、聲波作用于材料，分解（示意圖）第一部分反射，產(chǎn)生回音；第二部分傳給材料，由聲能轉(zhuǎn)化為動能、熱能；第三部分穿透材料，不隔音。二、吸聲性1、含義聲波穿透材料和被材料消耗的性質(zhì)稱為吸聲性。2、表示

α＞0.2－吸聲材料α－－材料的吸聲系數(shù)；E0－－傳遞給材料的全部聲能；E－－被材料吸收的聲能（第二部分＋第三部分）。

第21頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3、不同的材料，受到聲能的作用時，吸聲的形式不同?？紫?，將聲能→熱能，將聲音消耗掉。結(jié)論：多孔隙的材料，能將聲能較多地消耗掉，故常用的吸聲材料為多孔材料。4、應(yīng)用在音質(zhì)要求較高的場所，必須使用吸聲材料；噪聲大的廠房，為改善勞動條件，也應(yīng)使用吸聲材料。5、施工

（1）可以將吸聲材料直接安裝在內(nèi)墻或頂棚上；（2）也可采用空間吸聲體懸吊在頂棚下面。（3）也可采用穿孔吸聲板如鋁合金板、膠合板、纖維板、石膏板等，將其周邊固定在龍骨上，并在背后設(shè)置空氣層或充填多孔材料構(gòu)成。（4）簾幕吸聲體。采用通氣性好的紡織品，安裝在離墻面一定距離處，背后設(shè)置空氣層。對中、高頻吸聲效果好。第22頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、隔聲性――減少穿透材料的聲能隔聲分：隔絕空氣聲－－通過空氣傳播的聲音；隔絕固體聲－－通過撞擊、振動空氣傳播的聲音。1、隔絕空氣聲（1）隔聲機理隔聲服從質(zhì)量定律，即材料的密度越大，隔聲效果越好。（2）工程中采取的措施

①采用密度大的材料；②輕質(zhì)材料隔聲性較差，可以通過使用密實的材料將輕質(zhì)材料分割做成夾層結(jié)構(gòu)，達(dá)到隔聲的目的。2、隔絕固體聲（1）隔聲機理:通過柔性、彈塑性材料的變形減小撞擊聲。（2）工程中采取的措施

在材料的表面設(shè)置彈性面層如樓板上設(shè)木板、放置地毯.第23頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第七節(jié)材料的耐久性一、含義材料在使用時，受各種內(nèi)外因素及有害介質(zhì)的作用，能長久保持其原有性能的能力――耐久性。二、影響因素1、內(nèi)因（1）組成：材料的組分易溶于水或易與其它成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，耐久性差。（2）結(jié)構(gòu)：孔隙多尤其是開口孔隙多時,抗?jié)B性、抗凍性、耐水性都降低，其耐久性也差。2、外因物理作用：主要包括干濕的變化、溫度的變化和凍融等，引起材料的收縮和膨脹，降低耐久性。第24頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)作用：含酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶液或氣體，對材料的侵蝕，降低耐久性。生物作用：昆蟲、菌類等對材料的蛀蝕、腐蝕，使材料破壞，降低耐久性。3、普通建筑材料的破壞（1）磚、石料、混凝土等無機