《土木工程材料》 教案 第二章 土木工程材料的基本性質(zhì)_第1頁(yè)
《土木工程材料》 教案 第二章 土木工程材料的基本性質(zhì)_第2頁(yè)
《土木工程材料》 教案 第二章 土木工程材料的基本性質(zhì)_第3頁(yè)
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土木工程材料教案

課程信息課程名稱土木工程材料授課專業(yè)土木工程課程類型必修課公共課();專業(yè)基礎(chǔ)課();專業(yè)課(√);選修課限選課();任選課();專業(yè)拓展課()授課方式講授(√);實(shí)踐課(√);其它()考核方式考試();考查(√)課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)32學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)2學(xué)分學(xué)時(shí)分配理論課20時(shí);實(shí)踐課12學(xué)時(shí);教材名稱土木工程材料作者柯龍;董萌;趙影出版社西安電子科技大學(xué)出版社書號(hào)978-7-5606-6993-9出版時(shí)間2023.09班級(jí)課程名稱土木工程材料授課教師授課課時(shí)2學(xué)習(xí)課題土木工程材料的基本性質(zhì)教學(xué)基本要求對(duì)土木工程材料有一個(gè)總體的、全貌的了解。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)材料的物理性質(zhì),力學(xué)性質(zhì)的相關(guān)概念,表示方法及影響因素。土木工程材料的密度,與水有關(guān)的性質(zhì),強(qiáng)度,彈性,黏性與塑性。對(duì)砂石的表觀密度,堆積密度,吸水率和含水率進(jìn)行檢測(cè)。教學(xué)方法、手段案例導(dǎo)入法、講授法、小組討論法教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)導(dǎo)入——專題講解——問(wèn)題分析討論——練習(xí)——?dú)w納總結(jié)參考案例來(lái)自教材、相關(guān)參考書教具、教材教學(xué)課件PPT、教學(xué)錄像片

教師學(xué)期授課教案授課提綱及重難點(diǎn)分析教學(xué)方法設(shè)計(jì)時(shí)間分配及旁注2.1材料的組成與結(jié)構(gòu)2.1.1材料的組成材料的組成包括材料的化學(xué)組成、礦物組成和相組成。它不僅影響材料的化學(xué)穩(wěn)定性,而且也是決定材料物理及力學(xué)性質(zhì)的重要因素。1.化學(xué)組成化學(xué)組成指構(gòu)成材料的基本化合物或化學(xué)元素的種類和數(shù)量。當(dāng)材料與外界自然環(huán)境及各類物質(zhì)相接觸時(shí),它們之間必然要按照化學(xué)變化規(guī)律發(fā)生作用,如木材的腐蝕、鋼材的銹蝕等方面的性質(zhì)都是由材料的化學(xué)組成決定的。2.礦物組成無(wú)機(jī)非金屬材料中具有特定的晶體結(jié)構(gòu)和特定的物理力學(xué)性能的組織結(jié)構(gòu)稱為礦物。礦物組成即構(gòu)成材料的礦物種類和數(shù)量。材料中的天然石材、無(wú)機(jī)膠凝材料等,其礦物組成是決定材料性質(zhì)的主要因素。例如,硅酸鹽類的水泥主要由硅酸鈣、鋁酸鈣等熟料礦物組成,決定了水泥易水化成堿性凝膠體,具有凝結(jié)硬化的性能,同時(shí),當(dāng)水泥所含的熟料礦物不同或含量不同時(shí),又可形成各種不同性質(zhì)的水泥。3.相組成材料中具有相同物理、化學(xué)性質(zhì)的均勻部分稱為相。凡由兩相或兩相以上物質(zhì)組成的材料稱為復(fù)合材料。土木工程材料大多數(shù)是多相固體,可看作復(fù)合材料。例如,混凝土可認(rèn)為是骨料顆粒(骨料相)分散在水泥漿基體(基相)中所組成的兩相復(fù)合材料。復(fù)合材料的性質(zhì)與其構(gòu)成材料的相組成和界面特性有密切關(guān)系。所謂界面,是指多相材料中相與相之間的分界面。在實(shí)際材料中,界面是一個(gè)各種性能(尤其是強(qiáng)度性能)較薄弱的區(qū)域,它的成分和結(jié)構(gòu)與相內(nèi)的部分是不一樣的,可作為“相界面”來(lái)處理。因此,對(duì)于土木工程材料,可通過(guò)改變和控制其相組成和界面特性來(lái)改善和提高材料的性能。2.1.2材料的結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)是決定材料性質(zhì)的重要因素。材料的結(jié)構(gòu)可分為宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)。1.宏觀結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)是指用肉眼或放大鏡就可分辨的毫米級(jí)組織。其分類及特點(diǎn)如下:(1)致密結(jié)構(gòu)。具有致密結(jié)構(gòu)的材料可以看作為無(wú)孔隙的材料,如鋼材、玻璃、塑料、致密天然石材等。這類材料強(qiáng)度和硬度高、吸水性小、抗凍性和抗?jié)B性好。(2)多孔結(jié)構(gòu)。多孔結(jié)構(gòu)的材料是指材料內(nèi)部有分布較均勻的孔隙,其孔隙率高,例如加氣混凝土、泡沫塑料、燒土制品、石膏制品等。這類材料質(zhì)量輕、保溫隔熱、吸聲隔聲性能好。(3)纖維結(jié)構(gòu)。纖維結(jié)構(gòu)的材料內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列具有方向性,其平行纖維方向、垂直纖維方向的強(qiáng)度和導(dǎo)熱性等性質(zhì)具有明顯的方向性,即各向異性,如木材、石棉、玻璃纖維、鋼纖維混凝土等。(4)層狀結(jié)構(gòu)。天然形成或用人工黏結(jié)等方法將材料疊合形成層狀結(jié)構(gòu)的材料,如膠合板、紙面石膏板、蜂窩夾心板、各種節(jié)能復(fù)合墻板等。這類結(jié)構(gòu)能提高材料的強(qiáng)度、硬度、保溫及裝飾等性能,擴(kuò)大了材料的使用范圍。2.細(xì)觀結(jié)構(gòu)(亞微觀結(jié)構(gòu))細(xì)觀結(jié)構(gòu)是指用光學(xué)顯微鏡能觀察到的微米組織,如分析金屬材料的金相組織,觀察木材的木纖維、導(dǎo)管、髓線、樹(shù)脂道等組織,以及觀察混凝土內(nèi)的微裂縫等。材料內(nèi)部各種組織的性質(zhì)各不相同,這些組織的特征、數(shù)量、分布及界面之間的結(jié)合情況等都對(duì)材料的性質(zhì)有重要的影響。3.微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)是材料的極小尺度結(jié)構(gòu),定義為材料在原子、離子、分子層次上的組成形式。材料(如金屬、聚合物、陶瓷或復(fù)合材料)的微觀結(jié)構(gòu)可以強(qiáng)烈影響物理性能,如強(qiáng)度、韌性、延展性、硬度、耐腐蝕性、高/低溫行為或耐磨性。這些特性反過(guò)來(lái)決定了材料在工業(yè)實(shí)踐中的應(yīng)用。材料在微觀結(jié)構(gòu)層次上可分為晶體、玻璃體、膠體。1)晶體晶體是質(zhì)點(diǎn)(離子、原子、分子)在空間上按特定的規(guī)則呈周期性排列時(shí)所形成的。晶體具有特定的幾何外形、各向異性、固定的熔點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)。根據(jù)組成晶體的質(zhì)點(diǎn)及化學(xué)鍵的不同可分為以下幾種:(1)原子晶體:中性原子以共價(jià)鍵結(jié)合而成的晶體。其強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)均較高,而密度小,如石英等。(2)離子晶體:正負(fù)離子以離子鍵結(jié)合而成的晶體。其強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)也較高,密度中等,不耐水,如石膏等。(3)分子晶體:以分子間的范德華力即分子鍵結(jié)合而成的晶體。其強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)較低,密度小,如有機(jī)化合物等。(4)金屬晶體:以金屬陽(yáng)離子為晶格,由自由電子與金屬陽(yáng)離子間的金屬鍵結(jié)合而成的晶體。其強(qiáng)度、硬度變化大,密度大,如鋼材等。晶體材料在外力作用下具有彈性變形的特點(diǎn),但因質(zhì)點(diǎn)的密集程度不同而具有許多滑移面,當(dāng)外力達(dá)到一定限度時(shí),易沿著滑移面產(chǎn)生塑性變形。晶體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)密集程度,質(zhì)點(diǎn)間的結(jié)合力和晶粒的大小,對(duì)晶體材料的性質(zhì)有著重要的影響。以碳素鋼材為例,因?yàn)榫w內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)密集程度高,質(zhì)點(diǎn)間又以金屬鍵聯(lián)結(jié),其結(jié)合力強(qiáng),所以鋼材具有較高的強(qiáng)度和較好的塑性變形能力。若再經(jīng)熱處理使晶粒更細(xì)小、均勻,則鋼材的強(qiáng)度還可以提高。又因?yàn)槠渚Ц耖g隙中存在有自由運(yùn)動(dòng)的電子,所以鋼材具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。2)玻璃體具有一定的化學(xué)成分的熔融物質(zhì),經(jīng)急冷,使質(zhì)點(diǎn)來(lái)不及按一定的規(guī)則排列,便凝固成固體,即得玻璃體。玻璃體的特點(diǎn):無(wú)一定的幾何外形,無(wú)熔點(diǎn)而只有軟化現(xiàn)象,具有各向同性,化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定等。例如,水淬?;郀t礦渣、火山灰、粉煤灰等均屬玻璃體。在一定的條件下,玻璃體具有較大的化學(xué)潛能,因此,經(jīng)常被大量用作硅酸鹽水泥的摻合料,以便改善其性能。3)膠體物質(zhì)以極微小的質(zhì)點(diǎn)(粒徑為1~100μm)分散在連續(xù)相介質(zhì)中形成的分散體系稱為膠體。膠體的總表面積很大,因而表面能很大,具有很強(qiáng)的吸附力和較強(qiáng)的黏結(jié)力。膠體由于脫水作用或質(zhì)點(diǎn)的凝聚而形成凝膠,凝膠具有固體的性質(zhì),在長(zhǎng)期應(yīng)力下,又具有黏性液體流動(dòng)的性質(zhì),如水泥水化物中的凝膠體。2.1.3材料的構(gòu)造材料的構(gòu)造是指具有特定性質(zhì)的材料結(jié)構(gòu)單元間的相互組合搭配情況。構(gòu)造概念與結(jié)構(gòu)概念相比,更強(qiáng)調(diào)了相同材料或不同材料的搭配組合關(guān)系。2.1.4材料的孔隙1.孔隙的分類按孔隙的大小,可將材料的孔隙分為微小孔隙、細(xì)小孔隙(毛細(xì)孔)、粗大孔隙等。對(duì)于無(wú)機(jī)非金屬材料,孔徑小于20nm的微小孔隙,水或有害氣體難以侵入,可視為無(wú)害孔。按孔隙形狀可將材料的孔隙分為球形孔隙、片狀孔隙(即裂紋)、管狀孔隙、墨水瓶狀孔隙、帶尖角的孔隙等。片狀孔隙、管狀孔隙、帶尖角的孔隙對(duì)材料性質(zhì)的影響較大。按常壓下水能否進(jìn)入到孔隙中,將常壓水可以進(jìn)入的孔隙稱為開(kāi)口孔隙,而將常壓水不能進(jìn)入的孔隙稱為閉口孔隙。另外,開(kāi)口孔中有些孔不僅與外界相通,而且彼此貫通,稱為連通孔。開(kāi)口孔隙對(duì)材料性質(zhì)的影響較閉口孔隙大,往往使材料的大多數(shù)性質(zhì)降低(吸聲性除外)。2.孔隙特征對(duì)材料性質(zhì)的影響孔隙特征是指材料內(nèi)部孔隙的大小、形狀、分布、連通與否等構(gòu)造上的特征,對(duì)材料的物理、力學(xué)性質(zhì)均有顯著影響。一般情況下,材料的孔隙率越大,則材料的表觀密度、堆積密度、強(qiáng)度均越小,耐磨性、抗凍性、抗?jié)B性、耐腐蝕性、耐水性及其他耐久性越差,而保溫性、吸聲性、吸水性與吸濕性等越強(qiáng)。2.2材料的基本性質(zhì)2.2.1材料的飾積體積是物體所占有的空間尺寸大小,其度量單位通常以cm3或m3表示。依據(jù)不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài),材料的體積可以采用不同的參數(shù)來(lái)表示。1)材料的密實(shí)體積材料在絕對(duì)致密狀態(tài)下的體積,或材料內(nèi)不包括孔隙時(shí)的體積,稱為材料的密實(shí)體積,以v表示。自然狀態(tài)下,除嚴(yán)格控制條件下生產(chǎn)的鋼材、玻璃等少數(shù)材料可視為絕對(duì)密實(shí)狀態(tài),絕大多數(shù)材料并非絕對(duì)密實(shí),其密實(shí)體積也難以直接測(cè)定。測(cè)定有孔隙材料的密度時(shí),通常將材料磨成一定細(xì)度的粉末,干燥至恒重后用李氏瓶測(cè)定其體積。2)材料的表觀體積整體材料(包括內(nèi)部孔隙)的外觀體積稱為材料的表觀體現(xiàn),以v0表示。外形規(guī)則且表面平整材料的表觀體積,可直接以尺度量后用體積公式計(jì)算求得;外形不規(guī)則材料(如圖2-1(A)所示)的表觀體積,常用排水法(或排油法)來(lái)測(cè)定。3)材料的堆積體積顆粒材料堆積狀態(tài)下的總體外觀體積稱為材料的堆積體積,以v表示。顆粒材料的堆積體積中既包含顆粒內(nèi)部的孔隙體積,也包含顆粒間的間隙體積(如圖2-1(B)所示)。堆積體積可以通過(guò)測(cè)量其所占有容器的容積,或通過(guò)測(cè)量其規(guī)則堆積形狀的幾何尺寸計(jì)算求得。根據(jù)上述定義可知,材料的密實(shí)體積僅取決于其微觀或細(xì)觀結(jié)構(gòu),而與宏觀結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān);材料的表觀體積則與其宏觀組成結(jié)構(gòu)有關(guān);堆積體積不僅與材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)、宏觀結(jié)構(gòu)有關(guān),而且還與其顆粒間相互填充和接觸的程度有關(guān)。2.2.2材料的密度、表觀密度、飾積密度與堆積密度1.密度密度是指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量2.表觀密度表觀密度是指材料單位體積(含材料實(shí)體及閉口孔隙體積)的質(zhì)量,也稱視密度3.體積密度體積密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積(含材料實(shí)體及開(kāi)口孔隙、閉口孔隙體積)的質(zhì)量,俗稱容重4.堆積密度堆積密度是指散?;蚍蹱畈牧希ㄈ缟啊⑹?、水泥等)在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量2.2.3材料的密實(shí)度與孔隙率1.密實(shí)度材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度稱為密實(shí)度2.孔隙率材料體積內(nèi),孔隙體積所占的比例稱為孔隙率孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度,它對(duì)材料的物理、力學(xué)性質(zhì)均有影響。根據(jù)材料內(nèi)部的構(gòu)造,可將孔隙分為連通的與封閉的兩種。連通孔隙彼此貫通且與外界相通,而封閉孔隙則彼此不連通且與外界相隔絕??紫栋闯叽缬址譃闃O微細(xì)孔隙、細(xì)小孔隙、較粗大孔隙??紫兜拇笮〖捌浞植继卣鲗?duì)材料的性能影響較大。2.2.4材料的填充率與空隙率1.填充率散粒材料堆積體積中,顆粒填充的程度稱為填充率2.空隙率散粒材料堆積體積中,顆粒之間的空隙體積所占的比例稱為空隙率2.2.5材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料在使用過(guò)程中,經(jīng)常與水接觸,如雨水、雪水、地下水、生活用水、大氣中的水汽等。不同的固體材料表面與水之間作用的情況不同,對(duì)材料性質(zhì)的影響也不同,因此要研究材料與水接觸后的有關(guān)性質(zhì)。1.材料的親水性與憎水性1)親水性材料與水接觸時(shí)能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為親水性。具備這種性質(zhì)的材料稱為親水性材料,例如磚、混凝土、木材等。2)憎水性材料與水接觸時(shí)不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為憎水性。具備這種性質(zhì)的材料稱為憎水性材料,例如石蠟、瀝青等。這一概念也可應(yīng)用到其他液體對(duì)固體材料的浸潤(rùn)情況,相應(yīng)地稱為親液性材料或憎液性材料。大多數(shù)土木工程材料(如磚、瓦、砂、石、木材、鋼材、玻璃等)都屬于親水性材料,瀝青、石蠟、某些油漆、塑料等屬于憎水性材料。2.材料的吸水性與吸濕性1)吸水性材料在水中通過(guò)毛細(xì)孔隙吸收并保持水分的性質(zhì)用吸水率表示2)吸濕性材料在一定溫度和濕度下吸附水分的能力用含水率表示材料的吸濕性作用一般是可逆的,也就是說(shuō)材料既可吸收空氣中的水分,又可向空氣中釋放水分。在一定的溫度和濕度條件下,材料與空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)的含水率稱為平衡含水率。木材的吸濕性特別明顯,它能大量吸收水汽而增加質(zhì)量、降低強(qiáng)度和改變尺寸。木門窗在潮濕環(huán)境往往不易開(kāi)關(guān),就是由于吸濕而引起的。保溫材料吸收水分后將降低或喪失其性能,所以應(yīng)特別注意采取有效的防護(hù)措施。3.材料的耐水性材料的軟化系數(shù)在0~1的范圍內(nèi)。用于水中、潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)材料,必須選用軟化系數(shù)不低于0.85的材料;用于受潮濕較輕或次要結(jié)構(gòu)的材料,則軟化系數(shù)不宜小于0.70~0.85。通常軟化系數(shù)大于0.85的材料稱為耐水性材料。處于干燥環(huán)境的材料可以不考慮軟化系數(shù)?;◢徥L(zhǎng)期浸泡在水中,強(qiáng)度下降3%,普通黏土磚和木材所受影響更為顯著。根據(jù)建筑物所處的環(huán)境,軟化系數(shù)成為選擇材料的重要依據(jù)。4.材料的抗凍性與抗?jié)B性1)抗凍性材料在吸水飽和狀態(tài)下,能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不被破壞,同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)稱為抗凍性,用抗凍等級(jí)表示。冰凍的破壞作用是由材料孔隙內(nèi)的水分結(jié)冰而引起的。水分結(jié)冰時(shí)體積約增大9%,從而對(duì)孔隙產(chǎn)生壓力而使孔壁開(kāi)裂??箖龅燃?jí)表示材料經(jīng)過(guò)的凍融循環(huán)次數(shù),其質(zhì)量損失、強(qiáng)度下降均不超過(guò)規(guī)定值。例如,混凝土的抗凍等級(jí)為F15,指混凝土所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)是15次(在—15℃的溫度下凍結(jié)后,再在20℃的水中融化,為1次凍融循環(huán)),這時(shí),強(qiáng)度損失率不超過(guò)25%,質(zhì)量損失不超過(guò)5%。冬季室外溫度低于—15℃的地區(qū),其重要工程材料必須進(jìn)行抗凍性實(shí)驗(yàn)。對(duì)材料抗凍性的要求,視工程類別、結(jié)構(gòu)部位、所處環(huán)境、使用條件以及建筑物等級(jí)而定。2)抗?jié)B性材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性,用滲透系數(shù)表示約30min2.2.6材料與熱有關(guān)的性質(zhì)土木工程材料在滿足強(qiáng)度和其他性能的基礎(chǔ)上,還要考慮材料的熱工性能,以保證室內(nèi)溫度在一定的溫度范圍內(nèi),為學(xué)習(xí)、生產(chǎn)和生活創(chuàng)造適宜的條件。1.材料的導(dǎo)熱性材料傳導(dǎo)熱量的性質(zhì)稱為導(dǎo)熱性,以導(dǎo)熱系數(shù)表示材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大,其傳導(dǎo)的熱量就越多。影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素有材料的物質(zhì)構(gòu)成、微觀結(jié)構(gòu)、孔隙構(gòu)造、溫度、濕度和熱流方向等。(1)物質(zhì)構(gòu)成。金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)最大,無(wú)機(jī)非金屬材料次之,有機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)最小。(2)微觀結(jié)。相同化學(xué)組成的材料,結(jié)晶結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)最大,微晶結(jié)構(gòu)次之,玻璃體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)最小。(3)孔隙構(gòu)造。由于固體物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)大得多,一般來(lái)說(shuō),材料的孔隙率越大,導(dǎo)熱系數(shù)越小。在孔隙率相近的情況下,孔徑越大,孔隙相通將使材料導(dǎo)熱系數(shù)有所提高,這是由于孔內(nèi)空氣流通與對(duì)流的結(jié)果。對(duì)于纖維狀材料,導(dǎo)熱系數(shù)還與壓實(shí)程度有關(guān)。當(dāng)壓實(shí)到某一表觀密度時(shí),其導(dǎo)熱系數(shù)最小,該表觀密度稱為最佳表觀密度;當(dāng)小于最佳表觀密度時(shí),材料內(nèi)空隙過(guò)大,由于空氣對(duì)流作用,導(dǎo)熱系數(shù)將有所提高。(4)溫度。溫度材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大。因此,絕熱材料在低溫下的使用效果更佳。(5)濕度。由于固體導(dǎo)熱最好,液體次之,氣體最差,因此,材料受潮會(huì)使導(dǎo)熱系數(shù)增大,若水分結(jié)冰,材料導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)進(jìn)一步增大,因?yàn)楸膶?dǎo)熱系數(shù)比水的導(dǎo)熱系數(shù)更大。為了保證保溫效果,絕熱材料要特別注意防潮。(6)熱流。對(duì)于木材等纖維狀材料,熱流方向與纖維排列方向垂直時(shí)材料的導(dǎo)熱系數(shù)要小于平行時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)。2.材料的熱容量材料受熱(或冷卻)時(shí)吸收(或放出)熱量的性質(zhì)稱為材料的熱容量,用比熱容表示3.耐燃性建筑物失火時(shí),材料能經(jīng)受高溫與火的作用不被破壞,強(qiáng)度不嚴(yán)重下降的性能,稱為材料的耐燃性。根據(jù)耐燃性可將材料分為三大類:(1)不燃燒類。材料遇火遇高溫不易起火,不陰燃,不碳化,如普通石材、混凝土、磚、石棉等。(2)難燃燒類。材料遇火遇高溫不易起火、不陰燃或不碳化,只有在火源存在時(shí)能繼續(xù)燃燒或陰燃,火焰熄滅后,即停止燃燒或陰燃,如瀝青混凝土、經(jīng)防火處理的木材等。(3)燃燒類。材料遇火遇高溫即起火或陰燃,在火源移去后,能繼續(xù)燃燒或陰燃,如木材、瀝青等。4.耐火性材料在長(zhǎng)期的高溫作用下,保持不熔性并能工作的性能稱為材料的耐火性,如砌筑窯爐、鍋爐、煙道等的材料。按耐火性高低可將材料分為以下三類:(1)耐火材料:耐火度不低于1580℃的材料,如耐火磚中的硅磚、鎂磚、鋁磚、銘磚等。(2)難熔材料:耐火度為1350~580℃的材料,如難熔黏土磚、耐火混凝土等。(3)易熔材料:耐火度低于1350℃的材料,如普通黏土磚等。2.2.7材料的吸聲性能1.吸聲性當(dāng)聲波傳播到材料的表面時(shí),一部分聲波被反射,另一部分穿透材料,其余部分則傳遞給材料。對(duì)于含有大量連通孔隙的材料,傳遞給材料的聲能在材料的孔隙中將引起空氣分子與孔壁的摩擦和黏滯阻力,使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被材料吸收或消耗。2.隔聲性隔聲與吸聲不同,不能簡(jiǎn)單地把吸聲材料作為隔聲材料使用。聲波在建筑結(jié)構(gòu)中的傳播主要通過(guò)空氣和固體來(lái)實(shí)現(xiàn),因而隔聲可分為隔空氣聲和隔固體聲兩種,兩者隔聲方法是不同的。隔聲量R(又稱傳聲損失)表示材料隔絕空氣聲的能力,是在標(biāo)準(zhǔn)隔聲試驗(yàn)室內(nèi)測(cè)出的,其單位為分貝(dB)。R越大,隔聲效果越好。2.3材料的力學(xué)性質(zhì)2.3.1材料的強(qiáng)度材料在外力(荷載)作用下抵抗破壞的能力稱為強(qiáng)度。當(dāng)材料承受外力作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生應(yīng)力,外力逐漸增加,應(yīng)力相應(yīng)地加大,直到質(zhì)點(diǎn)間作用力不能夠再承受時(shí),材料即被破壞,此時(shí)的極限應(yīng)力值就是材料的強(qiáng)度。1.材料的抗壓、抗拉及抗剪強(qiáng)度2.材料抗彎強(qiáng)度2.3.2材料的彈性與塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形,當(dāng)取消外力后,變形能完全消失的性質(zhì)稱為彈性。這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形或瞬時(shí)變形。2.3.3材料的脆性與韌性外力作用于材料,當(dāng)外力達(dá)到一定限度后,材料突然被破壞,而被破壞時(shí)無(wú)明顯的塑性變形,這種性質(zhì)稱為材料的脆性。2.3.4材料的硬度與耐磨性1.硬度硬度是指材料表面抵抗硬物壓入或刻劃的能力。土木工程中為保持建筑物的使用性能和外觀,常要求材料具有一定的硬度,如部分裝飾材料、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土錨具等。工程中用于表示材料硬度的指標(biāo)有很多,對(duì)金屬、木材等材料常以壓入法檢測(cè)其硬度,其方法分別有洛氏硬度(HR,它是以金剛石圓錐或圓球的壓痕深度計(jì)算求得的硬度值)、布氏硬度(HB,它是以壓痕直徑計(jì)算求得的硬度值)等。天然礦物材料的硬度常用摩氏硬度表示,它以兩種礦物相互對(duì)刻的方法確

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