建筑材料與檢測教案模塊一單元四

《建筑材料與檢測》課程教案PAGE6-模塊一建筑材料與檢測基本知識單元四材料的基本性質(zhì)一材料的物理性質(zhì)（一）與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)1、材料的微觀體積構(gòu)成（1）塊狀材料礦質(zhì)實體、閉口孔隙（不與外界連通）和開口孔隙（與外界連通）三部分組成。(a)(b)(a)(b)圖1－1材料微觀結(jié)構(gòu)示意圖(a)材料微觀結(jié)構(gòu)組成示意圖；(b)材料質(zhì)量與結(jié)構(gòu)體積關(guān)系圖開口孔隙閉口孔隙實體開口孔隙閉口孔隙實體VsV圖1—圖1—2堆積體積示意圖(堆積體積＝顆粒體積＋空隙體積)如圖1-2所示：堆積體積=顆粒的實體體積+顆粒的閉口孔隙體積+顆粒的開口孔隙體積+顆粒間的空隙體積。2、反映質(zhì)量和體積關(guān)系的參數(shù)——密度、表觀密度、毛體積密度、堆積密度（1）密度——材料在絕對密實狀態(tài)下（不含任何孔隙），單位體積（礦質(zhì)實體）具有的質(zhì)量。=（2）表觀密度——在干燥狀態(tài)下，材料單位表觀體積（實體體積+閉口孔隙體積）所具有的質(zhì)量。表觀密度在計算砂、石在混凝土中的實際體積時有實用意義。（3）毛體積密度——材料在自然狀態(tài)下，單位體積（礦質(zhì)實體+閉口孔隙+開口孔隙）所具有的質(zhì)量。（4）堆積密度——指散?；蚍蹱畈牧?，在自然堆積狀態(tài)下單位體積（礦質(zhì)實體+閉口孔隙+開口孔隙+顆粒間空隙的體積）具有的質(zhì)量。堆積密度用于計算材料用量、構(gòu)件的自重、配料及確定堆放空間。3、孔隙率和密實度、空隙率和填充率（1）孔隙率——材料中孔隙體積（閉合孔+開口孔）占材料總體積（礦質(zhì)實體+閉口孔隙+開口孔隙）的百分率。（2）密實度——材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實的程度。即固體物質(zhì)的體積占總體積的比例。（3）空隙率——散?；蚍蹱畈牧项w粒之間的空隙體積占總體積的百分率。（4）填充率——散?；蚍蹱畈牧项w粒體積占其自然堆積體積的百分率。二、與水有關(guān)的性質(zhì)1、材料的親水性與憎水性材料的親水性或憎水性——潤濕角大小劃分。（a)親水性材料(b)憎水性材料（a)親水性材料(b)憎水性材料圖1-3材料潤濕示意圖θ≤90?——親水性；θ＞90?——憎水材料。潤濕角θ愈小，材料愈易被水潤濕。2、吸水性（1）含義：材料在浸水狀態(tài)下吸收水分的能力稱為吸水性。（2）表示方法：①質(zhì)量吸水率：材料吸水飽和時，所吸收水分的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分率。②體積吸水率：材料吸水飽和時，吸入水分的體積占干燥材料自然體積的百分率。2、吸濕性（1）含義：材料在潮濕的空氣中吸收空氣中水分的性質(zhì)稱為吸濕性。（2）表示：含水率。含水率為材料所含水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分數(shù)。計算：3、耐水性（1）含義：材料長期在飽和水作用下而不破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)。（2）表示：軟化系數(shù)。即材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度與其在干燥狀態(tài)下的強度的比值。計算。K軟取值0~1，值越大，耐水性越好。常位于水中或潮濕環(huán)境中的重要建筑物，K軟≥0.85；受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)，K軟允許稍有降低但不宜小于0.75。K軟大于0.80的材料為耐水材料。4、抗凍性（1）含義：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強度也不顯著降低的性能。（2）表示：以抗凍標號或抗凍等級表示?？箖龅燃墶狣20、D25、D50、D100、D200、＞D200等，分別表示此材料可承受20次、25次、50次、100次、200次及多于200的凍融循環(huán)?？箖鰳颂栐礁?，其抗凍性越好，材料可經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)越多，耐久性越好。（3）影響因素圖1—4材料透水示意圖材料的孔隙率及孔隙特征圖1—4材料透水示意圖5、抗?jié)B性（1）含義：材料在液體（水、油、酒精）的壓力作用下抵抗水滲透的性能。（2）表示方式：①滲透系數(shù)滲透系數(shù)越小，抗?jié)B性越強。一些防水材料(如油氈)其防水性常用滲透系數(shù)表示。②抗?jié)B等級抗?jié)B等級——P4、P6、P8、P10……等，分別表示試件能承受0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa……的水壓而不滲透。抗?jié)B等級越高，抗?jié)B性越好。二、材料的力學性質(zhì)1、強度和比強度（1）強度強度是材料在應(yīng)力（荷載）作用下抵抗破壞的（最大）能力。（2）比強度比強度是指按單位質(zhì)量計算的材料強度，其值等于材料的強度與其體積密度之比，。2、彈性和塑性（1）彈性在彈性變形范圍內(nèi)，彈性模量為常數(shù)，其值等于應(yīng)力與應(yīng)變的比值，即彈性模量是衡量材料抵抗變形能力的一個指標，越大，材料越不易變形。(2)塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，如果外力取消后，仍能保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形(或永久變形)。3、脆性和韌性（1）脆性材料在外力作用下，直至斷裂前只發(fā)生很小的彈性變形，而不出現(xiàn)塑性變形就突然產(chǎn)生破壞的性質(zhì)稱為脆性。（2）韌性材料在沖擊或動力荷載作用下，能吸收較大能量產(chǎn)生一定的塑性變形而不破壞的性質(zhì)稱為韌性或沖擊韌性。三、材料的耐久性耐久性——抗凍性、抗?jié)B性、抗化學侵蝕性、抗碳化性能、大氣穩(wěn)定性、抗老化、耐磨性等多種性質(zhì)。（二）耐久性的影響因素常用建筑材料的耐久性影響因素和評價指標如表1-9所示。表1-9影響材料耐久性的因素建筑材料耐久性破壞因素破壞原因評價指標水泥混凝土壓力水滲透抗?jié)B等級水凍融抗凍等級酸、堿、鹽水泥石化學腐蝕CO2、H2O碳化碳化深度水、過量堿、活性SiO2堿-骨料反應(yīng)膨脹率建筑鋼材H2O、O2、CL-電化學腐蝕電位銹蝕率建筑石材機械力、流水、泥沙磨損磨耗值、磨光值瀝青陽光、空氣、水、紫外線老化——防水卷材壓力水滲透滲透系數(shù)瀝青混合料水滲透殘留穩(wěn)定度（三）耐久等級的指標耐久等級是衡量建筑物耐久程度的指標，具體用耐久年限表示。在《民用建