建筑工程材料的基本性質(zhì)

天一學(xué)院建筑工程系核心基礎(chǔ)課程建筑材料2015～2016學(xué)年王曉光22.4材料與熱有關(guān)的性質(zhì)

2.4.1導(dǎo)熱性2.4.2熱阻2.4.3熱容量與比熱容2.4.4熱變形性2.4.5耐燃性與耐火性2材料的基本物理性質(zhì)4材料傳導(dǎo)熱量的性質(zhì)稱為導(dǎo)熱性，以導(dǎo)熱系數(shù)λ表示：通常將λ≤0.23W/（m·K）的材料稱為絕熱材料。如：礦棉、膨脹珍珠巖、泡沫塑料等。密閉空氣0.023水0.58

冰2.32.4.1導(dǎo)熱性——參考：GB/T4132-1996結(jié)論:導(dǎo)熱系數(shù)越小，絕熱性能越好認(rèn)識(shí)：K與℃T（K）=

273.15

+

t(℃)T絕對(duì)溫度t攝氏溫度單位：K（開(kāi)爾文）單位：℃K表示溫度的變化值℃表示溫度值溫度每相隔1℃，T變化1K6導(dǎo)熱系數(shù)受四種主要因素的影響：

（1）材料的組成與結(jié)構(gòu)：通常，金屬＞非金屬；固體＞液體＞氣體（同種材料）。

（2）材料的孔隙率：孔隙率↑，導(dǎo)熱系數(shù)↓。

（3）含水率：含水或含冰時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)急劇增加。

（4）溫度：溫度↑，大多數(shù)材料的導(dǎo)熱系數(shù)↑（金屬除外）。材料中的水、可流動(dòng)氣體影響很大！影響7材料層厚度δ與導(dǎo)熱系數(shù)λ的比值稱為熱阻R=δ/λ（m2·K/W）R表明熱量通過(guò)材料層時(shí)所受到的阻力。多層平壁導(dǎo)熱條件下，平壁的總熱阻等于各單層材料的熱阻之和。（電阻的串聯(lián)）2.4.2熱阻8熱容量：是指材料受熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。材料的熱容量大，則材料在吸收或放出較多的熱量時(shí)，其自身的溫度變化不大，即有利于保證室內(nèi)溫度相對(duì)穩(wěn)定。2.4.3熱容量與比熱容不同材料的熱容性，可用比熱容作比較。比熱容也叫比熱。比熱容：每克材料溫度每變化1K所吸放的熱量，J/（g·K)。結(jié)論:比熱容越大，保溫性能越好導(dǎo)熱系數(shù)——表征材料的導(dǎo)熱快慢（類比：餐廳門口大?。├纾好荛]空氣比松木導(dǎo)熱慢比熱容——表征材料的保溫難易（類比：餐廳容量）例如：密閉空氣不如松木保溫導(dǎo)熱系數(shù)

-比熱容對(duì)比（熱量輸送）10熱變形性：是指材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化。常用線膨脹系數(shù)α來(lái)表示：式中：α-材料的線膨脹系數(shù)，1/k；L-材料原來(lái)的長(zhǎng)度，mm；△L-材料的線變形量，mm；（t2-t1）-材料在升降溫前后的溫度差，K。2.4.4熱變形性——熱脹冷縮結(jié)論:線膨脹系數(shù)越大，熱變形越大11耐燃性：是指材料對(duì)火焰和高溫的抵抗能力，是決定建筑物防火、建筑結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)的重要因素。2.4.5耐燃性與耐火性——耐燃性是化學(xué)性質(zhì)（1）非燃燒材料：在空氣中受到火燒或高溫高熱作用不起火、不微燃、不碳化的材料，如金屬、磚、石、混凝土等。（2）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，且火源移走后仍繼續(xù)燃燒的材料。如木材、織物等。（3）難燃燒材料：在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時(shí)難起火、難微燃、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。如瀝青混凝土、木板條抹灰、用有機(jī)物填充的混凝土和水泥刨花板等。耐火性：是指材料在火焰和高溫的作用下，保持其不被破壞、性能不明顯下降的能力，用其耐受時(shí)間表示，稱為耐火極限。(耐烤)耐火性和耐燃性的對(duì)比耐火性與耐燃性的關(guān)系：（1）類型不同：耐火性是物理性質(zhì)，耐燃性是化學(xué)性質(zhì)。（2）表示方法不同：耐火性是量化指標(biāo)，耐燃性是分類型。（3）耐火的材料一般都耐燃，耐燃的材料不一定耐火。132.5材料與聲有關(guān)的性質(zhì)

2.5.1吸聲性2.5.2隔聲性2材料的基本物理性質(zhì)14吸聲性：材料能吸收聲音的性質(zhì)。被吸收掉的聲能E1穿透的聲能E2入射聲能E0反射聲能吸聲系數(shù)?影響因素：頻率、入射方向

常用頻率：125、250、500、1000、2000、4000Hz。?α≥0.20吸聲材料2.5.1吸聲性15影響多孔吸聲材料吸聲效果的主要因素：（1）孔隙率：對(duì)同一材料，孔隙率↑，高頻聲音吸收率↑，低頻聲音吸收有所降低。（2）孔隙特征：開(kāi)口孔隙越多、越細(xì)小，則吸聲效果越好。（3）材料厚度：增加多孔材料的厚度，可提高對(duì)低頻聲音的吸收效果，而對(duì)高頻聲音沒(méi)有多大的效果。影響16隔聲性：是指材料隔絕聲音的性質(zhì)。聲音傳播途徑

空氣聲

固體聲

隔空氣聲

隔固體聲

密實(shí)、沉重的材料

不連續(xù)的結(jié)構(gòu)處理2.5.2隔聲性吸聲材料與隔聲材料的關(guān)系：（1）作用機(jī)理不同：隔聲材料是利用大聲阻抗反射聲波,在隔音材料的影區(qū)只有極少的透射聲。而吸聲材料是利用吸聲結(jié)構(gòu)和吸聲介質(zhì)來(lái)造成無(wú)限聲場(chǎng)，即減少反射聲波。。（2）材料性質(zhì)不同：隔音材料一般是反聲材料，它是能幾乎完全的把入射的聲波完全給反射回去。吸聲材料是把在某些頻率上的聲波的能量消耗掉。（3）共同點(diǎn)：穿透的聲能都比入射聲能減少較多。北冥神功——吸聲金鐘罩——隔聲183材料的力學(xué)性質(zhì)3.1強(qiáng)度與比強(qiáng)度3.2彈性與塑性3.3脆性與韌性3.4硬度與耐磨性3材料的力學(xué)性質(zhì)191.強(qiáng)度：是指材料在外力作用下不破壞時(shí)能承受的最大應(yīng)力。（極限強(qiáng)度）?按外力作用方式：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度。3.1強(qiáng)度與比強(qiáng)度

壓拉彎曲剪切受力方向、作用點(diǎn)不同剪切力作用23材料強(qiáng)度的計(jì)算公式（1）抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度：f—材料的強(qiáng)度，N/mm2或MPa；Fmax—材料破壞時(shí)的最大荷載，N；A—受力截面面積；

壓力作用（2）抗彎強(qiáng)度：?jiǎn)吸c(diǎn)集中加荷：三分點(diǎn)加荷：f—材料的抗彎強(qiáng)度

N/mm2或MPa；Fmax—破壞時(shí)的最大荷載N；L—兩支點(diǎn)的間距mm

；b、h—試件橫截面的寬與高mm。26常用建筑工程材料的強(qiáng)度（N/mm2或MPa

）材料抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度花崗巖100～2505～810～14普通粘土磚10～30—2.6～5.0混凝土10～1001～83.0～10.0松木（順紋）30～5080～12060～100建筑鋼材240～1500240～1500—材料強(qiáng)度的影響因素：?材料組成與結(jié)構(gòu)、孔隙率、含水率、尺寸、加載速度、表面狀況。

試件會(huì)影響材料強(qiáng)度的測(cè)定值1、試件的形狀相同底面積的試件，高度越大，強(qiáng)度值越小。2試件尺寸強(qiáng)度測(cè)定值逐漸減小大于28是指單位體積質(zhì)量的材料強(qiáng)度，即材料強(qiáng)度與表觀密度之比（f/ρ’）,單位:N·m/kg。衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的主要指標(biāo)。(P17表