1建筑材料基本性質

第一章建筑材料的基本性質1.1材料的基本物理性質1.2材料與水有關的性質1.3材料的基本力學性質1.4材料的熱工性質1.5聲學性質1.6光學性質1.7防火性能1.8裝飾性能1.9材料的耐久性1.1材料的基本物理性質(physicalproperties)1.1.1材料的密度、表觀密度與堆積密度(1)密度(density)近似密度（視密度）(2)表觀密度(apparentdensity)(3)堆積密度（散粒體）(bulkdensity)(forparticles)壓實密度（compacteddensity）1.1.2材料的密實度與孔隙率(1)密實度(density)(2)孔隙率(porosity)材料的孔結構孔隙率孔徑孔的種類材料的力學性能材料的耐久性能材料的變形性能材料的熱學性質材料的聲學性質材料的質感與顏色1.1.3材料的填充率與空隙率（散粒體）(1)填充率(fillingratio)(2)空隙率(voidsratio,voidcontent,voidvolume)1.2材料與水有關的性質1.2.1材料的親水性與憎水性(1)親水性（被水潤濕）(hydrophilicity

)(2)憎水性（潤濕角θ>90°）(hydrophobicity

)1.2.2材料的吸水性與吸濕性(1)吸水性(waterabsorptivity)吸水率(waterabsorption)(2)吸濕性(hydroscopicnature)含水率(moisturecontent)1.2.3材料的耐水性(抗水性)(waterresistance)軟化系數(shù)(softeningcoefficient)1.2.4材料的抗凍性(frostresistance)水結冰時體積約增大9％，從而對孔隙產生壓力而使孔壁開裂。凍融循環(huán)(freezingandthawingcircle)抗凍標號(grade)D15(Dong)→F15(Freeze)1.2.5抗?jié)B性(impermeability)滲透系數(shù)(coefficientofpermeability)抗?jié)B等級（抗?jié)B標號）S(Shen)→P(Permeate)1.3材料的基本力學性質1.3.1材料的強度(strength)(1)材料的抗壓、抗拉及抗剪強度(2)材料的抗彎強度1.3.2材料的彈性與塑性1.3.3材料的脆性與韌性影響因素：材料的組成與結構；材料孔隙率，材料溫濕度、試件大小、試驗條件等影響因素：材料的晶體結構、晶粒大小、溫度、試驗環(huán)境、含水率、受力狀態(tài)等等1.4材料的熱工性質導熱性、熱膨脹、熱容、熱震性、蓄熱性能等1.5聲學性質吸聲性能、隔聲性能1.6光學性質材料的顏色、光澤、透明度、表面組織、形狀尺寸，建筑物采光、立體造型、明暗對比等

(1)耐燃性（防失火）(flameresistance)材料根據耐燃性可分為三大類：不燃燒類：材料遇火或高溫不起火，不陰燃，不碳化難燃燒類：遇火或高溫不燃燒，只有在火源存在時能繼續(xù)燃燒或陰燃，火焰熄滅后，燃燒停止燃燒類：遇火或高溫燃燒，火源移開后，燃燒繼續(xù)進行。1.7防火性能(2)耐火性（耐高溫）（耐熱性）(fireresistance)按耐火性高低可將材料分為以下3類：耐火材料：耐火度不低于1580oC難熔材料：耐火度為1350~1580oC易熔材料：耐火度低于1350oC1.8材料的裝飾性1.色彩2.光澤3.透明性4.表面質感5.形狀尺寸作用于材料的自然因素和有害介質可概括為以下幾個方面：(1)物理作用（包括機械作用）(2)化學作用(3)生物作用1.9耐久性材料抵抗自身和自然環(huán)境雙重因素長期破壞作用的能力。即保證其經久耐用的能力。1.10材料的組成、結構與構造及其對材料性質的影響材料的組成(1)化學組成(chemical)(2)礦物組成(mineral)(3)相組成(phase)材料的結構和構造(structure&constitution)(1)宏觀結構(環(huán)境的尺度,grandview)(2)粗觀(＞mm的尺度,macro-structure)1)致密結構(densestructure)2)多孔結構(porousstructure)3)纖維結構(fibrousstructure)4)層狀結構(layeredstructure,stratifiedstructure)(3)細觀結構(亞微觀結構)(μm尺度,submicro)金屬材料的金相組織木材的木纖維混凝土內的微裂縫等(4)微觀結構(原子、分子尺度,micro-structure)1)晶體(crystal)①原子晶體(atomiccrystal)②離子晶體(ioniccrystal)③分子晶體(molecularcrystal)④金屬晶體(metalcrystal)2)玻璃體(glass)3)膠體(gel)(5)構造——材料的搭配組合(constitution)本章小節(jié)1.幾個重要概念密度、表觀密度、堆積密度、孔隙率與密實度、空隙率與填充度、軟化系數(shù)、吸水率與含水率、親水性與憎水性、抗凍性、抗?jié)B性、彈性與塑性、脆性與韌性、耐久性2.幾個狀態(tài)絕對密實狀態(tài)——密度（同時要求材料干燥）；自然狀態(tài)——表觀密度（材料在氣干狀態(tài)）；堆積狀態(tài)——堆積密度（與含水率也有關系）思考題(1)當某一建筑材料的孔隙率增大時，材料的密度、表觀密度、強度、吸水率、抗凍性及導熱性是下降、上升還是不變?(2)材料的密度、近似密度、表觀密度、堆積密度有何差別?(3)材料的孔隙率和空隙率的含義如何?如何測定?了解它們有何意義?(4)親水性材料與憎水性材料是怎樣區(qū)分的?(5)普通粘土磚進行抗壓實驗，浸水飽和后的破壞荷載為183kN，干燥狀態(tài)的破壞荷載為207kN(受壓面積為115mm×l20mm)，問此磚是否宜用于建筑物基礎?(6)塑性材料和脆性材料在外力作用下，其變形性能有何區(qū)別?(7)材料的耐久性應包括哪些內容?(8)建筑物的屋面、外墻、柱子、地面、基礎所使用的材料各應具備哪些性質?ENDOFTHISCHAPTER材料的密度

材料在絕對密實狀態(tài)下，單位體積的質量。按下式計算：式中：ρ——密度，g／cm3；m——材料在干燥狀態(tài)的質量，g；V——材料的絕對密實體積，cm3。

材料的表觀密度材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質量。按下式計算：式中：ρ0——表觀密度，kg／m3；m——材料的質量，kg；V0——材料在自然狀態(tài)下的外形體積，m3。材料為散?；蚍蹱睿缟?、石子、水泥等，在堆積狀態(tài)下，單位體積的質量。按下式計算：式中：——材料的堆積密度，kg／m3；m——材料的質量，kg；——材料的自然(松散)堆積體積(包括材料顆粒體積和顆粒之間空隙的體積)，m3。材料的堆積密度材料的密實度材料體積內被固體物質充實的程度。按下式計算：材料的孔隙率材料體積內，孔隙體積所占的比例。按下式計算：即：D＋P=1或密實度＋孔隙率=1。材料的填充率散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。按下式計算：材料的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。用下式計算：即：D’＋P’=1或填充率＋空隙率=1。材料的吸水率（質量、體積）材料在水中通過毛細孔隙吸收并保持水分的性質，用吸水率表示，即式中：W——材料質量吸水率，%；m——材料干燥狀態(tài)下質量，g；m1——材料吸水飽和狀態(tài)下質量，g。式中：V——材料干燥狀態(tài)下的體積；ρ0——材料表觀密度，g/cm3。材料的含水率

材料在一定溫度和濕度下吸附水分的能力，用含水率表示，即式中：W含——材料質量吸水率，%；m含——材料含水時的質量，g；m——材料干燥狀態(tài)下的質量，g。影響因素：環(huán)境溫濕度、孔結構材料的軟化系數(shù)材料抵抗水破壞作用的性質稱為耐水性，用軟化系數(shù)表示，即式中：KR——材料的軟化系數(shù)；fw——材料在吸水飽和狀態(tài)下的強度，MPa；f——材料在干燥狀態(tài)下的強度，MPa。當KR>0.85時，稱為耐水材料，長期處于水或潮濕環(huán)境下的重要結構，必須用KR>0.85的建筑材料，次要材料KR不小于0.75。材料的滲透系數(shù)材料抵抗壓力水滲透的性質稱為抗?jié)B性，用滲透系數(shù)表示，即式中：K——滲透系數(shù)，cm／h；Q——透水量，cm3；d——試件厚度，cm；A——透水面積，cm2；t——滲水時間，h；H——靜水壓力水頭，cm。材料的抗?jié)B等級Pn=10H－1式中：Pn——抗?jié)B等級；H——試件開始滲水時的水壓力，MPa。n——一般取偶數(shù)S(Shen)→P(Permeate)材料的抗壓、抗拉及抗剪強度(compressive,tensileandshearstrength)材料的抗壓、抗拉及抗剪強度按下式計算：式中：f——材料的強度，MPa；Fmax——破壞時最大荷載，N；A——受力截面面積，mm2。材料的抗彎強度

(bendingstrength,flexurestrength)1)二分法。將條形試件放在兩支點上，中間作用一集中荷載，對矩形截面試件，則抗彎強度按下式計算：2)三分法。在跨度的三分點上作用兩個相等的集中荷載，則抗彎強度按下式計算：式中：fm——抗彎強度，MPa；Fmax——彎曲破壞時最大荷載，N；b、h——試件橫截面的寬及高，mm；L——兩支點間的距離，mm。材料的彈性與塑性、脆性與韌性彈性：材料在外力作用下產生變形，當取消外力后，變形能完全消失的性質。(elasticity)塑性：材料在外力作用下產生變形，當取消外力后，仍保持變形后的形狀，并不產生裂縫的性質。(plasticity)脆性：材料在外力作用下，當外力達到一定限度后，材料突然破壞，而破壞時無明顯的塑性變形的性質。(brittleness,fragility)韌性：材料在沖擊、震動荷載作用下，能夠吸收較大的能量，同時也能產生一定的變形而不破壞的性質。(fracturetoughness)謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH內容總結第一章建筑材料的基本性質。吸聲性能、隔聲性能。(1)物理作用（包括機械作用）。絕對密實狀態(tài)——密度（同時要求材料干燥）。(