建筑材料培訓講義-建筑材料的基本性質(zhì)

項目1建筑材料的基本性質(zhì)任務1.1材料的物理性質(zhì)檢測1.1.1、與質(zhì)量有關的性質(zhì)(一)密度密度是指材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。

（1－1）式中m——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（kg）；

V——干燥材料在絕對密實狀態(tài)下的體積（m3）；

ρ——材料的密度(g/cm3或kg／m3)。(二)表觀密度表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。

（1－2）式中m——材料的質(zhì)量（kg）；V0——材料在自然狀態(tài)下的體積（m3）；ρ0——材料的表觀密度（kg／m3）。(三)散粒材料的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，稱為堆積密度。

（1－3）式中m——材料的質(zhì)量（kg）；V0’——材料在自然堆積狀態(tài)下的體積（m3）；

ρ0’——材料的堆積密度（kg／m3）。(四)密實度與孔隙率1．密實度

密實度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實的程度。密實度D可表示為：

（1－4）式中D——材料的密實度（％）；

V——材料在絕對密實狀態(tài)下的體積（m3）；

ρ——材料的密度（kg／m3）；ρ0——材料的表觀密度（kg／m3）。2．孔隙率材料孔隙率的大小，表明材料的密實程度?？紫堵始翱紫短卣?如孔隙的大小、是否封閉或連通、分散情況等)影響材料的力學、耐久及導熱等性質(zhì)。材料的密度、表觀密度、孔隙率是材料最基本的物理參數(shù)，它們反映了材料的密實程度。密度與表觀密度除用以計算孔隙率外，還可用以計算材料的體積與質(zhì)量。(五)填充率與空隙率1．填充率填充率是指散粒狀材料在堆積體積內(nèi)被顆粒所填充的程度。

式中——散粒狀材料在堆積狀態(tài)下的填充率（%）。2．空隙率

散粒狀材料顆粒之間的空隙體積占材料堆積狀態(tài)下總體積的百分數(shù)，稱為散粒材料的空隙率。

在建筑工程中，材料的密度、表觀密度和堆積密度常用來計算材料的用量、構件的自重、配料計算及確定材料的堆放空間。1.1.2、與水有關的性質(zhì)(一)親水性與憎水性

固體材料在空氣中與水接觸時，根據(jù)其表面能否被水潤濕，可分為親水性材料與憎水性材料兩種。材料的親水性與憎水性可用潤濕角θ來說明(二)吸水性與吸濕性1．吸水性材料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性。吸水性的大小常以吸水率表示，可用質(zhì)量吸水率和體積吸水率來表示（1）質(zhì)量吸水率

質(zhì)量吸水率是指材料吸水飽和時，所吸水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分率。

（2）體積吸水率體積吸水率是指材料吸水飽和時，所吸水分體積占材料干燥體積的百分率。式中WV——材料的體積吸水率（%）；

V0——干燥材料在自然狀態(tài)下的體積（cm3或m3）；

ρW——水的密度，常溫下取=1g/cm3。

材料的體積吸水率與質(zhì)量吸水率之間的關系為

ρ0——材料在干燥狀態(tài)下的表觀密度（g/）。

2．吸濕性

材料吸收空氣中水分的性質(zhì)稱為吸濕性。材料的吸濕性可用含水率表示，含水率為材料中所含水的質(zhì)量與材料干燥質(zhì)量的百分比.式中Wh——材料的含水率(％)；

m——材料干燥時的質(zhì)量(g或kg)；

ms——材料吸濕后的質(zhì)量(g或kg)。干的材料在空氣中，能吸收空氣中的水分；濕的材料在空氣中又會失去水分,最終材料中的水分與周圍空氣的濕度達到平衡，此時，材料的含水率稱為平衡含水率。材料的吸濕性主要與材料的組成、孔隙率，特別是孔隙特征有關，還與周圍環(huán)境的溫度與濕度有關。一般，環(huán)境中溫度越高，濕度越低，含水率越小。材料吸濕后，除了本身質(zhì)量增加外，還會降低其絕熱性、強度及耐久性，對工程產(chǎn)生不利的影響。(三)耐水性

材料長期在水的作用下不破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。材料的耐水性以軟化系數(shù)ks表示：式中ks——軟化系數(shù)；

f

w——材料在水飽和狀態(tài)下的抗壓強度(MPa)；

f——材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強度(MPa)。(四)抗?jié)B性

抗?jié)B性是指材料在壓力水作用下抵抗?jié)B透的性質(zhì)。材料的抗?jié)B性通常用滲透系數(shù)K和抗?jié)B等級P表示。地下建筑物及貯水建筑物常受到壓力水的作用，所以要求所用的材料有一定的抗?jié)B性。(五)抗凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍融循環(huán)而不破壞，同時也不嚴重降低強度的性質(zhì)。材料的抗凍性用抗凍等級F表示，如F50表示經(jīng)過50次凍融循環(huán)，質(zhì)量損失不超過5%，強度損失不超過25%。通常采用材料吸水飽和后，在15℃凍結，再在20℃的水中融化，這樣的一個過程稱為一次凍融循環(huán)。

1.1.3基本性質(zhì)檢測本試驗以石子為例，測量真實密度、表觀密度、容積密度、堆積密度和吸水率。

1.1.4與熱有關的性質(zhì)(一)導熱性材料傳導熱量的性質(zhì)稱為導熱性。

(二)熱容量熱容量Q的計算公式為：式中Q——材料吸收或放出的熱量(J)；c——材料的比熱容J／(kg·K)；m——材料的質(zhì)量(kg)；t1t2——材料受熱或冷卻前后的溫差(K)。任務1．2材料的力學性質(zhì)1.2.1材料的強度和比強度(一)強度材料在外力(荷載)作用下抵抗破壞的能力，稱為強度。通常以材料在外力作用下失去承載能力時的極限應力來表示，亦稱為極限強度。由于外力作用情況不同，材料主要有抗拉、抗壓、抗彎、抗剪等四種強度。材料的靜力強度是通過對材料試件進行破壞試驗而測得的。

(二)沫比強沖度比強度是諸按單位體血積質(zhì)量計匙算的材料預強度，即槍材料的強度與究其表觀密剖度之比，急是衡量材高料輕質(zhì)高勸強的一項重要指標疊。比強度士越大，材債料輕質(zhì)高漂強的性能寬越好。優(yōu)質(zhì)的結競構材料萄，要求媽具有較貴高的比塘強度。哄輕質(zhì)高尋強的材料是未蒼來建筑粒材料發(fā)援展的主肝要方向特。1.2柔.2確材料的季變形材料在餐外力作康用下，叼由于質(zhì)買點間平檔衡位置抬改變，道質(zhì)點產(chǎn)生相羨對位移而徹形狀與體配積發(fā)生變桶化，稱為類材料的變形。(一)誓彈性塞與塑性材料在外盡力作用下籃產(chǎn)生變形瓣，當外力像除去后，嘩又能恢復原來斥形狀的性岸質(zhì)稱為彈謎性，這種銹能完全恢眉復的變形稱為彈顧性變形拼(或瞬零時變形處)。在外力作持用下，材企料產(chǎn)生變拾形，當外輔力取消后楚，材料不能扭恢復到伴原來形態(tài)狀，且洋不產(chǎn)生妖裂縫的們性質(zhì)稱棉為塑性這種不景能恢復叉的變形渾稱為塑辜性變形嬸(或永染久變形侍)。(二)綿脆性與沖截擊韌性材料在外趨力作用下紗達到一定木限度產(chǎn)生諸突然破壞憑，破壞時無明違顯塑性變成形的性質(zhì)裁稱為脆性碌。具有這煌樣性質(zhì)的材料稱輔為脆性合材料，罪如石料牲、混凝塞土、生橡鐵、石昏膏、陶瓷等。舊這類材啄料的抗德拉強度菜遠小于說抗壓強宰度，不明宜承受沖擊或溉振動荷巧載。材料在沖漏擊、振動伯荷載作用竄下抵抗破叮壞的性能物，稱為沖擊韌性感。沖擊韌課性以材料芝沖擊破壞途時消耗的打能量表示故。選用材料呆時要考慮好材料的脆才性與韌性串。(三)乖徐變固體材料展在恒定外蹲力長期作動用下，變剝形隨時間致延長而逐漸遙增大的朽現(xiàn)象，莖稱為徐郊變。1.2牌.3挑材料的扮硬度、此磨損及題磨耗(一)喪硬度材料抵小抗其他腔較硬物騾體壓入黃的能力博，稱為阿硬度。硬度大的改材料耐磨陣性較好，竟但不易加艱工。一般說亞，硬度奧較大的宅材料，箭強度也圾較高，秧有些材列料硬度與強鉗度之間有住較好的相丑互關系。(二)齊磨損及磨檔耗材料受摩奏擦作用而釀減少質(zhì)量惡和體積的盛現(xiàn)象稱為打磨損。材料同時賄受摩擦和鹽沖擊作用索而減少質(zhì)纏量和體積火的現(xiàn)象稱為磨耗皮。地面簽、路面天等