土木工程材料 建筑材料第二講

§1.3材料的力學(xué)性質(zhì)

§1.3.1強(qiáng)度

強(qiáng)度：材料抵抗外力破壞的能力

根據(jù)外力施加方式可以分為：靜力強(qiáng)度和動(dòng)力強(qiáng)度

根據(jù)外力引起內(nèi)應(yīng)力可以分為：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式：公式推導(dǎo)材料按強(qiáng)度等級(jí)劃分：1.普通水泥按抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為32.5，42.5，52.5，62.5等四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)2.普通混凝土按抗壓強(qiáng)度分為C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75和C80等14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)3.鋼筋按機(jī)械性能（屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能等）劃分在實(shí)際工程中，我們必須按照有關(guān)規(guī)范來選擇材料的強(qiáng)度等級(jí)?！?.3.2變形性能

一、彈性變形與塑性變形1.定義彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去后，能夠完全恢復(fù)原來形狀的性能。塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生顯著變形，但不斷裂破壞，外力取消后，仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。在土木工程材料中，幾乎沒有完全的彈性材料或塑性材料。

我們?cè)谶x擇材料時(shí)候，可以利用材料在彈性和塑性階段的特性，使材料的特性發(fā)揮到最大

二、徐變

1.定義徐變：材料在恒定外力作用下，隨時(shí)間緩慢增長的不可恢復(fù)的變形稱為徐變變形?；炷恋男熳儯涸诤奢d長期作用下，混凝土的變形將隨著時(shí)間的增加而增加。§1.3.3脆性及韌性

1.定義及特點(diǎn)脆性：材料在外力作用下，在破壞前無明顯的塑性變形而突然破壞的性質(zhì)。脆性的特點(diǎn)：塑性變形很小，且抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值較大（5～50倍）韌性：指材料在外力的作用下，能夠吸收較大的能量，韌性特點(diǎn)：韌性同時(shí)產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性能。材料的特點(diǎn)是變形大，特別是塑性變形大，抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度接近。

（在建筑工程中，我們盡量不選擇脆性的材料，因?yàn)椴牧显谄茐那盁o明顯的塑性變形而破壞，即沒有明顯的征兆。破壞比較突然。）§1.3.4硬度與耐磨性

一、硬度

定義:硬度是材料抵抗其他物體刻劃或壓人其表面的能力。測(cè)量方法：刻劃法、回彈法和壓入法

二、耐磨性

定義:耐磨性是材料表面抵抗磨損的能力。測(cè)量方法：材料的耐磨性用磨損率或磨耗率

§1.4材料與水有關(guān)的性質(zhì)

§1.4.1材料的親水性與憎水性基本概念：潤濕角θ（沿水滴表面的切線與水和固體接觸面所形成的夾角）潤濕角θ≤90。時(shí)，材料表現(xiàn)為親水性；潤濕角＞90。時(shí)，材料表現(xiàn)為憎水性。

§1.4.2材料的吸水性與吸濕性

一、吸水性

定義：材料在水中吸收水分的能力。常用吸水率表示。質(zhì)量吸水率體積吸水率二、吸濕性

定義：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。材料的吸濕性用含水率表示。三、耐水性

定義：材料長期在水的作用下保持原有性質(zhì)（不發(fā)生破壞，強(qiáng)度也不顯著降低）的能力稱為材料的耐水性。

結(jié)構(gòu)材料的耐水性用軟化系數(shù)來表示：用于長期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)的材料，軟化系數(shù)應(yīng)大于0.85；用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物的材料，軟化系數(shù)應(yīng)大于0.75。

四、洪抗?jié)B改性定義古：抗?jié)B朱性是岔指材稿料抵桌抗壓碎力水時(shí)或其領(lǐng)他液獻(xiàn)體滲呈透的解性質(zhì)右。抗幟滲性神可用減滲透尊系數(shù)然表示。滲透電系數(shù)K越小宴,材粉料的化抗?jié)B出性越當(dāng)好。材料中的抗床滲性夸也可餃用抗準(zhǔn)滲等序級(jí)來宿表示?？?jié)B航等級(jí)角是在鍵規(guī)定師試驗(yàn)晶方法鐵下材畜料所香能抵致抗的糊最大戒水壓瘦力，逆用“Pn”表示塞，如P2，P4，P6，P8等，渡分別覆表示融可抵膠抗0痕.2MP奏a，域0.筒4M繼Pa愛，0逼.6坦MP荷a，提0.租8驚M鳳Pa的水覺壓力胸而不爸滲透分?！督ū沃厮阑?jiǎng)礎(chǔ)設(shè)聰計(jì)規(guī)貸范》們（GB克50懶00委7-萬20語02欄）第8銜.4舒.3春條對(duì)罪抗?jié)B介等級(jí)舉的定下義：壞防水攻砼抗案滲等棵級(jí)應(yīng)距根據(jù)獄地下謝水的穴最大肉水頭賓與防蹄滲砼見厚度秧的比續(xù)值，供按現(xiàn)絹行《住地下煉工程繼防水橫技術(shù)禿規(guī)范繳》選飾用，誤但不滔得小隆于0鐵.6MP套a。在《繭地下衣工程勇防水溫技術(shù)孝規(guī)范聚》（GB爐50移10磁8-哪20歲01恥）中對(duì)侄抗?jié)B熄等級(jí)披的規(guī)孕定見掠下表案：工程埋置深度設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)<10S610~20S820~30S1030~40S12五、際抗凍晌性抗凍敏性是文指材排料在木吸水愚飽和鉛狀態(tài)己下，烏能經(jīng)云受反摟復(fù)凍辦融的壯作用鉤而不五破壞繁，強(qiáng)陽度也吐不顯丙著降杰低的閥性能踢。材料然的抗翻凍性爪用抗熊凍等耽級(jí)表輕示§1幅.5材料撫的熱懸物理孟性質(zhì)§1肅.5辦.1導(dǎo)熱亞性1.津定義紫：材料鬧傳導(dǎo)驢熱量片的能伴力稱問為導(dǎo)酷熱性干。2.座導(dǎo)熱側(cè)系數(shù)撿：導(dǎo)愛熱系呈數(shù)（λ）是表逢征材術(shù)料導(dǎo)招熱能擱力的做熱物誕理參鑼數(shù)，倘在物區(qū)理意畫義上驚，導(dǎo)趣熱系往數(shù)為留單位炕厚度傻的材賄料，窮兩面隱溫差斬為1K時(shí)，全在單街位時(shí)散間內(nèi)皆通過芳單位支面積精的熱厘量。壯導(dǎo)熱叉系數(shù)曾越小濱，則射材料杜的絕云熱保錯(cuò)溫性鑄越好照?！?網(wǎng).5怕.2比熱匆和熱簽容量1.私定義齊：單位顏質(zhì)量惡材料鋒溫度文升高君或降肝低1K所吸趣收或解放出喇的熱暖量稱善為熱般容量櫻系數(shù)蠻或比康熱容俱。比熱嘆容與出材料呼質(zhì)量辜的乘餃積稱勒為材憲料的才熱容丈量，惰它表蜜示材蝕料溫湖度升需高或脊降低1K所吸跡收或足放出保的熱叢量。§1慰.5呼.3熱阻右與傳倆熱系蕉數(shù)§1業(yè).5緞.4導(dǎo)溫筋系數(shù)§1陵.6材料抵的耐約久性1.際定義訪：材料糟在使剩用過患程中千，抵蛇抗各鋤種內(nèi)被在或沈外部嶄破壞慚因素蟲的作集用，姿保持暫其原帝有性錢能，畜不變?nèi)再|(zhì)、章不破印壞的尺性質(zhì)§1鍬.7材