建筑工程材料性质.ppt

《建筑工程材料性质.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程材料性质.ppt（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、建筑工程材料性质建筑工程材料性质现在学习的是第1页，共33页1.材料的物理性质材料的物理性质1.1几种密度几种密度1、密密度度：材材料料在在绝绝对对密密实实状状态态下下，单单位位体体积积的干质量。的干质量。测定方法：测定方法：1）少数密实材料）少数密实材料 2）多数有孔隙的材料）多数有孔隙的材料(磨细、干燥，用李氏瓶测定其绝磨细、干燥，用李氏瓶测定其绝对密实体积）对密实体积）(g/cm3)现在学习的是第2页，共33页1)1)在在李李氏氏瓶瓶中中注注入入与与试试样样不不起起反反应应的的液液体体至至突突颈颈下下部部，记记下下刻刻度度，将将李李氏氏瓶瓶放放在在盛盛水水的的容容器器中中，在在试试验过程

2、中保持水温验过程中保持水温(200.5)(200.5)，恒温，恒温30min30min。2)2)用用天天平平称称取取试试样样60g60g，用用小小勺勺和和漏漏斗斗小小心心地地将将试试样样徐徐徐徐送送入入李李氏氏瓶瓶中中；要要防防止止在在李李氏氏瓶瓶喉喉部部发发生生堵堵塞塞，直直至至液液面面上上升升至至20ml20ml为为止止，再再称称剩剩下下的的试样，计算出装入瓶内的试样质量试样，计算出装入瓶内的试样质量m(m(单位：单位：g)g)。3)3)轻轻轻轻摇摇动动李李氏氏瓶瓶使使液液体体中中的的气气泡泡排排出出，记记下下液液面面刻刻度度，根根据据前前后后两两次次液液面面读读数数，计计算算出出液液面面

3、上上升升的的体体积积，即即为为瓶瓶内内试试样样的的绝绝对对体体积积V(V(单单位位：cmcm3 3)。现在学习的是第3页，共33页2 2、表观密度、表观密度（又称视密度）（又称视密度）单位体积单位体积（实体（实体+闭口孔隙体积）闭口孔隙体积）材料的干质量。材料的干质量。体积测定方法：体积测定方法：1）排液置换法）排液置换法（含闭口孔隙）（含闭口孔隙）2）水中称重法）水中称重法(kg/m3 或或g/cm3）现在学习的是第4页，共33页体积测试方法:对于规则形状材料的体积，可用量具测得；对于规则形状材料的体积，可用量具测得；对于不规则形状材料的体积，可采用封蜡排液法测得对于不规则形状材料的体积，可

4、采用封蜡排液法测得3、毛、毛体积密度：体积密度：材材料料在在自自然然状状态态下下单单位位体体积积（实实体体+闭闭口口孔孔隙隙+开口孔隙）开口孔隙）的干质量。的干质量。(kg/m3 或或g/cm3）现在学习的是第5页，共33页 反映散粒堆积的紧密（压实）程度及反映散粒堆积的紧密（压实）程度及 可能的堆放空间。可能的堆放空间。有有干堆积密度干堆积密度和和湿堆积密度湿堆积密度之分。之分。4、堆堆 积积 密密 度度：散散 粒粒 状状 材材 料料 单单 位位 堆堆 积积 体体 积积 （实体实体+开口孔隙开口孔隙+闭口孔隙闭口孔隙+空隙体积）空隙体积）物质颗粒的质量。物质颗粒的质量。(Kg/m3)现在学习

5、的是第6页，共33页应用：应用：密度：计算材料的用量、构件自重；密度：计算材料的用量、构件自重；表观密度：计算材料的配料，砼、砂浆配合比表观密度：计算材料的配料，砼、砂浆配合比的计算。的计算。堆积密度：确定材料堆积空间、运输量及确定堆积密度：确定材料堆积空间、运输量及确定运输工具。运输工具。现在学习的是第7页，共33页n几种密度的比较几种密度的比较比较项目密度表观密度毛体积密度堆积密度材料状态绝对密实近似绝对密实状态自然状态堆积状态材料体积V V0计算公式应用判断材料性质用量计算、体积计算现在学习的是第8页，共33页多选题：多选题：下列几种不同的密度定义中，质量为干质量的是（下列几种不同的密度

6、定义中，质量为干质量的是（）A、密度、密度 B、表观密度、表观密度 C、体积密度、体积密度D、毛体积密度、毛体积密度 E、干堆积密度、干堆积密度 F、湿堆、湿堆积密度积密度ABDE现在学习的是第9页，共33页1、孔隙率与密实度孔隙率与密实度(相相对概念对概念)单块材料单块材料 孔隙率孔隙率 密实度密实度 二者的关系：二者的关系：P+DP+D1 1，二者从不同的方面反映材料的同一性质，即材料的致密程度。，二者从不同的方面反映材料的同一性质，即材料的致密程度。思考：思考：孔隙率会影响材料的哪些性能？孔隙率会影响材料的哪些性能？1.2孔隙率和空隙率孔隙率和空隙率孔隙率是指材料中孔隙率是指材料中孔隙体

7、积占材料自然状态下总体积孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率。的百分率。现在学习的是第10页，共33页2 2、空隙率与填充率、空隙率与填充率 散粒状材料散粒状材料 空隙率：空隙率：是指散粒状材料在自然堆积状态下，颗粒固体物是指散粒状材料在自然堆积状态下，颗粒固体物质间质间空隙体积占堆积体积空隙体积占堆积体积的百分率的百分率.开口孔隙空隙开口孔隙空隙在计算砼中集料的空隙率时，由于砼拌合物中的水泥浆能进入石子或砂子的开口在计算砼中集料的空隙率时，由于砼拌合物中的水泥浆能进入石子或砂子的开口内，开口体积也算空隙体积的一部分，因此在砼配合比设计时应按石、砂的表观内，开口体积也算空隙体积的一部分，因此

8、在砼配合比设计时应按石、砂的表观密度计算。密度计算。现在学习的是第11页，共33页填充率：是指散粒状材料在自然堆积状态下，填充率：是指散粒状材料在自然堆积状态下，其中的其中的颗粒体积占自然堆积状态下的体积颗粒体积占自然堆积状态下的体积的百分的百分率率现在学习的是第12页，共33页n孔隙率与空隙率的区别孔隙率与空隙率的区别比较项目孔隙率空隙率适用场合个体材料内部堆积材料之间作 用可判断材料性质可进行材料用量计算计算公式现在学习的是第13页，共33页 练习题：练习题：1.1.一一 块块 普普 通通 烧烧 结结 砖砖，其其 尺尺 寸寸 符符 合合 标标 准准 尺尺 寸寸（240mm115mm53mm

9、240mm115mm53mm）,烘烘干干恒恒定定质质量量为为25002500克克，吸吸水水饱饱和和质质量量为为29002900克克，再再将将该该砖砖磨磨细细，过过筛筛烘烘干干后后取取5050克克，用用李李氏氏瓶瓶测测得得其其体体积积为为18.5cm18.5cm3 3 .试试求求该该砖砖的的密密度度、毛毛体体积密度、密实度、质量吸水率。积密度、密实度、质量吸水率。现在学习的是第14页，共33页 2 2、材料与水有关的性质材料与水有关的性质 2.1 2.1 亲水性与憎水性亲水性与憎水性 亲水性材料：润湿角90水分子间内聚力材料分子间吸引力憎水性材料：润湿角90水分子间内聚力材料分子间吸引力现在学习

10、的是第15页，共33页材料润湿示意图（）亲水性材料；（）憎水性材料现在学习的是第16页，共33页材料的吸水性材料的吸水性:材料材料在水中吸收水分在水中吸收水分的能力，称为材料的吸的能力，称为材料的吸水性。水性。吸水性的大小以吸水率来表示。吸水性的大小以吸水率来表示。（1）含水率含水率材料中所含水的质量与干燥状态时材料的质量之比，称材料中所含水的质量与干燥状态时材料的质量之比，称为材料的含水量。以为材料的含水量。以表示。材料含水率的计算公式表示。材料含水率的计算公式为：为：式中：式中：m材料在吸湿状态下的质量（材料在吸湿状态下的质量（g或或kg）；）；W材料含水率。材料含水率。2 2.2吸水性吸

11、水性现在学习的是第17页，共33页吸水性的大小以吸水率来表示。吸水性的大小以吸水率来表示。（2）质量吸水率质量吸水率质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分数，并以燥状态下的质量百分数，并以m表示。质量吸水率表示。质量吸水率m的计算公式为：的计算公式为：式中：式中：mb材料吸水饱和状态下的质量（材料吸水饱和状态下的质量（g或或kg）；）；mg材料在干燥状态下的质量（材料在干燥状态下的质量（g或或kg）。）。吸水饱和状态吸水饱和状态现在学习的是第18页，共33页（3）体积吸水率体积吸水率 体积吸水率是指材料在吸水饱和时

12、，所吸水分的体积占干燥材料体体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水分的体积占干燥材料体积的百分数，并以积的百分数，并以WV表示。体积吸水率表示。体积吸水率WV的计算公式为：的计算公式为：式中式中:mb材料吸水饱和状态下的质量（材料吸水饱和状态下的质量（g或或kg）；）；mg材料在干燥状态下的质量（材料在干燥状态下的质量（g或或kg）。）。Vg干燥干燥材料体积，（材料体积，（cm3或或m3）；）；w水的密度水的密度,（g/cm3或或kg/m3），），常温下取常温下取w=1.0g/cm3。现在学习的是第19页，共33页（3）影响材料吸水性的因素）影响材料吸水性的因素材料的吸水率的大小主要取决于具有

13、细微而连通且孔隙率大的材料吸水率较大；具有粗大孔隙的材料，虽然水分容易渗入，但水分不易在孔中存留，故吸水率不高。材料吸水后的特征：材料吸水后的特征：自重增加，强度降低，保温性能下降，抗冻性能变差，有时还会发生明显的体积膨胀。孔隙率孔隙特征现在学习的是第20页，共33页2.3材料的吸湿性材料的吸湿性 材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。用含水率表示，其计算公式为：式中：式中：m1材料含水状态下的质量（材料含水状态下的质量（g或或kg）m材料在干燥状态下的质量（材料在干燥状态下的质量（g或或kg）。）。材料含水率受环境影响，随空气的温度和湿度的变化而变化。材料含水率受环境影响，随空气的

14、温度和湿度的变化而变化。当材料的湿度与空气中湿度达到平衡状态时的含水率称为当材料的湿度与空气中湿度达到平衡状态时的含水率称为平衡含水率平衡含水率。现在学习的是第21页，共33页n吸水率与含水率的区别吸水率与含水率的区别比较项目吸水率含水率适用场合在水中吸收水分在空气中吸收水分表示方法吸收水分的质量比或体积比吸收水分的质量比吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率现在学习的是第22页，共33页2.4 2.4 耐水性耐水性材料长期在水的作用下既不破坏，强度又不显著下降的性质材料长期在水的作用下既不破坏，强度又不显著下降的性质 表示指标：表示指标：软化系数软化系数f f1 1-材料饱水状态抗压

15、强度，材料饱水状态抗压强度，MPaMPaf f0 0-材料干燥状态抗压强度，材料干燥状态抗压强度，MPaMPa注意：注意：随含水量增加，减弱其内部结合力，导致强度下降。随含水量增加，减弱其内部结合力，导致强度下降。K Kp p0.80.80 0，称为耐水材料，称为耐水材料 受水侵泡或长期处于潮湿环境中的重要建筑物或构筑物选择受水侵泡或长期处于潮湿环境中的重要建筑物或构筑物选择 K Kp p0.80.80 0的材料。的材料。现在学习的是第23页，共33页 3 3 材料的力学性质材料的力学性质3.1材料的强度材料的强度 1 1、材料的强度、材料的强度 材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。n

16、根据外力作用方式的不同，材料强度有、抗压、抗剪、抗弯（抗折）强度等。抗压抗拉抗剪抗弯现在学习的是第24页，共33页n抗压强度、抗拉强度、抗剪强度抗压强度、抗拉强度、抗剪强度的计算：的计算：n n 式中：f材料强度，MPa；Fmax材料破坏时的最大荷载，N；A试件受力面积，mm2。n抗弯强度的计算：抗弯强度的计算：中间作用一集中荷载，对矩形截面试件，则其抗弯强度用下式计算：式中：fw材料的抗弯强度，MPa；Fmax材料受弯破坏时的最大荷载，N；A试件受力面积，mm2；L、b、h 两支点的间距，试件横截面的宽及高，mm。-材料的强度材料的强度现在学习的是第25页，共33页注注意意：对对于于以以力力

17、学学性性质质为为主主要要性性能能指指标标的的材材料料，通通常按其强度值的大小划分成若干等级或标号。常按其强度值的大小划分成若干等级或标号。脆脆性性材材料料（混混凝凝土土、水水泥泥等等）主主要要以以抗抗压压强强度度来来划划分分等等级或标号级或标号.塑性材料（钢材等）以抗拉强度来划分。塑性材料（钢材等）以抗拉强度来划分。强强度度值值和和强强度度等等级级或或标标号号不不能能混混淆淆，前前者者是是表表示示材材料料力力学性质的指标，后者是根据强度值划分的级别。学性质的指标，后者是根据强度值划分的级别。现在学习的是第26页，共33页 比强度比强度 指材料强度与其表观密度之比。指材料强度与其表观密度之比。意

18、义：反映材料轻质高强的指标。意义：反映材料轻质高强的指标。值越大，材料越轻质高强值越大，材料越轻质高强现在学习的是第27页，共33页3 3.2.2 弹性和塑性弹性和塑性1.1.弹性弹性外力作用产生变形外力作用产生变形,外力取消能外力取消能完全恢复完全恢复。指标：指标：弹性模量弹性模量 意义：意义：E E表示材料抵抗变形的指标，表示材料抵抗变形的指标，E E值越大，材料值越大，材料 越不易变形，即抵抗变形的能力越强。越不易变形，即抵抗变形的能力越强。2.2.塑性塑性外力作用产生变形外力作用产生变形,外力取消变形外力取消变形不能恢复不能恢复现在学习的是第28页，共33页 3 3.3.3 韧性和脆性

19、韧性和脆性 1.1.脆性脆性无明显塑性变形，突然破坏。无明显塑性变形，突然破坏。脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等 2.2.韧性韧性产生一定变形不破坏产生一定变形不破坏,能吸收较大的能量。能吸收较大的能量。韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。采用采用冲击试验冲击试验测定。测定。现在学习的是第29页，共33页 3 3.4.4 硬度和耐磨性硬度和耐磨性 1.1.硬度硬度抵抗外物压入或刻划的能力。抵抗外物压入或刻划的能力。通常用刻划法，回弹法和压入法测定材料的硬度。n刻划法用于天然矿物硬度的划分，按滑石、石膏、方解石、萤石

20、、磷灰石、长石、石英、黄晶、刚玉、金刚石的顺序，分为10个硬度等级。回弹法用于测定混凝土表面硬度，并间接推算混凝土的强度；回弹法用于测定混凝土表面硬度，并间接推算混凝土的强度；也用于测定陶瓷、砖。砂浆、塑料、橡胶、金属等的表面硬度并间接推算其强度。现在学习的是第30页，共33页2、耐磨性、耐磨性 是材料表面抵抗磨损的能力是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨耗率表示，计算公式如下：式中：G 材料的磨耗率，（g/cm2）；m1材料磨损前的质量，（g）；m2 材料磨损后的质量，（g）；A材料试件的受磨面积（cm2）。现在学习的是第31页，共33页4 4 耐久性与环境协调性耐久性与环境协调性4

21、4.1.1 耐耐久久性性泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物物理理、化化学学、机机械械及生物的作用。及生物的作用。现在学习的是第32页，共33页n物理作用物理作用可有干湿变化、温度变化及冻融变化等。n化学作用化学作用包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。n机械作用机械作用包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。n生物作用生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。4 4.2.2 环境协调性环境协调性 对对资资源源和和能能源源消消耗耗少少,对对环环境境污污染染小小,循循环环再再生生利利用用率率高高。目前，提倡目前，提倡“绿色建材绿色建材”现在学习的是第33页，共33页