土木工程材料--材料的热工、声学、光学性质及耐久性.ppt

材料的热工性质 材料的光学性质 材料的耐久性,（一）材料的导热性,材料传递热量的性质称为导热性，以导热系数表示，即,式中：材料的导热系数，w/（mK）； Q 总传热量，J； a 材料厚度，m； A 热传导面积，m2；,一、 材料的热工性质,Z 热传导时间，h； T2-T1材料两侧温度差，K。 材料的导热系数愈大，起传导的热量就愈多。 影响材料导热系数的主要因素有材料的物质构成、微观结构、孔隙构造、湿度、温度和热流方向等。 材料的导热系数愈小，则保温隔热性愈好。 绝热材料=0.175 w/（mK） 冰的导热系数为2.23 w/（mK） 水的导热系数为0.58 w/（mK） 空气的导热系数为0.023 w/（mK）,（二）材料的热容量,热容量是指材料受热时吸收热量和冷却时放出热量的性质，用比热容表示，即,式中 C 材料的比热容，kJ(kgK)。 Q 材料的热容量，kJ； m 材料的重量，kg； t1-t2 材料受热或冷却前后的温度差，K；,材料比热的物理意义是指1kg重的材料，在温度每改变1K时所吸收或放出的热量。 材料中热容量最大的是水，为C=4.19 J(kgK). 小结：选用围护结构材料时，要达到保温隔热效果，应选用导热系数小，热容量大的材料。,试题 1.下列材料中,导热系数最小的是（ ） A. 水泥砂浆 B.钢材 C.大理石 D.铝合金,（三）耐燃性,材料对火焰和高温度抵抗能力称为材料的耐燃性，是影响建筑物防火、建筑结构耐火等级的一项因素。由此出发，可把建筑材料分为三类： 非燃烧材料 在空气中受到火烧或高温高热作用不起火、不碳化、不微燃的材料，如钢铁、砖、石等。用非燃材料制作的构件称非燃烧体。钢铁、铝、玻璃等材料受到火烧或高热作用会发生变形、熔融，所以虽然是非燃烧材料，但不是耐火的材料。 ,(四）热变形性,材料的热变形性，指材料在温度变化时其尺寸的变化。材料的热变形性，常用长度方向的线膨胀系数 表示(单位：1/k),难燃材料 在空气中受到火烧或高温高热作用时难起火、难微燃、难碳化，当火源移走后，已有的燃烧或微燃立即停止的材料，如经过防火处理的木材和刨花板。 可燃材料 在空气中受到火烧或高温高热作用时立即起火或微燃，且火源移走后仍继续燃烧的材料，如木材。用这种材料制作的构件称为燃烧体，使用时应作防燃处理。,（四）耐火性,材料在长期高温作用下，保持不熔性并能工作的性能称为材料的耐火性。按耐火性高低可将材料分为以下3类： 耐火材料 难熔材料 易熔材料,吸声性 声能穿透材料和被材料消耗的性质称为材料的吸声性，评价指标为吸声系数。 影响材料的吸声效果因素有： 材料的表观密度和声速 材料的孔隙构造 材料的厚度等 隔声性: 隔空气声 隔固体声,二、 材料的声学性质,耐久性:材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质，统称之为，它是一种复杂的、综合的性质,包括材料的抗冻性、耐热性、大气稳定性和耐腐蚀性等。 材料在使用过程中，除受到各种外力作用外，还要受到环境中各种自然因素的破坏作用，这些破坏作用可分为物理作用、化学作用和生物作用。 物理作用主要有干湿交替、温度变化、冻融循环等等，这些变化会使材料体积产生膨胀或收缩,或,三、 材料的耐久性,导致内部裂缝的扩展，长久作用后会使材料产生破坏。 化学作用主要是指材料受到酸、碱、盐等物质的水溶液或有害气体的侵蚀作用，使材料的组成成分发生质的变化，而引起材料的破坏。如钢材的锈蚀等等。 生物作用主要是指材料受到虫蛀或菌类的腐朽作用而产生的破坏。如木材等一类的有机质材料，常会受到这种破坏作用的影响。,试题 1.