园林工程材料时分析

1、课程性质 m专业基础、必修课程专业基础、必修课程 园林工程材料 园林工程设计 园林工程造价 园林工程施工 组织与管理 课程内容 m第一章第一章 园林工程基本建筑材料的识别与应用园林工程基本建筑材料的识别与应用 ：园林工程基本建：园林工程基本建 筑材料定义及分类筑材料定义及分类 、建筑材料的基本性质、建筑材料的基本性质 、砖石材料、建筑陶瓷、砖石材料、建筑陶瓷 与玻璃、金属材料与玻璃、金属材料 、木材、木材 、气硬性胶凝材料、气硬性胶凝材料 、水泥、水泥 、混凝土、混凝土 、 砂浆砂浆 、建筑防水材料、建筑防水材料 、建筑涂料、塑料。、建筑涂料、塑料。 m第二章第二章 园林假山与石景工程材料的识

2、别与应用园林假山与石景工程材料的识别与应用 m第三章第三章 园路与场地工程材料的识别与应用园路与场地工程材料的识别与应用 m第四章第四章 园林建筑工程材料的识别与应用园林建筑工程材料的识别与应用 m第五章第五章 园林水景工程材料的识别与应用园林水景工程材料的识别与应用 m第六章第六章 园林给排水与喷灌工程建筑材料的识别与应用园林给排水与喷灌工程建筑材料的识别与应用 m第七章第七章 园林供电工程建筑材料的识别与应用园林供电工程建筑材料的识别与应用 第一章 园林工程基本建筑材料的识别与应用 m1.11.1园林工程基本建筑材料定义及分类园林工程基本建筑材料定义及分类 m园林工程基本建筑材料是指构成园

3、林建筑物或构筑物的园林工程基本建筑材料是指构成园林建筑物或构筑物的 基础、梁、板、柱、墙体、屋面、地面以及室内外景观基础、梁、板、柱、墙体、屋面、地面以及室内外景观 装饰工程所用的材料。装饰工程所用的材料。 m基本建筑材料通常按照化学成分不同进行分类，可分为基本建筑材料通常按照化学成分不同进行分类，可分为 无机材料、有机材料和复合材料三大类。无机材料、有机材料和复合材料三大类。 1.2建筑材料的基本性质 m1.2.11.2.1建筑材料的基本建筑材料的基本物理性质物理性质 m与与质量质量有关的性质：密度、表观密度、堆积密度、密实有关的性质：密度、表观密度、堆积密度、密实 度、空隙率、填充率、孔隙

4、率等。度、空隙率、填充率、孔隙率等。 m与与水水有关的性质：亲水性、吸水性、耐水性、抗渗性、有关的性质：亲水性、吸水性、耐水性、抗渗性、 抗冻性等。抗冻性等。 m与与热热有关的性质：导热性、热容量、比热、温度变形性有关的性质：导热性、热容量、比热、温度变形性 等。等。 m1 1材料的材料的密度密度、表观密度表观密度与与堆积密度堆积密度 m密度是指物质单位体积的质量。单位为密度是指物质单位体积的质量。单位为g/cmg/cm3 3 或或kg/mkg/m3 3。 由于材料所处的体积状况不同，故有实际密度（密度）、由于材料所处的体积状况不同，故有实际密度（密度）、 表观密度和堆积密度之分。表观密度和堆

5、积密度之分。 m（1 1） 实际密度实际密度 m以前称（比重、真实密度以前称（比重、真实密度) )，简称密度。，简称密度。 实际密度是指实际密度是指 材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量，材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量， m按下式计算：按下式计算： m （1-11-1） m式中式中: : m实际密度（实际密度（g/cmg/cm3 3 ）；）； mm m材料在干燥状态下的质量（材料在干燥状态下的质量（g g）；）； mV V材料在绝对密实状态下的体积（材料在绝对密实状态下的体积（cmcm3 3）。）。 m（2 2） 表观密度表观密度 m以前称容重、有的也称毛体积密度。以前称容重

6、、有的也称毛体积密度。 表观密度是指材料在表观密度是指材料在 自然状态下，单位体积所具有的质量，自然状态下，单位体积所具有的质量， m按下式计算：按下式计算： （1-21-2） m式中式中: : m0 0表观密度（表观密度（g/cmg/cm3 3 或或kg/mkg/m3 3）；）； mm m材料的质量（材料的质量（g g或或kgkg）；）； mV V0 0材料在自然状态下的体积，或称表观体积（材料在自然状态下的体积，或称表观体积（cmcm3 3或或m m3 3）。）。 m（3 3）堆积密度堆积密度 m 散粒材料在自然堆积状态下单位体积的重量称为堆积密散粒材料在自然堆积状态下单位体积的重量称为堆

7、积密 度。度。 m可用下式表示：可用下式表示： （1-31-3） m式中式中: : m0 0 堆积密度（堆积密度（kg/mkg/m3 3）；）； mm m材料的质量（材料的质量（kgkg）；）； mV V0 0 材料的堆积体积（材料的堆积体积（m m3 3）。）。 m2 2材料的材料的密实度密实度与与孔隙率孔隙率、空隙率空隙率 m（1 1）密实度）密实度 m密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例，密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例， 说明材料体积内被固体物质所充填的程度，即反映了材说明材料体积内被固体物质所充填的程度，即反映了材 料的致密程度，料的致密程度， m按下式计

8、算：按下式计算： m m （1-41-4） m（2 2）孔隙率孔隙率 m 孔隙率是指材料体积内孔隙体积（孔隙率是指材料体积内孔隙体积（VpVp）占材料总体积）占材料总体积 （V V0 0）的百分率。可用下式计算：）的百分率。可用下式计算： （1-51-5） m孔隙率与密实度的关系为：孔隙率与密实度的关系为： （1-61-6） m（3 3）空隙率空隙率 m 空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之 间的空隙体积（间的空隙体积（VaVa）占堆积体积的百分率，以）占堆积体积的百分率，以PP表示，表示， 因因VaVaV V0 0V V0 0，则，则P

9、P值可用下式计算：值可用下式计算： m （1-71-7） m3 3亲水性亲水性与与憎水性憎水性 m当材料与水接触时，在材料、水、当材料与水接触时，在材料、水、 空气三相的交界点，作沿水滴表空气三相的交界点，作沿水滴表 面的切线，此切线与材料和水接面的切线，此切线与材料和水接 触面的夹角触面的夹角，称为润湿边角，称为润湿边角 。 m角愈小，表明材料愈易被水润角愈小，表明材料愈易被水润 湿。湿。 当当9090时，材料表面吸时，材料表面吸 附水，材料能被水润湿而表现出附水，材料能被水润湿而表现出 亲水性，这种材料称亲水性材料。亲水性，这种材料称亲水性材料。 9090时，材料表面不吸附水，时，材料表面

10、不吸附水， 此称憎水性材料。此称憎水性材料。 当当=0=0时，时， 表明材料完全被水润湿。表明材料完全被水润湿。 m4 4材料的材料的吸水性吸水性与与吸湿性吸湿性 m（1 1）吸水性吸水性 m材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。材料的吸水性用材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。材料的吸水性用 吸水率表示，有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。吸水率表示，有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。 m质量吸水率：质量吸水率是指材料在吸水饱和时，内部所质量吸水率：质量吸水率是指材料在吸水饱和时，内部所 吸水分的质量占材料干燥质量的百分率吸水分的质量占材料干燥质量的百分率 m体积吸水率：体积吸水率是指材

11、料在吸水饱和时，其内部体积吸水率：体积吸水率是指材料在吸水饱和时，其内部 所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。 m（2 2）吸湿性吸湿性 m材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的 吸湿性用含水率表示。吸湿性用含水率表示。 m含水率系指材料内部所含水的质量占材料干燥质量的百含水率系指材料内部所含水的质量占材料干燥质量的百 分率。分率。 m5 5材料的材料的耐水性耐水性 m材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质 称为耐水性。材料的耐水性

12、用软化系数表示，如下式：称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示，如下式： （1-111-11） mK K软软材料的软化系数；材料的软化系数； mf f饱饱材料在饱水状态下的抗压强度（材料在饱水状态下的抗压强度（MPaMPa） mf f干干材料在干燥状态下的抗压强度（材料在干燥状态下的抗压强度（MPaMPa） m 软化系数大于软化系数大于0.800.80的材料，通常可认为是耐水材料的材料，通常可认为是耐水材料。 m6 6材料的材料的抗渗性抗渗性 m7 7材料的材料的抗冻性抗冻性 m材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破 坏，也不严重降低强

13、度的性质，称为材料的抗冻性。坏，也不严重降低强度的性质，称为材料的抗冻性。 m材料的抗冻性用抗冻等级表示。材料的抗冻性用抗冻等级表示。 m8 8导热性导热性 m当材料两侧存在温度差时，热量从材料的一侧传递至材当材料两侧存在温度差时，热量从材料的一侧传递至材 料另一侧的性质，称为材料的导热性。导热性大小可以料另一侧的性质，称为材料的导热性。导热性大小可以 用导热系数用导热系数表示。表示。 m导热系数是评定建筑材料保温隔热性能的重要指标，导导热系数是评定建筑材料保温隔热性能的重要指标，导 热系数愈小，材料的保温隔热性能愈好。通常把热系数愈小，材料的保温隔热性能愈好。通常把 0.23W/0.23W/

14、（m mK K）的材料称为绝热材料。）的材料称为绝热材料。 m1.2.2 1.2.2 建筑材料的基本力学性质建筑材料的基本力学性质 m1 1材料的强度材料的强度 m（1 1）材料强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力，）材料强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力， 称为材料的强度。称为材料的强度。 m根据外力作用形式的不同，材料的强度有抗压强度、抗根据外力作用形式的不同，材料的强度有抗压强度、抗 拉强度、抗弯强度及抗剪强度等，均以材料受外力破坏拉强度、抗弯强度及抗剪强度等，均以材料受外力破坏 时单位面积上所承受的力的大小来表示。时单位面积上所承受的力的大小来表示。 材料的这些材料的这些 强度是通过

15、静力试验来测定的，故总称为强度是通过静力试验来测定的，故总称为静力强度静力强度。 （2 2）材料的等级：大部分建筑材料根据其极限强度的大小，）材料的等级：大部分建筑材料根据其极限强度的大小， 可划分为若干不同的强度等级。可划分为若干不同的强度等级。 m如：烧结普通砖按抗压强度分为六个等级：如：烧结普通砖按抗压强度分为六个等级：Mu30Mu30、 Mu25Mu25、 Mu20 Mu20、 Mu15 Mu15、 Mu10 Mu10、 Mu7.5 Mu7.5； 硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为四个硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为四个 等级：等级：32.532.5、 42.5 42.5、52.552.5、

16、62.562.5等；等； 混凝土按其抗压强度分为十二个等级：混凝土按其抗压强度分为十二个等级：C7.5C7.5、C10C10、 C80 C80等；等； 碳素结构钢按其抗拉强度分为五个等级，如碳素结构钢按其抗拉强度分为五个等级，如Q195Q195、Q215Q215、 Q235 Q235、Q255Q255、Q275Q275等。等。 （3 3）材料的比强度：是按单位质量计算的材料强度，其值）材料的比强度：是按单位质量计算的材料强度，其值 等于材料强度与其表观密度之比。等于材料强度与其表观密度之比。 m2 2材料的弹性与塑性材料的弹性与塑性 m（1 1）弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消）弹性

17、：材料在外力作用下产生变形，当外力取消 后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质，后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质， 称为弹性。称为弹性。 m材料的这种当外力取消后瞬间内即可完全消失的变形，材料的这种当外力取消后瞬间内即可完全消失的变形， 称为弹性变形。弹性变形属可逆变形，其数值大小与外称为弹性变形。弹性变形属可逆变形，其数值大小与外 力成正比，其比例系数力成正比，其比例系数E E称为材料的弹性模量。称为材料的弹性模量。 m材料在弹性变形范围内，弹性模量材料在弹性变形范围内，弹性模量E E为常数，其值等于为常数，其值等于 应力应力与应变与应变的比值，的比值，E E值愈大材料

18、愈不易变形，即值愈大材料愈不易变形，即 刚度好。刚度好。 m（2 2）塑性：在外力作用下材料产生变形，如果取消外）塑性：在外力作用下材料产生变形，如果取消外 力，仍保持变形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质，力，仍保持变形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质， 称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形。塑性变称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形。塑性变 形为不可逆变形，是永久变形。形为不可逆变形，是永久变形。 m3 3材料的脆性和韧性材料的脆性和韧性 m（1 1）脆性：指材料在外力达到一定程度时，突然发）脆性：指材料在外力达到一定程度时，突然发 生破坏，并无明显塑性变形的性质。具有这种性质的

19、生破坏，并无明显塑性变形的性质。具有这种性质的 材料称为脆性材料。大部分无机非金属材料均属脆性材料称为脆性材料。大部分无机非金属材料均属脆性 材料。如天然石材、烧结普通砖、陶瓷、普通混凝土材料。如天然石材、烧结普通砖、陶瓷、普通混凝土 等。脆性材料抵抗变形或冲击振动荷载的能力差，所等。脆性材料抵抗变形或冲击振动荷载的能力差，所 以仅用于承受静压力作用的结构或构件，如柱子等。以仅用于承受静压力作用的结构或构件，如柱子等。 m（2 2）韧性：指材料在冲击或动力荷载作用下，能吸）韧性：指材料在冲击或动力荷载作用下，能吸 收较大能量而不破坏的性质。如低碳钢、低合金钢、收较大能量而不破坏的性质。如低碳钢

20、、低合金钢、 木材、钢筋混凝土、橡胶、玻璃钢等都属于韧性材料。木材、钢筋混凝土、橡胶、玻璃钢等都属于韧性材料。 在工程中，对于要求承受冲击和振动荷载作用的结构，在工程中，对于要求承受冲击和振动荷载作用的结构， 如桥梁、路面及有抗震要求的结构要求所用材料具有如桥梁、路面及有抗震要求的结构要求所用材料具有 较高的冲击韧性。较高的冲击韧性。 m4 4材料的硬度和耐磨性材料的硬度和耐磨性 m（1 1）硬度：指材料表面的坚硬程度，是抵抗其他物体）硬度：指材料表面的坚硬程度，是抵抗其他物体 刻划、压入其表面的能力。通常用刻痕法和压痕法来测刻划、压入其表面的能力。通常用刻痕法和压痕法来测 定和表示。通常硬度

21、大的材料耐磨性较强，不易加工。定和表示。通常硬度大的材料耐磨性较强，不易加工。 m（2 2）耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。用磨损率表）耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。用磨损率表 示，磨损率表示一定尺寸的试件，在一定压力作用下，示，磨损率表示一定尺寸的试件，在一定压力作用下， 在磨损实验机上磨一定次数后，试件每单位面积上的质在磨损实验机上磨一定次数后，试件每单位面积上的质 量损失。量损失。 m1.2.3 1.2.3 建筑材料的耐久性建筑材料的耐久性 m材料的耐久性是指材料长期抵抗各种内外破坏、腐蚀介材料的耐久性是指材料长期抵抗各种内外破坏、腐蚀介 质的作用，保持其原有性质的能力。耐久性是材料的

22、一质的作用，保持其原有性质的能力。耐久性是材料的一 种综合性质，一般包括耐水性、抗渗性、抗冻性、抗风种综合性质，一般包括耐水性、抗渗性、抗冻性、抗风 化性、抗老化性、耐腐蚀性、耐磨性等许多项。化性、抗老化性、耐腐蚀性、耐磨性等许多项。 m课后习题课后习题 m建筑材料按化学成分分类可以分为哪些类型？各类型举建筑材料按化学成分分类可以分为哪些类型？各类型举 出三种材料种类。出三种材料种类。 m（3 3）空隙率空隙率 m 空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之 间的空隙体积（间的空隙体积（VaVa）占堆积体积的百分率，以）占堆积体积的百分率，以P

23、P表示，表示， 因因VaVaV V0 0V V0 0，则，则PP值可用下式计算：值可用下式计算： m （1-71-7） m4 4材料的材料的吸水性吸水性与与吸湿性吸湿性 m（1 1）吸水性吸水性 m材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。材料的吸水性用材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。材料的吸水性用 吸水率表示，有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。吸水率表示，有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。 m质量吸水率：质量吸水率是指材料在吸水饱和时，内部所质量吸水率：质量吸水率是指材料在吸水饱和时，内部所 吸水分的质量占材料干燥质量的百分率吸水分的质量占材料干燥质量的百分率 m体积吸水率：体积吸水率是指材料在吸水饱和时，其内部体积吸水率：体积吸水率是指材料在吸水饱和时，其内