材料基本性质

1、建筑工程材料 第一章材料的基本性质1建筑材料的概念及分类1、建筑材料的概念：建筑材料是用于建造物或构筑物的所有物质的总称。2、建筑材料的分类：A、按照部位分：基础、墙体、屋面、地面等；B、按成分分：无机材料、有机材料和复合材料；C、按作用分：结构材料、砌筑材料、防水材料、装饰材料、保温材料等。D、按材料属性分：金属材料和非金属材料。2第一章 材料的基本性质1.1 材料的物理性质1.2 材料的力学性质1.3 材料的耐久性31.1材料的物理性质1.1.1材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度一、密度 1.定义：材料的密度是材料在绝对密实状态下单位体积的（不包括开口和闭口孔隙体积）的质量。 2.公

2、式： T4 二、表观密度 1.定义：在规定条件下，材料单位表观体积（矿质实体体积+闭口孔隙体积）的质量，称为表观密度，亦称视密度。 2.公式： T5三、体积密度定义：材料的体积密度是指材料在自然状态下单位体积（包括材料实体及孔隙在内）的质量。公式： T6四、堆积密度1.定义：散粒材料在自然堆积状态下单位体积质量。2公式 7请你回答问题一密度、表观密度以及堆积密度三者之间有什么关系？81.1.2材料的孔隙率和空隙率1.孔隙率与密实度（1）孔隙率定义：孔隙率是指材料内部孔隙体积(开口孔隙和闭口孔隙)占材料总体积的百分率。公式： 9 （2）密实度定义：材料内部固体物质的实体占材料总体积的百分率。公式

3、：102.材料的空隙率与填充率（1）空隙率（松散材料堆积体积中颗粒间的空隙程度）定义：散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百分率。公式：（2）填充率（松散材料堆积体积中被填充程度）定义：颗粒的自然状态体积占堆积体积的百分率。公式： R 11以上概念有什么作用？材料的以上主要物理性质常用来计算构件的自重、材料用量、配合比、运输量和堆积量等这些物理性质都与材料的质量有关12请你回答问题二孔隙率与填充率有什么关系？131.1.2材料与水有关的性质1. 亲水性与憎水性湿润边角：在材料、水和空气的三向交叉点处沿水滴表面做切线，此切线与材料和水接触面的夹角 ，称为湿润边角。 90时，表现为亲水性 90时，

4、表现为憎水性 14152.材料的吸水性定义：材料能在水中吸收水分的性质。表示方法有下列两种：质量吸水率体积吸水率163 .材料的吸湿性定义：亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质 表示方法：含水率公式：174.材料的耐水性定义：材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显降低的性质。软化系数： 0.85为耐水材料，该值越小耐水性越差。185 . 抗冻性材料在吸水饱和状态下，经受多次冻结和融化作用（冻融循环）而不破坏，同时也不严重降低强度的性质。材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级越高，表明材料的抗冻性越好。抗冻性是评价材料耐久性的一个重要指标。抗冻性与材料本身的组织构造、强度、吸水性、耐水性等因素有关。

5、196.抗渗性抗渗性材料指抵抗水、油等液体压力渗透的性质。材料的抗渗性用抗渗系数来表示，渗透系数越大，表明材料的抗渗性越差。抗渗性用抗渗等级Pn表示。P2、P4、P6分别表示材料能承受0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水压而不渗透。抗渗性与材料的孔隙率和空隙特征有关。地下建筑、水工构筑物和防水工程要求材料有较高的抗渗性。201.1.3材料的热工性能1.热容量和比热材料热容量是指材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。材料的比热是指1kg材料，在温度每改变1K 时所吸收或放出的热量。211.1.3材料的热工性能2.导热性当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，

6、材料的这种传导热量的能力，称为导热性。221.1.3材料的热工性能3.耐燃性材料对火焰和高温抵抗能力称为材料的耐燃性。影响建筑物防火、建筑结构耐火等级的一项因素。建筑内部装修防火设计规范（GB50222-95)按建筑材料的燃烧性能将材料分为非燃烧材料（A级）、难燃材料（B1级）、可燃材料（ B2级）和易燃材料（ B3级）四种。23燃烧性材料的分类非燃烧材料（A级）：在空气中受到火烧或高温时不起火、不碳化、不微燃的材料。难燃材料（B1级）：在空气中受到火烧或高温时难起火、难碳化、难微燃的材料，火走即灭。可燃材料（ B2级）：在空气中受到火烧或高温时立即起火或微燃的材料，火移续燃。易燃材料（ B3

7、级）：在空气中受到火烧或高温时立即起火并迅速燃烧的材料。24请你回答问题三请对以上四类燃烧性材料各举三四个材料。251.2材料的力学性质1.2.1强度与比强度强度定义：材料在外力作用下不破坏时能承受的最大应力。抗压强度、抗拉强度、抗剪强度公式： 26抗弯强度1.集中荷载： 2.三分点加荷： 27各种力的作用28比强度定义：单位体积重量的材料强度与体积密度之比衡量材料是否轻质、高强。影响强度的因素材料的组成孔隙率 增加 强度降低含水率 增加 强度降低温度 升高 强度降低试件尺寸 大 强度降低加荷速度 快 强度降低等291.2.2材料的硬度硬度是指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力。材料的硬度分

8、类：1、木材、钢材等用钢球压入法测定，布式硬度（HBS、HBW)肖式硬度、洛式硬度等2、石材用刻划法（莫氏硬度），将矿物分成十个等级。30莫氏硬度表示矿物硬度的一种标准。1824年由德国矿物学家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。应用划痕法将棱锥形金刚钻针刻划所试矿物的表面而发生划痕,习惯上矿物学或宝石学上都是用莫氏硬度。31莫氏硬度用测得的划痕的深度分十级来表示硬度：滑石(talc)1（硬度最小），石膏(gypsum)2，方解石(calcite)3，萤石(fluorite)4，磷灰石(apatite)5，正长石(feldspar;orthoclase;periclase)6，石英(

9、quartz)7，黄玉(topaz)8，刚玉(corundum)9，金刚石(diamond)10。莫氏硬度也用于表示其他固体物料的硬度。32莫氏硬度比较具体方法：将需要鉴别的矿物同莫氏硬度表中的标准硬度狂我相互刻划，来确定所要的测试矿物的硬度。如某矿物能划破方解石，又能被萤石划破。则该矿物的硬度介于3-4之间，也可以用指甲（硬度2-2.5）、硬币（硬度3.5）、小刚刀（硬度5.5）来刻划矿物，以大体确定其硬度。331.2.3材料的耐磨性耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力,用磨损率表示。计算公式34耐磨性含义：材料磨损前、后的质量差（单位：克）与试件受磨面积（单位：平方厘米）之比磨损率越大，表明耐磨

10、性越差。耐磨性与材料的硬度、强度、内部构造等有关。耐磨性要求高的部位，需要选择较高硬度和耐磨性的出来。351.2.4材料的变形性1）弹性： 弹性指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质。弹性模量 E=/2）塑性：塑性是指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸。363）脆性：脆性是指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。4）韧性：韧性是指在冲击或振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定变形而不破坏的性质。371.3材料的耐久性耐久性概念:材料长期抵抗内外破坏因素或腐蚀介质的作用,保持其原有性质的能力。耐久性是综合性质，包括耐磨性、耐檫性、耐水性、耐热性、耐光性、抗渗性、抗老化性、耐溶蚀性和耐玷污性等。38耐久性的影响因素外部因素：1）化学作用：包括酸碱盐等化学腐蚀作用2）生物作用：受菌类、昆虫等引起腐朽、虫