土木工程材料 建筑材料第二讲

§1.3材料的力学性质

§1.3.1强度

强度：材料抵抗外力破坏的能力

根据外力施加方式可以分为：静力强度和动力强度

根据外力引起内应力可以分为：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及抗弯强度计算公式：公式推导材料按强度等级划分：1.普通水泥按抗压强度和抗折强度分为32.5，42.5，52.5，62.5等四个强度等级2.普通混凝土按抗压强度分为C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75和C80等14个强度等级3.钢筋按机械性能（屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能等）划分在实际工程中，我们必须按照有关规范来选择材料的强度等级。§1.3.2变形性能

一、弹性变形与塑性变形1.定义弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力除去后，能够完全恢复原来形状的性能。塑性：材料在外力作用下产生显著变形，但不断裂破坏，外力取消后，仍保持变形后的形状的性质。在土木工程材料中，几乎没有完全的弹性材料或塑性材料。

我们在选择材料时候，可以利用材料在弹性和塑性阶段的特性，使材料的特性发挥到最大

二、徐变

1.定义徐变：材料在恒定外力作用下，随时间缓慢增长的不可恢复的变形称为徐变变形。混凝土的徐变：在荷载长期作用下，混凝土的变形将随着时间的增加而增加。§1.3.3脆性及韧性

1.定义及特点脆性：材料在外力作用下，在破坏前无明显的塑性变形而突然破坏的性质。脆性的特点：塑性变形很小，且抗压强度与抗拉强度的比值较大（5～50倍）韧性：指材料在外力的作用下，能够吸收较大的能量，韧性特点：韧性同时产生一定的变形而不致破坏的性能。材料的特点是变形大，特别是塑性变形大，抗拉强度与抗压强度接近。

（在建筑工程中，我们尽量不选择脆性的材料，因为材料在破坏前无明显的塑性变形而破坏，即没有明显的征兆。破坏比较突然。）§1.3.4硬度与耐磨性

一、硬度

定义:硬度是材料抵抗其他物体刻划或压人其表面的能力。测量方法：刻划法、回弹法和压入法

二、耐磨性

定义:耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。测量方法：材料的耐磨性用磨损率或磨耗率

§1.4材料与水有关的性质

§1.4.1材料的亲水性与憎水性基本概念：润湿角θ（沿水滴表面的切线与水和固体接触面所形成的夹角）润湿角θ≤90。时，材料表现为亲水性；润湿角＞90。时，材料表现为憎水性。

§1.4.2材料的吸水性与吸湿性

一、吸水性

定义：材料在水中吸收水分的能力。常用吸水率表示。质量吸水率体积吸水率二、吸湿性

定义：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。三、耐水性

定义：材料长期在水的作用下保持原有性质（不发生破坏，强度也不显著降低）的能力称为材料的耐水性。

结构材料的耐水性用软化系数来表示：用于长期处于水中或潮湿环境中的重要结构的材料，软化系数应大于0.85；用于受潮较轻或次要结构物的材料，软化系数应大于0.75。

四、抗渗性

定义：抗渗性是指材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。抗渗性可用渗透系数表示。

渗透系数K越小,材料的抗渗性越好。材料的抗渗性也可用抗渗等级来表示。抗渗等级是在规定试验方法下材料所能抵抗的最大水压力，用“Pn”表示，如P2，P4，P6，P8等，分别表示可抵抗0.2MPa，0.4MPa，0.6MPa，0.8MPa的水压力而不渗透。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.4.3条对抗渗等级的定义：防水砼抗渗等级应根据地下水的最大水头与防渗砼厚度的比值，按现行《地下工程防水技术规范》选用，但不得小于0.6MPa。在《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）中对抗渗等级的规定见下表：工程埋置深度设计抗渗等级<10S610~20S820~30S1030~40S12五、抗冻性

抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融的作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。

材料的抗冻性用抗冻等级表示

§1为.5材料默的热歌物理拴性质§1锐.5秘.1导热爷性1.寄定义射：材料笼传导浊热量冰的能仆力称磨为导带热性女。2.哀导热仿系数刘：导汤热系漂数（λ）是表逢征材锅料导蔬热能码力的愧热物桃理参贪数，胸在物召理意汁义上盾，导踏热系同数为胞单位宽厚度跟的材蛛料，皂两面旦温差咸为1K时，暑在单厨位时麻间内梅通过近单位拍面积脱的热抄量。循导热全系数厌越小致，则制材料贡的绝响热保县温性刑越好多。§1循.5筑.2比热撑和热夸容量1.冤定义飘：单位握质量歌材料纸温度寇升高剖或降岛低1K所吸夹收或胞放出规的热遍量称线为热劝容量萌系数柱或比恰热容贷。比热净容与禽材料久质量置的乘猎积称缴为材秤料的斑热容拥量，污它表酷示材彻料温辫度升咳高或愉降低1K所吸姥收或患放出屈的热跟量。§1满.5坟.3热阻吃与传魂热系改数§1忙.5询.4导温溪系数§1肉.6材料寺的耐瓶久性1.蹦定义遮：材料帅在使承用过装程中透，抵酿抗各滤种内执在或葵外部约破坏蛙因素叹的作他用，嚷保持甘其原麦有性答能，旨不变捡质、币不破理坏的蚁性质§1僚.7材料蹦的安雷全性指材超料在偏生产