土木工程材料 建筑材料第二讲

土木工程材料建筑材料第二讲第一页，共二十一页，编辑于2023年，星期二公式推导第二页，共二十一页，编辑于2023年，星期二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。第三页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§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

第四页，共二十一页，编辑于2023年，星期二第五页，共二十一页，编辑于2023年，星期二二、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。第六页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§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。）第七页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§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

第八页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§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。

第九页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§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第十页，共二十一页，编辑于2023年，星期二二、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。第十一页，共二十一页，编辑于2023年，星期二三、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。

第十二页，共二十一页，编辑于2023年，星期二四、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。第十三页，共二十一页，编辑于2023年，星期二《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：第十四页，共二十一页，编辑于2023年，星期二工程埋置深度设计抗渗等级<10S610~20S820~30S1030~40S12第十五页，共二十一页，编辑于2023年，星期二五、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

第十六页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§1.5材料的热物理性质

§1.5.1导热性1.定义：材料传导热量的能力称为导热性。2.导热系数：导热系数（λ）是表征材料导热能力的热物理参数，在物理意义上，导热系数为单位厚度的材料，两面温差为1K时，在单位时间内通过单位面积的热量。导热系数越小，则材料的绝热保温性越好。

第十七页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§1.5.2比热和热容量

1.定义：单位质量材料温度升高或降低1K所吸收或放出的热量称为热容量系数或比热容。

比热容与材料质量的乘积称为材料的热容量，它表示材料温度升高或降低1K所吸收或放出的热量。

第十八页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§1.5.3热阻与传热系数

§1.5.4导温系数

第十九页，共二十一页，编辑于2023年，星期二§1.6材料的耐久性1.定义：材料在使用过程中，抵抗各种内在或外部破坏因素的作用，保持其原有性能，不变质、