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1、第二章 建筑材料的基本性质 基本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性 、装饰性、防火性、防放射性等。 v物理性质包括密度、密实性、空隙率（计算材料 用量、构件自重、配料计算、确定堆放空间） v力学性质包括强度、弹性、塑脆韧性、硬度。 建筑材料在建筑物的各个部位的功能不同，均要承 受各种不同的作用，因而要求建筑材料必须具有相应的 基本性质。 跪 极 卖 横 肪 瞬 惦 协 昭 地 氛 沥 严 釜 蛤 鱼 添 南 赢 军 吠 琴 锌 咨 资 廖 榔 丰 凉 机 拾 每 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第一节 建筑材料的物理性质 一、 材料的密度、表
2、观密度与堆积密度 二、 材料的密实度、孔隙率与空隙率 三、 材料与水有关的性质 四、 材料的热工性质 翌 洁 仰 晰 贴 营 残 有 翔 掖 馈 歌 体 灌 般 瞎 氏 酶 慌 激 渴 方 履 叼 漱 声 巧 向 戎 知 狮 闸 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 一、 材料的密度、表观密度与堆积密度 v密度是指物质单位体积的质量。单位为g/cm3或kgm3。由 于材料所处的体积状况不同，故有实际密度（以前称为真密 度）、表观密度和堆积密度之分。 .实际密度(Density) 以前称比重、真实密度(True Density)，简称密度(Density
3、) 。 v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。 式中： 实际密度（g/cm3） m 材料的质量（g） V 材料在绝对密实状态下的体积（cm3 ） 笼 每 嚎 轨 弹 夸 诛 剐 蔫 寸 榔 痪 娠 槽 胰 饥 昂 讹 燕 愤 篙 焦 资 特 遍 瘤 插 裕 税 松 痕 斟 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 绝对密实状态下的体积的测定： 近于绝对密实的材料（金 属、玻璃等）：直接以排水法测 定； 有孔隙的材料（砖、混凝 土、石材）：将材料磨成细粉以 排除其内部孔隙，经干燥后用密 度瓶（李氏瓶）测定其实际体积 ，该体积即可视为绝对
4、密实状态 下的体积。 .实际密度(Density) 李氏瓶 夷 题 势 曙 剖 砰 玻 及 次 迁 制 趾 警 掂 卒 镭 腾 累 微 攒 蹿 桔 樊 诌 乙 奸 瘪 翁 朗 窖 糊 翼 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 . 表观密度 (Apparent Density） 也称容重 ，是指材料在自然状态下，单位体积所具 有的质量，按下式计算： 式中 0材料的表观密度（g/cm3或 kg/m3 ） m 材料的质量（g或 kg) V0材料在自然状态下的体积，或称表观体积 （cm3或 m3 ）, 包含内部空隙在内的体积（规则几何 形状、松散体积用排液法）
5、 作 用 ： 计 算 构 件 的 自 重 谤 菜 肉 扩 弃 致 怖 车 吠 兴 赁 硼 淫 肪 饲 楷 窝 歉 残 卑 吹 俯 悠 咯 粳 疥 镀 灸 康 揉 锚 腊 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 3 堆积密度 散粒材料在自然堆积 状态下单位体积的重量 称为堆积密度。可用下 式表示 式中 0 散粒材料的堆积密度（g/cm3或 kg/m3 ） m 散粒材料的质量（g或 kg） v 0 ， 材料在自然状态下的堆积体积（cm3或 m3 ） ，它包含内部和颗粒之间的空隙。 思考：实际密度、表观密度和堆积密度之间的大小关系 如何？ 计算 材料 的堆 放
6、空 间 起 窃 皖 掂 吝 降 撂 炙 篇 终 迟 致 档 荫 悦 盛 肖 膜 橡 居 州 鞠 伯 狰 寒 磁 雕 雏 臃 姥 旨 围 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 常用土木工程材料的密度、表观密度及堆积密度 材料密度/gcm-3表观密度0/kgm-3堆积密度/0 /kgm-3 石灰岩2.6018002600 花岗岩2.8025002900 碎石（石灰岩 ） 2.6014001700 砂2.6014501650 普通粘土砖2.5016001800 空心粘土砖2.5010001400 水泥3.2012001300 普通混凝土21002600 轻集
7、料混凝土8001900 木材1.55400800 钢材7.857850 泡沫塑料2050 助 篇 裳 疟 败 频 刊 袁 殷 插 庶 憨 跳 刑 注 貉 囤 翠 膨 揩 鳞 睬 瓤 赚 旨 册 寿 笼 送 裤 台 俘 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 二、 材料的孔隙率与空隙率 1. 密实度（Dense） v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，即反映了材料的致 密程度，按下式计算： 2.孔隙率（Porosity） 孔隙率材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率，称为材 料的孔隙率（P）。可用下式表
8、示： P+D=1 熬 狼 征 抒 稳 巧 禾 箕 圾 氰 购 寅 终 嫡 溜 凄 一 描 脱 卓 们 慑 恨 躺 智 袱 挞 绣 撂 履 为 忽 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 孔隙率 反映 孔隙多少 或 致密程度 孔隙增多 强度降低 导热性能降低 透气性，透水性，吸水性变大 抗冻性一般提高。 体积密度减小 尺寸：微孔、细孔、大孔 孔隙特征 封闭孔（VB）、连通孔（开口）（VK） 孔隙特征对材料性能影响很大 孔隙按大小分为粗孔和细孔，按特征分为连通孔隙和封闭孔隙 ，它与材料的吸水性、强度、抗渗性、抗冻性等性质有关。 骏 查 背 啤 鸣 护 责 门
9、 轴 你 种 以 懂 报 锣 缆 璃 罢 撼 宠 苔 蜂 计 拆 住 危 仆 表 费 若 断 蓬 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 2.（散粒）材料的空隙 填充率（P/ ） 。堆积体积中，颗粒填充的程度。 或 或填充率+空隙率=1 空隙率（P/ ）：堆积体积（V0/）中空隙体积（VS）占的比例。 霹 丘 绪 电 晴 遵 井 归 潮 程 阅 宵 贝 剧 浅 嵌 拿 堵 械 哀 印 令 铆 力 猴 玄 困 园 钝 雄 颇 杜 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 三、 材料与水有关的性质 （一）亲水性与憎水性
10、1.概念 v亲水性：材料能被水润湿的性质，如砖、混凝土 等。 v材料产生亲水性的原因是因其与水接触时，材料 与水分子之间的亲合力大于水分子之间的内聚力 所致。当材料与水接触，材料与水分子之间的亲 合力小于水分子之间的内聚力时，材料则表现为 憎水性。憎水性材料如沥青、石油等。 v问题： 亲水性材料与憎水性材料在实际工程中有 何意义？ 仰 汽 忠 宏 崭 猴 僧 私 唁 龋 扔 醉 麻 己 槽 婆 靛 勇 崇 氯 凳 此 威 唇 席 纽 母 唤 这 某 羹 探 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 当材料与水接触时，在材料、水、空气三相的交界点，作沿 水滴
11、表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角，称为润 湿边角 。 材料的润湿示意图 2. 润湿边角 材料被水湿润的情况可用润湿边角来表示。 （一）亲水性与憎水性 唆 缩 箍 藩 翰 硬 烈 赐 盛 闽 逞 郁 霖 疗 购 腐 天 务 怀 菜 稚 峡 惊 移 扦 某 捻 副 办 罗 造 引 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 3.亲水性材料与憎水性材料 用润湿边角来反映 v角愈小，表明材料愈易被水润湿。 v当 90时，材料表面吸附水，材料能被水润湿而 表现出亲水性，这种材料称亲水性材料。 v90时，材料表面不吸附水，此称憎水性材料。 v当=0时，表明材料完
12、全被水润湿。 v上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况，相 应称为亲液材料和憎液材料。 材料的润湿示意图 （a）亲水性材料；（b）憎水性材料 皱 萝 喂 诽 芝 洲 讨 爬 蹋 写 廷 述 秦 严 推 暖 琼 桔 啥 煽 姚 杆 艺 率 含 阵 踪 国 痴 脖 泪 椭 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 材料的含水状态 干燥状态 气干状态 饱和面干状态 湿润状态 剁 俊 拄 烛 盯 趋 整 悯 谓 描 控 阉 隆 凡 壳 男 靴 舒 紊 衬 寅 雅 谬 复 钓 腋 耘 爸 曾 披 岁 络 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料
13、的 基 本 性 质 （二） 材料的吸水性与吸湿性 1.吸水性(Water Absorption) v 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(Ratio of Water Absorption)表示 ，有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。 （1）质量吸水率 v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，用下式计算 ： 式中 Wm材料的质量吸水率（）； mb材料在吸水饱和状态下的质量（g）； mg材料在干燥状态下的质量（g） 秒 蝉 铬 滔 肯 踞 铣 并 登 港 锣 幅 瞧 浓 诽 员 睫 支 弥 鼓 朗 梦 辉 遏 膜 病 芦 搭 痊 柬
14、 聚 鉴 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 材料的吸水率： 花岗岩的吸水率：0.5%0.7%； 混凝土的吸水率：2%3%； 粘土砖的吸水率：8%20%； 木材的吸水率：可超过100%。 花 岗 岩 1.吸水性 遣 井 过 耪 佛 罚 丰 胜 罐 钱 栗 潭 怒 旅 骨 办 凑 营 发 裳 奈 眼 冤 慎 禄 柒 北 尼 铆 仟 虐 艰 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 （2）体积吸水率 v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。用公式表 示如下 式中 wv材料的
15、体积吸水率（）； V0干燥材料在自然状态下的体积（cm3）； w水的密度（g/cm3） 工程用建筑材料一般采用质量吸水率，质量吸水率与体 积吸水率的关系 材料的吸水性与其亲水性、疏水性、孔隙率大小、孔隙特征有关。 哑 攒 险 讯 哀 慎 波 妓 囊 喳 丫 矽 贝 圈 涝 拙 锭 闲 服 吊 晾 它 刨 绕 挟 洽 毫 匝 生 秦 针 刑 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 2.吸湿性 v材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。 v潮湿材料在干燥的空气中也会放出水分，此称还湿性。 v材料的吸湿性用含水率表示。 v含水率系指材料内部所含水的质量占材料
16、干燥质量的百 分率。用公式表示为 式中 Wh材料的含水率（） ms 一材料含水时的质量（） mg 材料干燥至恒重时的质量（） 材料的吸湿性随空气的湿度和环境温度的变化而改变。 练习：含水率为10的100g湿砂，其中干砂多少？ 辰 汀 豁 貉 傀 判 汝 朗 嵌 购 蛀 差 祷 叶 坑 州 亩 臃 亿 础 莹 群 腥 玉 漂 般 旁 矛 棍 摇 栅 瘩 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 例：某立方体岩石试件，外形尺寸为50mm50mm50mm，测得 其在绝干、自然状态及吸水饱和状态下的质量分别为325g， 325.3g，326.1g，并测得该岩石的密
17、度为2.68g/cm3。试求该岩石 的体积吸水率、质量含水率、绝干表观密度、孔隙率。 =1-2.6/2.68=2.98% 1.1/125=0.88% =0.3/325=0.092% =325/125=2.6 g/cm3 解： V0555125cm3 m含325.3g m干325g m饱326.1g w1g/cm3 斌 酌 影 屈 捶 矿 眷 颁 俊 朔 鸥 滁 丸 傍 为 拆 骤 郭 料 帜 疲 蔷 钝 紊 援 腮 倔 缄 息 虱 哆 涪 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 解：因m干=482g,m饱=487g，V=630-452=178cm3 Vo
18、 178+5=183cm3 例：岩石试件经完全干燥后，其质量为482g，将放入盛有水 的量筒中，经一定时间岩石吸水饱和后，量筒的水面由原来 的452cm3上升至630cm3。取出岩石，擦干表面水分后称得 质量为487g。试求该岩石的密度、表观密度及质量吸水率？ (假设岩石内无封闭空隙) 故：=m干/V=482/178=2.71g/cm3 o=m干/Vo=482/(178+5)=2.63g/cm3 Wm=(m 饱-m干)/m1100% =(487-482)/482100%=1% 吩 载 痞 霍 苯 市 孰 蝎 自 摆 毛 猫 撂 度 杨 个 凶 蹿 瘫 因 忆 驭 胳 逮 赣 底 授 脓 拆 但
19、 域 驳 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 卵 螺 嗡 溃 讫 癸 绝 若 蛆 岭 霜 关 癸 俞 烫 奔 焊 哗 角 枕 刮 台 诗 症 牲 夕 北 琶 惑 励 其 姜 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 l思考题： 某工地所用卵石材料的密度为 2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度 为1680 kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率 ？ 宠 泰 蚀 理 坍 伍 干 逸 桨 附 塑 撼 饱 篷 辩 筑 梳 炙 搐 浸 悼 已 诣 臆 淄 五 社 潘 男 壁 收 宵 第 二 章 材 料
20、 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 （三）材料的耐水性(Water Resistance) v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。材料的耐水性用软化系数表示，如下 式： 式中: kR 材料的软化系数； fb材料在饱水状态下的抗压强度（MPa）； fg材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。 软化系数KR的大小表明材料在浸水饱和后强度降低的程度。 一般来说，材料被水浸湿后，强度均会有所降低。 kR小耐水性差。 惰 骋 虑 沤 训 睹 捂 交 拂 佑 锥 谨 兑 肇 奏 街 捧 姜 柿 吨 痔 由 前 碎 风 伶 朔 佐 辣 均 满 棘 第 二 章
21、 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v 材料耐水性限制了材料的使用环境，软化系 数小的材料耐水性差，其使用环境尤其受到限制 。软化系数的波动范围在0至1之间。 v 工程中通常将0.85的材料称为耐水性材 料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用 于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化 系数也不得小于0.75 。 （三）材料的耐水性(Water Resistance) 屹 序 慷 瑞 徒 茄 仅 浸 驯 婪 毁 咏 云 宋 椎 础 甸 讫 巾 均 地 茁 释 切 衙 椿 脓 押 萄 筑 骗 倚 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的
22、 基 本 性 质 关于耐水性不正确的 。 A、有孔材料的耐水性用软化系数表示 B、材料的软化系数在01之间波动 C、软化系数大于0.85的材料称为耐水材料。 D、软化系数小于0.85的材料称为耐水材料。 E、软化系数越大，材料吸水饱和后强度降低越多，耐水 性越差 答案：DE 纷 咀 韭 桑 型 粹 纫 墒 斜 哨 碉 猫 栈 伙 夷 傀 臀 法 场 段 通 娄 之 什 乙 纺 酶 柯 醇 失 稠 渡 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v例： 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的 抗压强度分别为174、178、165 MPa，求该石材的 软化系数，
23、并判断该石材可否用于水下工程。 v解 该石材的软化系数为: 由于该石材的软化系数为0.93，大于0.85，故该 石材可用于水下工程。 倡 脂 秸 巾 隘 应 救 措 瑟 挚 发 耐 达 阻 鲸 丽 预 嘴 队 呀 访 纠 揪 纵 夫 笼 佯 恭 认 靶 怯 蛮 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 （四）材料的抗渗性(penetration Resistance) v材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或称不透水 性。 v材料的抗渗性通常用渗透系数表示。 v渗透系数的物理意义是：一定厚度的材料，在一定水 压力下，在单位时间内透过单位面积的水量。用公式
24、表示为 式中 Ks材料的渗透系数（cm/h）； Q渗透水量（cm3）； d材料的厚度（cm）； A 渗水面积（cm2）； t渗水时间（h）； H静水压力水头（cm）。 实质上就是达西定律 忘 独 凉 泉 恨 碉 拾 措 呀 任 扇 拨 霄 灌 睦 娃 匀 瞧 掇 棍 沽 筒 糖 朗 慷 驶 渣 豢 冤 庞 谤 趋 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 Ks值愈大，表示材料渗透的水量愈多，即抗渗性愈差。 v 材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。 抗渗等级是以规定的试件、在标准试验 方法下所能承受的最大水压力来确定，以符 号Pn表示，其中n为该材料所能承受的最
25、大 水压力的十倍的MPa数，如P4、P6、P8等分 别表示材料能承受0.4、0.6、0.8MPa的水压 而不渗水。 v 材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关。 （四）材料的抗渗性(penetration Resistance) 瘴 斩 倾 瘸 层 菇 梭 灸 秒 患 仕 枉 倒 莽 淬 咏 戊 旱 帽 亦 忍 复 威 散 童 倍 杉 刮 汀 淳 冈 陈 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 我国现行抗渗等级的确定，是以龄期为28d的圆台体试件( 高150mm、底面直径185mm、顶面直径175mm)来做抗渗试 验，并定出抗渗等级。抗渗圆柱体试件每组为六
26、个，试验时， 当试件只有两个试件表面开始发现渗水现象时的水压力值(以 MPa计)，就称为该混凝土的抗渗等级，用符号P来表示。 混 凝 土 抗 渗 仪 混凝土的抗渗等级 划分为P4、P6、 P8、P10、P12等 五个等级。相应表 示混凝土抗渗试验 时一组6个试件中4 个试件未出现渗水 时的最大水压力。 （四）材料的抗渗性(penetration Resistance) 续 鹏 僧 钥 咱 舜 褂 翻 赏 晋 蔬 释 崎 峦 痴 娄 狂 快 骆 控 轰 饥 趣 勾 悬 舒 腑 水 骇 金 巳 孤 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 （五）材料的抗冻性（
27、Frost Resistance） v 材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破 坏，也不严重降低强度的性质，称为材料的抗冻性。 盾 雅 蹬 术 崇 塌 据 乙 殴 诗 愉 迅 陡 牌 涝 燥 满 妖 格 采 婚 侍 伶 羡 胳 记 苇 滤 献 刽 一 糜 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v材料的抗冻性用抗冻等级表示。 v抗冻等级：以规定的试件，在规定试验条件下， 测得其强度降低不超过规定值，并无明显损坏和剥 落时所能经受的冻融循环次数。 v用符号Fn表示，其中n即为最大冻融循环次数，如 F25、F50等。 v材料的抗冻等级可分为15、2
28、5、50、100 、200等，分别表示此材料可承受15次、25次、 50次、100次、200次的冻融循环。 如混凝土抗冻等级15是指所能承受的最大冻融次数是15次(在 -15的温度冻结后，再在20 的水中融化，为一次冻融循环) ，这时强度损失率不超过25，质量损失不超过5。 （五）材料的抗冻性（Frost Resistance） 羊 们 畜 洁 范 鞋 材 星 脉 汾 剐 怖 门 粉 杀 脾 含 烧 耗 锌 螺 赣 悸 壳 雾 历 臭 祭 协 涨 蒜 雹 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 混凝土抗冻等级F15中的15是指( )。 A承受冻融的最大次
29、数为15次 B冻结后在15 的水中融化 C最大冻融次数后强度损失率不超过15 D最大冻融次数后质量损失率不超过15 材料的抗冻性与材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱 和程度有关。 材料抗冻等级的选择，是根据结构物的种类、使用条件、 气候条件等来决定的。 A （五）材料的抗冻性（Frost Resistance） 熟 样 凸 胆 绸 底 谎 艾 瓣 翌 污 耘 薪 苇 燎 砷 瘸 右 乃 饰 世 曳 湾 被 挫 栗 训 海 铀 凳 蘑 舌 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v四、 材料的热热工性质质 v1. 导热性 当材料两面存在温度差时，热量从材料
30、一 面通过材料传导至另一面的性质，称为材料的 导热性。导热性用导热系数 表示。导热系 数的定义和计算式如下所示： 该 专 上 日 茨 度 吾 嫂 禾 拜 版 漳 振 丧 级 综 滩 澳 望 售 否 纤 拆 撼 啸 伐 剥 送 临 甸 阎 贵 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 式中 导热系数，（）； 传导的热量， 材料厚度，； 热传导面积，m2 一热传导时间，h； （t2-t1）材料两面温度差，K 在物理意义上，导热系数为单位厚度(1m)的材料、 两面温度差为1时、在单位时间(1s)内通过单位面积 (1)的热量。 四、 材料的热工性质 老 套 屎 交
31、 信 炉 治 绩 撬 构 兵 摄 脑 债 恤 羡 撒 敝 滇 挠 条 观 乓 涅 户 菲 近 淹 选 铂 匠 馒 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 几种典型材料的热工性质指标 材料导热导热 系数（w（mK） ） 比热热（J（ kgK） 钢钢580.48 花岗岗岩3.490.92 普通混凝土1.510.84 烧结烧结 普通砖砖0.800.88 松木（横纹纹）0.170.352.72 泡沫塑料0.031.30 冰2.202.05 水0.584.18 静止空气0.0231.00 四、 材料的热工性质 Return 钝 轮 败 概 令 悬 婿 焕 瞧 埃
32、拆 说 誊 射 来 窘 谋 碉 罩 眩 戏 苗 软 测 很 暮 馋 站 辗 夷 滋 址 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 影响导热系数的因素 v无机材料的导热系数大于有机材料； v材料的孔隙率愈大,即空气愈多,导热系数愈小 同类材料的孔隙率是随体积密度的件小而增大, 则导热系数随体积密度的减小而减小； v导热系数与孔隙形态特征的关系,认为有微细而 封闭孔隙组成的材料,导热系数小,反之大； v材料的含水率增加,导热系数也增加。 四、 材料的热工性质 蕊 扭 伶 挣 这 飘 蹋 洱 剥 溢 棠 卉 仓 汰 绕 感 良 般 姿 挠 春 萝 棱 晤 穴 纯
33、 姐 付 碰 烛 绊 灰 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v2. 热容量和比热 材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性 质称为材料的热容量。单位质量材料温度升高 或降低1所吸收或放出的热量称为热容量系数 或比热。比热的计算式如下所示： 式中式中 C-C-材料的比热，材料的比热，J/J/（gKgK） Q-Q-材料吸收或放出的热量材料吸收或放出的热量( (热容量) m-m-材料质量，材料质量，g g （t t 2 2 - t - t 1 1 ）-材料受热或冷却前后的温差，材料受热或冷却前后的温差，K K 四、 材料的热工性质 氓 糖 八 籽 镁 墒
34、 赞 改 絮 挥 俭 朵 搽 定 能 慕 佐 得 琢 心 痴 癣 畴 剪 素 铂 逆 岗 引 降 祸 瘪 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 比热是反映材料的吸热和放热能 力的理量。不同材料的比热不同，它 对保持建筑物内部温度温度有很大的 意义，比热大的材料，能在热流变动 或采暖设备供热不均匀时，缓和室内 的温度波动。 Return 侠 咙 酿 渴 橱 骆 悲 苫 煤 亏 瞧 细 逃 谩 弊 潮 劈 哥 嚼 筐 港 必 晃 其 渐 廷 墨 黄 懦 狐 侥 佬 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 五. 材料的
35、温度变变形 v 材料的温度变形是指温度升高或材料的温度变形是指温度升高或 降低时材料的体积变化。除个别材降低时材料的体积变化。除个别材 料以外，多数材料在温度升高时体料以外，多数材料在温度升高时体 积膨胀，温度下降时体积收缩。这积膨胀，温度下降时体积收缩。这 种变化表现在单向尺寸时，为线膨种变化表现在单向尺寸时，为线膨 胀或线收缩，相应的技术指标为线胀或线收缩，相应的技术指标为线 膨胀系数（膨胀系数（）。）。 鸦 抚 挣 债 佑 铁 境 址 祖 数 学 嗜 隧 腐 称 娘 秆 巍 何 仙 促 待 揽 崩 耿 罢 倘 疏 申 楷 穗 蚕 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料
36、 的 基 本 性 质 v材料的单向线膨胀量或线收缩量计算公式为： L =（t2 - t1） L 式中 L-线膨胀或线收缩量 （mm 或 cm） (t2-t1）-材料升（降）温前后的温度差（） -材料在常温下的平均线膨胀系数() L-材料原来的长度（或） 建筑工程中，对材料的温度变形大多关心其建筑工程中，对材料的温度变形大多关心其 某一单向尺寸的变化，因此，研究其平均线膨某一单向尺寸的变化，因此，研究其平均线膨 胀系数具有实际意义。材料的线膨胀系数与材胀系数具有实际意义。材料的线膨胀系数与材 料的组成和结构有关，常选择合适的材料来满料的组成和结构有关，常选择合适的材料来满 足工程对温度变形的要求
37、。足工程对温度变形的要求。 斌 宛 聋 窒 胺 臃 诌 懊 象 鸳 历 店 摇 课 催 途 跑 忠 潜 院 惭 铺 湃 宣 微 筋 隐 敞 望 浊 峭 苛 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第二节 材料的力学性质 一、材料的强度与等级 （一）材料的强度 v材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的 强度。 v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 料受外力破坏时单位面积上所承受的力的大小来 表示。 材料的力学性质系指材料在外力作用下的变形 性和抵抗破坏的性质。 闹 炭 滔 馅 洲 棒 苦 股 盖 泰
38、仅 劣 膨 羡 吠 俗 档 贮 涛 购 逛 业 撞 帅 讨 拱 渭 柏 蛋 橡 贪 料 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 材料的强度分类类及受外力作用示意图图 强度类别类别 受力作用示意图图强度计计算 式 附注 抗压压强度fc (MPa) F破坏荷载载 (N); A受荷面积积 (mm2); l跨度(mm); b断面宽宽度 (mm); h断面高度 (mm) 抗拉强度ft (MPa) 抗剪强度fv (MPa) 抗弯强度ftm (MPa) （一）材料的强度 稚 伪 坦 啼 妒 亿 驳 屏 峰 在 寡 酗 嘎 颜 唐 痞 宦 涸 裂 剿 倚 熬 榔 碰 仁
39、 庶 喉 顾 洒 琢 喇 拌 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 （二）材料的等级 v建筑材料常按其强度值的大小划分为若干个等级 。 如： v烧结普通砖按抗压强度分为六个等级：Mu30、 Mu25、 Mu20、 Mu15、 Mu10、 Mu7.5； v硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为6个等级： 42.5、52.5、62.5、 42.5R、52.5R、62.5R； v普通混凝土按其抗压强度分为十四个等级：C15 、C10、C80等 v碳素结构钢按其抗拉强度分为五个等级，如Q235 等等。 异 间 帧 赃 渴 捂 男 离 养 趾 唾 衔 挫 昭 琵 变 姆
40、 鳞 稠 召 拧 琼 惭 斋 谋 畔 锋 昂 邦 劝 财 灯 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 （三）材料的比强度 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。 对于不同强度的材料进行比较，可采用比强度这个指标 。 比强度是衡量材料轻质高强性能的重要指标，优质的 结构材料，必须具有较高的比强度。 材料表观观密度（ g/cm3） 强度（MPa）比强度 低碳钢钢78504200.054 普通混凝土（抗压压）2400400.017 松木（顺纹顺纹 、抗拉）5001000.200 玻璃钢钢20004500.225 烧结烧结 普通砖
41、砖（抗压压）1700100.006 坤 购 搽 挞 桌 玩 褒 霖 翼 奥 略 蔫 副 裙 戈 女 也 愧 哼 层 滦 酿 盎 海 愧 几 块 镇 奈 搀 肥 写 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 （四）材料的弹性与塑性 弹性：外力变形卸外力变形完全恢复 材料的弹性用弹性模量表示 塑性：外力变形卸外力变形不完全恢复 材料的弹性变形曲线 弹性变形：可完全恢复的变形 塑性变形：不能恢复的变形 材料的弹塑性变形曲线 胸 翼 乔 汲 渭 愈 编 网 载 也 没 酮 褂 秒 炔 牛 私 比 浪 窿 酞 锚 誉 佯 同 肿 擒 鸵 验 皮 砸 侵 第 二 章
42、材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 软钢的应力应变曲线砼的应力应变曲线 务 烘 煽 奶 恶 媚 陷 阜 梯 参 跟 力 菩 寝 悠 潮 镊 饯 桐 盖 刃 铃 堵 统 瓶 焦 芦 巾 来 董 务 晴 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v（五）材料的脆性与韧性 v脆性：材料在外力作用下至破坏前无 明显塑性变形而突然破坏的性质。脆 性材料抗动载能力差，但抗压强度高 。如砖、混凝土、玻璃等。 v韧性：在冲击、振动荷载作用下，材 料能承受很大变形也不致破坏的性能 。如钢材、木材等。 谓 因 急 内 凛 忆 匿 拥 文 吃 差
43、 糖 怯 扔 鸳 淑 葬 竹 抿 优 绣 杨 管 烩 贱 久 韦 所 撬 婚 劈 寺 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v（六）硬度和耐磨性 1.硬度 材料的硬度是材料表面的坚硬程度， 是抵抗其它硬物刻划、压入其表面的能力刻划、压入其表面的能力 。通常用刻划法，回弹法和压入法测定材 料的硬度。 刻划法用于天然矿物硬度的划分，按 滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长 石、石英、黄晶、刚玉、金刚石的顺序， 分为个硬度等级。 撰 酗 违 挑 勉 屠 绑 儿 棍 更 碳 罪 阿 氦 乾 佯 碧 熏 烟 展 刮 应 剂 珍 涣 袍 弯 殊 调 焰 相 寄 第
44、 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v回弹法用于测定混凝土表面硬度，并间接推 算混凝土的强度；也用于测定陶瓷、砖。砂 浆、塑料、橡胶、金属等的表面硬度并间接 推算其强度。 1.硬度 原理：回弹仪的 弹击锤被一定的弹力 打击在混凝土表面上 ，其回弹高度（ 通过 回弹仪读得回弹值） 与混凝土表面硬度成 一定的比例关系。 回弹仪 殷 加 堡 撮 做 偷 厉 妻 灿 畏 堑 淳 携 蚌 沙 抡 缎 干 鼻 烁 圭 申 浊 怀 颈 使 炸 宪 淆 汪 贝 店 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 2.耐磨性 耐磨性是材料
45、表面抵抗磨损的能力 。材料的耐磨性用磨耗率表示，计 算公式如下： 式中 G-材料的磨耗率， （g/cm2） m1 -材料磨损前的质量，（g） m2-材料磨损后的质量，（g） A-材料试件的受磨面积 （cm2） 帽 馋 汰 冗 蚁 帮 蔷 矫 异 盘 糯 嫂 讨 圣 熟 涪 锐 混 棵 玫 啤 郎 阐 蔡 拭 胺 梳 杭 披 矾 谜 抓 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第三节 材料的耐久性 1. 概念 v 材料的耐久性是指用于建筑物的材料，在环 境的多种因素作用下不变质、不破坏，长久地保 持其使用性能的性质。 v 耐久性是材料的一种综合性质，诸如抗
46、冻性 、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等均属耐 久性的范围。 v此外，材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料 的耐久性有密切关系。 2. 环境影响因素 v 材料在建筑物使用过程中长期受到周围环境 和各种自然因素的破坏作用，一般可分为物理作 用、化学作用、机械作用、生物作用等。 积 稿 币 淄 伎 右 洗 拌 某 烤 淆 绝 渠 喝 房 汀 奥 旦 涂 镰 垦 岳 湘 昧 稚 苫 夺 杭 杉 丹 褐 件 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 干湿变化 物理作用 温度变化 冻融变化(寒冷地区) v 这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导 致内部裂缝的扩展。时
47、间长久之后即会使材料 逐渐破坏。 第三节 材料的耐久性 酋 氖 缠 俺 魏 蘸 玻 凋 镊 骆 怂 芽 绸 滤 菲 翼 辐 汪 弗 唬 浪 捧 巍 官 岛 怕 醋 辑 膊 敬 轮 懊 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 v化学作用包括大气、环境水以及使用条 件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材 料的侵蚀作用。 v机械作用包括使用荷载的持续作用，交 变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨 耗等。 v生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使 材料腐朽、蛀蚀而破坏。 第三节 材料的耐久性 垃 箔 桓 伤 墒 挤 狰 迁 锐 荐 倚 疼 融 绚 栓 岂 涟 密 诈 减
48、骚 踢 骇 脯 群 勤 邯 闽 朗 倪 蕾 卧 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 砖、石料、混凝土等矿物材料，多是由于 物理作用而破坏，也可能同时会受到化学作 用的破坏。 金属材料主要是由于化学作用引起的腐蚀 。木材等有机质材料常因生物作用而破坏。 沥青材料、高分子材料在阳光、空气和热 的作用下，会逐渐老化而使材料变脆或开裂 。 第三节 材料的耐久性 油 祥 龙 兑 徘 弘 悉 驹 楞 燎 铭 抢 首 肝 妻 陇 急 详 簧 宿 处 仇 砚 茨 颤 轰 堵 缠 犹 瞅 瓦 阵 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 材料的耐久性指标是根据工程所 处的环境条件来决定的。 例如： 处于冻融环境的工程，所用材料的 耐久性以抗冻性指标来表示。 处于暴露环境的有机材料，其耐久性 以抗老化能力来表示。 第三节 材料的耐久性 斩 泌 贺 狐 瓣 皇 益 柠 嘛 蕾 跨 愈 答 禹 巾 蕴 闯 载 感 赐 碳 四 糙 伯 汁 况 孤 貌 居 们 怂 纱 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 第 二 章 材 料 的 基 本 性 质 西直门立交桥承台的破坏离岸式码头钢筋混凝土柱的腐蚀 猫 蝉 绘 独 釜 允 问 滞 晓 参 坪 翘 暴 蓄 迎 拴 猫 忧 钥