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          第2章 建筑材料的基本性质(完整)

          简介:本文档为《第2章 建筑材料的基本性质(完整)ppt》,可适用于财会税务领域

          第章建筑材料的基本性质◆建筑材料是建筑工程的物质基础。建筑物中不同构件对材料的要求不同。例如:结构材料应具有良好的力学性能屋面材料应能防水、保温地面材料应耐磨?#25945;?#26448;料应能抗?#22330;?#38548;声、节能基础材料不但要能承受建筑物的全部荷载还要能够承受冰冻和地下水?#36136;吹取4送?#26377;些材料在长期使用中还会因热胀冷缩、干湿变化、交替冻融以及化学?#36136;?#31561;而遭受破坏。◆建筑材料的基本性质主要包括物理性质、化学性质、力学性质和耐久性质。建筑材料的组成和结构材料的组成包括材料的化学组成、矿物组成和相组成。化学组成指构成材料的化学元素及化合物的种类、数量。●化学组成既影响材料的物理力学性质也影响其抵外界?#36136;?#20316;用的化学稳定性。例如:建筑钢材由生铁冶炼而成炼?#36136;?#21152;入适量Cr、Ni元素可以提高钢材的防锈能力。材料性质决定于材料的组成和结构。因此要了解材料性质必先了解材料的组成和结构。矿物组成矿物组成指化学元素组?#19978;?#21516;分?#24188;?#25104;?#38382;?#21508;异的现象。●材料的矿物组成是在其化学组成确定的条件下决定材料性质的主要因素。例如硅酸盐水泥的主要化学组成都是CaO、SiO等但形成的矿物熟料有硅酸三钙(CaO·SiO)和硅酸二钙(CaO·SiO)之分前者强度增长快、放热量大后者则反之。又如黏土和由其烧结而成的陶瓷其化学组成都是SiO和AlO但黏土在?#33655;?#20013;因有SiO·AlO生成使陶瓷具有比黏土更高的强度和硬度等特性。相组成物质通常是以固、液和气三?#20013;?#24577;存在。分别被称为固相、?#21512;?#21644;气相。◆自然状态下多数建筑材料都是由固相、?#21512;唷?#27668;相组成的三相体系。如新拌混凝土中的砂子、石子和水泥颗粒为固相水为?#21512;?#20854;中的气泡属气相。◆极少数建筑材料为单相或两相体系。例如钢材为固相构成的单相体系胶水为?#21512;?#26500;成的单相体系聚苯板是由固相和气相构成的两相体系。材料的结构材料结构是指从宏观可见直至分子、原子水平各层次的构造状况。一般可分为宏观结构、细观结构和微观结构三个层次。宏观结构材料的宏观结构指用肉眼或放大?#30340;?#22815;分辨到的结构。建筑材料的宏观结构可按孔?#20923;?#23544;和构成形态来分类。()按孔?#20923;?#23544;分①?#26053;?#32467;构指无宏观孔隙的结构。如钢材、塑料?#21462;!?#32467;构密实、强度高、硬度大常作结构材料。②微孔结构指具微细孔隙的结构。如石膏制品、烧黏土制品?#21462;!?#23380;隙多而小密度和导热系数?#38386;?#38548;音吸声性能好常作吸音隔声材料。③多孔结构指具粗大孔隙的结构。如加气混凝土、泡沫混凝土?#21462;!?#23380;隙多、孔径较大、质地轻、保温性能好主要用作绝热材料。()按构成形态分①聚集结构指由填充性集料与胶凝材料胶结成的结构。如水泥混凝土、砂浆、塑料?#21462;?#20854;性质取决于集料和胶凝材料的性质及其结合程?#21462;"?#32420;维结构指?#19978;?#32500;状物质构成的材料结构。如木材、玻璃纤维、矿棉?#21462;?#20854;性质与纤维的排列秩序、疏密程度有关。③层状结构指天然形成或由人工将材料黏结迭合为层状的材料结构。如复合木地板、胶合板、纸面石膏板?#21462;?#20854;性质与叠合材料性质及胶合程度有关。●各层材料间可以性质互补增强了整体材料的性质。④散粒结构指松散颗粒状结构。砂是散粒结构的典型代表其颗粒形?#30784;?#31895;细程?#21462;?#32423;配情况对其品质有?#33519;?#24433;响。细观结构材料的细观结构也称亚微观结构指用光学显微?#30340;?#35266;察到的结构。建筑材料的细观结构只能针对某种具体材料来进行分类研究。例如混凝土可分为基相、集料相、界面相阔叶树木材可分为木纤维、导管?#36864;?#32447;。材料细观结?#20849;?#27425;的组织结构、性质和特点各异其特征、数量和分布对建筑材料的性能有重要影响。微细观结构材料的微观结构指材料内部在分子、原子、离子层次的结构常用电子显微镜及X射线衍射分析来研究。建筑材料的微观结构基本上可分为晶体、玻璃体、胶体三类。晶体的各向异性,即沿晶格的不同方向原子排列的周期性和疏密程度不尽相同由此导致晶体在不同方向物理化学特性的不同。具体表现在晶体不同方向的弹性模量、硬?#21462;?#26029;裂抗力、屈服强?#21462;?#28909;膨胀系数、导热性、电阻率、电位移矢量、电极化强?#21462;?#30913;化率和折射?#23454;?#37117;不相同。()晶体晶体微观结的构特点是组成物质的微粒在空间的排列有确定的几何位置关系。一般具有强度高、硬度较大、固定熔点、化学稳定性高和力学各向异性等特性。晶体可分为原子晶体、离子晶体、分子晶体和金属晶体。金属和石膏等建筑材料都是典型的晶体结构。●即便材料的化学组?#19978;?#21516;如果晶体结构?#38382;?#19981;同其性质差异?#19981;?#24456;大。例如金刚石和石墨的化学组成都是碳但前者强度极高后者强度却极低。()玻璃体玻璃体微观结构的特点是组成物质的微粒在空间的排列呈无序混?#26131;?#24577;。玻璃体结构的材料具有化学活性高、无固定熔点、力学各向同性等共同特性。粉煤灰、火?#20132;搖?#31890;化高炉矿渣和建筑用普通玻璃都是典型的玻璃体结构。物质可分为晶体和非晶体。晶体加热时从开?#26082;?#21270;到完全熔化温度不变完全熔化后再继续升温这个不变温度就是熔点非晶体加热熔化时温度会一直上升开?#26082;?#21270;至完全熔化没有固定的温度因此没有固定的熔点。()胶体胶体是极细的固体颗粒均匀分散在液体中所形成的结构。胶体与晶体、玻璃体最大的不同是可呈分散相和网状两种结构?#38382;?#20998;别称为溶胶和凝胶。溶胶具有很强的吸附能力失水后成为具有一定强度的凝胶结构可把固体颗粒黏结为整体。材料的密度密度指物质单位体积的质量单位gcm或kgm。?#36136;导?#23494;?#21462;?#34920;观密?#21462;?#20307;积密度和堆积密?#21462;#ǎ?#23454;际密度(简称密度)指材料在绝对密实状态下单位体积所具有的质量。建筑材料的物理性质材料与质量有关的性质②测定方法有孔隙的材料在实际密度测定时应先磨成粒径<mm的细粉以排出内部孔?#23545;?#29992;排液法(密度瓶法等)测定其实际体积最后用上式计算密度值。◆材料磨得越细测定的密度值越精确。◆对于?#25215;?#36739;密实的不规则的散粒材料(如卵石、砂等)常用排液法测其绝对体积的近似值所得的实际密度为近似密?#21462;#ǎ?#34920;观密度指多孔材料在自然状态下单位体积(包括闭口孔和固体体积)的质量。()体积密度)定义与计算体积密度指材料在自然状态下单位体积(包括闭口孔、开口孔及固体体积)的质量。)意义体积密度的体积包括开口孔和闭口孔(图??)。所以体积密度可以用于估算砌体或结构物的自重。闭口孔隙开口孔隙图砖的孔隙示意图)测定体积密度与表观密度的测定相似。①外形规则材料:几何体积=表观体积(V或V’)②外形不规则材料:用排液法测定但待测材料表面在测定前应用薄蜡层密封以免测液进入材料内部孔隙而影响测定值。◆自然状态下因材料孔隙内所含水分不同其体积密度也不同故体积密度必须注明其含水状态。◆体积密度通常是指材料在气干状态下的体积密?#21462;?#22312;吸水状态下的体积密度称湿体积密?#21462;?#22312;烘干状态下的体积密度称干体积密?#21462;?#27668;干状态指材料孔隙中所含水与大气湿度相平衡但未达饱和的状态。()堆积密度散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量称堆积密?#21462;&眩?#22534;积密度(kgm)m:材料的质量(kg)V’:材料在自然堆积状态下的体积(m)即:V’=VV空◆上述材料质量是在一定容积的容器内材料的质?#31185;?#22534;积体积就是容器的容积。若以捣实体积计算密度则?#24179;?#23494;堆积密?#21462;?#24120;用建筑工程材料的密度见P表(略)。堆积体积包括颗粒内部孔隙与颗粒之间的空隙体积。材料的孔隙?#35270;?#23494;实度()材料的孔?#20817;?#33324;把材料内部被空气占据的空间叫孔隙把材料实体之间被空气占据的空间叫空隙。●孔隙状况由孔隙率、孔?#35835;?#36890;性、孔隙?#26412;?#26469;描述。①孔隙率是指孔隙占材料体积的比例。●一般孔隙?#35797;?#22823;材料的体积密度越小强度越低、保温隔热性越好。②孔隙分类开口孔:指孔隙之间、孔隙与外界之间都连通的孔隙闭口孔:指孔隙之间、孔隙与外界之间都不连通的孔隙。一般情况下开口孔对材料的吸水性、吸声性影响较大闭口孔对材料的保温隔热性影响较大。③孔隙?#26412;?#31895;大孔:孔隙?#26412;?#22823;于mm级毛细孔:孔隙?#26412;对?m~mm级微孔:孔隙?#26412;对??m?#20817;?#19979;。◆粗大孔会?#26723;?#26448;料强度毛细孔会使材料吸水性增大抗渗性下降微孔对材料的性质影响不大。()材料的密实度指材料体积内被固体物质充实的程?#21462;?#20197;D表示:()材料的孔隙率指材料孔隙体积(VP)占材料总体积(V)的百分率。以P表示:◆孔隙?#35270;?#23494;实度的关系:PD=◆孔隙率的大小?#33519;?#21453;映了材料的密实程?#21462;?#24314;筑材料的强?#21462;?#21560;水性、抗渗性、导热性、吸声性等许多性质?#21152;脛旅?#31243;度有关。◆一般孔隙?#24335;闲?#19988;连通孔较少的材料其吸水性?#38386;?#24378;度?#32454;?#25239;冻性和抗渗性较好。◆建筑工程中对需要保温隔热的建筑物或?#35838;?#35201;求所用材料的孔隙?#24335;?#22823;且为封闭孔。材料的填充?#35270;?#31354;隙率()材料的填充率指粉状或颗粒状材料在其堆积体积内被其颗粒填充的程?#21462;?#20197;D’表示:()空隙率?#24178;?#31890;材料在堆积体积中颗粒之间的空隙体积(V空)?#32423;?#31215;体积的百分率以P’表示。因V空=V’V因此P’值为:P’:材料的空隙率?#36873;?材料的堆积密度(kgm)ρ:体积密度(kgm)。◆填充?#35270;?#31354;隙率的关系为:D’P’=◆在计算砂、石等?#26053;?#25955;粒材料的填充率和空隙率时可用表观密度代替体积密度进行计算。材料与水有关的性质亲水性与憎水性(简介)材料在空气中与水接触时根据其能否被水润湿可将材料分为亲水性和憎水性两大类。润湿就是水被材料表面所吸附它与材料本身性质有关。◆材料被水润湿的程度可用润湿角表示。在材料、水、空气三相交点处作沿水滴表面的切线此切线与材料和水接触面的夹角θ称润湿角。θ越小浸润性越好。一般认为润湿角?#21462;堋?#26102;材料具有亲水性这种材料称亲水性材料。当°<?#21462;堋?#26102;材料具?#24615;?#27700;性这种材料称憎水性材料。如图所示:◆建筑材料大多是亲水性材料如:混凝土、黏土砖、砌块、木材?#21462;?#21482;有极少数为憎水性材料如:沥青、石蜡、橡胶、塑料?#21462;!?#24974;水性材料防潮性和防水性较好常用作防水材料也用作亲水材料的表面处理以提高其抗渗性及抗腐蚀能力。吸水性材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。●其大小用吸水?#26102;?#31034;有质?#35838;?#27700;?#35270;?#20307;积吸水率两种表示方法。()质?#35838;?#27700;率指材料吸水饱和时所吸水分占材料干燥质量的百分率。()体积吸水率指材料吸水饱和时所吸水分体积占干燥材料自然体积的百分率。◆材料的吸水性大多按质?#35838;?#27700;?#26102;?#31034;。◆加气混凝土、软木等轻质多孔或疏?#19978;?#32500;材料的质?#35838;?#27700;?#39135;?#36229;过因此常以体积吸水?#26102;?#31034;其吸水性。◆同一材料的质?#35838;?#27700;率(W)和体积吸水率(W)的关系为:◆材料的吸水性不仅取决于其亲水性或憎水性也与其孔隙?#34432;?#23567;及孔隙特征有关。若材料具有微细的连通孔?#23545;?#20854;吸水?#24335;?#22823;如木材的吸水率可达甚至超过密实及有封闭孔的材料是不吸水的如钢材、玻璃的吸水率为具有粗大连通孔的材料水分虽易渗入但不易在孔内留存其吸水率往往?#31995;汀?#21560;湿性吸湿性:指材料在?#31508;?#31354;气中吸收水分的性质。材料吸湿性的大小用含水?#26102;?#31034;:◆含水?#35270;?#26448;料成分、构造及环境温?#21462;?#28287;度有关。气温越低相对湿度越大含水?#35797;?#22823;。◆材料既能从?#31508;?#31354;气中吸收水分又能向干燥空气释放水分从而使材料中的水分与空气的湿度达到平衡这时材料的含水?#39135;?#20026;平衡含水率。当材料吸水达到饱和状态时的含水率即为吸水率。◆材料吸水受潮后保温隔热性能、强?#21462;?#32784;久性等会?#26723;?#20307;积会膨胀?#20154;?#20204;多数都会对工程产生不利影响。耐水性材料长期在饱和水作用下不破?#30331;?#24230;也不显著?#26723;?#30340;性质称为耐水性。耐水性用软化系数表示:◆软化系数KP应在~之间。KP越大耐水性越好。◆长期处于水或?#31508;?#29615;境中的重要建筑物或构筑物必须选择软化系数KP>的耐水材料受?#33519;?#36731;或次要结构材料的软化系数也应≥。◆通常将软化系数>的材料称为耐水材料。抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性(或称不透水性)。通常用渗透系数K表示。●渗透系数反映了水在材料中的渗流速?#21462;?#20854;值越大水在材料中渗流的速度越大相同条件下渗透的水越多即抗渗性越差。对于沥青、沥青混凝土等防水、防潮材料常用渗透系数表示其抗渗性。()抗渗等级指以规定试件在标准试验方法下所能承受的最大静水压力以Pn表示如?P、P、P、P、P等分别表示材料能承受?、、、、?MPa的水压。抗渗等?#23545;?#39640;其抗渗性越好。●材料的孔隙率小且为封闭孔其抗渗性就好。地下建筑、水工构筑物、防水工程均要求材料具有?#32454;?#25239;渗性。●混凝土和砂浆的抗渗性用抗渗等级表示。静水压力是均质流体作用于一个物体上的压力。这是一种全方位的力并均匀地施向物体表面的各个?#35838;弧!?#20912;冻的破坏作用是因材料孔隙中的水分结冰所致。当材料孔隙中充满水且水温?#25269;?#20912;点或冰点以下时水因结冰而体积膨胀(约增大)产生内应力并作用于?#22918;?#36896;成?#22918;?#24320;裂。在冻融循环过程中冻害由表及里逐层进?#24615;?#26448;料内外形成温差加速了?#22918;?#30340;破裂。●材料经受冻融循环的?#38382;?#24840;多冻害愈?#29616;亍!?#25239;冻性的高低与材料孔隙率、孔隙特征及材料强度有关孔隙率小且为封闭孔的材料其抗冻性较好。建筑工程中常通过提高材料的密实度等措施来改善其抗冻性。●气温低于??C的地区其主要的工程材料必须进行抗冻性试验。材料与热有关的性质(略)导热性热量由材料的一面传到另一面的性质称为导热性。它表示材料传导热量的能力以导热系数表示。()导热系数指单位厚度材料两侧温差为?K时在单位时间内通过单位面积的热量。以符号λ表示按下式计算:●导热系数越小材料的导热性越低绝热性能越好。●人们常把防止内部热量的散失称为保温把防止外部热量的进入称为隔热将保温隔热统称为绝?#21462;?#36890;常把导热系数小于W(m·K)的材料称绝热材料。()影响导热性的因素(P自学掌握)热容量材料加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质称为热容量。其大小用?#28909;?#23481;表示。Q:材料吸收或释放的热量(J)C:材料的?#28909;?#23481;Jgkm:材料的质量(g):TT:材料受?#28982;?#20919;却前后的温差(k)。?#28909;?#23481;是反映材料吸?#28982;?#25918;热能力大小的物理量。不同材料的?#28909;?#23481;不同即便同一种材料在不同状态下的?#28909;?#23481;也不同。例如水的?#28909;?#23481;为??J(g·K)冰的?#28909;?#23481;为??J(g·K)。材料?#28909;?#23481;的大小对保?#36136;?#20869;温度稳定有很大的意义。?#28909;?#23481;大的材料能在热流变动时缓和室内的温度变动。几种常见材料的热性质见P表(略)。热变形性建筑材料在温度升高(或?#26723;停?#26102;会出现线膨胀(或收缩)和体积膨胀(或收缩)现象这一性质称为热变形性一般用线膨胀系数表示。◆线膨胀系数:表示温度每上升(或?#26723;停?K?所引起的线性增长(或收缩)与其在??C时长度的比值。用下式计算:◆任何建筑材料都具有热变形性但不同材料的热变形性不同。◆线膨胀系数?#33519;?#24433;响建筑物或构筑物的耐久性。如混凝土公路常设伸缩缝防止热胀冷缩的破坏。◆沥青具有高温流淌、低温冷脆的特点?#29616;?#24433;响防水质量。随着科技的发展复合材料正逐步取代单一材料使用复合材料时要尽量使用线膨胀相近的材料。耐燃性和耐火性(简介)()耐燃性材料在火焰和高温作用下能否燃烧的性质称为耐燃性。耐燃性是评价建筑结构防火和耐火等级的重要因素。◆不同建筑材料的耐燃性不同据此可将建筑材料分为四类:非燃烧材料、难燃烧材料、可燃烧材料、易燃性材料四类。◆非燃烧材料:指在空气中受?#20132;?#28903;或高温作用不起火、不微燃、不碳化的材料。如砖、石材、混凝土、钢材?#21462;!?#38590;燃烧材料:指在空气中受?#20132;?#28903;或高温作用时难起火、?#30416;?#29123;、难碳化?#34987;?#28304;移去后微燃立即停止的材料如沥青混凝土、水泥刨花板?#21462;!?#21487;燃烧材料:指在空气中受?#20132;?#28903;或高温作用时立即起火或微燃?#34987;?#28304;移去后仍能继续燃烧的材料如木材。◆易燃性材料:指在空气中受?#20132;?#28903;或高温作用时立即起火并迅速燃烧?#34987;?#28304;移去后仍能继续燃烧的材料如纤维织物、部分未经阻燃处理的塑料。●材料的耐燃性由大到小依次为:非燃烧材料>难燃烧材料>可燃烧材料>易燃烧材料。在结构选型和构造方案设计时应合理选材。()耐火性材料在火焰和高温作用下不被破坏、性能不明显下降的能力称为耐火性用耐火极限(小?#20445;?#34920;示。它是划分建筑耐火等级和进行建筑防火构造设计的科学依据。●耐燃性和耐火性是两个不同的概念耐燃材料不一定耐火但耐火材料一般都耐燃。例如钢材的耐燃性较好但耐火性较差其耐火极限只有?h。材料与声有关的性质材料与声有关的性质即材料的声学性质主要包括吸声性和隔声性两个方面。材料的吸声性当声波入射到材料表面时一部分声能被反射一部分穿透材料还有一部分则被吸收。声能透入材料内部被吸收的性质称为材料的吸声性。用吸声系数来评定。吸声系数是指被材料吸收的声能(包括穿透材料的声能在内)与总入射声能的比值用α表示。即:材料的吸声系数在~之间越大材料的吸声性能越好。对于全反射面α=对于全吸收面α=。当门?#25353;?#24320;时相当于α=。材料的吸声特性与其本身性质、厚?#21462;?#34920;面条件以及声波射入角和频率有关。同一种材料对不同频率声波的吸收能力是不同的。因此规定取?Hz、?Hz、?Hz、??Hz、?Hz、??Hz等个频率的吸声系数来表示材料总体的吸声性能。吸声材料的平均吸声系数应≮。一般轻质多孔材料的吸声效果较好同种材料孔隙?#35797;?#22823;其吸声效果越好细小、开放的连通?#33258;?#22810;吸声性能越好。常用的吸声材料:有石膏板、水泥?#38382;?#26495;、木丝板、吸声蜂窝板、毛毡?#21462;?#21560;声材料材料的隔声性隔声按声音传播途径分为隔绝空气声和隔绝固体声两种。()隔绝空气声空气声是指通过空气传播的声音。材料隔声效果的好坏可用隔声量或声透系数衡量。隔声量是指入射声能与?#24178;?#22768;能相差的分贝数隔声量越大材料的隔声效果越好。声透系数是?#24178;?#22768;能与入射声能之?#21462;?#22768;透系数越大表示穿透材料的声能越多则材料的隔声效果越差。同种材料的隔声量越大声透系数越小则其隔声效果越好。通常材料密度越大其隔声效果越好。所以建筑的围护结构(如外墙)应选择表观密度大的材料作为隔绝空气声的材料例如实心砖、混凝土、石材?#21462;?)隔绝固体声固体声是由于振源?#19981;?#22266;体材料固体材料受迫振动而发声并向周围传播的声能。隔绝固体声最有效的措施就是阻断其传播路径。如在楼面上铺上地毯可以削弱坚硬物体坠落楼面而产生刺耳的?#19981;?#22768;。颜色颜色是材料对光谱选择吸收的结果。不同颜色给人以不同的感觉但材料颜色的表现不是材料本身所固有的它与入射光光谱成分及人们对光的敏感程度有关。光泽光泽是材料表面方向性反射光线的性质。光线射到物体上一部分被反射一部分被吸收如果物体是透明的则一部分还被物体?#24178;洹?#24403;光线为定向反射时称为镜面反射当光线为不定向反射时称为漫反射。镜面反射是产生光泽的主要因素。材料表面愈光滑其光泽度愈高。不同光泽度可改变材料表面的明暗程度并可扩大视野或造成不同虚实对?#21462;?#26448;料与光有关的性质透明性透明性是光线透过材料的性质。据此可将材料分为透明体(可透光、透视)、半透明体(透光、但不透视)和不透明体(不透光、不透视)。利用不同透明度可隔断或调整光线的明暗造成特殊的光学效果也可使物像清晰或朦胧。建筑材料的力学性质材料的弹性与塑性()弹性模量材料在外力作用下会产生变形取消外力后变形即?#19978;?#22833;并能完全?#25351;?#21407;来形状的性质称为弹性。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?#38382;?#21487;逆变形其大小与外力成正比其比例系数E称为材料的弹性模量。◆在弹性变形范围内弹性模量E为常数按下式计算:●应变(补充):又称“相对变形”无量纲。表示物体因荷载、温度变化等外因使其几何形状和尺寸发生相对改变的物理量。物体某线段的改变量与线段原长之比称为“正应变?#34987;頡?#32447;应变”用“ε”表示两相交线段所夹角度的改变称为“切应变?#34987;頡?#35282;应变”用“γ”表示。●应力(补充):物体由于外因(受力、湿度变化等)而变?#38382;?#22312;物体内部之间将产生相互作用的内力以抵抗这种外因的作用并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。●弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标其值越大则材料刚度越大越不易变形。●在外力作用下材料会发生变形若取消外力仍保持变形后的形状尺寸且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能?#25351;?#30340;变形称为塑性变形。塑性变?#38382;?#27704;久的不可逆变形。?#32454;?#35762;纯弹性变形的材料是没有的。如建筑钢材当受外力小于弹性极限时仅产生弹性变形外力大于弹性极限后除弹性变形外?#20849;?#29983;塑性变形。又如混凝土受力时弹性变形?#36864;?#24615;变形同时产生取消外力后弹性变形能?#25351;此?#24615;变形不能?#25351;础?)材料的变形情况材料的脆性与韧性()材料的脆性当材料受外力达到一定限度后材料发生突然破?#30331;?#30772;坏时无明?#36816;?#24615;变形的性质称为脆性。具有脆性的材料称脆性材料。▲脆性材料抵抗冲击或振动荷载的能力很差。其抗压强度可远大于抗拉强度数十倍。所?#28304;?#24615;材料不能承受振动和冲击荷载也不宜用作受拉构件只适于用作承?#26500;?#20214;。▲玻璃、普通混凝土等大部分无机非金属建材均为脆性材料。①韧性材料在冲击或振动荷载作用下能吸收较大能量并产生一定变形而不破坏的性质称为韧性。■如建筑钢材、木材等都有较好的韧性。②冲击韧性指标冲击韧性指标表示材料韧性的大小。是指用带缺口的试件做冲击破坏试验时断口处单位面积所吸收的功。()材料的韧性■桥梁、路面等承受冲击荷载和有抗震要求的结构均要求具有?#32454;?#30340;韧性。●钢材、木材及混凝土等的硬度常用钢球压入法测定(布氏硬度HB)。硬度越大的材料其耐磨性越好但不易加工。工程中有时也可用硬度来间接推算材料的强?#21462;?#26448;料的硬度与耐磨性()硬度硬度是材料表面能抵抗其他较硬物体压入或刻划的能力。测定方法有刻划法和压入法两种。●天然矿物的硬度常用刻划法测定。矿物硬度?按递增?#25215;?#20998;为~级(莫氏硬度)其中金刚石为级。●建筑工程中踏?#20581;?#21488;阶、地面、路面等的材料应具有?#32454;?#30340;耐磨性。●一般强度?#32454;?#19988;密实的材料其硬度较大耐磨性较好。()耐磨性指材料表面抵抗磨损的能力用磨损率(B)表示其计算公式为:材料的强度强度的含义()强度定义材料抵抗外力(荷载)作用而引起破坏的最大能力称为材料的强?#21462;?#26448;料承受外力作用时内部会产生应力。随着外力逐渐增加应力也相应增加直至材料内部质点的作用力不能再抵抗这种应力时材料即破坏此时的极限应力值就是材料的强?#21462;?#24378;度的测定方式由于材料强度是通过静力试验来测定因此总称为静力强?#21462;?#23427;是是通过标准试件的破坏试验而测得。●测定常见建筑材料强度的标准试件和计算公式见P~表~表。静力试验又称低周反复荷载试验是指在结构或结构构件正反两个方向重复加载和卸载用以模拟地震时结构在往复振动中的受力特点和变形特点。表建筑材料轴向抗压强度测定的标准试件和计算公式棱柱体指两个底面全等且平行其余各侧面均为平行四边形的几何体。相应地有三棱柱、四棱柱……正?#25945;?#21644;长?#25945;?#26159;特殊的棱柱体。长㎜的砖锯为两节反向叠放只用㎜“长”来承压≯㎜厚水泥净浆≯㎜厚水泥净浆三块××的水泥标准试件先做抗折强度试验再做抗压强度试验。表建筑材料轴向抗拉强度测定的标准试件和计算公式注:F为破坏荷载(N)A为受荷面积(mm)l为跨度(mm)b为断面宽度(mm)h为断面高度(mm)d为构件?#26412;叮╩m)。游标卡尺测?#26412;?#23454;际为××立?#25945;?#34920;建筑材料抗折强度测定的标准试件和计算公式注:F为破坏荷载(N)A为受荷面积(mm)l为跨度(mm)b为断面宽度(mm)h为断面高度(mm)d为构件?#26412;叮╩m)。两端各余mm两端各余mm●强度的影响因素材料的强度不仅与其组成和结构有关还与试件的形?#30784;?#23610;寸、表面状态、含水状态、环境温度以及加荷速度等因素有关。因此材料强度的测定必须?#32454;?#25353;照国家规定的标准试验方法进?#23567;?#24378;度等级工程应用中大部分建筑材料均根据极限强度划分为若干个强度等级作为合理选用和质?#31185;?#23450;的依据。如:◆烧结普通砖按抗压强度分为个等级:MuMuMuMuMu◆硅酸盐水泥按抗?#36141;?#25239;折强度分为个等级:RRR◆混凝土按抗压强度分为个等级:C、C、C、…、C、C◆碳素结构?#32844;?#25239;拉强度分为个等级:QQQQ。●为对不同材料的强度进行比较可以采用比强?#21462;?#27604;强度是按单位质量计算的材料强度其?#26723;?#20110;材料强度与体积密度之?#20154;?#26159;衡量材料轻质高强的重要指标。优质的结构材料必须具有?#32454;?#30340;比强?#21462;?#20960;种主要材料的比强度见表。表钢材、木材和混凝土的强度比较可见玻璃钢和木材是轻质高强材料普通混凝土和烧结普通砖为质量大而强度?#31995;?#30340;材料。建筑材料的耐久性质耐久性的含义耐久性是指用于建筑物的材料在各种外界因素的综合作用下不变质、不破?#20826;?#20037;保?#36136;?#29992;性能的能力。它是材料的一种综合性质包括抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性?#21462;?#26448;料的强?#21462;?#32784;磨性等与耐久性密切相关。影响耐久性的因素物理作用:包括材料的干湿变化、温度变化及冻融变化?#21462;?#29289;理作用会使材料产生体积膨胀或收缩从而使材料逐渐破坏。如砖、石、混凝土等材料的冻融破坏水泥石的溶出性?#36136;?#20197;及釉面砖的胀裂?#21462;?#21270;学作用:包括酸、碱、盐的水溶液及气体对材料的?#36136;础?#20351;材料产生质的变化而破坏。如沥青在阳光、空气和温度的共同作用下逐渐变得脆硬而破坏钢材?#36164;?#27687;化而锈蚀?#21462;?#29983;物作用:指小动物、昆虫、菌类等对材料的蛀?#30784;?#33104;朽。如木材、竹材等常因虫、菌的蛀蚀而破坏白蚁对建筑物的破坏老鼠对聚苯板保温层的破?#26723;取?#26426;械作用:包括冲击、疲劳荷载?#26696;?#31181;固体、液体和气体引起的磨损?#21462;?#22914;吊?#30423;?#30340;疲劳破坏、楼地面在使用过程中的正常磨损?#21462;?#32784;久性的检测不同材料具有不同的耐久性特点即使同一种材料环?#31243;?#20214;不同其耐久性能也不同。因此耐久性作为一项综合性质无法用统一的技术标?#26082;?#35780;定每一种材料的耐久性。实际工程中应根据材料特点及所处环境合理选材并采取相应措施来延长建筑物或构筑物的使用寿命使之坚固稳定、经久耐用。耐久性的检测一般是根据使用条件与要求在试验?#21307;?#34892;相关项目的检测并据此作出评价。试验项目包括干湿循环、冻融循环、?#31283;?#28082;浸渍、干燥循环、碳化、化学介质浸渍?#21462;?#26448;料耐久性与破坏因素的关系见表。表材料耐久性与破坏因素的关系名称因素破坏作用评定指标抗渗性压力水物理抗渗系数、抗渗等级抗冻性水、冻融循环作用物理抗冻系数、抗冻等?#36172;?#30952;性机械力物理磨损率耐热耐火高温、火焰物理、化学﹡化学?#36136;此帷?#30897;、?#31283;?#28082;化学﹡老化阳光、空气、水化学﹡碳化二氧化碳、水化学碳化深度腐朽水、氧气、菌类生物﹡虫蛀昆虫生物﹡注:﹡表示可参考强度变化率、开裂、变形情况进行评定。

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