学习材料性质的原因.ppt

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1、学习材料性质的原因建筑材料在使用过程中，承受着各种不同的作用，因而要求具有相应的不同性质。例如1：受力结构的材料必需具有良好的力学性能；2、防水材料必须具有抗渗防水能力；3、墙体材料必须具有隔热保温、吸声隔音性能；4、北方水工建筑物，许多材料必须具有良好的抗渗性和抗冻性；5、材料必须经受住风吹日晒等，因此必须具有良好的耐久性。因此，学习材料的性质对我们了解材料的性能，正确选择、使用、材料有着很好的理论基础。物理性质：密度、表观密度、堆积密度；孔隙率和空隙率;力学性质：材料的强度、强度等级、比强度、弹性和塑性、脆性与韧性；材料与水

2、有关的性质：吸水性和吸湿性；耐水性；抗渗性和抗冻性；材料的热工性能：比热、导热性、热变形性、耐燃性；材料的耐久性能；材料的组成结构、构造与材料性质的关系。教学重点、难点：材料的物理、力学性质第二章建筑材料的基本性质教学目的与要求：2.1材料组成、结构及构造对性质的影响2.1.1材料的组成材料的组成包括化学组成和矿物组成；（1）化学组成：定义：化学组成是指构成材料的化学成分。化学组成对材料性质的影响：不同化学组成的材料其性质不同；例如：钢中的含碳量越多，硬度越大，但塑性、韧性越差。含碳量C%1硬度抗拉强度断面收缩率伸长率冲击韧性例

3、：化学元素碳对钢材性质的影响如下图：1.4（2矿物组成许多无机非金属材料都是由各种矿物组成的。相同的化学成分组成的材料，不同矿物的矿物成分，材料的性质也是不同的。例如：硅酸盐水泥熟料中，铝酸三钙、硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙的性能都是不同的；2.1材料组成、结构及构造对性质的影响2.1.2材料的结构和构造（1）宏观结构（2）细观结构（3）微观结构（1）宏观结构：用肉眼或放大镜能够分辨的毫米级以上的粗大组织；（2）细观结构：用光学显微镜观察到的微米级的组织结构；（3）微观结构：用电子显微镜、X光射线衍射仪等手段来研究材料分子、原

4、子级的微观组织，称为微观结构；2.2材料的物理性质1、密度:指的是材料在绝对密实状态下，单位体积的干质量，计算公式为：上式中，—密度（g/cm3)m—材料在干燥状态下的质量（g）；v—材料在绝对密实状态下的体积（cm3);2.2.1密度、表观密度和堆积密度关于密度计算中的体积问题注意：材料在致密状态下的体积指的是不包含材料内部孔隙的实体积对于致密材料（如钢材、玻璃等）而言，内部是不含孔隙的，故体积很容易测定；但是对于绝大多数材料而言，在自然状态下材料是含有一些孔隙的。有孔隙材料的体积测定方法：一般采用李氏瓶测定有孔材料的实体积？

5、思考题：如何测量有孔隙材料的密度？关于密度计算中的体积问题*测量有孔隙材料密度的方法与步骤：2、表观密度指的是材料在自然状态下，单位体积的干质量；表观密度的计算公式为：上式中，—表观密度（kg/m3)m—材料在干燥状态下的质量（kg）；vo—材料在自然状态下的体积（m3);*自然状态下的体积vo=密实状态下的体积v+孔隙体积v孔思考题：比较密度和表观密度的大小？？思考题：如何测定材料的表观密度？取材料样品烘干烘箱1050C~1100C冷却到室温干燥器称量质量m天平一、测定材料的干质量m:二、测定材料的自然体积Vo-----分两种

6、情况：（1）对于形状规则的材料，如砖、石块等：用游标卡尺可定材料的自然体积；对于六面体，测定长、宽、高；对于圆柱体，测定其直径和高；（2）对于形状不规则的材料，如卵石、碎石等，采用排液法确定其自然体积；*排液法测定不规则材料自然体积V石：3堆积密度：指的是颗粒状或粉状材料在堆积状态下，单位体积的质量*计算公式为：—堆积密度（kg/m3)m—材料在干燥状态下的质（kg）；—材料在堆积状态下的体积（m3);？思考题：如何测定砂和石子的堆积密度？（1）首先采用前述方法测定其干质量m;（2）然后采用容量升来测定砂子、石子的堆积体积，方法

7、如下：a）砂子采用1L、5L的容量升来测堆积体积；b）石子采用10L、20L、30L的容量升来测定其堆积体积；（3）利用公式计算堆积密度：2.2.2材料的密实度和孔隙率一、材料的密实度和孔隙率：1、材料的密实度：是指材料体积内被固体物质充实的程度，也就是固体体积占总体积的比例，用D来表示。2孔隙率：是指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率，用P表示。孔隙可分为闭口孔和开口孔。P=（V0-V）/V0*100%=（1-V/V0）*100%材料内部孔隙示意密实度和孔隙率反映了材料的致密程度。一般来说，同一种材料，孔隙率越小，连接孔隙越

8、少,则：其强度越高；吸水越少；抗渗性和抗冻性越好；但是保温性差；导热性越好P9表2.1常用材料的密度、表观密度、堆积密度和孔隙率2.2.3材料的填充率与空隙率：1、填充率填充率是指散粒材料（如砂子、石子等）在堆积体积中，被其颗粒填充的程度。填充率一般用D’来表示