建筑材料应用与检测 教案 作者 张凡 02建筑材料的基本性质教案.doc

《建筑材料应用与检测 教案 作者 张凡 02建筑材料的基本性质教案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第二章建筑材料的基本性质学习目标掌握建筑材料的物理性质、力学性质及耐久性等的相关概念、表示方法及影响因素。理解材料的孔隙特征与材料性质间相互影响的关系，能学用结合，合理选材。基础知识2.1材料的物理性质建筑材料的基本性质包括物理性质、力学性质、耐久性、装饰性、防火性、防射线性等，本节仅着重讨论建筑材料的物理性质和力学性质。2.1.1材料与质量有关的性质根据体积的表现形式不一样，有密度、表观密度和堆积密度三种概念。1．密度：是指材料的在绝对密实状态下，单位体积的干质量。计算公式：（2-1）多孔材料的密度测定，关键是测出绝对密实体积，密度测定时，体积测定可分成

2、以下几种情况：（1）完全密实材料：如玻璃、钢、铁、单矿物等。对于外形规则的材料可测量几何尺寸来计算其绝对密实体积；对于外形不规则的材料可用排水(液)法测定其绝对密实体积。（2）多孔材料：如砖、岩石等。磨细烘干用李氏瓶测定绝对密实体积。（3）粉状材料：如水泥、石膏粉等。用李氏瓶测定绝对密实体积(瓶中装入的液体根据被测材料的性质而定，如测定水泥时采用煤油)。（4）工程上近似看成绝对密实的材料：如砂、石子等。可用排水法测定。密度的测定办法：1）测质量：烘干（烘箱）-干燥（干燥器）-称量（天平）；2）测体积：（a）外观规则的材料，直接用游标卡尺测量尺寸求体积，如钢

3、材、玻璃等（b）外观不规则的坚硬颗粒，如砂、石等，可由排水法测得；（c）可研磨的非密实材料，如砌块、石膏等，V可采用密度瓶测定。2．表观密度：是指材料的在自然状态下，单位体积的干质量。计算公式：（2-2）注意：V0=V+VK（2-3）表观密度的测定：（1）外形规则的材料，如砖，可直接测量体积得到；（2）外形不规则的，可采用封腊排水法测定体积；思考1：对同种物质，试比较密度和表观密度的大小？思考2：如何测量木材的表观密度？3．堆积密度：是指粉末状、颗粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。计算公式：（2-4）注意：V0＇=V0+VJ=V+VK+VJ（2-

4、5）一般采用容积筒测定容量升的大小视颗粒的大小而定，一般砂子采用1L的容量升，石子采用10L，20L，30L的容量升。常用材料的密度、表观密度和堆积密度值参见教材（表2-1）思考3：如何测定砂和石子的堆积密度？4．材料的密实度和孔隙率、填充率和空隙率（1）材料的密实度D与孔隙率P：材料的密实度：是指材料的体积内，被固体物质充满的程度，用D表示，（2-6）材料的孔隙率：是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。材料的孔隙可分为闭口孔和开口孔。（2-7）密实度和孔隙率的关系：D+P=1（2-8）（2）开口孔隙率与闭口孔隙率开口孔隙率PK：是指材料中能被水所饱

5、和（即被水所充满）的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率：(2-9)式中m1——干燥状态下材料的质量，g;m2——水饱和状态下材料的质量，g;ρw——水的密度，常温下可取ρw=1g/cm3故常略去。材料开口孔隙与周围介质相通，孔隙之间也相通，一般的浸水条件（如在水槽中浸泡）下即被水充满。开口孔隙率增加，材料吸水量增大，影响材料其他性质。闭口孔隙率PB：为总孔隙率P与开口孔隙率PK之差，即PB=P—PK（2-10）密实度和孔隙率反映了材料的致密程度。例:孔隙率小,则其强度越高；吸水越少；抗渗性和抗冻性越好。但是导热性越大；思考4：空隙率与孔隙率有什么

6、区别？分析：孔隙率的大小反映了材料的致密程度；空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒之间相互填充的致密程度；*（3）材料的填充率D‘空隙率P’填充率D‘：它是指散粒状材料堆积体积中，颗粒体积所占的百分率。（2-11）空隙率P’：它是指散粒状材料堆积体积中，颗粒间空隙体积所占的百分率。（2-12）2.1.2材料与水有关的性质1．材料的亲水性和憎水性：材料与水接触时由于水在固体表面润湿状态不同，表现为亲水与憎水两种不同的性质；其原因（见教材及图2-3）常见的憎水性材料有：沥青、石蜡和塑料等，常用做防水、防潮材料。思考5：1）材料亲水和憎水的原因是什么？2）防水防潮材

7、料应优先选用哪种材料？分析：1）材料亲水的原因是材料分子与水分子间的吸引力大于水分子之间的内聚力，因此能被子水湿润；反之亦然。2）应优先选用憎水材料，如沥青，石蜡、塑料等；2．材料的含水状态亲水材料的含水状态可分为四种基本状态，如图2-4所示。（a）干燥状态——材料的孔隙中不含水或含水极微；（b）气干状态——材料的孔隙中所含水与大气湿度相平衡；（c）饱和面干状态——材料表面干燥，而孔隙中充满水达到饱和；（d）湿润状态——材料不仅孔隙中含水饱和，而且表面上为水湿润附有一层水膜。3．材料的吸水性与吸湿性：（1）吸水性：材料在水中吸收水分的性质，称为吸水性，有质

8、量吸水率和体积吸水率两种表示方法：1）质量吸水率：（2-13）2）