土木工程材料 土木工程材料的基本性質(zhì)PPT教案

1、土木工程材料土木工程材料 土木工程材料的基本性質(zhì)土木工程材料的基本性質(zhì)第1頁/共82頁 土木工程的功能土木工程的功能 要求的材料性能要求的材料性能 承受荷載承受荷載 長(zhǎng)期可靠性長(zhǎng)期可靠性 防水、隔熱防水、隔熱 隔聲、防火隔聲、防火 采光、絕緣采光、絕緣 不污染環(huán)境不污染環(huán)境強(qiáng)度、剛度（力學(xué)）強(qiáng)度、剛度（力學(xué)）耐久性耐久性物理性能物理性能安全性安全性土木工程要求材料具備哪些性能土木工程要求材料具備哪些性能？第2頁/共82頁土木工程材料如何滿足性能要求？土木工程材料如何滿足性能要求？v材料的組成材料的組成v材料的結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)v材料的構(gòu)造材料的構(gòu)造v材料的復(fù)合材料的復(fù)合第3頁/共82頁v第四節(jié)第四

2、節(jié) 材料的熱工、聲學(xué)、光學(xué)性質(zhì)及材材料的熱工、聲學(xué)、光學(xué)性質(zhì)及材 料的耐久性性質(zhì)料的耐久性性質(zhì)v第五節(jié)第五節(jié) 材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造及其材料材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造及其材料 性質(zhì)的影響性質(zhì)的影響v第二節(jié)第二節(jié) 材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料與水有關(guān)的性質(zhì)v第三節(jié)三節(jié) 材料的基本力學(xué)性質(zhì)材料的基本力學(xué)性質(zhì)第4頁/共82頁第5頁/共82頁1 2 3VVpVKVBV0圖圖1.1 含孔材料體積組成示意圖含孔材料體積組成示意圖1. 固體物質(zhì)；固體物質(zhì)；2. 閉孔；閉孔；3. 開孔開孔第6頁/共82頁從圖從圖1.1可知，含孔材料的體積包括以下三種。可知，含孔材料的體積包括以下三種。(1) 材料絕對(duì)密實(shí)體積。用材料絕

3、對(duì)密實(shí)體積。用V表示，是指不包括材料內(nèi)部孔隙的表示，是指不包括材料內(nèi)部孔隙的固體物質(zhì)本身的體積。固體物質(zhì)本身的體積。(2) 材料的孔體積。用材料的孔體積。用VP表示，指材料所含孔隙的體積，分為表示，指材料所含孔隙的體積，分為開口孔體積開口孔體積(記為記為VK)和閉口孔體積和閉口孔體積(記為記為VB)。(3) 材料在自然狀態(tài)下的體積。用材料在自然狀態(tài)下的體積。用V0表示，是指材料的實(shí)體積與表示，是指材料的實(shí)體積與材料所含全部孔隙體積之和。材料所含全部孔隙體積之和。上述幾種體積存在以下的關(guān)系：上述幾種體積存在以下的關(guān)系： V0=V+VP (1.1) 其中其中 VP=VK+VB (1.2)第7頁/共

4、82頁散粒狀材料的體積組成如圖散粒狀材料的體積組成如圖1.2所示。其中所示。其中V0表示材料堆積體表示材料堆積體積，是指在堆積狀態(tài)下的材料顆粒體積和顆粒之間的間隙體積積，是指在堆積狀態(tài)下的材料顆粒體積和顆粒之間的間隙體積之和，之和，Vj表示顆粒與顆粒之間的間隙體積。散粒狀材料體積關(guān)表示顆粒與顆粒之間的間隙體積。散粒狀材料體積關(guān)系如下：系如下：V0=V0+Vj=V+VP + Vj (1.3)1 2 3 4V0 VjV VpVK VBV0圖圖1.2 散粒材料堆積體積組成示意圖散粒材料堆積體積組成示意圖1. 顆粒的固體物質(zhì)；顆粒的固體物質(zhì)；2. 顆粒的閉口孔隙；顆粒的閉口孔隙；3. 顆粒的開口孔隙；

5、顆粒的開口孔隙；4. 顆粒間的間隙顆粒間的間隙第8頁/共82頁名稱名稱定義定義表達(dá)式表達(dá)式單位單位備注備注密度密度表觀密度表觀密度堆積密度堆積密度00vmvmvom0（一）材料的密度、表觀密度與堆積密度（一）材料的密度、表觀密度與堆積密度二、材料與質(zhì)量有關(guān)的基本物理性質(zhì)二、材料與質(zhì)量有關(guān)的基本物理性質(zhì)材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下, ,單位體積的質(zhì)量。單位體積的質(zhì)量。材料在自然狀態(tài)下，單材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。位體積的質(zhì)量。材料在堆積狀態(tài)下，單材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。位體積的質(zhì)量。g/cmg/cm3 3/m/m3 3/m/m3 3或或g/cmg/cm3 3第9頁/

6、共82頁第10頁/共82頁第11頁/共82頁表表1-1 常用土木工程材料的密度、表觀密度和堆積密度常用土木工程材料的密度、表觀密度和堆積密度第12頁/共82頁問題問題 ？l對(duì)于某一種材料來說，其密度、表觀密度和堆積對(duì)于某一種材料來說，其密度、表觀密度和堆積密度之間的相互關(guān)系怎樣？密度之間的相互關(guān)系怎樣？ 答：密度表觀密度堆積密度答：密度表觀密度堆積密度l為什么？為什么？ 答：答：自然狀態(tài)下的體積絕對(duì)密實(shí)體積孔隙體積；自然狀態(tài)下的體積絕對(duì)密實(shí)體積孔隙體積；堆積體積密實(shí)體積孔隙體積空隙體積。堆積體積密實(shí)體積孔隙體積空隙體積。第13頁/共82頁圖圖1-1 1-1 材料孔隙率示意材料孔隙率示意圖圖 0

7、0100%100%VDV材料的密實(shí)度越大，則強(qiáng)度越高、材料的密實(shí)度越大，則強(qiáng)度越高、吸水率越小、導(dǎo)熱性越大。吸水率越小、導(dǎo)熱性越大。第14頁/共82頁圖圖1-1 1-1 材料孔隙率示意材料孔隙率示意圖圖 000100%) 100%VVPV(1- 材料孔隙率的大小反映了材料的密實(shí)程度，孔隙率大，則密實(shí)度小。工程中對(duì)保溫隔熱材料和吸聲材料，要求其孔隙率大，而高強(qiáng)度的材料，則要求孔隙率小。材料孔隙率的大小反映了材料的密實(shí)程度，孔隙率大，則密實(shí)度小。工程中對(duì)保溫隔熱材料和吸聲材料，要求其孔隙率大，而高強(qiáng)度的材料，則要求孔隙率小。 工程上，一般通過測(cè)定材料的密度和表觀密度來計(jì)算材料的孔隙率。工程上，一般

8、通過測(cè)定材料的密度和表觀密度來計(jì)算材料的孔隙率。第15頁/共82頁 圖圖1-2 1-2 材料空隙率示意圖材料空隙率示意圖0000100%100%VDV第16頁/共82頁 圖圖1-2 1-2 材料空隙率示意圖材料空隙率示意圖00000100%(1) 100%1VVPDV 空隙率的大小反映了散粒材料堆積時(shí)的致密程度，與顆粒的堆積狀態(tài)密切相關(guān)，可以通過壓實(shí)或振實(shí)的方法獲得較小的空隙率，以滿足不同工程的需要?？障堵实拇笮》从沉松⒘２牧隙逊e時(shí)的致密程度，與顆粒的堆積狀態(tài)密切相關(guān)，可以通過壓實(shí)或振實(shí)的方法獲得較小的空隙率，以滿足不同工程的需要。第17頁/共82頁 第二節(jié)第二節(jié) 材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料與水有

9、關(guān)的性質(zhì)第18頁/共82頁 當(dāng)水與材料表面相接觸時(shí)，不同的材料被水所潤(rùn)濕的情況各不相同，這種現(xiàn)象是由于材料與水和空氣三相接觸時(shí)的表面能不同而產(chǎn)生的當(dāng)水與材料表面相接觸時(shí)，不同的材料被水所潤(rùn)濕的情況各不相同，這種現(xiàn)象是由于材料與水和空氣三相接觸時(shí)的表面能不同而產(chǎn)生的(如圖如圖1.3所示所示)。(a) 親水性材料親水性材料 (b) 憎水性材料憎水性材料 圖圖1.3 材料的潤(rùn)濕角材料的潤(rùn)濕角第19頁/共82頁 材料、水和空氣三相接觸的交點(diǎn)處，沿水表面材料、水和空氣三相接觸的交點(diǎn)處，沿水表面的切線與水和固體接觸面所成的夾角的切線與水和固體接觸面所成的夾角 稱為潤(rùn)濕角。稱為潤(rùn)濕角。當(dāng)水分子間的內(nèi)聚力小于

10、材料與水分子間的分子親當(dāng)水分子間的內(nèi)聚力小于材料與水分子間的分子親合力時(shí)，合力時(shí)， 90，這種材料能被水潤(rùn)濕，表現(xiàn)為親水，這種材料能被水潤(rùn)濕，表現(xiàn)為親水性。當(dāng)水分子間的內(nèi)聚力大于材料與水分子間的分性。當(dāng)水分子間的內(nèi)聚力大于材料與水分子間的分子親合力時(shí)，子親合力時(shí)， 90，這種材料不能被水潤(rùn)濕，表現(xiàn)，這種材料不能被水潤(rùn)濕，表現(xiàn)為憎水性。土木工程材料中石材、金屬、水泥制品、為憎水性。土木工程材料中石材、金屬、水泥制品、陶瓷等無機(jī)材料和部分木材為親水性材料；瀝青、陶瓷等無機(jī)材料和部分木材為親水性材料；瀝青、塑料、橡膠和油漆等為憎水性材料，工程上多利用塑料、橡膠和油漆等為憎水性材料，工程上多利用材料的

11、憎水性來制造防水材料。材料的憎水性來制造防水材料。第20頁/共82頁親水性與憎水性材料的特征親水性與憎水性材料的特征： 材料的親水性與憎水性主要取決材料的親水性與憎水性主要取決于材料的組成與結(jié)構(gòu)：于材料的組成與結(jié)構(gòu)：有機(jī)材料一般是憎水性，有機(jī)材料一般是憎水性，無機(jī)材料都是親水性。無機(jī)材料都是親水性。 水在憎水性材料的表面有自動(dòng)收縮成珠的趨勢(shì)，不能潤(rùn)濕材料的表面。對(duì)工程防水有利。 水在親水性材料的表面是自動(dòng)散開和鋪展，并自發(fā)地潤(rùn)濕表面。第21頁/共82頁第22頁/共82頁v定義：吸水性是指材料在水中吸收水分的性定義：吸水性是指材料在水中吸收水分的性質(zhì)，其大小用吸水率表示。質(zhì)，其大小用吸水率表示。

12、材料的吸水率有材料的吸水率有質(zhì)量吸水率和體積吸水率兩種表達(dá)形式。質(zhì)量吸水率和體積吸水率兩種表達(dá)形式。第23頁/共82頁1、 質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率指材料吸水飽和時(shí)，所吸收水量占材料干質(zhì)量的百分率。其計(jì)算式如下：指材料吸水飽和時(shí)，所吸收水量占材料干質(zhì)量的百分率。其計(jì)算式如下： (1.9)bgg100%MmmWm式中式中 m材料的質(zhì)量吸水率材料的質(zhì)量吸水率(%)。 mb材料在吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量材料在吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量(g)。 mg材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g)。2、體積吸水率（開口孔隙率）、體積吸水率（開口孔隙率）指材料吸水飽和時(shí)，所吸收水分的體積占材料自然體積的百分率。其計(jì)

13、算式如下：指材料吸水飽和時(shí)，所吸收水分的體積占材料自然體積的百分率。其計(jì)算式如下： (1.10)式中式中 v材料的體積吸水率材料的體積吸水率(%)。 mb材料在吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量材料在吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量(g)。 mg材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g)。 V0 材料的自然體積材料的自然體積(cm3)。 水的密度，常溫下取水的密度，常溫下取1.0g/cm3。bg0w1100%vmmwVww第24頁/共82頁材料的吸水率一般用質(zhì)量吸水率表示。體積吸水率與質(zhì)量吸水材料的吸水率一般用質(zhì)量吸水率表示。體積吸水率與質(zhì)量吸水率之間存在以下關(guān)系：率之間存在以下關(guān)系： 材料吸水率的大小主要取決

14、于它的孔隙率和孔隙特征。水分材料吸水率的大小主要取決于它的孔隙率和孔隙特征。水分通過材料的開口孔隙吸入，通過連通孔隙滲入其內(nèi)部，通過潤(rùn)通過材料的開口孔隙吸入，通過連通孔隙滲入其內(nèi)部，通過潤(rùn)濕作用和毛細(xì)管作用等因素將水分存留住。濕作用和毛細(xì)管作用等因素將水分存留住。 因此，具有較多細(xì)微連通孔隙的材料，其吸水率較大；而具因此，具有較多細(xì)微連通孔隙的材料，其吸水率較大；而具有粗大孔隙的材料，雖水分容易滲入，但也僅能潤(rùn)濕孔壁表面，有粗大孔隙的材料，雖水分容易滲入，但也僅能潤(rùn)濕孔壁表面，不易在孔內(nèi)存留，其吸水率并不高；致密材料和僅有閉口孔隙不易在孔內(nèi)存留，其吸水率并不高；致密材料和僅有閉口孔隙的材料是不

15、吸水的。的材料是不吸水的。0mvWW第25頁/共82頁v材料的孔隙率；材料的孔隙率；v材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；v孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、開口與否等孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、開口與否等 。第26頁/共82頁例例 題題 某工地質(zhì)檢員從一堆碎石料中取樣，并將其洗凈后干某工地質(zhì)檢員從一堆碎石料中取樣，并將其洗凈后干燥，用一個(gè)燥，用一個(gè)10升升的金屬桶，稱得一桶碎石的凈質(zhì)量是的金屬桶，稱得一桶碎石的凈質(zhì)量是13.50Kg；再從桶中取出；再從桶中取出1000g的碎石，讓其吸水飽和后的碎石，讓其吸水飽和后用布擦干，稱其質(zhì)量為用布擦干，稱其質(zhì)量為1036g；然

16、后放入一廣口瓶中，并；然后放入一廣口瓶中，并用水注滿這廣口瓶，連蓋稱重為用水注滿這廣口瓶，連蓋稱重為1411g，水溫為，水溫為25 C，將，將碎石倒出后，這個(gè)廣口瓶盛滿水連同蓋的質(zhì)量為碎石倒出后，這個(gè)廣口瓶盛滿水連同蓋的質(zhì)量為791g；另外從洗凈完全干燥后的碎石樣中，取一塊碎石磨細(xì)、過另外從洗凈完全干燥后的碎石樣中，取一塊碎石磨細(xì)、過篩成細(xì)粉，稱取篩成細(xì)粉，稱取50g，用李氏瓶測(cè)得其體積為，用李氏瓶測(cè)得其體積為18.8毫升。毫升。請(qǐng)問？請(qǐng)問？1 1）該碎石的密度、表觀密度和堆積密度？）該碎石的密度、表觀密度和堆積密度？ 2 2）該碎石的孔隙率、開口孔隙率和閉口孔隙率？）該碎石的孔隙率、開口孔隙

17、率和閉口孔隙率？ 3 3）該碎石的密實(shí)度、空隙率和填充率？）該碎石的密實(shí)度、空隙率和填充率？ 第27頁/共82頁解答：解答：1） Vo=10L, m2=13.5kg; 0 =（m/V0）= 13.5/10 = 1.35 m=1000g, 吸水后質(zhì)量吸水后質(zhì)量=1036g. 設(shè)水的密度設(shè)水的密度1。 則，則， Vo = 791(14111036) = 416mL 0 =（m/V0）= 1000/416 = 2.404 V=18.8mL, m=50g; =(m/V)= 50/18.8=2.662) P = 10/ 100% =(12.404/2.66)=9.624% 其中：其中： P開開= 36/

18、416=8.653% P閉閉= 9.6248.65=0.974%3) D=1P=90.376% P=10/0 100% =(11.35/2.404)=43.8% D=1P=143.8%=56.2%碎石在水中吸水的質(zhì)量開口孔隙體積第28頁/共82頁100%m-干干含含mmWv定義：材料在空氣中，吸收空氣中水分的性定義：材料在空氣中，吸收空氣中水分的性質(zhì)，稱為吸濕性。其大小用含水率表示。質(zhì)，稱為吸濕性。其大小用含水率表示。 材料的吸濕性是可逆的。當(dāng)較干燥材料處于較潮濕空氣中時(shí)，材料的吸濕性是可逆的。當(dāng)較干燥材料處于較潮濕空氣中時(shí)，會(huì)從空氣中吸收水分；當(dāng)較潮濕材料處于較干燥空氣中時(shí)，會(huì)從空氣中吸收水

19、分；當(dāng)較潮濕材料處于較干燥空氣中時(shí)，材料就會(huì)向空氣中放出水分。材料就會(huì)向空氣中放出水分。 材料的吸濕性受所處環(huán)境的影響，隨環(huán)境的溫度、濕度材料的吸濕性受所處環(huán)境的影響，隨環(huán)境的溫度、濕度的變化而變化。當(dāng)空氣的濕度保持穩(wěn)定時(shí)，材料中的濕度會(huì)的變化而變化。當(dāng)空氣的濕度保持穩(wěn)定時(shí)，材料中的濕度會(huì)與空氣的濕度達(dá)到平衡，也即材料的吸濕與干燥達(dá)到平衡，與空氣的濕度達(dá)到平衡，也即材料的吸濕與干燥達(dá)到平衡，這時(shí)的含水率稱為這時(shí)的含水率稱為平衡含水率。平衡含水率。第29頁/共82頁v材料的孔隙率；材料的孔隙率；v材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；v孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、

20、開口與否等；孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、開口與否等；v周圍空氣的溫度和濕度周圍空氣的溫度和濕度 。第30頁/共82頁干飽軟ffKv軟化系數(shù)越小，說明材料吸水飽和后的強(qiáng)度軟化系數(shù)越小，說明材料吸水飽和后的強(qiáng)度降低越多，其耐水性越差。降低越多，其耐水性越差。 第31頁/共82頁材料軟化系數(shù)的要求材料軟化系數(shù)的要求工程對(duì)材料軟化系數(shù)的要求工程對(duì)材料軟化系數(shù)的要求對(duì)經(jīng)常處于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物對(duì)經(jīng)常處于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物（如地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)、水工結(jié)構(gòu)）的材料，（如地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)、水工結(jié)構(gòu)）的材料，其其K K軟軟0.850.85； 受潮較輕的或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其受潮較輕的或次要結(jié)構(gòu)物的材

21、料，其K K軟軟0.750.75； K K軟軟0.800.80的材料，一般稱為耐水的材料。的材料，一般稱為耐水的材料。第32頁/共82頁五、抗?jié)B性五、抗?jié)B性v抗?jié)B性抗?jié)B性材料抵抗水或溶液滲入或滲透的能力材料抵抗水或溶液滲入或滲透的能力v材料的抗?jié)B性用材料的抗?jié)B性用滲透系數(shù)滲透系數(shù)K表示：表示： K=(Q/Ft) (d/H) 式中：式中：Q透水量透水量(cm3)；H靜水壓頭靜水壓頭(cm)； t時(shí)間時(shí)間(h) d試件厚度；試件厚度； F 透水面積透水面積v抗?jié)B性與孔隙率和孔隙特征有關(guān)。大孔且連通抗?jié)B性與孔隙率和孔隙特征有關(guān)。大孔且連通孔將使材料的抗?jié)B系數(shù)降低。孔將使材料的抗?jié)B系數(shù)降低。v材料抗?jié)B

22、性影響材料的材料抗?jié)B性影響材料的其它耐久性性能其它耐久性性能抗?jié)B性試驗(yàn)?zāi)退阅退阅突瘜W(xué)腐蝕耐化學(xué)腐蝕性性抗凍性抗凍性第33頁/共82頁抗?jié)B等級(jí)抗?jié)B等級(jí) 對(duì)于混凝土和砂漿，抗?jié)B性常用抗?jié)B等級(jí)對(duì)于混凝土和砂漿，抗?jié)B性常用抗?jié)B等級(jí)(P)(P)表示：表示： P=10HP=10H1 1 H H試件開始滲水時(shí)的水壓力（試件開始滲水時(shí)的水壓力（MPaMPa） v滲透系數(shù)的物理意義是一定時(shí)間內(nèi)，在一定水壓力作用下，單位厚滲透系數(shù)的物理意義是一定時(shí)間內(nèi)，在一定水壓力作用下，單位厚度的材料，單位滲水面積上的滲水量。材料的越小，說明材料的抗度的材料，單位滲水面積上的滲水量。材料的越小，說明材料的抗?jié)B性越好。滲性越

23、好。v 材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級(jí)表示?？?jié)B等級(jí)用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行滲水材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級(jí)表示?？?jié)B等級(jí)用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行滲水性試驗(yàn)，測(cè)得材料能承受的最大水壓力，并依此劃分成不同的等級(jí)，性試驗(yàn)，測(cè)得材料能承受的最大水壓力，并依此劃分成不同的等級(jí)，常用常用“Pn”表示，其中表示，其中n表示材料所能承受的最大水壓力表示材料所能承受的最大水壓力MPa數(shù)的數(shù)的10倍倍值，如值，如P6表示材料最大能承受表示材料最大能承受0.6MPa的水壓力而不滲水。材料的抗的水壓力而不滲水。材料的抗?jié)B等級(jí)越高，其抗?jié)B性越好。滲等級(jí)越高，其抗?jié)B性越好。v 材料的抗?jié)B性與其孔隙多少和孔隙特征關(guān)系密切，開口并連通的孔材料的抗?jié)B

24、性與其孔隙多少和孔隙特征關(guān)系密切，開口并連通的孔隙是材料滲水的主要渠道。材料越密實(shí)、閉口孔越多、孔徑越小，水隙是材料滲水的主要渠道。材料越密實(shí)、閉口孔越多、孔徑越小，水越難滲透；孔隙率越大、孔徑越大、開口并連通的孔隙越多的材料，越難滲透；孔隙率越大、孔徑越大、開口并連通的孔隙越多的材料，其抗?jié)B性越差。此外，材料的親水性、裂縫缺陷等也是影響抗?jié)B性的其抗?jié)B性越差。此外，材料的親水性、裂縫缺陷等也是影響抗?jié)B性的重要因素。工程上常采用降低孔隙率提高密實(shí)度、提高閉口孔隙比例、重要因素。工程上常采用降低孔隙率提高密實(shí)度、提高閉口孔隙比例、減少裂縫或進(jìn)行憎水處理等方法來提高材料的抗?jié)B性。減少裂縫或進(jìn)行憎水處

25、理等方法來提高材料的抗?jié)B性。第34頁/共82頁v衡量指標(biāo)：抗凍性指標(biāo)用抗凍等級(jí)衡量指標(biāo)：抗凍性指標(biāo)用抗凍等級(jí)FnFn表示，表示，表示經(jīng)過表示經(jīng)過n n次凍融循環(huán)次數(shù)后，質(zhì)量損失不次凍融循環(huán)次數(shù)后，質(zhì)量損失不超過超過5%5%，強(qiáng)度損失不超過，強(qiáng)度損失不超過25%25%。第35頁/共82頁第36頁/共82頁創(chuàng)新思維？創(chuàng)新思維？1 1、為什么房屋一樓潮濕？、為什么房屋一樓潮濕？2 2、如何解決？、如何解決？1 1、地下水沿材料毛細(xì)管上升，、地下水沿材料毛細(xì)管上升，然后在空氣中揮發(fā)。然后在空氣中揮發(fā)。2 2、解決問題的原理與辦法、解決問題的原理與辦法阻塞毛細(xì)通道，技術(shù)措施？阻塞毛細(xì)通道，技術(shù)措施？對(duì)材

26、料中的毛細(xì)管壁進(jìn)行憎水對(duì)材料中的毛細(xì)管壁進(jìn)行憎水處理處理第37頁/共82頁第38頁/共82頁請(qǐng)看材料受拉破壞動(dòng)畫演示請(qǐng)看材料受拉破壞動(dòng)畫演示第39頁/共82頁請(qǐng)看材料受壓破壞動(dòng)畫演示請(qǐng)看材料受壓破壞動(dòng)畫演示第40頁/共82頁請(qǐng)看材料受彎破壞動(dòng)畫演示請(qǐng)看材料受彎破壞動(dòng)畫演示第41頁/共82頁請(qǐng)看材料受剪破壞動(dòng)畫演示請(qǐng)看材料受剪破壞動(dòng)畫演示第42頁/共82頁AfFv強(qiáng)度指材料抵抗破壞的能力。強(qiáng)度指材料抵抗破壞的能力。v材料的抗彎強(qiáng)度材料的抗彎強(qiáng)度 22F3bhlf彎v材料的抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度。材料的抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度。 單位：?jiǎn)挝唬篗PaMPa ，1MPa=1N/mm1MPa=1N/mm2 2

27、第43頁/共82頁 材料的強(qiáng)度與其組成和構(gòu)造有關(guān)。不同種類的材料的強(qiáng)度與其組成和構(gòu)造有關(guān)。不同種類的材料抵抗外力的能力不同；同類材料當(dāng)其內(nèi)部構(gòu)材料抵抗外力的能力不同；同類材料當(dāng)其內(nèi)部構(gòu)造不同時(shí)，其強(qiáng)度也不同。致密度越高的材料，造不同時(shí)，其強(qiáng)度也不同。致密度越高的材料，強(qiáng)度越高。同類材料抵抗不同外力作用的能力也強(qiáng)度越高。同類材料抵抗不同外力作用的能力也不相同；尤其是內(nèi)部構(gòu)造非勻質(zhì)的材料，其不同不相同；尤其是內(nèi)部構(gòu)造非勻質(zhì)的材料，其不同外力作用下的強(qiáng)度差別很大。如混凝土、砂漿、外力作用下的強(qiáng)度差別很大。如混凝土、砂漿、磚、石和鑄鐵等，其抗壓強(qiáng)度較高，而抗拉、彎磚、石和鑄鐵等，其抗壓強(qiáng)度較高，而抗拉

28、、彎( (折折) )強(qiáng)度較低；鋼材的抗拉、抗壓強(qiáng)度都較高。強(qiáng)度較低；鋼材的抗拉、抗壓強(qiáng)度都較高。 第44頁/共82頁第45頁/共82頁比強(qiáng)度比強(qiáng)度材料的強(qiáng)度與其表觀密度的比值（比強(qiáng)度材料的強(qiáng)度與其表觀密度的比值（f/f/o o），），它是評(píng)價(jià)材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。它是評(píng)價(jià)材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。 幾種材料的強(qiáng)度比較幾種材料的強(qiáng)度比較材材 料料表觀密度表觀密度(kg/m(kg/m3 3) )強(qiáng)度強(qiáng)度f f (MPa)(MPa)比強(qiáng)度比強(qiáng)度（f/f/o o）低碳鋼低碳鋼786078604154150.0530.053松松 木木50050034.334.30.0590.059混凝土混凝土24002

29、40060600.0250.025二、材料的比強(qiáng)度二、材料的比強(qiáng)度衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)的一個(gè)指標(biāo)，材料的強(qiáng)度與其衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)的一個(gè)指標(biāo)，材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比，即：表觀密度之比，即：0f比 強(qiáng) 度第46頁/共82頁 土木工程中結(jié)構(gòu)材料主要用于承受結(jié)構(gòu)荷載。土木工程中結(jié)構(gòu)材料主要用于承受結(jié)構(gòu)荷載。多數(shù)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的自重都較大，其強(qiáng)度相當(dāng)多數(shù)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的自重都較大，其強(qiáng)度相當(dāng)一部分要用于抵抗自身和其上部結(jié)構(gòu)材料的自一部分要用于抵抗自身和其上部結(jié)構(gòu)材料的自重荷載，而影響了材料承受外荷載的能力，使重荷載，而影響了材料承受外荷載的能力，使結(jié)構(gòu)的尺度受到很大的限制。隨著高層建筑、結(jié)構(gòu)的尺度受到很大的

30、限制。隨著高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)的發(fā)展，要求材料不僅要有較高的大跨度結(jié)構(gòu)的發(fā)展，要求材料不僅要有較高的強(qiáng)度，而且要盡量減輕其自重強(qiáng)度，而且要盡量減輕其自重，即要求材料具即要求材料具有較高的比強(qiáng)度。輕質(zhì)高強(qiáng)性能已經(jīng)成為材料有較高的比強(qiáng)度。輕質(zhì)高強(qiáng)性能已經(jīng)成為材料發(fā)展的一個(gè)重要方向。發(fā)展的一個(gè)重要方向。第47頁/共82頁E 彈性模量越大，材料抵抗變形能力越彈性模量越大，材料抵抗變形能力越強(qiáng)，在外力作用下的變形越小。材料的彈強(qiáng)，在外力作用下的變形越小。材料的彈性模量是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和變形驗(yàn)算的主要性模量是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和變形驗(yàn)算的主要依據(jù)之一。依據(jù)之一。第48頁/共82頁 完全的彈性材料或塑性材料是沒有的

31、，大多數(shù)材料在受完全的彈性材料或塑性材料是沒有的，大多數(shù)材料在受力變形時(shí)，既有彈性變形，也有塑性變形，只是在不同的力變形時(shí)，既有彈性變形，也有塑性變形，只是在不同的受力階段，變形的主要表現(xiàn)形式不同。當(dāng)外力去除后，彈受力階段，變形的主要表現(xiàn)形式不同。當(dāng)外力去除后，彈性變形部分可以恢復(fù)，塑性變形部分不能恢復(fù)。有的材料性變形部分可以恢復(fù)，塑性變形部分不能恢復(fù)。有的材料如鋼材，在受力不大的情況下，表現(xiàn)為彈性變形，而在受如鋼材，在受力不大的情況下，表現(xiàn)為彈性變形，而在受力超過一定限度后，就表現(xiàn)為塑性變形；有的材料如混凝力超過一定限度后，就表現(xiàn)為塑性變形；有的材料如混凝土，受力后彈性變形和塑性變形幾乎同時(shí)

32、產(chǎn)生。土，受力后彈性變形和塑性變形幾乎同時(shí)產(chǎn)生。第49頁/共82頁1.1.脆性脆性 在外力作用下，當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，在外力作用下，當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，材料突然破壞而又無明顯的塑性變形的性質(zhì)材料突然破壞而又無明顯的塑性變形的性質(zhì)。 一般脆性材料的抗壓強(qiáng)度比其抗拉、抗彎強(qiáng)度一般脆性材料的抗壓強(qiáng)度比其抗拉、抗彎強(qiáng)度高很多倍，其抵抗沖擊和振動(dòng)的能力較差，不宜高很多倍，其抵抗沖擊和振動(dòng)的能力較差，不宜用于承受振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合。用于承受振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合。脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗沖擊或震動(dòng)脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗沖擊或震動(dòng)荷載的能力很差。荷載的能力很差。 第50頁/共82頁2.

33、2.韌性韌性 在沖擊、震動(dòng)荷載的作用下，能吸收較大能量而在沖擊、震動(dòng)荷載的作用下，能吸收較大能量而不破壞的性質(zhì)稱為韌性。不破壞的性質(zhì)稱為韌性。如鋼材、木材、纖維等。如鋼材、木材、纖維等。 韌性材料在外力作用下，會(huì)產(chǎn)生明顯的變形，韌性材料在外力作用下，會(huì)產(chǎn)生明顯的變形，變形隨外力的增大而增大，外力所做的功轉(zhuǎn)化為變形隨外力的增大而增大，外力所做的功轉(zhuǎn)化為變形能被材料所吸收，以抵抗沖擊的影響。材料變形能被材料所吸收，以抵抗沖擊的影響。材料在破壞前所產(chǎn)生的變形越大，所能承受的應(yīng)力越在破壞前所產(chǎn)生的變形越大，所能承受的應(yīng)力越大，其所吸收的能量就越多，材料的韌性就越強(qiáng)。大，其所吸收的能量就越多，材料的韌性

34、就越強(qiáng)。用于道路、橋梁、軌道、吊車梁及其他受振動(dòng)影用于道路、橋梁、軌道、吊車梁及其他受振動(dòng)影響的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用韌性較好的材料。響的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用韌性較好的材料。第51頁/共82頁請(qǐng)看材料脆性、韌性破壞動(dòng)畫演示請(qǐng)看材料脆性、韌性破壞動(dòng)畫演示第52頁/共82頁1 1、硬度、硬度 指材料表面抵抗其他硬物壓入或刻劃的能力。為保持較好表面的使用指材料表面抵抗其他硬物壓入或刻劃的能力。為保持較好表面的使用性質(zhì)和外觀質(zhì)量，要求材料必須具有足夠的硬度。性質(zhì)和外觀質(zhì)量，要求材料必須具有足夠的硬度。非金屬材料非金屬材料的硬度用的硬度用摩氏硬度摩氏硬度表示，它是用系列標(biāo)準(zhǔn)硬度的礦物塊對(duì)材料表示，它是用系列標(biāo)準(zhǔn)硬度的礦物

35、塊對(duì)材料表面進(jìn)行表面進(jìn)行劃擦劃擦，根據(jù)劃痕確定硬度等級(jí)。摩氏硬度等級(jí)如表，根據(jù)劃痕確定硬度等級(jí)。摩氏硬度等級(jí)如表1-31-3所示。所示。 表表1-3 1-3 摩氏硬度等級(jí)表摩氏硬度等級(jí)表金屬材料金屬材料的硬度等級(jí)常用的硬度等級(jí)常用壓入法壓入法測(cè)定，主要有測(cè)定，主要有布氏硬度布氏硬度法法(HB)(HB)，是以淬火，是以淬火的鋼珠壓入材料表面產(chǎn)生的球形凹痕，用單位面積上所受壓力來表示；洛的鋼珠壓入材料表面產(chǎn)生的球形凹痕，用單位面積上所受壓力來表示；洛氏硬度法氏硬度法(HR)(HR)，是用金剛石圓錐或淬火的鋼球制成的壓頭壓入材料表面，是用金剛石圓錐或淬火的鋼球制成的壓頭壓入材料表面，以壓痕的深度來表

36、示。硬度大的材料其強(qiáng)度也高，工程上以壓痕的深度來表示。硬度大的材料其強(qiáng)度也高，工程上常用材料的硬度常用材料的硬度來推算其強(qiáng)度來推算其強(qiáng)度，如用回彈法測(cè)定混凝土強(qiáng)度，即是用回彈儀測(cè)得混凝土表，如用回彈法測(cè)定混凝土強(qiáng)度，即是用回彈儀測(cè)得混凝土表面硬度，再間接推算出混凝土的強(qiáng)度的。面硬度，再間接推算出混凝土的強(qiáng)度的。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)礦物礦物滑石滑石石膏石膏方解石方解石螢石螢石磷灰?guī)r磷灰?guī)r長(zhǎng)石長(zhǎng)石石英石英黃玉黃玉剛玉剛玉金剛石金剛石硬硬度度等級(jí)等級(jí)12345678910第53頁/共82頁請(qǐng)看壓入法測(cè)材料硬度動(dòng)畫演示請(qǐng)看壓入法測(cè)材料硬度動(dòng)畫演示第54頁/共82頁2.2.耐磨性耐磨性材料表面抵抗磨損的能力材料表面

37、抵抗磨損的能力。用磨損率表示。用磨損率表示。12mmNA磨損率m m1 1試件磨損前的質(zhì)量（試件磨損前的質(zhì)量（g g）；）；m m2 2試件磨損后的質(zhì)量（試件磨損后的質(zhì)量（g g）；）；A A試件受磨面積（試件受磨面積（cmcm2 2）。）。 材料的耐磨性與材料的組成結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料強(qiáng)度材料的耐磨性與材料的組成結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料強(qiáng)度和硬度等因素有關(guān)。材料的硬度越高、越致密，耐磨性和硬度等因素有關(guān)。材料的硬度越高、越致密，耐磨性越好。路面、地面等受磨損的部位，要求使用耐磨性好越好。路面、地面等受磨損的部位，要求使用耐磨性好的材料。的材料。第55頁/共82頁第四節(jié)第四節(jié) 材料的熱工、聲學(xué)、材料的熱工

38、、聲學(xué)、光學(xué)性質(zhì)及材料的耐久性光學(xué)性質(zhì)及材料的耐久性第56頁/共82頁一、材料的熱工性質(zhì)一、材料的熱工性質(zhì)1 1、導(dǎo)熱性、導(dǎo)熱性材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。其大材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。其大小用熱導(dǎo)系數(shù)（小用熱導(dǎo)系數(shù)（）表示。）表示。 12QdA TTt12(T -T ) AQdt At2t1Q 式中式中 導(dǎo)熱系數(shù)（導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.KW/m.K） Q Q傳導(dǎo)的熱量（傳導(dǎo)的熱量（J J） A A熱傳導(dǎo)面積（熱傳導(dǎo)面積（m m2 2） d d材料的厚度（材料的厚度（m m） t t熱傳導(dǎo)時(shí)間（熱傳導(dǎo)時(shí)間（s s） (T(T2 2-T-T1 1) )材料兩側(cè)溫差（材料兩側(cè)溫差（K K） 第5

39、7頁/共82頁導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義：的物理意義：表示單位厚度的材料，當(dāng)兩側(cè)溫差為表示單位厚度的材料，當(dāng)兩側(cè)溫差為1K1K時(shí)，在單位時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量。時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量。 v材料的組成與結(jié)構(gòu)材料的組成與結(jié)構(gòu)v孔隙率及孔隙特征孔隙率及孔隙特征v含水情況含水情況影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有：影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有：第58頁/共82頁12()QCm tt 比熱容與材料質(zhì)量的乘積稱為材料的比熱容與材料質(zhì)量的乘積稱為材料的熱容量值熱容量值，即材料溫度上升即材料溫度上升1K1K須吸收的熱量或溫度降低須吸收的熱量或溫度降低1K1K所放出所放出的熱量。的熱量。 材料的熱容量值對(duì)于保持

40、室內(nèi)溫度穩(wěn)定作用很材料的熱容量值對(duì)于保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定作用很大，熱容量值大的材料能在熱流變化、采暖、空調(diào)不大，熱容量值大的材料能在熱流變化、采暖、空調(diào)不均衡時(shí)，緩和室內(nèi)溫度的波動(dòng)；均衡時(shí)，緩和室內(nèi)溫度的波動(dòng)；屋面材料也宜選用熱屋面材料也宜選用熱容量值大的材料。容量值大的材料。第59頁/共82頁表表1-2 常用材料的熱工性質(zhì)指標(biāo)常用材料的熱工性質(zhì)指標(biāo)材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)，W/(mK)比熱容，kJ/(kgK)線膨脹系數(shù)10-6/K銅3700.3818.6鋼550.461012石灰?guī)r2.663.230.7490.8466.756.77花崗巖2.913.450.7160.925.607.34大理巖2.450

41、.8756.5010.12普通混凝土1.80.885.815燒結(jié)普通磚0.40.757松木0.170.352.51玻璃2.73.260.83810泡沫塑料0.031.30水0.604.187密閉空氣0.0231 材料的導(dǎo)熱系數(shù)與材料內(nèi)部的孔隙構(gòu)造密切相關(guān)。因?yàn)?，密閉空氣的導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)與材料內(nèi)部的孔隙構(gòu)造密切相關(guān)。因?yàn)?，密閉空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅為系數(shù)僅為0.023 W/(mK)，所以，當(dāng)材料中含有較多閉口孔隙時(shí)，其導(dǎo)熱系，所以，當(dāng)材料中含有較多閉口孔隙時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)較小，材料的隔熱絕熱性較好；但當(dāng)材料內(nèi)部含有較多粗大、連通的孔數(shù)較小，材料的隔熱絕熱性較好；但當(dāng)材料內(nèi)部含有較多粗大、連通的孔隙時(shí)

42、，則空氣會(huì)產(chǎn)生對(duì)流作用，使其傳熱性大大提高。水的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大隙時(shí)，則空氣會(huì)產(chǎn)生對(duì)流作用，使其傳熱性大大提高。水的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于空氣，當(dāng)材料吸水或吸濕后，其導(dǎo)熱系數(shù)增加，導(dǎo)熱性提高，隔熱絕熱于空氣，當(dāng)材料吸水或吸濕后，其導(dǎo)熱系數(shù)增加，導(dǎo)熱性提高，隔熱絕熱性降低。性降低。第60頁/共82頁第61頁/共82頁第62頁/共82頁第63頁/共82頁1、物理作用、物理作用: 指材料受干濕、冷熱、凍融變化等，使材料體積指材料受干濕、冷熱、凍融變化等，使材料體積發(fā)生收縮與膨脹，或產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而開裂破壞。發(fā)生收縮與膨脹，或產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而開裂破壞。2、化學(xué)作用、化學(xué)作用 指材料在大氣和環(huán)境水中的酸堿鹽等溶液的侵蝕下，

43、指材料在大氣和環(huán)境水中的酸堿鹽等溶液的侵蝕下，使材料逐漸發(fā)生質(zhì)變而破壞。使材料逐漸發(fā)生質(zhì)變而破壞。3、生物作用、生物作用 指材料在昆蟲或菌類等的侵蝕下，導(dǎo)致材料發(fā)生蟲指材料在昆蟲或菌類等的侵蝕下，導(dǎo)致材料發(fā)生蟲蛀、腐朽而破壞。蛀、腐朽而破壞。第64頁/共82頁第65頁/共82頁第五節(jié)第五節(jié) 材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造及材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造及其對(duì)材料性質(zhì)的影響其對(duì)材料性質(zhì)的影響第66頁/共82頁一、材料的組成一、材料的組成材料的組成指組成材料的化學(xué)成分或礦物成分。它是材料的組成指組成材料的化學(xué)成分或礦物成分。它是決定材料性質(zhì)的本質(zhì)因素。決定材料性質(zhì)的本質(zhì)因素。 1. 化學(xué)組成化學(xué)組成 化學(xué)組成即化

44、學(xué)成分，是構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化學(xué)組成即化學(xué)成分，是構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化合物的種類和數(shù)量。化合物的種類和數(shù)量。無機(jī)非金屬無機(jī)非金屬材料常用組成的各材料常用組成的各氧化物氧化物的含量來表示；的含量來表示；金屬材料金屬材料常用組成的各常用組成的各化學(xué)元化學(xué)元素素的含量來表示；的含量來表示；有機(jī)材料有機(jī)材料則常用組成的各則常用組成的各化合物化合物含含量來表示。量來表示。 化學(xué)組成是決定材料化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、力學(xué)化學(xué)組成是決定材料化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)的主要因素。性質(zhì)的主要因素。第67頁/共82頁第68頁/共82頁二、材料的結(jié)構(gòu)二、材料的結(jié)構(gòu) 1. 微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu) 指材料物質(zhì)的原子級(jí)或分子

45、級(jí)的結(jié)構(gòu)，需要用電指材料物質(zhì)的原子級(jí)或分子級(jí)的結(jié)構(gòu)，需要用電子顯微鏡、射線衍射等技術(shù)手段來觀察研究，包子顯微鏡、射線衍射等技術(shù)手段來觀察研究，包括材料物質(zhì)的種類、形態(tài)、大小及其分布特征。土括材料物質(zhì)的種類、形態(tài)、大小及其分布特征。土木工程材料的使用狀態(tài)一般為固體，固體的微觀結(jié)木工程材料的使用狀態(tài)一般為固體，固體的微觀結(jié)構(gòu)可分為構(gòu)可分為晶體晶體和和非晶非晶體兩大類。體兩大類。第69頁/共82頁第70頁/共82頁2) 非晶體非晶體 又稱玻璃體、無定形體，是熔融物在急速冷卻又稱玻璃體、無定形體，是熔融物在急速冷卻時(shí)，質(zhì)點(diǎn)來不及按特定規(guī)律排列所形成的質(zhì)點(diǎn)無序時(shí)，質(zhì)點(diǎn)來不及按特定規(guī)律排列所形成的質(zhì)點(diǎn)無序

46、排列的固體或固態(tài)液體。非晶體排列的固體或固態(tài)液體。非晶體沒有固定的熔點(diǎn)和沒有固定的熔點(diǎn)和幾何外形幾何外形，各向同性，其強(qiáng)度、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等各向同性，其強(qiáng)度、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等低于晶體低于晶體。內(nèi)部還有大量的化學(xué)能未能釋放出來，。內(nèi)部還有大量的化學(xué)能未能釋放出來，而以內(nèi)能的形式儲(chǔ)存起來。故而以內(nèi)能的形式儲(chǔ)存起來。故玻璃體具有化學(xué)活性玻璃體具有化學(xué)活性，穩(wěn)定性較差，易與其他物質(zhì)反應(yīng)或自行緩慢向晶體穩(wěn)定性較差，易與其他物質(zhì)反應(yīng)或自行緩慢向晶體轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變。第71頁/共82頁微觀結(jié)構(gòu)常見材料主要特征晶體原子、離子、分子按一定規(guī)律排列原子晶體(共價(jià)鍵)金剛石、石英強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)高，密度較小離子晶體(離子

47、鍵)氯化鈉、石膏、石灰?guī)r強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)較高，但波動(dòng)大。部分可溶，密度中等分子晶體(分子鍵)蠟、斜方硫、萘強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)較低，大部分可溶，密度小金屬晶體(庫侖引力)鐵、鋼、銅、鋁及合金強(qiáng)度、硬度變化大，密度大非晶體(玻璃體)原子、離子、分子以共價(jià)鍵、離子鍵或分子鍵結(jié)合，但為無序排列玻璃、礦渣、火山灰、粉煤灰無固定的熔點(diǎn)和幾何形狀，與同組成的晶體相比，強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性較差，各向同性表表1-5 材料的微觀結(jié)構(gòu)形式與主要特征材料的微觀結(jié)構(gòu)形式與主要特征第72頁/共82頁2. 亞微觀結(jié)構(gòu)亞微觀結(jié)構(gòu) 指用光學(xué)顯微鏡和一般掃描透射所能觀察到的結(jié)構(gòu)，指用光學(xué)顯微鏡和一般掃描透射所能觀察到的結(jié)構(gòu)，其尺度介于微觀和宏觀之間。亞微觀結(jié)構(gòu)主要研究材其尺度介于微觀和宏觀之間。亞微觀結(jié)構(gòu)主要研究材料內(nèi)部的晶粒、顆粒等的大小和形態(tài)、孔隙與微裂紋料內(nèi)部的晶粒、顆粒等的大小和形態(tài)、孔隙與微裂紋的