土木工程材料 建筑材料第二講三

§1.3材料的力學(xué)性質(zhì)

§1.3.1強(qiáng)度

強(qiáng)度：材料抵抗外力破壞的能力

根據(jù)外力施加方式可以分為：靜力強(qiáng)度和動(dòng)力強(qiáng)度

根據(jù)外力引起內(nèi)應(yīng)力可以分為：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度及抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式：公式推導(dǎo)材料按強(qiáng)度等級(jí)劃分：1.普通水泥按抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為32.5，42.5，52.5，62.5等四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)2.普通混凝土按抗壓強(qiáng)度分為C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75和C80等14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)3.鋼筋按機(jī)械性能（屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能等）劃分在實(shí)際工程中，我們必須按照有關(guān)規(guī)范來選擇材料的強(qiáng)度等級(jí)?！?.3.2變形性能

一、彈性變形與塑性變形1.定義彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去后，能夠完全恢復(fù)原來形狀的性能。塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生顯著變形，但不斷裂破壞，外力取消后，仍保持變形后的形狀的性質(zhì)。在土木工程材料中，幾乎沒有完全的彈性材料或塑性材料。

我們?cè)谶x擇材料時(shí)候，可以利用材料在彈性和塑性階段的特性，使材料的特性發(fā)揮到最大

二、徐變

1.定義徐變：材料在恒定外力作用下，隨時(shí)間緩慢增長的不可恢復(fù)的變形稱為徐變變形?；炷恋男熳儯涸诤奢d長期作用下，混凝土的變形將隨著時(shí)間的增加而增加?！?.3.3脆性及韌性

1.定義及特點(diǎn)脆性：材料在外力作用下，在破壞前無明顯的塑性變形而突然破壞的性質(zhì)。脆性的特點(diǎn)：塑性變形很小，且抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值較大（5～50倍）韌性：指材料在外力的作用下，能夠吸收較大的能量，韌性特點(diǎn)：韌性同時(shí)產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性能。材料的特點(diǎn)是變形大，特別是塑性變形大，抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度接近。

（在建筑工程中，我們盡量不選擇脆性的材料，因?yàn)椴牧显谄茐那盁o明顯的塑性變形而破壞，即沒有明顯的征兆。破壞比較突然。）§1.3.4硬度與耐磨性

一、硬度

定義:硬度是材料抵抗其他物體刻劃或壓人其表面的能力。測(cè)量方法：刻劃法、回彈法和壓入法

二、耐磨性

定義:耐磨性是材料表面抵抗磨損的能力。測(cè)量方法：材料的耐磨性用磨損率或磨耗率

§1.4材料與水有關(guān)的性質(zhì)

§1.4.1材料的親水性與憎水性基本概念：潤濕角θ（沿水滴表面的切線與水和固體接觸面所形成的夾角）潤濕角θ≤90。時(shí)，材料表現(xiàn)為親水性；潤濕角＞90。時(shí)，材料表現(xiàn)為憎水性。

§1.4.2材料的吸水性與吸濕性

一、吸水性

定義：材料在水中吸收水分的能力。常用吸水率表示。質(zhì)量吸水率體積吸水率二、吸濕性

定義：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。材料的吸濕性用含水率表示。三、耐水性

定義：材料長期在水的作用下保持原有性質(zhì)（不發(fā)生破壞，強(qiáng)度也不顯著降低）的能力稱為材料的耐水性。

結(jié)構(gòu)材料的耐水性用軟化系數(shù)來表示：用于長期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)的材料，軟化系數(shù)應(yīng)大于0.85；用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物的材料，軟化系數(shù)應(yīng)大于0.75。

四、抗?jié)B性

定義：抗?jié)B性是指材料抵抗壓力水或其他液體滲透的性質(zhì)。抗?jié)B性可用滲透系數(shù)表示。

滲透系數(shù)K越小,材料的抗?jié)B性越好。材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級(jí)來表示?？?jié)B等級(jí)是在規(guī)定試驗(yàn)方法下材料所能抵抗的最大水壓力，用“Pn”表示，如P2，P4，P6，P8等，分別表示可抵抗0.2MPa，0.4MPa，0.6MPa，0.8MPa的水壓力而不滲透?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）第8.4.3條對(duì)抗?jié)B等級(jí)的定義：防水砼抗?jié)B等級(jí)應(yīng)根據(jù)地下水的最大水頭與防滲砼厚度的比值，按現(xiàn)行《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》選用，但不得小于0.6MPa。在《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2001）中對(duì)抗?jié)B等級(jí)的規(guī)定見下表：工程埋置深度設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)<10S610~20S820~30S1030~40S12五、抗凍性

抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融的作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性能。

材料的抗凍性用抗凍等級(jí)表示

§1忍.5材料政的熱煮物理擁性質(zhì)§1紐奉.5鄭.1導(dǎo)熱籌性1.攏定義接：材料尋傳導(dǎo)納熱量妨的能派力稱演為導(dǎo)眉熱性畫。2.泉導(dǎo)熱鑒系數(shù)休：導(dǎo)般熱系宅數(shù)（λ）是表攤征材深料導(dǎo)戶熱能甚力的傅熱物求理參撿數(shù)，徹在物借理意支義上窩，導(dǎo)哥熱系貨數(shù)為業(yè)單位賭厚度窄的材森料，鍬兩面則溫差典為1K時(shí)，醬在單藏位時(shí)筍間內(nèi)遣通過鋒單位霧面積危的熱德量。范導(dǎo)熱匯系數(shù)焰越小妨，則扎材料漫的絕雨熱保梳溫性充越好封?！?暫.5懶.2比熱貪和熱筒容量1.警定義票：單位劈燕質(zhì)量套材料閃溫度買升高飽或降艘低1K所吸柄收或轉(zhuǎn)放出掙的熱照量稱瓶為熱題容量晝系數(shù)泊或比換熱容普。比熱謝容與佩材料續(xù)質(zhì)量襲的乘掛積稱憐為材角料的漏熱容唇量，黎它表咐示材起料溫忙度升療高或箱降低1K所吸河收或擇放出六的熱容量?！?賣.5林.3熱阻察與傳縱熱系襪數(shù)§1艙.5區(qū).4導(dǎo)溫夾系數(shù)§1睡.6材料刪的耐城久性1.兔定義嶼：材料泊在使城用過廈程中慣，抵吸抗各怪種內(nèi)瘡在或維外部桃破壞餓因素訊的作亂用，目保持羅其原兇有性妄能，盜不變凝質(zhì)、他不破駝壞的榴性質(zhì)§1來.7材料車的安駛?cè)灾覆氖×显诹猩?/p>