第2章建筑材料的基本性質(zhì)

第二章建筑資料的根本性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)：資料的強度、彈性和塑性、脆性與韌性；與水有關(guān)的性質(zhì)：親水性和疏水性、吸水性和吸濕性；耐水性；抗?jié)B性和抗凍性；熱工性能：比熱、導(dǎo)熱性；耐久性能:組成構(gòu)造、構(gòu)造與資料性質(zhì)的關(guān)系.教學(xué)重點、難點:資料的物理、力學(xué)性質(zhì)教學(xué)目的與要求：

物理性質(zhì)：密度、表觀密度、堆積密度；孔隙率、填充率度和空隙率2.1資料的根本物理性質(zhì)2.1.1.1實踐密度〔簡稱密度〕:指的是資料在絕對密實形狀下，單位體積所具有的質(zhì)量，計算公式為：上式—密度〔g/cm3)；m—資料在枯燥形狀下的質(zhì)量〔g〕；V—資料在絕對密實形狀下的體積〔cm3)。2.1.1資料的根本物性參數(shù)留意:絕對密實形狀下的體積是指不包含資料內(nèi)部孔隙的真實體積；對于致密資料〔如鋼材、玻璃等〕而言，內(nèi)部是不含孔隙的，故體積很容易測定；但是對于絕大多數(shù)資料而言，在自然形狀下資料是含有一些孔隙的；有孔隙資料的體積測定方法：普通采用密度瓶法測定有孔資料的實體積思索題：如何丈量有孔隙資料的密度？*丈量有孔隙資料密度的方法與步驟：取資料樣品烘干冷卻到室溫稱量質(zhì)量測定體積密度烘箱105-110oC枯燥器天平密度瓶2.1.1.2表觀密度：指的是資料在自然形狀下，單位體積所具有的質(zhì)量；計算公式為：上式—表觀密度〔kg/m3)m—資料在枯燥形狀下的質(zhì)量〔kg〕;Vo—資料在自然形狀下的體積〔m3);*自然形狀下的體積Vo=密實形狀下的體積V+孔隙體積V孔思索題：如何測定

資料的表觀密度？取資料樣品磨細(xì)烘干烘箱1050C~1100C冷卻到室溫枯燥器稱量質(zhì)量m天平一、測定資料的干質(zhì)量m:二、測定資料的自然體積Vo〔1〕對于外形規(guī)那么的資料，如磚、石塊等：用游標(biāo)卡尺可定資料的自然體積；對于六面體，測定長、寬、高；對于圓柱體，測定其直徑和高；〔2〕對于外形不規(guī)那么的資料，如卵石、碎石等，采用排液法確定其自然體積；*排液法測定不規(guī)那么資料自然體積V石：三、計算資料的表觀密度：指的是散?！擦睢⒎蹱罨蚶w維狀〕資料在自然堆積形狀下，單位體積的質(zhì)量；計算公式為：—堆積密度〔kg/m3)m—資料在枯燥形狀下的質(zhì)量〔kg〕；—資料在堆積形狀下的體積〔m3);2.1.1.4堆積密度：？思索題：如何測定砂和石子的堆積密度？〔1〕首先采用前述方法測定其干質(zhì)量m;〔2〕然后采用容量升來測定砂子、石子的堆積體積，方法如下：a〕砂子采用1L、5L的容量升來測堆積體積；b〕石子采用10L、20L、30L的容量升來測定其堆積體積；〔3〕利用公式計算堆積密度：2.1.2資料的密實度和孔隙率2.1.2.1密實度：是指資料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實的程度，也就是固體物質(zhì)的體積占總體積的比例，用D來表示。2.1.2.2孔隙率：是指資料體積內(nèi)，孔隙體積占總體積的百分率，用P表示。P=〔V0-V〕/V0×100%=〔1-V/V0〕×100%密實度和孔隙率反映了資料的致密程度。普通來說，同一種資料，孔隙率越小，銜接孔隙越少，那么：其強度越高；吸水越少；抗?jié)B性和抗凍性越好；但是導(dǎo)熱性差；P7表2.1常用資料的密度、表觀密度、堆積密度和孔隙率2.1.3資料的填充率與空隙率：2.1.3.1填充率是指散粒資料〔如砂子、石子等〕在某容器的堆積體積中，被其顆粒填充的程度。填充率普通用D’來表示，按下式計算：

或2.1.3.2空隙率空隙率是指散粒資料在堆積體積中，顆粒之間的空隙體積占堆積體積的百分率，用P’表示：空隙率的大小反映了散粒資料的顆粒之間相互填充的致密程度；思索：空隙率與孔隙率有什么區(qū)別？2.1.4資料與水有關(guān)的性質(zhì)2.1.4.1親水性和憎水性〔1〕親〔憎〕水性：資料在空氣中與水接觸時，能被水潮濕的，稱為親水性，否那么為憎水性；〔2〕親〔憎〕水性資料：具有親水性的資料稱為親水性資料，如木材、磚、混凝土、石等；反之為憎水性資料，如瀝青，石蠟、塑料等；

？思索：1〕資料親水和憎水的緣由是什么？2〕防水防潮資料應(yīng)優(yōu)先選用哪種資料？是指資料與水接觸吸收水分的性質(zhì)，吸水性的大小用吸水率表示，吸水率用兩種表示方式。1〕質(zhì)量吸水率：2.1.4.2吸水率資料在吸水飽和形狀下，所吸收水的體積占資料自然體積的百分率。思索：資料的親水性和吸水性有什么區(qū)別？2〕體積吸水率：是指資料在潮濕空氣中吸收空氣中水分的性質(zhì)；吸濕性的大小用含水率表示。含水率是指資料中所含水的質(zhì)量占其干質(zhì)量的百分率用W含表示；計算公式如下：2.1.4.3吸濕性枯燥的資料吸收空氣中的水分潮濕的材料平衡含水率平衡含水率：當(dāng)資料中所含水分與空氣濕度到達(dá)相對平衡時的含水率。釋放水分2.1.4.4耐水性耐水性：是指資料長期在飽和水的作用下，其強度也沒有顯著下降的性質(zhì)；普通用軟化系數(shù)表示：

2.1.4.5抗?jié)B性抗?jié)B性：資料抵抗壓力水浸透的性質(zhì)；2.1.5資料的熱性質(zhì)：2.1.5.1資料的導(dǎo)熱性：是指資料存在溫差時，熱量能從資料的一面經(jīng)過資料本身傳到另一面的性質(zhì)導(dǎo)熱性普通用導(dǎo)熱系數(shù)表示〔1〕導(dǎo)熱系數(shù)越小，資料的隔熱保溫性能越好；〔2〕金屬資料的導(dǎo)熱系數(shù)大于非金屬資料的導(dǎo)熱系數(shù)〔3〕細(xì)小而封鎖的孔隙，導(dǎo)熱系數(shù)越??；開口而粗大、連通的孔隙，導(dǎo)熱系數(shù)越大；留意：2.1.5.2比熱容：是指資料受熱時吸收熱量、冷卻時放出熱量的性質(zhì)。*什么叫比熱：是指單位質(zhì)量的資料，在溫度升高或下降1K時，吸收或放出的熱量。P12幾種常見資料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱2.1.5.4熱變形性：資料隨溫度的升降而產(chǎn)生熱脹冷縮變形的性質(zhì)，稱為資料的熱變形性，亦稱為溫度變形；溫度變形普通用熱膨脹系數(shù)表示2.1.5.3保溫隔熱性能：資料導(dǎo)熱系數(shù)越小，其熱阻值越大，那么資料的導(dǎo)熱性能越差，其保溫隔熱性能越好。2.2資料的力學(xué)性質(zhì)2.2.1資料的強度、比強度1、資料的強度資料的強度是指資料在外力作用下不破壞時所能接受的最大應(yīng)力；2、資料的強度等級強度等級的定義：大多數(shù)建筑資料根據(jù)其極限強度的大小，把資料劃分為假設(shè)干不同的等級，稱為資料的強度等級；資料強度等級劃分的規(guī)范：a)脆性資料主要根據(jù)其抗壓強度來劃分強度等級，如混凝土、水泥、粘土磚等；例：混凝土的強度等級劃分為16級C15...C80;b)韌性資料主要根據(jù)其抗拉強度來劃分強度等級，如鋼材等；3、比強度比強度：是指資料的強度與其表觀密度的比值；比強度的意義：〔1〕衡量資料輕質(zhì)高強性能的一項重要目的；〔2〕選用比強度高的資料或者提高資料的比強度，對大跨度、高高度建筑非常有利；普通混凝土、低碳鋼、松木的比強度分別為0.012，0.053，0.069；2.2.2資料的彈性和塑性1、彈性：是指資料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)取消外力后，能完全恢復(fù)原外形的性質(zhì)，稱為彈性；2、塑性：是指資料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)取消外力后，仍堅持變形后的外形和尺寸的性質(zhì)，稱為塑性；例如：低碳鋼為彈塑性資料；低碳鋼的σ～ε曲線分段的彈性變形和塑性變形2.2.3資料的脆性和韌性1、脆性：是指資料在外力作用下，直到破壞前無明顯的塑性變形而發(fā)生忽然破壞的性質(zhì)，稱為脆性，如玻璃、混凝土、水泥等；2、韌性：是指資料在沖擊或震動荷載的作用下，能吸收較大能量，并產(chǎn)生較大變形而不發(fā)生破壞的性質(zhì)，稱為韌性，如鋼材、木材、橡膠等；問題：脆性資料和塑性資料的主要區(qū)別是什么？2.2.4資料的硬度、耐磨性1.硬度：是指資料外表抵抗較硬物體壓入或刻劃的才干；2.耐磨性:是指資料抵抗磨損的才干；**普通用磨損率來表示，計算公式如下：2.3資料的耐久性耐久性：資料在運用過程中，能抵抗周圍各種介質(zhì)的侵蝕而不破壞，也不失去其原有性能的性質(zhì)，稱為耐久性；課后思索題1，新建的房屋保暖性差，到了冬季更甚，這是為什么？〔提示：從導(dǎo)熱系數(shù)的影響要素思索〕2，同種資料，如孔隙率越大，那么資料的強度，保溫性越，吸水率。

3，軟化系數(shù)表示資料的A,抗?jié)B性；B,抗凍性；C，耐水性；D，吸濕性4，在100g含水率為3％的濕砂中，其中水的質(zhì)量為A，3.0g;B，2.5g;C，3.3g;D，2.9g;小結(jié)：

1、資料的密度、表現(xiàn)密度與堆積密度.

2、資料的密實度與孔隙率

3、資料的填充率與空隙率

4、資料與水有關(guān)的性質(zhì)

思索題：

單項選擇題

1．孔隙率增大，資料的________降低。

A、密度

B、表觀密度

C、憎水性

D、抗凍性

2．資料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為__