建筑材料與檢測教案模塊一單元四

《建筑材料與檢測》課程教案PAGE6-模塊一建筑材料與檢測基本知識單元四材料的基本性質(zhì)一材料的物理性質(zhì)（一）與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)1、材料的微觀體積構(gòu)成（1）塊狀材料礦質(zhì)實(shí)體、閉口孔隙（不與外界連通）和開口孔隙（與外界連通）三部分組成。(a)(b)(a)(b)圖1－1材料微觀結(jié)構(gòu)示意圖(a)材料微觀結(jié)構(gòu)組成示意圖；(b)材料質(zhì)量與結(jié)構(gòu)體積關(guān)系圖開口孔隙閉口孔隙實(shí)體開口孔隙閉口孔隙實(shí)體VsV圖1—圖1—2堆積體積示意圖(堆積體積＝顆粒體積＋空隙體積)如圖1-2所示：堆積體積=顆粒的實(shí)體體積+顆粒的閉口孔隙體積+顆粒的開口孔隙體積+顆粒間的空隙體積。2、反映質(zhì)量和體積關(guān)系的參數(shù)——密度、表觀密度、毛體積密度、堆積密度（1）密度——材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下（不含任何孔隙），單位體積（礦質(zhì)實(shí)體）具有的質(zhì)量。=（2）表觀密度——在干燥狀態(tài)下，材料單位表觀體積（實(shí)體體積+閉口孔隙體積）所具有的質(zhì)量。表觀密度在計(jì)算砂、石在混凝土中的實(shí)際體積時(shí)有實(shí)用意義。（3）毛體積密度——材料在自然狀態(tài)下，單位體積（礦質(zhì)實(shí)體+閉口孔隙+開口孔隙）所具有的質(zhì)量。（4）堆積密度——指散粒或粉狀材料，在自然堆積狀態(tài)下單位體積（礦質(zhì)實(shí)體+閉口孔隙+開口孔隙+顆粒間空隙的體積）具有的質(zhì)量。堆積密度用于計(jì)算材料用量、構(gòu)件的自重、配料及確定堆放空間。3、孔隙率和密實(shí)度、空隙率和填充率（1）孔隙率——材料中孔隙體積（閉合孔+開口孔）占材料總體積（礦質(zhì)實(shí)體+閉口孔隙+開口孔隙）的百分率。（2）密實(shí)度——材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。即固體物質(zhì)的體積占總體積的比例。（3）空隙率——散粒或粉狀材料顆粒之間的空隙體積占總體積的百分率。（4）填充率——散粒或粉狀材料顆粒體積占其自然堆積體積的百分率。二、與水有關(guān)的性質(zhì)1、材料的親水性與憎水性材料的親水性或憎水性——潤濕角大小劃分。（a)親水性材料(b)憎水性材料（a)親水性材料(b)憎水性材料圖1-3材料潤濕示意圖θ≤90?——親水性；θ＞90?——憎水材料。潤濕角θ愈小，材料愈易被水潤濕。2、吸水性（1）含義：材料在浸水狀態(tài)下吸收水分的能力稱為吸水性。（2）表示方法：①質(zhì)量吸水率：材料吸水飽和時(shí)，所吸收水分的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分率。②體積吸水率：材料吸水飽和時(shí)，吸入水分的體積占干燥材料自然體積的百分率。2、吸濕性（1）含義：材料在潮濕的空氣中吸收空氣中水分的性質(zhì)稱為吸濕性。（2）表示：含水率。含水率為材料所含水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。計(jì)算：3、耐水性（1）含義：材料長期在飽和水作用下而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。（2）表示：軟化系數(shù)。即材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度與其在干燥狀態(tài)下的強(qiáng)度的比值。計(jì)算。K軟取值0~1，值越大，耐水性越好。常位于水中或潮濕環(huán)境中的重要建筑物，K軟≥0.85；受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)，K軟允許稍有降低但不宜小于0.75。K軟大于0.80的材料為耐水材料。4、抗凍性（1）含義：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性能。（2）表示：以抗凍標(biāo)號或抗凍等級表示?？箖龅燃墶狣20、D25、D50、D100、D200、＞D200等，分別表示此材料可承受20次、25次、50次、100次、200次及多于200的凍融循環(huán)?？箖鰳?biāo)號越高，其抗凍性越好，材料可經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)越多，耐久性越好。（3）影響因素圖1—4材料透水示意圖材料的孔隙率及孔隙特征圖1—4材料透水示意圖5、抗?jié)B性（1）含義：材料在液體（水、油、酒精）的壓力作用下抵抗水滲透的性能。（2）表示方式：①滲透系數(shù)滲透系數(shù)越小，抗?jié)B性越強(qiáng)。一些防水材料(如油氈)其防水性常用滲透系數(shù)表示。②抗?jié)B等級抗?jié)B等級——P4、P6、P8、P10……等，分別表示試件能承受0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa……的水壓而不滲透?？?jié)B等級越高，抗?jié)B性越好。二、材料的力學(xué)性質(zhì)1、強(qiáng)度和比強(qiáng)度（1）強(qiáng)度強(qiáng)度是材料在應(yīng)力（荷載）作用下抵抗破壞的（最大）能力。（2）比強(qiáng)度比強(qiáng)度是指按單位質(zhì)量計(jì)算的材料強(qiáng)度，其值等于材料的強(qiáng)度與其體積密度之比，。2、彈性和塑性（1）彈性在彈性變形范圍內(nèi)，彈性模量為常數(shù)，其值等于應(yīng)力與應(yīng)變的比值，即彈性模量是衡量材料抵抗變形能力的一個(gè)指標(biāo)，越大，材料越不易變形。(2)塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，如果外力取消后，仍能保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形(或永久變形)。3、脆性和韌性（1）脆性材料在外力作用下，直至斷裂前只發(fā)生很小的彈性變形，而不出現(xiàn)塑性變形就突然產(chǎn)生破壞的性質(zhì)稱為脆性。（2）韌性材料在沖擊或動(dòng)力荷載作用下，能吸收較大能量產(chǎn)生一定的塑性變形而不破壞的性質(zhì)稱為韌性或沖擊韌性。三、材料的耐久性耐久性——抗凍性、抗?jié)B性、抗化學(xué)侵蝕性、抗碳化性能、大氣穩(wěn)定性、抗老化、耐磨性等多種性質(zhì)。（二）耐久性的影響因素常用建筑材料的耐久性影響因素和評價(jià)指標(biāo)如表1-9所示。表1-9影響材料耐久性的因素建筑材料耐久性破壞因素破壞原因評價(jià)指標(biāo)水泥混凝土壓力水滲透抗?jié)B等級水凍融抗凍等級酸、堿、鹽水泥石化學(xué)腐蝕CO2、H2O碳化碳化深度水、過量堿、活性SiO2堿-骨料反應(yīng)膨脹率建筑鋼材H2O、O2、CL-電化學(xué)腐蝕電位銹蝕率建筑石材機(jī)械力、流水、泥沙磨損磨耗值、磨光值瀝青陽光、空氣、水、紫外線老化——防水卷材壓力水滲透滲透系數(shù)瀝青混合料水滲透殘留穩(wěn)定度（三）耐久等級的指標(biāo)耐久等級是衡量建筑物耐久程度的指標(biāo)，具體用耐久年限表示。在《民用建