建筑材料與檢測(cè)（第2版）課件：建筑材料的基本性質(zhì)

建筑材料的基本性質(zhì)BuildingMaterialsandTesting1物理性質(zhì)2力學(xué)性質(zhì)3耐久性基本性質(zhì)123【技能目標(biāo)】能正確合理的選擇建筑材料，并正確地應(yīng)用建筑到工程中?！局R(shí)目標(biāo)】掌握材料的基本性質(zhì)，掌握外界因素對(duì)材料性質(zhì)和性能的影響?！厩楦心繕?biāo)】培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究和語言表達(dá)的能力，使學(xué)生的素養(yǎng)得到全面提高。

建筑要承受各種作用，因此要求建筑材料具有所需要的基本性質(zhì)。如受到外力作用，材料應(yīng)有相應(yīng)的力學(xué)性質(zhì)；受到自然界中陽光、空氣、雨淋、冰凍和水的作用，材料應(yīng)能承受溫濕度變化、凍融循環(huán)等破壞；建筑不同部位使用中要求防水、絕熱、隔聲、吸聲等性能；工業(yè)建筑可能要求耐熱、耐腐蝕等性能。所以在工程設(shè)計(jì)和施工中，必須充分了解和掌握材料的性質(zhì)和特點(diǎn)，才能合理地選擇和正確使用建筑材料。建筑材料的主要性質(zhì)和指標(biāo)見表1-1。表1-1建筑材料的主要性質(zhì)和指標(biāo)建筑材料的基本性質(zhì)物理性質(zhì)與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)三大密度ρ、ρ0、ρ0’密實(shí)度和孔隙率D、P填充率和空隙率D‘、P’與水有關(guān)的性質(zhì)親水性憎水性θ潤(rùn)濕角吸水性W質(zhì)、W體吸濕性W含含水率耐水性K軟軟化系數(shù)抗凍性抗凍等級(jí)抗?jié)B性抗?jié)B等級(jí)與熱有關(guān)的性質(zhì)導(dǎo)熱性λ導(dǎo)熱系數(shù)熱容量C比熱熱脹冷縮（熱膨脹系數(shù)）線膨脹系數(shù)力學(xué)性質(zhì)抗破壞能力強(qiáng)度f（拉壓彎剪）變形表現(xiàn)彈性與塑性

耐久性綜合性質(zhì)抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性、大氣穩(wěn)定性、耐磨性、抗老化性、耐熱性抗凍等級(jí)等01節(jié)PART物理性質(zhì)

與熱有關(guān)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)1.1基本物理性質(zhì)基本物理性質(zhì)與質(zhì)量有關(guān)與水有關(guān)

在土木建筑工程中，計(jì)算材料用量、構(gòu)件的自重，配料計(jì)算以及確定堆放空間時(shí)經(jīng)常要用到材料的密度、表觀密度和堆積密度等數(shù)據(jù)。常用建筑材料密度、表觀密度及堆積密度見表1-2。材料密度

（g/cm3）石灰?guī)r花崗巖碎石（石灰?guī)r）砂黏

土普通黏土磚黏土空心磚水

泥普通混凝土輕骨料混凝土木

材鋼

材泡沫塑料2.602.802.602.602.602.502.503.10----1.557.85--表1-2常用建筑材料密度、表觀密度及堆積密度881.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)常見近似無孔隙材料鋼、玻璃常見有孔隙材料鋼玻璃99

1.實(shí)際密度實(shí)際密度ρ——

材料的密度，g/cm3；

m——

材料的質(zhì)量（干燥至恒重），g；V——材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3測(cè)定有孔隙材料的密度時(shí)，應(yīng)把材料磨成細(xì)粉，干燥后，再用李氏瓶測(cè)定其絕對(duì)密實(shí)體積開口孔隙閉口孔隙固體

1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)圖1-1比重瓶11112.表觀密度表觀密度ρ0——

材料的體積密度，kg/m3；

m——

材料的質(zhì)量，kg；V0——材料包含孔隙條件下的體積，cm3對(duì)于規(guī)則形狀材料的體積，可計(jì)算或用量具測(cè)得。對(duì)于不規(guī)則形狀材料的體積，可用蠟封排水法測(cè)得。開口孔隙閉口孔隙固體

1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)燒結(jié)磚

砌塊圖1-2外形規(guī)則的材料1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)對(duì)于外形規(guī)則材料的體積，可計(jì)算或用量具測(cè)得。1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)石子稱重

水、容器稱重石子、水、容器稱重

圖1-3石子排液法

對(duì)于不規(guī)則形狀材料的體積，可用蠟封排水法測(cè)得。1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)圖1-4散粒狀材料

1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)17173.堆積密度堆積密度ρ0′——材料的堆積密度，kg/m3；

m——材料的質(zhì)量，kg；V0′——材料包含顆粒間空隙的體積，m3對(duì)于顆粒狀、粉末狀、纖維狀材料的堆積體積，可用容器測(cè)得。容器的容積即為堆積體積1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)容器稱重

裝入砂

直尺刮平

稱重

圖1-5砂堆積密度1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)名稱符號(hào)定義（狀態(tài)）體積測(cè)法公式表觀密度多孔固體、自然狀態(tài)固體體積+內(nèi)部孔隙體積V0=V+V孔隙規(guī)則：計(jì)算不規(guī)則：蠟封排水法實(shí)際密度絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)固體的實(shí)體積V磨細(xì)成粉再排水堆積密度容器內(nèi)堆積在容器內(nèi)堆滿容積表1-3三大密度對(duì)比

1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)

密實(shí)度與孔隙率——單塊材料

孔隙率圖1-1材料孔隙率示意圖

孔隙率是指材料體積內(nèi)，孔隙體積占總體積的百分率。

某塊材干燥時(shí)質(zhì)量為115g，自然狀態(tài)下體積為44㎝3，磨細(xì)成粉后絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積為37㎝3，試計(jì)算它的孔隙率P

某紅磚的表觀密度為1640kg/m3，磨細(xì)排水測(cè)得實(shí)際密度為2.5g/cm3，試計(jì)算它的密實(shí)度D和孔隙率P

密實(shí)度與孔隙率均反映了材料的致密程度。材料的很多性能如強(qiáng)度、吸水性、耐久性、導(dǎo)熱性等均與其有關(guān)?？紫堵实拇笮〖翱紫短卣鲗?duì)材料的性質(zhì)影響很大。P越大，材料越疏松?？紫短卣魇侵缚紫兜姆N類（開口孔與閉口孔）、孔徑的大?。ㄎ⒖住⒓?xì)孔、大孔）及孔的分布情況等,密實(shí)度與孔隙率對(duì)比見表1-4。1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)表1-4密實(shí)度與孔隙率對(duì)比性質(zhì)定義公式兩者關(guān)系對(duì)性質(zhì)的影響密實(shí)度D材料體積內(nèi)固體體積占總體積的比例D=V/V0

=ρ0/ρ（1）D+P=1（2）反映密實(shí)程度（通常采用孔隙率來表示），分析的是多孔固體P越大，越疏松，強(qiáng)度越低，保溫性越好孔隙率P材料體積內(nèi)孔隙體積占總體積的比例P=（V0-V）/V0=1-ρ0/ρ孔隙率越大，材料越疏松，表觀密度ρ0越小，強(qiáng)度越低，保溫性能越好；

1.1基本物理性質(zhì)1.1.1與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)空隙率

圖1-2材料空隙率示意圖空隙率是指散粒材料在其堆積體積中，顆粒之間的空隙體積占材料堆積體積的百分率。P'=1-D'

填充率與空隙率——散粒狀材料

某河砂的堆積密度為1500kg/m3，直接排水測(cè)得密度為2.5g/cm3，試計(jì)算它的空隙率P'27

孔隙率與孔隙特征對(duì)性質(zhì)的影響孔隙特征：開口或閉口、

粗孔或細(xì)孔孔隙率與孔隙特征對(duì)材料性質(zhì)的影響1、孔隙率越大，材料越疏松，表觀密度ρ0越小，強(qiáng)度越低，保溫絕熱性能越好；2、開口孔隙為主，吸水性、透水性好，抗凍性差、抗?jié)B性差、耐久性差；3、微孔好。練習(xí)題1、測(cè)定含大量開口孔隙的材料表觀密度時(shí)，直接用排水法測(cè)定其體積，為何該材料的質(zhì)量與所測(cè)得的體積之比不是該材料的表觀密度？2、加氣混凝土的密度為2.55g/cm3,氣干表觀密度為500Kg/m3，其孔隙率應(yīng)為（）。A．19.6%B．94.9%C．5.1%D．80.4%3、計(jì)算砂的空隙率1.1.2與水有關(guān)的性質(zhì)石膏能否用于砌筑橋墩、大壩？建筑紅磚能否用作防水材料？長(zhǎng)期與水接觸的建筑部位和潮濕部位對(duì)建筑材料有哪些要求？與水有關(guān)的性質(zhì)包括：親水性和憎水性；吸水性和吸濕性；耐水性；抗?jié)B性和抗凍性。

水對(duì)于正常使用階段的建筑材料，絕大多數(shù)都有不同程度的有害作用。但在建筑物使用過程中，材料又不可避免會(huì)受到外界雨、雪、地下水、凍融等經(jīng)常的作用，故要特別注意建筑材料和水有關(guān)的性質(zhì)，包括材料的親水性和憎水性以及材料的吸水性、吸濕性、抗凍性、抗?jié)B性等。1.1基本物理性質(zhì)1.1.2與水有關(guān)的性質(zhì)親水性和憎水性圖1-6親水性與憎水性材料1.親水性與憎水性2.吸水性吸水性——吸水飽和狀態(tài)定義：材料在水中，吸收水分的性質(zhì)。指標(biāo)：用吸水率表示。質(zhì)量吸水率：材料飽水狀態(tài),所吸水分質(zhì)量占干質(zhì)量的百分率體積吸水率：材料飽水狀態(tài),所吸收水分體積占干體積百分率03040201

對(duì)于輕質(zhì)材料，如軟木、加氣混凝土、膨脹珍珠巖（圖1-7）等，質(zhì)量吸水率往往超過100%，往往采用體積吸水率表示。一般情況下，采用質(zhì)量吸水率表示。例如：膨脹珍珠巖表觀密度ρ0=0.075g/cm3，質(zhì)量吸水率W質(zhì)=400%,體積吸水率W體=30%。

材料的吸水性會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不良影響。如材料吸水后，自重增加，體積膨脹，強(qiáng)度降低，保溫性能降低，耐久性降低。2.吸水性軟木

加氣混凝土

膨脹珍珠巖圖1-7輕質(zhì)材料材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。對(duì)于細(xì)微連通孔隙，孔隙率愈大，則吸水率愈大。閉口孔隙水分不能進(jìn)去，而開口大孔雖然水分易進(jìn)入，但不能存留，只能潤(rùn)濕孔壁，所以吸水率仍然較小。吸水率越大，抗凍性越差、抗?jié)B性差、耐久性差。各種材料的吸水率很不相同，差異很大，如花崗巖的吸水率只有0.5％～0.7％，混凝土的吸水率為2％～3％，粘土磚的吸水率達(dá)8％～20％，而木材的吸水率可超過100％。軟木、海綿等，質(zhì)量吸水率超過100%的常用體積吸水率表示。兩者關(guān)系：W體=W質(zhì)?ρ0（ρ0單位必須是g/cm3）例如：膨脹珍珠巖體積吸水率W體=30%，表觀密度ρ0=0.075g/cm3，質(zhì)量吸水率W質(zhì)=400%。

1.1基本物理性質(zhì)1.1.2與水有關(guān)的性質(zhì)

吸濕性——自然狀態(tài)

定義：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。指標(biāo)：含水率定義：自然狀態(tài)，材料所含水分質(zhì)量占其干質(zhì)量的百分率計(jì)算式：。環(huán)境一定時(shí)，含水率大，吸濕性強(qiáng)---如木材、石膏3、吸濕性與環(huán)境--溫度、濕度有關(guān)

材料的含水率受所處環(huán)境中空氣濕度的影響。當(dāng)空氣中濕度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定時(shí)，材料的吸濕和干燥過程處于平衡狀態(tài)，此時(shí)材料的含水率保持不變，其含水率叫作材料的平衡含水率。

溫度下降，濕度增大，含水率增大-----吸濕反之，含水率降低-----還水稱之為“呼吸”特性-----用于室內(nèi)裝修，保持濕度穩(wěn)定。選擇瓷磚和木材要關(guān)注材料的吸水率還是含水率？

公式應(yīng)用注意含水率公式的分母是材料干質(zhì)量。常用的是公式的變形：含水質(zhì)量m含=m干×（1+W含）1、100克干砂在室外放置后，含水率4%，濕砂質(zhì)量為

。2、在配混凝土?xí)r，一方混凝土拌合物要用到680㎏干砂子，可是施工現(xiàn)場(chǎng)只有含水率為4%的濕砂子，稱多少㎏正好夠用，帶進(jìn)來多少水？3、含水率為5%的砂220kg，將其干燥后的質(zhì)量是（）kg。A．209B．209.52C．2104、有一塊磚重2625克，其含水率5%，該濕磚所含水量為（）。A、131.25克B、129.76克C、130.34克D、125克定義：耐水性是指材料長(zhǎng)期在飽和水作用下，而不破壞，其強(qiáng)

度也不顯著降低的性質(zhì)。指標(biāo)：軟化系數(shù)（K軟）

4.

耐水性例如：花崗巖K軟為0.97，而土的K軟為0。1.1基本物理性質(zhì)1.1.2與水有關(guān)的性質(zhì)圖1-8水中建筑一般材料吸水后，強(qiáng)度降低，但降低的程度不同，例如：石膏和混凝土。

軟化系數(shù)的范圍波動(dòng)在0~1之間，當(dāng)軟化系數(shù)大于0.80時(shí)，認(rèn)為是耐水性的材料。受水浸泡或處于潮濕環(huán)境的建筑物，則必須選用軟化系數(shù)不低于0.85的材料建造。5.

抗?jié)B性定義：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。指標(biāo)：抗?jié)B等級(jí)

定義：指用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)，石料、砼或砂漿所能承受的最大水壓力。表示方法：字母P+可承受的水壓力（以0.1MPa為單位）來表示抗?jié)B等級(jí)。舉例：如P4、P6、P8、P10…等，表示試件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水壓而不滲透。抗?jié)B試驗(yàn)臺(tái)抗?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標(biāo)（抗凍性和抗侵蝕性）。材料的抗?jié)B性與材料內(nèi)部的空隙率特別是開口孔隙率有關(guān)，開口空隙率越大，大孔含量越多，則抗?jié)B性越差。材料的抗?jié)B性還與材料的憎水性和親水性有關(guān)，憎水性材料的抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料。地下建筑及水工建筑等，因經(jīng)常受壓力水的作用，所用材料應(yīng)具有一定的抗?jié)B性。對(duì)于防水材料則應(yīng)具有好的抗?jié)B性。九.

抗凍性定義：材料飽水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融交替作用，既不破壞強(qiáng)度又不顯著下降的性質(zhì)。指標(biāo)：抗凍等級(jí)

——抗壓強(qiáng)度下降≯25%；質(zhì)量損失≯5%時(shí)能經(jīng)受凍融循環(huán)的最大次數(shù)。例如：F150——能承受150次凍融循環(huán)。

定義：指材料在吸水飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍結(jié)和融化作用（凍融循環(huán)）而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)。用抗凍等級(jí)表示,如F10、F15、F25、F50、F100等，F(xiàn)15的含義是材料能承受15次凍融循環(huán)。材料的凍融循環(huán)次數(shù)越高，則材料的抗凍性能越好。

測(cè)試狀態(tài)：吸水飽和，-15℃凍結(jié)，再在20℃水中融化，稱為一次凍融循環(huán)，經(jīng)過規(guī)定次數(shù)的反復(fù)循環(huán)后，質(zhì)量損失不大于5%，強(qiáng)度損失不超過25%。通常被認(rèn)為是抗凍材料。

1.1基本物理性質(zhì)1.1.2與水有關(guān)的性質(zhì)圖1-9凍融循環(huán)破壞

一般來說，密實(shí)的材料、具有閉口孔隙且強(qiáng)度較高的材料，具有較強(qiáng)的抗凍能力。常處于水位變化的季節(jié)性冰凍地區(qū)的建筑，尤其是冬季氣溫達(dá)到-15℃的地區(qū)，所用材料一定要進(jìn)行抗凍性試驗(yàn)。材料的凍融循環(huán)破壞如圖（圖1-9）。1.1基本物理性質(zhì)1.1.2與水有關(guān)的性質(zhì)材料吸水后，在負(fù)溫作用條件下，水在材料毛細(xì)孔內(nèi)凍結(jié)成冰，體積膨漲所產(chǎn)生的凍脹壓力造成材料的內(nèi)應(yīng)力，會(huì)使材料遭到局部破壞。隨著凍融循環(huán)的反復(fù)，材料的破壞作用逐步加劇，這種破壞稱為凍融破壞。

凍融循環(huán)凍融破壞的表現(xiàn)：表面出現(xiàn)剝落、裂紋、質(zhì)量損失，強(qiáng)度降低。凍融破壞的原因：孔隙中水結(jié)冰體積膨脹，對(duì)孔壁造成壓力。

材料抗凍等級(jí)的選擇，是根據(jù)結(jié)構(gòu)物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的。燒結(jié)普通磚、陶瓷面磚、輕混凝土等墻體材料，一般要求其抗凍標(biāo)號(hào)為F15或F25；用于橋梁和道路的混凝土應(yīng)為F50、F100或200。水工混凝土要求高達(dá)F500。

抗凍性要求思考題1.材料的軟化系數(shù)越大，則其A)耐水性越好B)耐水性越差C)抗凍性越好D)抗凍性越差2.材料的開口孔隙率越多，則其

。A)耐水性越好B)耐水性越差C)抗?jié)B性越好D)抗?jié)B性越差3.材料吸水后，將使材料的

提高。

A)耐久性B)強(qiáng)度C)保溫D)表觀密度、導(dǎo)熱性有一塊燒結(jié)普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重2900g，其絕干質(zhì)量為2550g。磚的尺寸為240×115×53mm，經(jīng)干燥并磨成細(xì)粉后取50g，用排水法測(cè)得絕對(duì)密實(shí)體積為18.62cm3

。試計(jì)算該磚的吸水率、密度、孔隙率。ρ=m/VW體=W質(zhì)?ρ0

123456777777777777777777777777

在建筑中，為了節(jié)約建筑物的使用能耗，以及為生產(chǎn)和生活創(chuàng)造適宜的條件，常要求材料具有一定的熱性質(zhì)，以維持室內(nèi)溫度。常考慮的熱性質(zhì)有材料的導(dǎo)熱性、熱容量和熱變形性等，常見材料的熱性質(zhì)見表1-5。1.導(dǎo)熱性

定義：當(dāng)材料兩面存在溫差時(shí)，熱量由溫度高的一側(cè)傳至溫度低的一側(cè)的性質(zhì)。導(dǎo)熱性的大小用導(dǎo)熱系數(shù)（λ）表示。

λ的物理意義為：1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K，℃），在1秒內(nèi)（1s），通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度[W/(m·K)或W/(m·℃)]。

文字內(nèi)容文字內(nèi)容1.1基本物理性質(zhì)1.1.3與熱有關(guān)的性質(zhì)

對(duì)于外墻、屋蓋等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，希望盡量減少熱量的傳導(dǎo)，夏季要防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)可以稱為隔熱，冬季防止室內(nèi)熱量的散失可以稱為保溫（圖1-10）。1.1基本物理性質(zhì)1.1.3與熱有關(guān)的性質(zhì)圖1-10外墻屋頂保溫隔熱

導(dǎo)熱系數(shù)是評(píng)定建筑材料保溫隔熱性能的重要指標(biāo)。一般情況下，材料的導(dǎo)熱系數(shù)在0.035W/(m·K)—3.5W/(m·K)之間，導(dǎo)熱系數(shù)λ越小，保溫隔熱效果越好。通常將λ小于0.23的材料稱為絕熱材料。

導(dǎo)熱系數(shù)與材料成分、內(nèi)部孔隙構(gòu)造、表觀密度、含水率等有關(guān)。由于密閉空氣的導(dǎo)熱系數(shù)[λ=0.0233W/(m·K)]很小，所以材料的孔隙率較大者導(dǎo)熱系數(shù)較小。材料受潮或受凍后，其導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)大大提高。這是由于水和冰的傳熱系數(shù)比空氣的高很多[分別為0.58W/(m·K)和2.20W/(m·K)]。因此，絕熱材料應(yīng)經(jīng)常處于干燥狀態(tài)，以利于發(fā)揮材料的絕熱效能。

文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容1.1基本物理性質(zhì)1.1.3與熱有關(guān)的性質(zhì)各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)差別很大，常見建筑材料的導(dǎo)熱系

數(shù)范圍是0.035～3.5W／(m·K)，工程中通常把λ＜0.23W／(m·K)的材料稱為絕熱材料（保溫和隔熱材料）。

工程意義：判斷材料的保溫隔熱性能：λ↑傳熱越↑保溫性↓

物理意義：導(dǎo)熱系數(shù)為單位厚度(1m)的材料、兩面溫度差為1

Ｋ時(shí)、在單位時(shí)間(1s)內(nèi)通過單位面積(1㎡)的熱量。材料的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)

化學(xué)組成

如：一般情況下，導(dǎo)熱系數(shù)的大小為：金屬材料﹥非金屬材料﹥有機(jī)材料影響導(dǎo)熱性的因素：材料鋼材花崗巖砼松木粘土磚空氣水冰導(dǎo)熱系數(shù)582.91.80.150.550.0230.62.23比熱0.460.80.881.630.844.194.1862.09孔隙率和空隙構(gòu)造特征

P↑，導(dǎo)熱性↓，保溫隔熱性好

孔多的材料保溫性能好？材料的濕度和溫度材料受潮后，λ↑，導(dǎo)熱性↑，保溫隔熱性↓（λ水＞λ空氣）材料再受凍，λ進(jìn)一步↑，保溫隔熱性進(jìn)一步↓(λ冰＞λ水)。棉襖浸水后保暖性變差？材料空氣水冰導(dǎo)熱系數(shù)0.0230.62.23比熱4.194.1862.09復(fù)習(xí)思考題1．中空玻璃為什么比同厚度的實(shí)心玻

璃保溫性能好？2．保溫材料為什么保持干燥狀態(tài)保溫

效果較好？2.熱容量

定義：指材料加熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。用比熱（C）表示。

比熱C的物理意義：指單位質(zhì)量（1㎏）的材料，溫度每升高（或降低）1K，所吸收（或放出）的熱量。

比熱大的材料有利于建筑物內(nèi)部溫度穩(wěn)定。木材C大，適宜作為裝飾裝修材料，在冷氣開放和采暖供熱室內(nèi)出現(xiàn)溫度波動(dòng)時(shí)，能緩和溫度變化。

在有隔熱保溫要求的工程中，應(yīng)盡量選用比熱大、導(dǎo)熱系數(shù)小的材料。文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容1.1基本物理性質(zhì)1.1.3與熱有關(guān)的性質(zhì)熱容量定義：材料受熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。用比熱容C表示。在建筑工程中的作用：比熱大的材料對(duì)保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定有很大影響。減少溫度波動(dòng)。材料鋼材花崗巖砼松木粘土磚空氣水冰導(dǎo)熱系數(shù)582.91.80.150.550.0230.62.23比熱0.460.80.881.630.844.194.1862.093.熱變形性（熱脹冷縮）

定義：指溫度升高或降低時(shí)材料膨脹或收縮的變化,常用線膨脹系數(shù)a表示。

線膨脹系數(shù)是指在一定溫度范圍內(nèi)材料由于溫度上升或下降1K，所引起的長(zhǎng)度增長(zhǎng)或縮短值。用于計(jì)算材料在溫度變化時(shí)引起的變形以及溫度應(yīng)力等。土木工程中要求材料的熱變形不要太大。例如,長(zhǎng)的建筑物，為了避免熱脹冷縮引起破壞，要設(shè)溫度縫（即伸縮縫），如圖1-11所示。文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容1.1基本物理性質(zhì)1.1.3與熱有關(guān)的性質(zhì)圖1-11變形縫文字內(nèi)容文字內(nèi)容文字內(nèi)容1.1基本物理性質(zhì)1.1.3與熱有關(guān)的性質(zhì)表1-5常用材料的熱性質(zhì)材料名稱導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]比熱[J/(g·K)]線膨脹系數(shù)（1/K）鋼材58.20.48鋁合金2030.9普通混凝土1.280.92鋼筋混凝土1.740.92----燒結(jié)多孔磚0.581.05加氣混凝土砌塊0.161.05----花崗巖3.490.92大理石2.910.92----擠塑聚苯板0.031.47----聚苯乙烯0.031.34----SBS（APP）防水卷材0.231.62----合成高分子防水卷材0.151.14----玻璃0.760.84水0.54.2----空氣0.0231.4----THANKYOU感謝聆聽，批評(píng)指導(dǎo)建筑材料的基本性質(zhì)BuildingMaterialsandTesting1物理性質(zhì)2力學(xué)性質(zhì)3耐久性基本性質(zhì)表1-1建筑材料的主要性質(zhì)和指標(biāo)建筑材料的基本性質(zhì)物理性質(zhì)與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)三大密度ρ、ρ0、ρ0’密實(shí)度和孔隙率D、P填充率和空隙率D‘、P’與水有關(guān)的性質(zhì)親水性憎水性θ潤(rùn)濕角吸水性W質(zhì)、W體吸濕性W含含水率耐水性K軟軟化系數(shù)抗凍性抗凍等級(jí)抗?jié)B性抗?jié)B等級(jí)與熱有關(guān)的性質(zhì)導(dǎo)熱性λ導(dǎo)熱系數(shù)熱容量C比熱熱脹冷縮（熱膨脹系數(shù)）線膨脹系數(shù)力學(xué)性質(zhì)抗破壞能力強(qiáng)度f（拉壓彎剪）變形表現(xiàn)彈性與塑性

耐久性綜合性質(zhì)抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性、大氣穩(wěn)定性、耐磨性、抗老化性、耐熱性抗凍等級(jí)等02節(jié)PART力學(xué)性質(zhì)1.2材料的力學(xué)性質(zhì)1.2.1強(qiáng)度強(qiáng)度是材料在外力（荷載）作用下抵抗破壞的能力。在工程上，通常采用破壞試驗(yàn)法對(duì)材料的強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)測(cè)。將預(yù)先制作的試件放置在材料試驗(yàn)機(jī)上，施加外力（荷載）直至破壞，根據(jù)試件尺寸和破壞時(shí)的荷載值，計(jì)算材料的強(qiáng)度。

定義：指外力（荷載）的作用下材料抵抗破壞的能力。

材料在建筑物上所受外力，主要有拉力、壓力、彎曲、剪力和扭轉(zhuǎn)等。如圖1-12所示。材料抵抗這些外力破壞的能力，分別稱抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度。

抗彎強(qiáng)度的計(jì)算跟截面形狀，外力作用點(diǎn)作用形式有關(guān)，略微復(fù)雜一點(diǎn)。85%12%45%1.2材料的力學(xué)性質(zhì)1.2.1材料的強(qiáng)度請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。請(qǐng)?zhí)鎿Q文字內(nèi)容，修改文字內(nèi)容，也可以直接復(fù)制你的內(nèi)容到此。1.2材料的力學(xué)性質(zhì)1.2.1材料的強(qiáng)度.根據(jù)外力作用方式不同分類:

抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度（或抗折強(qiáng)度）、抗剪強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度。

壓、拉、彎、剪、扭圖1-12各種力的作用形式（e）材料的抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度可直接由下式計(jì)算：

f------材料強(qiáng)度，MPa

Fmax--材料破壞時(shí)的最大荷載，N

A------試件受力面積，mm2

抗彎強(qiáng)度（抗折強(qiáng)度）

單點(diǎn)加荷：

三分點(diǎn)加荷：

1、立方體混凝土試塊邊長(zhǎng)100㎜，承受310KN的壓力時(shí)出現(xiàn)破壞，抗壓強(qiáng)度為多少兆帕？2、直徑12㎜的圓截面鋼筋，拉斷前能承受的最大拉力是42.7KN，抗拉強(qiáng)度為多少兆帕？

根據(jù)極限強(qiáng)度的大小，劃分為不同的強(qiáng)度等級(jí)或標(biāo)號(hào)。例如：水泥32.5---62.5R混凝土C15---C80磚MU10---MU30砂漿M5---M30普通碳素鋼Q195--Q2753.強(qiáng)度等級(jí)

強(qiáng)度等級(jí)是人為規(guī)定要達(dá)到的強(qiáng)度范圍彈性

定義：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（或瞬時(shí)變形）。

指標(biāo)：彈性模量---剛性大小

意義：E表示材料抵抗變形的指標(biāo)，E值越大，材料越不易變

形，即抵抗變形的能力越強(qiáng)。二、彈性和塑性彈性

定義：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（或瞬時(shí)變形）。

指標(biāo)：彈性模量---剛性大小

意義：E表示材料抵抗變形的指標(biāo)，E值越大，材料越不易變形，即抵抗變形的能力越強(qiáng)。二、彈性和塑性2、塑性：定義：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)。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形（或永久變形）。

常見塑性材料：混凝土拌合物、水泥漿、鋼材、瀝青等

這種變形屬于可逆變形，程度用彈性模量E表示。彈性模量是衡量材料抵抗變形能力的一個(gè)指標(biāo)，E越大，材料越不易變形。在彈性變形范圍內(nèi)，彈性模量E為常數(shù)。2.塑性

定義：指材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)取消外力后，仍保持變形后的形狀和尺寸且不產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)。

塑性是這種不能恢復(fù)的變形叫塑性變形（或永久變形），絕大部分材料表現(xiàn)為塑性，如橡皮泥、混凝土等。

單純的彈性變形是不存在。例如皮筋如果溫度升高拉長(zhǎng)，或外力大，變形不能完全恢復(fù)。一般規(guī)律是：荷載小時(shí)，表現(xiàn)為彈性；荷載大時(shí)，表現(xiàn)為塑性。溫度高時(shí)，表現(xiàn)為塑性；溫度低時(shí)，表現(xiàn)為彈性。1.2材料的力學(xué)性質(zhì)1.2.2材料的彈性與塑性THANKYOU感謝聆聽，批評(píng)指導(dǎo)建筑材料的基本性質(zhì)BuildingMaterialsandTesting1物理性質(zhì)2力學(xué)性質(zhì)3耐久性基本性質(zhì)表1-1建筑材料的主要性質(zhì)和指標(biāo)建筑材料的基本性質(zhì)物理性質(zhì)與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)三大密度ρ、ρ0、ρ0’密實(shí)度和孔隙率D、P填充率和空隙率D‘、P’與水有關(guān)的性質(zhì)親水性憎水性θ潤(rùn)濕角吸水性W質(zhì)、W體吸濕性W含含水率耐水性K軟軟化系數(shù)抗凍性抗凍等級(jí)抗?jié)B性抗?jié)B等級(jí)與熱有關(guān)的性質(zhì)導(dǎo)熱性λ導(dǎo)熱系數(shù)熱容量C比熱熱脹冷縮（熱膨脹系數(shù)）線膨脹系數(shù)力學(xué)性質(zhì)抗破壞能力強(qiáng)度f（拉壓彎剪）變形表現(xiàn)彈性與塑性

耐久性綜合性質(zhì)抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性、大氣穩(wěn)定性、耐磨性、抗老化性、耐熱性抗凍等級(jí)等03節(jié)PART材料的耐久性

材料在使用過程中，除受到各種外力作用外，還長(zhǎng)期受到周圍環(huán)境和各種自然因素的破壞作用。這些破壞作用一般可分為物理作用、化學(xué)作用及生物作用等。因此，耐久性是一項(xiàng)綜合指標(biāo)，包括抗凍性、抗?jié)B性、耐化學(xué)腐蝕性、抗風(fēng)化性、抗碳化、抗干濕循環(huán)、耐磨性、抗銹蝕、耐熱性、抗紫外線、抗老化性、抗蟲蛀、抗腐朽等。不同的材料著重考慮不同的方面。1.3材料的耐久性

定義：材料的耐久性是指材料在使用條件下，受各種內(nèi)在或外來自然因素及有害介質(zhì)的作用，能不破壞、長(zhǎng)久地保持原有使用性能的性質(zhì)。物理作用：可有干濕變化、溫度變化及凍融變化等。這些作用將使材料發(fā)生體積的脹縮，或?qū)е聝?nèi)部裂縫的擴(kuò)展。時(shí)間長(zhǎng)久之后即會(huì)使材料逐漸破壞。在寒冷地區(qū)，凍融變化對(duì)材料會(huì)起著顯著的破壞作用。在高溫環(huán)境下，

材料要具有耐熱性能。機(jī)械作用：包括使用荷載的持續(xù)作用，交變荷載引起材料

疲勞，沖擊