Chapter_1 建筑材料的基本性质

建筑BuildingMaterials材料第一节材料的基本性质一、材料的物理性质1、材料的状态参数密度：是指物质单位体积的质量，单位为g/cm3或kg/m3。材料与密度有关的各种体积材料的体积构成孔隙密实部分空隙材料堆放时颗粒间的空隙V——绝对密实的部分的体积V0=V+VK——自然体积V0‘=V+VK+VH——堆积体积材料各种密度指标的比较密度定义材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。计算公式ρ=m/V表观密度（容重）定义材料在自然状态下，单位体积的质量。计算公式ρ0=m/V0堆积密度定义粉状、颗粒状材料在堆积状态下单位体积的质量计算公式ρ0’=m/V0‘★材料的密实度和孔隙率的关系：D+P=1★密实度越大，孔隙率越小，材料越密实。反之亦然。越密实的材料，表观密度越大，强度越高。2、材料的密实度与孔隙率密实度定义材料所占据的自然体积内，被固体物质充满的程度。计算公式D=V/V0×100%＝ρ0/ρ×100%孔隙率定义材料的自然体积内，全部孔隙体积所占的比例。计算公式P=(V0-V)/V0×100%（二）料与水有关的性质1、材料的亲水性和憎水性润湿角(接触角,)：气、固、液三相的交点沿液面切线与液相和固相相接触的方向所成的角。亲水性材料：≤90°的材料。憎水性材料：＞90°的材料。（ａ）亲水性材料（ｂ）憎水性材料2、材料的吸水性和吸湿性吸水性吸湿性定义在水中吸收水分达到饱和的能力在空气中吸收水分的能力吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率衡量指标吸水率（质量吸水率、体积吸水率）含水率公式100%smmmm0100%sVWmmV100%smmmm影响因素材料的吸水性与孔隙大小、状态密切相关。一般，孔隙率越大，吸水率越大。同时，如果材料具有细微而连通的孔隙，其吸水率越大。材料的吸湿性尚与所处环境中空气的湿度及温度有关。3、材料的耐水性、抗渗性、抗冻性耐水性：材料长期处于饱水状态而不发生破坏或强度不显著降低的性质。指标用软化系数（KP）表示：ffKwp工程中通常将KP＞0.85的材料称为耐水材料。抗渗性：材料抵抗压力流体渗透的性质。采用抗渗等级（P）表示.抗渗等级：在标准条件下，材料所能承受的最大水压力。如P8，表示试件能承受高至0.8MPa的水压而不渗透。混凝土抗渗仪习题：某石材在干燥、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、165MPa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。抗冻性用抗冻等级F表示。抗冻等级：抗冻性以试件在冻融后的质量损失和强度损失不超过一定限度（强度下降不大于25％，质量损失不大于5％）时所能经受的冻融循环次数来表示，称为抗冻等级。材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等。抗冻试验箱（三）材料与热有关的性质1、材料的导热性：材料传导热量的能力。导热性用导热系数（λ）表示。材料的导热系数越小，绝热性能越好。同种材料，孔隙率越大，导热系数越小。孔隙率相同时，具有微细孔或封闭孔的材料，导热系数越小。★工程中，混凝土结构采用烧结砖作填充墙，再于砖墙表面采用泡沫塑料材料进行面层处理，可有效增强建筑物的保温隔热效果。（一）材料的强度材料的强度（f）：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。根据材料所受外力的不同，材料的强度可区分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯（折）强度等。PPPPPPPL受压状态受拉状态受剪状态受弯（折）状态二、材料的力学性质FfA（二）材料的硬度和耐磨性硬度是材料表面的坚硬程度。耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。★举例：用于道路、地面、踏步等部位的材料选用须考虑其耐磨性。一般来说，强度高且密实的材料，其硬度较大，耐磨性较好。（四）材料的变形特性1、弹性和塑性弹性和塑性是材料的变形特性。主要是描述材料受力变形的可恢复性。材料受力发生变形，若外力撤除后，变形完全恢复则为弹性；变形不能完全恢复则为塑性。2、脆性与韧性脆性：材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形。韧性：在冲击、振动荷载的作用下，材料可吸收较多的能量产生一定的变形而不破坏的性质。三、材料的耐久性指材料在使用过程中，能抵抗周围各种介质侵蚀而不破坏，也不易失去原有性能的性质。★耐久性是一项综合指标，主要以抗冻性、抗风化性、抗老化性、抗渗性、抗侵蚀性和抗碳化性。耐久性一般用抗冻性表示，当材料的孔隙率较大时，耐久性往往比较差。1．颗粒材料在同等条件下其密度ρ,体积密度ρ0，堆积密度p0’的关系是()。A、pρ0p0’B、pρ0p0’C、pρ0p0’D、pρ0p0’2．同材质的两块材料其表观密度AB，则其密度()。A、ABB、A=BC、ABD、无关3．材料密度的大小主要取决于材料的()。A、化学组成B、孔隙率C、密实度D、形状4．同材质的两块材料其表观密度AB，则其孔隙率()。A、ABB、A=BC、ABD、无关5．同材质的两块材料其表观密度AB，则其吸水率()。A、ABB、A=BC、ABD、无关6．同材质的两块材料其表观密度AB，则其强度()。A、ABB、A=BC、ABD、不一定7．材料的孔隙率P与密实度D的关系是()。A、P=D一1B、D=P-1C、D=1-PD、D=P8．当材料的润湿角()时，称为增水性材料。A、θ90B、θ90C、θ=90D、θ=09．材料在水中吸收水分的性质，称为()性。A、吸水B、吸湿C、饱水D、耐水10．材料在水中吸收水分的能力，用()表示。A、吸水率B、含水率C、饱水率D、饱和系数11．吸水性好的材料，构造状态是()。A、粗大连通孔B、微细连通孔C、粗大封闭孔D、微细封闭孔12．材料在潮湿空气中吸收水分的性质，称为()性。A、吸水B、吸湿C、饱水D、耐水13．材料在潮湿空气中吸收水分的能力，用()表示。A、吸水率B、含水率C、饱水率D、饱和系数14．含水率为5％的湿砂220g，将其干燥后的重量是()。A、109.0B、209.52C、210.0D、210.5215．软化系数是用来表示材料的()性。A、抗渗B、抗冻C、耐水D、耐热16．材料的抗冻性是指材料在标准试验后，()的性质。A、质量损失小于某个值B、强度损失小于某个值C、质量损失和强度损失各小于某个值D、质量和强度均无损失17、孔隙率大的材料，则()。A、强度较高、抗渗性好、导热性好B、强度较高、抗渗性好、导热性差C、强度较低、抗渗性好、导热性差D、强度较低、抗渗性差、导热性差18．硬度大的材料，通常()性能好。A、耐水B、抗渗C、耐磨D、抗冻19．材料耐久性的常规实验是测定材料的()性。A、抗冻性B、抗渗性C、抗碳化性D、抗风化性