项目02建筑材料的基本性质.ppt.ppt
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1、项目二 建筑材料的基本性质,学习要求,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.1 材料的组成,材料的化学组成,是指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量。材料的化学组成的不同是导致其性能各异的主要原因。,材料的矿物组成,是指化学元素组成相同,但分子组成形式各异的现象。材料的矿物组成是在其化学组成确定的条件下决定材料性质的主要因素。,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.2 材料的结构,宏观结构,细观结构,微观结构,致密状结构、多孔状结构、微孔状结构、颗粒状结构、纤维状结构、层状结构,材料的细观结构(也称亚微观结构)是指可用光学显微镜观察到的结构。建筑材料的细观结构,只能针对某种具体材料来进行分类
2、研究。例如,混凝土可分为基相、集料相、界面相;木材可分为木纤维、导管髓线、树脂道。,材料的微观结构主要指材料在原子、分子、离子层次上的组织形式。材料的许多性质与其微观结构都有密切关系。建筑材料的微观结构基本上可分为晶体、玻璃体和胶体三类。,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.1 材料的体积,体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的结构状态,如图2-1所示,因而表现出不同的体积。,图2-1 材料的结构状态密实状态;(b)内部有孔隙;(c)内外有孔隙;(d)堆积状态 1闭口孔隙;2开口孔隙;3空隙,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参
3、数,2.1.3.1 材料的体积,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.2 材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度,密度。材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量,可按下式计算,-材料的密度,g/cm3或kg/m3;m-材料的干质量,g或kg;V-材料在绝对密实状态下的体积,cm3或m3,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.2 材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度,表观密度。表观密度是指材料在自然状态下不含开口孔隙时单位体积的质量,可按下式计算,-材料的表观密度,g/cm3或kg/m3;m-材料的干质量,g或
4、kg;-材料的表观体积,cm3或m3。,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.2 材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度,体积密度。体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量,可按下式计算,-材料的体积密度,g/cm3或kg/m3;m-材料的质量,g或kg;-材料的自然体积,cm3或m3。,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.2 材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度,堆积密度。堆积密度是指粉状、颗粒状或纤维材料在堆积状态下单位体积的质量,可按下式计算,-材料的堆积密度,g/cm3或kg/m3;m-材料的质量,g或k
5、g;-材料的堆积体积,cm3或m3。,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.3 材料的密实度和孔隙率,密实度。密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度,用D表示。密实度的计算式如下,亦可用材料的密度和体积密度计算,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.3 材料的密实度和孔隙率,孔隙率。孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率,用P表示。孔隙率的计算式如下,任务2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.3 材料的密实度和孔隙率,表2-1 常用建筑材料的密度、体积密度、堆积密度和孔隙率,任务
6、2.1 材料的组成和结构,2.1.3 材料的结构状态参数,2.1.3.4 材料的填充率和空隙率,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.1 材料的亲水性与憎水性,图2-2 材料的湿润示意图(a)材料的亲水性;(b)材料的憎水性,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.2 材料的吸水性与吸湿性,2.2.2.1 吸水性,质量吸水率,体积吸水率,质量吸水率,%,体积吸水率,%,m2材料在吸水饱和状态下的质量,g;m1材料在绝对干燥状态下的质量,g;,材料所吸收水分的体积,cm3,水的密度,常温下可取1g/cm3,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.2 材料的吸水性与吸湿性,2.2.2.2 吸湿性
7、,材料的含水率,%;,材料吸湿后的质量,g,材料在绝对干燥状态下的质量,g,影响材料吸湿性的因素,除材料本身的化学组成、结构、构造及孔隙外,还与环境的温、湿度有关。材料堆放在工地现场,不断向空气中挥发水分,又同时从空气中吸收水分,其稳定的含水率是达到挥发与吸收动态平衡的一种状态。,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.3 材料的耐水性,材料的软化系数,材料饱水状态下的抗压强度,MPa;,材料干燥状态下的抗压强度,MPa,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.4 材料的抗渗性,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.4 材料的抗渗性2.2.4.1 渗透系数,材料的渗透系数,cm/h,时间t内
8、的渗水总量,cm3,材料垂直于渗水方向的渗水面积,cm2,材料两侧的水压差,cm,渗水时间,h,材料的厚度,cm,材料 的值愈小,则其抗渗能力愈强。工程有部分材料的防水能力就是以渗透系数来表示的,如屋面防水卷材、防水涂料等均采用渗透系数表示。,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.4 材料的抗渗性2.2.4.2 抗渗等级,建筑工程中,为直接反应材料适应环境的(防水)能力,对一些常用材料(如混凝土、砂浆等)的抗渗(防水)能力常以抗渗等级表示。,缺陷,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.5 材料的抗冻性,如抗冻等级为F10的材料,表示材料所能经受的冻融循环次数最多为10次。,任务2.2 材料
9、与水有关的性质,2.2.6 材料的霉变性和腐朽性,材料霉变,材料在潮湿或温暖的气候条件下受到真菌侵蚀,在材料的表面产生绒毛状的或棉花状的,颜色从白色到暗灰色至黑色,有时也会显出蓝绿色、黄绿色或微红色的物质。,任务2.2 材料与水有关的性质,2.2.6 材料的霉变性和腐朽性,材料腐朽,材料在使用过程中受到酸、碱、盐以及真菌等各种腐蚀介质的作用,在材料内部发生一系列的物理、化学变化,使材料逐渐受到损害,性能改变,力学性质降低,严重时会引起整个材料彻底破坏的现象。,任务2.3 材料与热有关的性质,2.3.1 材料的热容性,材料的热容性,是指材料受热时吸收热量或冷却时放出热量的能力,它以材料升温或降温
10、时热量的变化来表示,即热容量,其计算公式为,材料的热容量,kJ,材料的质量,kg,材料受热或冷却前后的温差,K,材料的比热,kJ/(kgK),任务2.3 材料与热有关的性质,2.3.1 材料的热容性,其中比热(C)值是真正反映不同材料间热容性差别的参数。可以在实验室条件下检测材料在温度变化时的热量释放量,再由下式求出,C值的物理意义是质量为1kg的材料,在温度每改变1K时所吸收或放出热量的大小。,任务2.3 材料与热有关的性质,2.3.2 材料的热导性,材料的导热性,是指材料两侧有温差时,材料将热量由温度高的一侧向温度低的一侧传递的能力,也就是传导热的能力。,材料的导热系数,W/(mK),传导
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