材料的基本性质

材料的基本性质实验一、实验目的1、掌握材料密度、体积密度和表观密度的定义和测定方法2、掌握材料吸水率的定义和测定方法3、掌握材料强度的分类和影响因素4、了解混凝土试件荷载-挠度曲线的测定方法及用途二、实验内容1、测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度和质量吸水率。

a测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度：使用设备：案秤（量程6kg，精度50g）；直尺（精度1mm）；干燥箱。

实验步骤：首先，将试件放入105 ℃的干燥箱并干燥至恒重状态，然后冷却至室温并测定质量m；用直尺测量试件的尺寸并计算其体积。

对六面体的试件，需在长、宽、高各个方向测定三处，取其平均值并计算体积V。

材料的体积密度=m/V；单位kg/m3。

(精确至10 kg/m3)b测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的质量吸水率：使用设备：天平；干燥箱。

实验步骤：将试件放入干燥箱在105 ℃的条件下干燥至恒重状态，然后冷却至室温并测定初始质量m0；将试件放入容器并逐次加水，以使得试样中的开放空隙均被水所填充；30分钟后，取出试件，抹去表面水分以使其处于饱和面干状态，称量其质量m1，然后用排水法测出试样的体积V0；使用如下公式计算材料的质量吸水率和体积吸水率(精确至0.01%)：2、观察承压面状态（环箍效应）对混凝土试件抗压强度和破坏状态的影响：测定在不同的加荷速率、试件尺寸和承载面状态下对混凝土试件极限抗压强度得影响。

用加载机在0.5MPa/s以及1.0MPa/s两种加载速率，在直接接触和垫胶片两种不同的承压面接触方式上，对100*100*100、150*150*150、100*100*300三种C30混凝土试件进行加载，观察试件的极限强度以及破坏方式，并分析这些变量对实验结果影响的原因，总结加载混凝土试件的规律经验。

3、用Toni 200kN抗折试验机演示混凝土试件荷载-挠度曲线的测定方法用Toni 200kN抗折试验机演示C30素混凝土、C30轻骨料混凝土、CF30掺入钢纤维的混凝土、C80高强度混凝土进行弯折加载，用计算机绘制不同品质混凝土试件的挠度-荷载曲线，并用日本JSCE - SF4标准分析混凝土的弯曲韧性和弯曲韧性指数，依据混凝土试件挠度-荷载曲线峰值后的面积占曲线总面积的百分比来分析混凝土试样的韧性，并观测强度等级和纤维掺量对混凝土断面形态的影响。

材料基本性质1吸水性与吸湿性：材料在水中通过毛细孔隙吸收水分的性质是吸水性，材料在潮湿空气中吸收水分的性质是吸潮性。

2强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力3亲水性与憎水性：材料与水接触，能被水润湿的性质是亲水性，不能被水润湿是憎水性4脆性材料与韧性材料：材料受外力作用，当外力达到一定限度后，材料突然破坏，但破坏坏时没有明显塑性变形的性质，是脆性材料。

材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大能量，产生较大变形而不至破坏的性质，称材料的韧性。

5耐水性及软化系数：材料长期在饱和水作用下不破坏，同时强度也不显著降低的性质为耐水性6胶体结构：物质以及其微小的颗粒分散在连续相介质中形成的结构7空隙特征：按空隙大小可分：微小空隙，细小空隙，粗大空隙，按常压下水能否进入孔隙中，可分：开口孔隙，闭口孔隙。

开口孔隙中彼此贯通的孔隙是连同孔。

8气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或发展其强度。

如石膏，石灰。

9石灰的熟化：指将生石灰加水，反应生成消石灰的过程。

10石灰的陈伏：为了消除熟石灰中过火石灰颗粒的危害，石灰浆应在储灰坑中静置2周以上再使用，此过程称为陈伏11建筑石膏：将天然二水石膏置于炉窑煅烧，得到& 型结晶的半水石膏，再经磨细，得到白色粉状物称建筑石膏。

12活性混合材料：为改善水泥性能，调节水泥等级的材料。

加入后不仅能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化，并生成水硬性胶凝材料的水化材料。

13水泥的初凝及终凝：自加水时起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间称初凝时间。

自加水起至水泥浆完全失去可塑性为终凝时间。

14水泥的体积安定性：水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。

15硅盐酸水泥：适当成分的生料，（石灰质原料）（黏土质原料）校正原料）烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，并掺入约0~5%的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料。

16级配：指沙子大小不同的颗粒搭配的比例情况。

材料的基本性质材料的基本性质是指材料具有的一些普遍的特性，这些特性影响着材料的使用和性能。

以下是材料的一些基本性质。

1. 密度：密度是材料单位体积的质量，通常以克/立方厘米计算。

不同材料的密度差异很大，如金属材料通常较重，而塑料和泡沫材料通常较轻。

密度会影响材料的重量以及材料所占空间的大小。

2. 强度：强度是材料抵抗外部力量的能力。

不同材料的强度差异很大，大多数金属材料具有高强度，而塑料和木材等材料的强度较低。

强度对材料的耐用性和承载能力非常重要。

3. 刚度：刚度是材料抵抗形变的能力，即材料受力时的弹性恢复能力。

刚度与材料的弹性模量密切相关，刚度越高，材料越不容易发生形变。

金属材料通常具有较高的刚度，而橡胶等弹性材料具有较低的刚度。

4. 耐磨性：材料的耐磨性指的是材料抵抗磨损的能力。

耐磨性是材料在与其他表面摩擦时不容易磨损的特性，对于需要长时间使用的材料，耐磨性非常重要。

5. 导热性：导热性是材料传导热量的能力。

金属材料通常是很好的导热材料，可以快速传导热量，而绝缘材料如塑料则具有较低的导热性。

6. 导电性：导电性是指材料导电的能力。

金属是优秀的导电材料，而塑料等绝缘材料则是不导电的。

导电性对于电子器件等应用非常重要。

7.化学惰性：化学惰性是指材料对化学物质不容易发生化学反应的特性。

化学惰性材料对化学腐蚀和化学反应具有较强的耐受能力。

8. 可加工性：可加工性是指材料经过适当的工艺流程能够制成所需形状和尺寸的能力。

不同材料的可加工性差异很大，金属材料通常是易于加工的，而陶瓷等脆性材料则较难加工。

9. 可塑性：可塑性是指材料具有在外力作用下发生塑性变形的能力，即材料能够被拉伸和压缩而不破裂。

金属材料通常具有较好的可塑性，而脆性材料如玻璃则具有较差的可塑性。

以上是材料的一些基本性质，不同材料在这些性质上的差异也是材料选择和应用的重要依据。

期末复习提纲1、材料的基本性质包括物理性质、力学性质与耐久性。

2、材料的四种含水状态包括完全干燥（烘干）状态、风干（气干）状态、饱和面干（表干）状态、潮湿（湿润）状态。

3、材料的亲水性和憎水性以润湿角θ 来判定，当θ≤90° 时为亲水性，90°<θ <180° 时为憎水性。

4、材料在潮湿空气中吸收空气中水分的性质称为材料的吸湿性。

5、材料的软化系数在0 ~ 1之间波动，轻微受潮或受水浸泡的次要建筑物需选用K软>0.75的材料，用于长期受水浸泡或处于潮湿环境中的材料，若其处于重要结构，则需选用K软>0.85的材料。

6、材料的冻融循环通常指采用-15°C 温度冻结后，再在20°C 的水中融化的过程。

7、对经常受压力水作用的工程所用材料及防水材料应进行抗渗性检验。

8、材料的导热系数越大，导热性越好，保温隔热效果越差。

9、热容量是形容材料加热时吸收热，冷却时放出热量的性质。

10、耐热性的研究包含（1）受热变质、（2）受热变形。

材料耐燃性按耐火要求规定分为非燃烧材料、难燃烧材料、燃烧材料三大类。

11、材料的力学性质包括强度、弹性、塑性、冲击韧性、脆性。

12、材料的强度大小可根据强度值大小，划分为若干标号或强度等级，强度的单位是N/mm 2或MPa 。

13、弹性的特点是外力和变形成正比例关系。

14、材料在外力作用下产生变形，当外力撤去后，仍保持变形后的形状和大小并且不产生裂缝的性质称为塑性。

15、脆性材料的特点是塑性变形小，抗压强度远大于抗拉强度。

16、材料抵抗冲击振动作用能够承受较大变形而不发生突发性破坏的性质称为材料的冲击韧性或韧性。

17、过火石灰的特点煅烧温度过高，CaO结构致密。

处理方法是陈伏。

18、欠火石灰的特点煅烧温度过低，CaCO3未完全分解。

处理方法是废渣排除。

19、石灰陈伏目的是为了保证过火石灰完全熟化。

陈伏时间要求两周以上。