建筑材料电子教案第1章 材料基本性质
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建筑材料电子教案第一章:建筑材料概述教学目标:1. 了解建筑材料的定义和分类。
2. 掌握建筑材料在建筑工程中的重要性。
3. 熟悉常见建筑材料的性质和用途。
教学内容:1. 建筑材料的定义和分类。
2. 建筑材料在建筑工程中的作用。
3. 常见建筑材料的性质和用途。
教学活动:1. 引入建筑材料的概念,引导学生思考建筑材料在建筑工程中的重要性。
2. 讲解建筑材料的分类,并通过图片或实物展示各种建筑材料。
3. 分析常见建筑材料的性质和用途,结合实际案例进行讲解。
作业与练习:1. 学生课后总结所学的建筑材料及其性质和用途。
2. 学生通过观察身边的建筑,记录所使用的建筑材料。
第二章:混凝土教学目标:1. 了解混凝土的定义和分类。
2. 掌握混凝土的组成和制备方法。
3. 熟悉混凝土的性质和应用。
教学内容:1. 混凝土的定义和分类。
2. 混凝土的组成和制备方法。
3. 混凝土的性质和应用。
教学活动:1. 引入混凝土的概念,引导学生了解混凝土在建筑工程中的广泛应用。
2. 讲解混凝土的组成和制备方法,通过实验或视频演示混凝土的制作过程。
3. 分析混凝土的性质和应用,结合实际案例进行讲解。
作业与练习:1. 学生课后总结所学的混凝土制备方法和应用。
2. 学生通过观察身边的混凝土结构,记录其特点和用途。
第三章:钢材教学目标:1. 了解钢材的定义和分类。
2. 掌握钢材的性质和用途。
3. 熟悉钢材在建筑工程中的应用。
教学内容:1. 钢材的定义和分类。
2. 钢材的性质和用途。
3. 钢材在建筑工程中的应用。
教学活动:1. 引入钢材的概念,引导学生了解钢材在建筑工程中的重要性。
2. 讲解钢材的性质和用途,通过实验或实物展示钢材的特点。
3. 分析钢材在建筑工程中的应用,结合实际案例进行讲解。
作业与练习:1. 学生课后总结所学的钢材性质和用途。
2. 学生通过观察身边的钢结构,记录其特点和应用。
第四章:木材教学目标:1. 了解木材的定义和分类。
建筑材料电子教案第一章:建筑材料的概述1.1 教学目标让学生了解建筑材料的基本概念和分类。
让学生了解建筑材料在建筑工程中的重要性。
1.2 教学内容建筑材料的定义和分类。
建筑材料的性质和用途。
1.3 教学方法采用讲授法,讲解建筑材料的基本概念和分类。
采用案例分析法,分析建筑材料在实际建筑工程中的应用。
1.4 教学评估通过课堂讨论,评估学生对建筑材料的理解程度。
通过案例分析,评估学生对建筑材料应用的掌握程度。
第二章:混凝土2.1 教学目标让学生了解混凝土的基本概念、组成和性质。
让学生了解混凝土的施工工艺和质量控制。
2.2 教学内容混凝土的定义和组成。
混凝土的性质和分类。
混凝土的施工工艺和质量控制。
2.3 教学方法采用讲授法,讲解混凝土的基本概念和性质。
采用现场演示法,展示混凝土的施工工艺。
采用案例分析法,分析混凝土质量控制的重要性。
2.4 教学评估通过课堂讨论,评估学生对混凝土的理解程度。
通过现场演示和案例分析,评估学生对混凝土施工工艺和质量控制的掌握程度。
第三章:钢材3.1 教学目标让学生了解钢材的基本概念、分类和性质。
让学生了解钢材在建筑工程中的应用和施工要求。
3.2 教学内容钢材的定义和分类。
钢材的性质和用途。
钢材在建筑工程中的应用和施工要求。
3.3 教学方法采用讲授法,讲解钢材的基本概念和性质。
采用现场演示法,展示钢材的施工要求。
采用案例分析法,分析钢材在建筑工程中的应用。
3.4 教学评估通过课堂讨论,评估学生对钢材的理解程度。
通过现场演示和案例分析,评估学生对钢材施工要求的掌握程度。
第四章:木材4.1 教学目标让学生了解木材的基本概念、分类和性质。
让学生了解木材在建筑工程中的应用和施工要求。
4.2 教学内容木材的定义和分类。
木材的性质和用途。
木材在建筑工程中的应用和施工要求。
4.3 教学方法采用讲授法,讲解木材的基本概念和性质。
采用现场演示法,展示木材的施工要求。
采用案例分析法,分析木材在建筑工程中的应用。
建筑材料》课程教案第一章:建筑材料的概述一、教学目标1. 理解建筑材料的概念和分类。
2. 掌握建筑材料的基本性质和用途。
3. 了解建筑材料的发展趋势和可持续发展。
二、教学内容1. 建筑材料的定义和分类。
2. 建筑材料的基本性质:物理性质、化学性质和力学性质。
3. 建筑材料的用途和选择。
4. 建筑材料的发展趋势和可持续发展。
三、教学方法1. 讲授:讲解建筑材料的基本概念、性质和用途。
2. 案例分析:分析具体的建筑材料实例,让学生更好地理解建筑材料的实际应用。
四、教学评估1. 课堂提问:检查学生对建筑材料概念和分类的理解。
2. 课后作业:要求学生分析某个建筑材料的性质和用途,加深对建筑材料的认识。
第二章:混凝土一、教学目标1. 理解混凝土的组成和制作过程。
2. 掌握混凝土的性质和应用。
3. 了解混凝土的施工技术和质量控制。
二、教学内容1. 混凝土的组成:水泥、砂、石子、水等。
2. 混凝土的制作过程:搅拌、运输、浇筑、养护等。
3. 混凝土的性质:强度、耐久性、工作性等。
4. 混凝土的应用:楼板、柱、墙等结构。
5. 混凝土的施工技术和质量控制:模板、钢筋、混凝土浇筑等。
三、教学方法1. 讲授:讲解混凝土的组成、制作过程和性质。
2. 实验演示:观察混凝土的制作过程和性质实验。
3. 案例分析:分析具体的混凝土结构实例,了解混凝土的应用。
四、教学评估1. 课堂提问:检查学生对混凝土组成的理解。
3. 课后作业:要求学生分析某个混凝土结构的设计和施工,加深对混凝土的认识。
第三章:钢材一、教学目标1. 理解钢材的概念和分类。
2. 掌握钢材的性质和应用。
3. 了解钢材的连接和焊接技术。
二、教学内容1. 钢材的概念和分类:碳素钢、合金钢等。
2. 钢材的性质:强度、塑性、韧性、硬度等。
3. 钢材的应用:梁、柱、钢筋等结构。
4. 钢材的连接:焊接、螺栓连接等。
5. 钢材的焊接技术:焊接方法、焊接材料等。
三、教学方法1. 讲授:讲解钢材的概念、分类和性质。
教案头绪论学习目标:掌握材料的技术标准,掌握建筑材料的分类和学习方法.了解材料的开展历史和在国民经济中的地位.教学重点:1、掌握材料的技术标准.2、建筑材料的分类和学习方法教学难点:材料的技术标准教学和方法:教师讲授,课堂讨论,多媒体教学1.建筑材料的分类用于土建工程的材料总称为建筑材料或土木工程材料.1.1按化学成分分类:无机材料:金属材料:黑色金属材料——钢、铁有色金属材料——铝、铜、合金非金属材料:天然石材——某某石、花岗石陶瓷和玻璃——砖、瓦、卫生陶瓷、玻璃无机胶凝材料——石灰、石膏、水玻璃、水泥、砂浆、混凝土有机材料:木材、沥青、塑料、涂料、油漆复合材料:金属与非金属复合——钢筋混凝土、钢纤维混凝土有机与无机复合——玻璃钢、沥青混凝土、聚合物混凝土1.2按用途分类结构材料:砖、石材、砌块、钢材、混凝土防水材料:沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙烯胶泥饰面材料:墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土吸音材料:多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀珍珠岩绝热材料: 塑料、橡胶、泡沫混凝土卫生工程材料:金属管道、塑料、陶瓷2.建筑材料的开展历史随生产力开展而开展原始时代——天然材料:木材、岩石、竹、粘土石器、铁器时代——金字塔〔2000-3000 BC>:石材、石灰、石膏万里长城〔200 BC>:条石、大砖、石灰砂浆布达拉宫:石材、石灰砂浆罗马圆形剧场〔70-80 AC>:石材、石灰砂浆18世纪中叶——钢材、水泥<J.Aspdin,1824〕19世纪——钢筋混凝土〔1890-1892〕;中国,189820世纪——预应力混凝土、高分子材料中国,1956,乌江江界河大桥桁式组合拱桥21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材3.建筑材料在国民经济中的地位和作用3.1建筑材料是开展建筑业的物质根底材料费用一般占建筑工程总造价的50-70%3.2必须恰当选择和合理使用原材料材料质量的优劣,配制是否合理,选用是否恰当直接影响建筑工程质量.3.3开展绿色建材大力开展和推广应用干抹砂浆、预拌混凝土等水泥深加工制品.开发集结构、保温、装饰为一体的内外墙复合板材.4.建筑材料课程的作用、任务和学习方法4.1作用为后续课程的学习提供必要的知识为今后从事专业技术工作时,合理选择和使用建筑材料打下根底4.2任务了解材料在建筑物上所起的作用和要求了解常用材料的生产、成分和构造掌握常用材料的技术性质, 以与影响材料性质的主要因素与其相互关系掌握常用材料的标准,熟悉其分类、分等和规格熟悉常用材料的测试仪器,掌握测试方法和技术.掌握常用材料的选用原如此和方法.掌握工地配置材料的配置原理与方法,了解材料的施工须知事项3.学习方法3.1 重点掌握材料的根本理论、根本知识、根本性质3.2 学习掌握材料的技术标准:国家标准、行业标准、地方标准、企业标准GB-国家标准GBJ-建筑工程国家标准JGJ-建设部行业标准JC-国家建材局行业标准YB-冶金部行业标准JTJ-交通部行业标准SD-水电行业标准ZB-国家级专业标准3.3 重视学好实验学习常用建筑材料的检验方法——合格性判断和验收.对实验数据、试验结果进展分析判别,培养从事科学研究的能力.教案头第一章 建筑材料的根本性质学习目标:掌握密度、表观密度以与堆积密度之间的区别掌握孔隙率与孔的形状对材料性能的影响.掌握与水有关的性质.了解材料的热工性质 教学重点:掌握密度、表观密度以与堆积密度之间的区别 掌握孔隙率与孔的形状对材料性能的影响. 掌握与水有关的性质教学难点:材料的密度表观密度与堆积密度之间区别 教学和方法:教师讲授,课堂讨论,多媒体教学1.1材料的物理性质1.1.1材料与质量有关的性质几种密度:密度、表观密度、堆积密度1.固体〔实体〕2.闭口孔隙3.开口孔隙 1〕密度 :材料在绝对密实状态下,单位实体体积的干质量. 〔不包括开口和闭口孔隙体积〕 2〕表观密度 :材料单位表观体积〔闭口孔隙+开口孔隙+实体〕的干质量.两种密度异同:m 为材料的烘干质量; 体积不同,为实体体积,表观体积. 密度 表观密度〔3〕堆积密度 :散粒状材料在自然状态下单位堆积体积〔开口+闭口+实体+空隙〕的质量. 反映散粒堆积的严密〔压实〕程度与可能的堆放空间思考:KB V V V m V m ++==00ρ颗粒材料的密度为ρ,表观密度为ρ0,堆积密度ρ0 ‘,如此三种密度的关系? 4.孔隙率和空隙率孔隙的特征〔1〕按孔隙尺寸大小,可把孔隙分为微孔、细孔和大孔三种 〔2〕按孔隙之间是否相互贯穿,把孔隙分为孤立孔、连通孔. 〔3〕按孔隙与外界之间是否连通,把孔隙分为开口孔、封闭孔. 孔隙对材料的影响:〔1〕孔隙的多少〔孔隙率〕 〔2〕孔隙的特征 5.孔隙率和密实度孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料总体积的百分率. ▲孔隙率密实度是指材料的体积被固体物质充实的程度. 6.空隙率与填充率 ——散粒状材料 空隙率是指散粒材料堆积体积中,颗粒间空隙体积占总体积的百分率.空隙率 填充率是指散粒材料堆积体积中,颗粒填充的程度. 填充度材料与水有关的性质建筑材料的亲水性和憎水性在建筑工程中有实际意义?1.建筑材料的亲水性在建筑工程中,可以帮助其他材料增强水的融合,比如,在混凝土的添加剂里有种称为减水剂的,它就可以帮助增强混凝土的和易性,减少水,配置同样的强度的混凝土,以减少水泥量.2.同样,材料的憎水性也可以利用其憎水性能,在建筑工程中起重要作用.比如,在防水材料中经常用的具有憎水性的材料,如沥青等等 1. 材料的亲水性与憎水性湿润边角:在材料、水和空气的三向交叉点处沿水滴外表做切线,此切线与材料和水接触面的夹角θ ,称为湿润边角.亲水性材料:润湿角θ≤90°〔表现为亲水性〕水分子间内聚力<水分子与材料分子间吸引力 憎水性材料:润湿角θ>90°〔表现为憎水性〕水分子间内聚力>水分子与材料分子间吸引力 2. 材料的吸水性与吸湿性<1> 吸水性:材料在水中能吸收水分的性质——饱水状态〔吸水饱和〕 质量吸水率:材料饱水状态,所吸水分质量占干质量的百分率 体积吸水率:材料饱水状态,所吸收水分体积占干体积百分率思考:材料的孔隙率越大,吸水率越大,对?材料的吸水性不仅与材料的亲水性或憎水性有关,而且与孔隙率的大小和孔隙特征有关.对于孔特征相近的材料,一般孔隙率越大,吸水性也越强.具有粗大孔隙的材料,虽然水分容易渗入,但仅能润湿孔壁外表而不易在孔内存留,因而吸水率不高;密实材料以与仅有封闭孔隙的材料是不吸水的,开口细微连通且孔隙率大,吸水性强.〔2〕吸湿性:材料在潮湿空气中吸收水分的性质 ——自然状态含水率:自然状态,材料所含水分质量占其干质量的百分率 有一块砖重2625g,其含水率为5% ,该湿砖所含水量为多少? 解:%100)1(%100%100000⨯-=⨯-=⨯=ρρV V V P 总体积孔隙体积%100)1(%100%1000''00'0'⨯-=⨯-=⨯=ρρV V V p 堆积体积空隙体积吸水率与含水率的异同?材料的吸水率反映了材料在标准测试方法之下吸收水分的能力的大小,是恒值.材料的含水率反映材料在自然状态下含水的状态,不一定已经达到吸水饱和,当材料与空气湿度达到平衡时就不在吸收空气中水分,此时含水率称为平衡含水率.是变值. 3.材料的耐水性材料长期在水的作用下既不破坏,强度又不显著降低的性质称为耐久性.指标:软化系数fb ——材料饱水状态抗压强度,MPa fg ——材料枯燥状态抗压强度,MPa原因:随含水量增加,减弱其内部结合力,导致强度下降.KR 的X 围在0~1之间. KR>0.85,称为耐水材料. 例: 耐水性不正确的[ ]. A 、有孔材料的耐水性用软化系数表示 B 、材料的软化系数在0~1之间波动C 、软化系数大于0.80的材关于料称为耐水材料.D 、软化系数小于0.80的材料称为耐水材料.E 、软化系数越大,材料吸水饱和后强度降低越多,耐水性越差例: 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165 MPa,求该石材的软化系数,并判断该石材可否用于水下工程. 解该石材的软化系数为: 由于该石材的软化系数为0.93,大于0.85,故该石材可用于水下工程.4.材料的抗渗性——抵抗压力水渗透的性质〔1〕渗透系数渗透系数:Ks 的意义:抗渗系数越小,明确抗渗性能越好. 〔2〕抗渗等级:抗渗等级越高,其抗渗性越好. 指石料、砼或砂浆所能承受的最大水压力.如:最大承水压力为0.2MPa,表示为P2,另有P4、P6 、P8、P10… 5. 材料的抗冻性——材料饱水状态下,能经受屡次冻融交替作用,既不破坏,强度又不显著降低的性质. 抗冻等级:能经受冻融循环的最大次数, 记为F50、F100、F200、F300 … 材料的抗冻性用抗冻等级表示.抗冻等级:以规定的试件,在规定试验条件下,测得其强度降低不超过规定值,并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次数.用符号F n 表示,其中n 即为最大冻融循环次数,如F 25、F 50等.gbRf f K =AtHQd K S =93.0178165===g b R f f K材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等,分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环.如混凝土抗冻等级F15是指所能承受的最大冻融次数是15次<在-15℃的温度冻结后,再在20 ℃的水中融化,为一次冻融循环>,这时强度损失率不超过25%,质量损失不超过5%.思考:孔隙率越大,材料的抗冻性是否越差?材料的孔隙包括开口孔隙和闭口孔隙两种,材料的孔隙率如此是开口孔隙率和闭口孔隙率之和.材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致.进入孔隙的水越多,材料的抗冻性越差.水较难进入材料的闭口孔隙中.假如材料的孔隙主要是闭口孔隙,即使材料的孔隙率大,进入材料内部的水分也不会很多.在这样的情况下,材料的抗冻性不会差.材料的抗冻性与材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱和程度有关.材料抗冻等级的选择,是根据结构物的种类、使用条件、气候条件等来决定的.混凝土抗冻等级D15号中的15是指< >.A.承受冻融的最大次数为15次B.冻结后在15~C的水中融化C.最大冻融次数后强度损失率不超过15%D.最大冻融次数后质量损失率不超过15%教案头第一章建筑材料的根本性质学习目标:掌握材料与热有关的性质的概念与表示方法,并熟练运用.了解材料的声学性能、光学性能.教学重点:掌握材料与热有关的性质的概念与表示方法,并熟练运用.教学难点:材料与热有关的性质教学和方法:教师讲授,课堂讨论,多媒体教学材料与热有关的性质导热性、热容量与比热、耐热性和耐火性1.导热性导热性是指材料传导热量的能力.用导热系数来表示.材料的导热系数越小,表示其绝热性能越好.通常气体的导热系数<液体的导热系数<固体的导热系数2.热容量热容量是指材料在温度变化时吸收或放出热量的能力.其大小用比热容来表示.比热容的大小直接影响建筑内部空间的温度变化率.设计过程中选用导热系数较小而热容量较大的材料,有利于保持建筑物室内温度的稳定性. 思考:某工程顶层欲加保温层,以下两图为两种材料的剖面,请问选择何种材料?答:保温层的目的是较少外界温度变化对住户的影响,材料保温性能的主要描述指标为导热系数和热容量,其中导热系数越小越好.观察两种材料的剖面,可见A材料为多孔结构,B材料为密实结构,多孔材料的导热系数较小,适于作保温层材料.3.耐热性和耐火性材料的声学性能1.吸声性2.隔声性材料的光学性能1. 透光率2. 光泽度教案头第一章建筑材料的根本性质学习目标:掌握材料的力学性质,能够运用强度、比强度等公式进展应用计算.了解弹性、塑性、脆性、韧性、硬度、耐磨性的根本概念.教学重点:材料的力学性质,能够运用强度、比强度等公式进展实际应用计算.教学难点:运用强度、比强度等公式进展实际应用计算.教学和方法:教师讲授,课堂讨论,多媒体教学材料的力学性质:指材料在外力作用下所引起的变化的性质.其对建筑物的正常、安全与有效使用是至关重要的.材料的强度、强度等级与比强度强度<Strength> ——材料抵抗外力破坏的能力1.几种强度:材料受力动画〔1〕抗压强度、抗拉强度、抗剪强度抗压强度、抗拉强度、抗剪强度表示公式〔MPa〕F——破坏时的最大荷载,NA——受力截面面积,mm2〔2〕抗弯强度〔抗折强度〕〔对于矩形断面和条形断面〕2.强度等级:不同材料,强度等级有不同的划分方法,具体划分在各章分讲.3.比强度——指材料强度与其表观密度之比.意义:反映材料轻质高强的指标.值越大,材料越轻质高强4.影响材料强度的因素:材料的组成材料分子结合力存在缺陷孔隙率增加强度降低含水率增加强度降低温度强度降低试件尺寸大强度降低加荷速度快强度降低等《工程实例分析》〔1〕测试强度与加荷速度人们在测试混凝土等材料的强度时可观察到,同一试件,加荷速度过快,所测值偏高.请分析原因.原因分析:材料的强度除与其组成结构有关外,还与其测试条件有关,包括加荷速度、温度、试件大小和形状等.当加荷速度较快时,荷载的增长大于材料变形速度 ,测出的数值就会偏高.为此,在材料的强度测试中,一般都规定其加荷速度X围.<2> 砖浸水后强度下降某地发生历史罕见的洪水.洪水退后,许多砖房倒塌,其砌筑用的砖多为未烧透的多孔的红砖.请分析原因.原因分析:红砖没有烧透,砖内开口孔隙率大,吸水率高.吸水后,红砖强度下降,特别是当有水进入砖内时,未烧透的粘土遇水分散,强度下降更大,不能承受房屋的重量,从而导致房屋倒塌.材料的弹性与塑性1.弹性:外力作用产生变形,外力取消变形完全恢复.可恢复的材料变形称为弹性变形——可逆变形.指标:弹性模量〔常数〕意义:E表示材料抵抗变形的指标,E值越大,材料越不易变形,即抵抗变形的能力越强.弹性材料:具有弹性的材料.塑性变形2.塑性——外力作用产生变形,外力取消变形不能恢复.外力作用下产生变形,外力取消后,仍保持变形后的形状和尺寸,并且不产生裂纹的性质.材料不能恢复的残留变形称为塑性变形——不可逆变形〔永久变形〕.塑性材料:具有塑性的材料.完全的弹性材料或塑性材料是很少的.1〕有的材料在应力水平较低时,变形特征主要表现为弹性,而应力水平较高时,主要为塑性.例如钢材.2〕有的材料受力后,弹塑性变形同时产生,取消外力,弹性变形可以恢复,塑性变形不能恢复.材料的脆性与韧性1.脆性——材料受外力达到一定程度后突然破坏,破坏时无明显的塑性变形的性质.脆性材料:石、砖、混凝土、陶瓷、玻璃、砂浆等.2.韧性——在冲击外力和震动荷载作用下,材料能吸收大量的能量,产生一定变形而不致破坏的性质.韧性材料:低碳钢、木材、玻璃钢等.材料的硬度和耐磨性〔了解性内容〕1.硬度——抵抗外物压入或刻划的能力.可采用:摩氏硬度〔石料、陶瓷等〕;布氏、洛氏硬度〔金属材料〕.特点:硬度高,耐磨性强,但不易加工.2.耐磨性——材料外表抵抗磨损的能力.〔路面材料要求〕1.3 材料的耐久性材料在各种环境因素作用下,在长期使用过程中保持其性能稳定的性质.环境因素是多种多样的,有物理 <如温度、湿度、机械力等>、化学<大气、光、酸、碱、盐等作用>以与生物<细菌、昆虫等>等方面的作用.耐久性是一个综合性能,包括抵抗上述各类因素的长期作用.耐久性主要包括:渗透性抗冻性抗腐蚀性抗碳化性抗侵蚀性抗骨料反响教案头第一章建筑材料的根本性质学习目标:掌握建筑材料物理性质和力学性质有关的应用计算.教学重点:建筑材料物理性质和力学性质有关的应用计算.教学难点:体积关系和密度关系.教学和方法:教师讲授,课堂讨论,多媒体教学计算:1、与体积有关的计算;2、与密度有关的计算;3、与水有关的性质参数计算,并选材;4、与强度有关的计算作业:习题9、10、11教案头第二章天然石材学习目标:了解天然石材的形成,掌握天然石材的分类与特性------岩浆岩、沉积岩、变质岩.理解天然石材的技术性质.掌握天然板材的应用.教学重点:造岩矿物的概念、性质岩石的种类与性质常用石材与其规格教学难点:造岩矿物的概念、性质教学和方法:教师讲授,课堂讨论,多媒体教学2.1 岩石的根本知识岩石:是矿物的集合体,组成岩石的矿物称为造岩矿物.造岩矿物:是具有一定化学成分和一定结构特征的天然化合物和单质的总称.由单矿物组成的岩石叫单矿岩,如白色某某石,它是由方解石或白云石组成.由两种或两种以上的矿物组成的岩石叫多矿岩〔又称复矿岩〕,如花岗岩,它是由长石、石英、云母与某些暗色矿物组成.自然界中的岩石大多以多矿岩形式存在.岩石按地质形成条件不同,通常可分为三大类,即岩浆岩、沉积岩和变质岩.2.1.1密度、表观密度、堆积密度岩浆岩又称火成岩,它是因地壳变动,熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成.岩浆岩是组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的89%.岩浆岩根据岩浆冷却条件的不同,又分为深成岩、喷出岩和火山岩..1 深成岩深成岩是岩浆在地表深处受上部覆盖层的压力作用,缓慢冷却而形成的岩石. 其特点是结晶完全、晶粒明显可辨、构造致密、表观密度大、抗压强度高、吸水率小、抗冻与耐久性好.花岗岩属于深层岩花岗岩在地表分布很广泛,是人类最早发现和利用的天然岩石之一.在世界各地有许多古代开发利用花岗岩的遗迹,如4000多年前古埃与人建造的金字塔、古希腊的神庙、古罗马的斗兽场等.花岗岩主要成分是长石和石英.花岗岩质地坚硬,结构致密,孔隙率和吸水率小,抗冻性好,难被酸碱或风化作用侵蚀,使用年限为75~200年.常被用于建筑物的材料.花岗岩〔Granite〕的语源是拉丁文的granum,意思是谷粒或颗粒.因为花岗岩是深成岩,常能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒,因而得名.而汉字名词花岗岩如此是由日本人翻译而来.花形容这种岩石有美丽的斑纹,刚或岗如此表示这种岩石很坚硬.花岗岩石约有300多种 ..2 喷出岩喷出岩是岩浆喷出地表冷凝而成.由于冷却较快,大局部结晶不完全呈细小结晶状.当喷出岩形成较厚岩层时,接近深层岩;形成较薄岩层时,呈多孔构造,接近火山岩.建筑中用到的喷出岩有武岩、辉绿岩等.武岩和辉绿岩可作为耐酸和耐热材料,还是生产铸石和岩棉的原料..3 火山岩火山岩是火山爆发时,岩浆被喷到空中急速冷却而形成的多孔散粒状岩石,多呈玻璃质结构,有较高的化学活性.如火山灰、浮石等.火山灰可用作生产水泥时的混合材料.浮石是配制轻混凝土的一种天然轻骨料.2.1.2沉积岩沉积岩又称水成岩.沉积岩是由原来的母岩风化后,经过搬运、沉积等作用形成的岩石.沉积岩虽仅占地壳总质量的5%,但在地球上分布极广,约占地壳外表积的75%,加之藏于离地表不太深处,易于开采.与火成岩相比,其特性是:结构致密性较差,密度较小,大都成层状结构,孔隙率与吸水率均较大,强度较低,耐久性也较差.根据生成条件,沉积岩分为以下三类:机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩..1 机械沉积岩机械沉积岩是岩石风化破碎以后又经风、雨、河流与冰川等搬运、沉积、重新压实或胶结作用,在地表或距地表不太深处形成的岩石,主要有砂岩和页岩.砂岩是由砂粒经胶结而成.由于胶结结构和致密程度的不同,性能差异很大.页岩由粘土沉积而成,呈页片状,强度低、耐水性差,不能直接用作建筑材料..2 化学沉积岩化学沉积岩是岩石中的矿物溶于水后,经聚积、沉积而成的岩石,如石膏、白云岩、菱镁矿、石灰岩等.石膏的化学成分为CaSO4·2H2O,是烧制建筑石膏和生产水泥的原料.白云岩的主要成分是白云石CaCO3·MgCO3,其性能接近于石灰岩.菱镁矿的化学成分为MgCO3,是生产耐火材料的原料.石灰岩的主要成分为方解石<CaCO3>,常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石、含铁矿物和粘土等.构造疏松的石灰石用作生产石灰和水泥的原材料.构造致密的石灰石可作混凝土集料,非常致密的可作饰面装饰材料..3生物沉积岩生物沉积岩是海生动植物的遗骸,经分解、分选、沉积而成的岩石.如硅藻土等.硅藻土是由硅藻的细胞壁沉积而成.富含无定形SiO2、浅黄色或浅灰色、质软而轻,多孔,易磨成粉末,有极强的吸水性.硅藻土涂料添加剂产品,具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点 ..变质岩变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩,经过地壳内部高温、高压等变化作用后而形成的岩石.沉积岩变质后,性能变好,结构变得致密,坚实耐久;例如某某石——石灰岩、白云岩;石英岩:砂岩变质而成.岩浆岩变质后,性质反而变差,例如片麻岩——花岗岩.某某岩也称某某石,是由石灰岩、白云岩经变质而成的具有细晶结构的致密岩石.某某岩在我国分布广泛,而以某某某某最负盛名.某某岩质地密实但硬度不高,易于加工,可用于石雕或磨光成镜面.纯某某岩为白色,如汉白玉.假如含有不同杂质呈灰色、黄色、玫瑰色、粉红色、红色、绿色、黑色等多种色彩和花纹,是高级装饰材料.历时22年之久建造的世界上堪称奇迹的白色某某石陵墓——泰姬陵,全部用纯白色某某石建筑,用玻璃、玛瑙镶嵌,绚丽夺目、美丽无比.2.2常用建筑石材常用的天然石材岩石按地质形成条件分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类,它们具有显著不同的结构、构造和性质.岩浆岩岩浆岩由地壳内部熔融岩浆上升冷却而成,又称火成岩.岩浆在地表深处缓慢冷却结晶而成的岩石称为深成岩,其结构致密,晶粒粗大,体积密度大,抗压强度高,吸水性小,耐久性高.建筑中常用的有花岗岩、正长岩、辉长岩、闪长岩等属于深成岩.沉积岩地表的各种岩石在外力地质作用下经风化、搬运、沉积成岩作用<压固、胶结、重结晶等>,在地表或地表不太深处形成的岩石,又称水成岩.沉积岩的主要特征是呈层状构造,各层岩石的成分、构造、颜色、性能均不同,且为各向异性.与深成岩、火成岩相比,沉积岩的体积密度小,孔隙率和吸水率较大,强度和耐久性较低.变质岩质岩是岩石由于岩浆等的活动<主要为高温、高湿、压力等>发生再结晶,使它们的矿物成分、结构、构造以至化学组某某发生改变而形成的岩石.建筑石材的常用规格毛石毛石<又称片石或块石>是由爆破直接获得的石块.依据其平整程度又分为乱毛石和平毛石两类.乱毛石形状不规如此,一般在一个方向的尺寸达300-400mm,质量为20-30 kg,其中部厚度一般不宜小于150 mm.乱毛石主要用来砌筑根底、勒角、墙身、堤坝、挡土墙壁等,也可作毛石混凝土的骨料.平毛石由乱毛石略经加工而成,形状较乱毛石整齐,其形状根本上有六个面,但外表粗糙,中部厚度不小于200 mm.常用于砌筑根底、墙身、勒角、桥墩、涵洞等石的抗压强度取决于其母岩的抗压强度,它以三个边长为70 mm的立方体试块的抗压强度的平均值表示.根据抗压强度的大小,石材共分为九个强度等级:MU100, MU80,MU60 , MU50 , MU40 , MU30 , MU20 , MUlS , MU10.抗压试件也可采用表2-3所列各种边长的立方体,但对其试验结果要乘以相应的换算系数予以校正.。
《建筑材料电子教案》课件第一章:建筑材料的概述1.1 教学目标:了解建筑材料的定义、分类和重要性。
1.2 教学内容:1.2.1 建筑材料的定义:建筑材料是指在建筑过程中使用的各种物质材料。
1.2.2 建筑材料的分类:按照材料性质可分为无机材料、有机材料和复合材料。
1.2.3 建筑材料的重要性:建筑材料是建筑物的基本组成部分,其质量直接影响到建筑物的安全、舒适和美观。
1.3 教学方法:采用多媒体课件展示各种建筑材料,引导学生了解建筑材料的定义、分类和重要性。
1.4 教学评估:通过课堂问答和小组讨论,检查学生对建筑材料的理解程度。
第二章:混凝土2.1 教学目标:了解混凝土的定义、分类和性质。
2.2 教学内容:2.2.1 混凝土的定义:混凝土是由水泥、砂、石子等材料按一定比例混合而成的建筑材料。
2.2.2 混凝土的分类:按照掺合料的不同,可分为普通混凝土、预制混凝土和特种混凝土等。
通过图片和实物展示,让学生了解混凝土的定义、分类和性质。
2.4 教学评估:通过课堂问答和小组讨论,检查学生对混凝土的理解程度。
第三章:钢材3.1 教学目标:了解钢材的定义、分类和性质。
3.2 教学内容:3.2.1 钢材的定义:钢材是铁的合金,主要由铁和碳组成。
3.2.2 钢材的分类:按照碳含量的不同,可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢等。
3.3 教学方法:通过图片和实物展示,让学生了解钢材的定义、分类和性质。
3.4 教学评估:通过课堂问答和小组讨论,检查学生对钢材的理解程度。
第四章:木材4.1 教学目标:了解木材的定义、分类和性质。
4.2 教学内容:4.2.1 木材的定义:木材是树木的干部分,用于建筑和其他用途。
4.2.2 木材的分类:按照树种的不同,可分为硬木和软木。
4.3 教学方法:通过图片和实物展示,让学生了解木材的定义、分类和性质。
通过课堂问答和小组讨论,检查学生对木材的理解程度。
第五章:玻璃5.1 教学目标:了解玻璃的定义、分类和性质。
第1章 材料的基本性能本章学习目标● 掌握材料的基本物理性质及物性参数对材料的物理性质、力学性能、耐久性的影响。
● 熟悉与各种物理过程相关的材料的性质、与热有关的性质等。
通过本章的学习达到熟知建筑材料的各种基本性质(物理性质、力学性质、耐久性),从而能够正确选择、运用、分析和评价建筑材料。
常用建筑材料的性质,将在后面分章讨论,本章先行讲述通常的、共有的主要物理性能,即所谓基本性能。
在建筑物中,建筑材料要经受各种不同的作用,因而要求建筑材料具有相应的不同性质。
如,用于建筑结构的材料要承受各种外力的作用,因此,选用的材料应具有所需要的力学性能。
又如,根据建筑物不同部位的使用要求,有些材料应具有防水、绝热、吸声等性能;对于某些工业建筑,要求材料具有耐热、耐腐蚀等性能。
此外,对于长期暴露在大气中的材料,要求能经受风吹、日晒、雨淋、冰冻而引起的温度变化、湿度变化及反复冻融等的破坏变化。
为了保证建筑物的耐久性,要求在工程设计与施工中正确地选择和合理的使用材料,因此,必须熟悉和掌握各种材料的基本性质。
建筑材料的性质是多方面的,某种建筑材料应具备何种性质,这要根据它在建筑物中的作用和所处的环境来决定。
一般来说,建筑材料的性质可分为四个方面,包括物理性质、力学性质、化学性质及耐久性。
本章主要学习材料的物理性能、力学性能、以及耐久性。
材料的物理性能包括与质量有关的性质、与水有关的性质、与热有关的性质;力学性能包括强度、变形性能、硬度以及耐磨性。
1.1 物理性能1.1.1 与质量有关的性质自然界的材料,由于其单位体积中所含孔(空)隙程度不同,因而其基本的物理性质参数——单位体积的质量也有差别,现分述如下。
1.1.1.1 密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
按下式计算: Vm=ρ(1—1)式中:ρ —— 密度,g/cm 3;m —— 材料的质量,g ;V —— 材料在绝对密实状态下的体积,简称绝对体积或实体积,cm 3。
xxxxx中等职业学校建筑材料教案课程名称:系、年级:专业:任课教师:教研组:2023年春期章节课题:第一章绪论课时:2课时书写时间:授课时间:教师:本章节在教学过程中的地位作用及前后关系:使学生意识到本门课程是为以后学习奠定基础,也为走向社会能正确合理的选用、检验和管理建筑材料。
使同学们大概的了解到本门课程所包含的建筑材料的分类及建筑材料与建筑物、建筑业的关系。
为学习各个材料的详细内容做了铺垫。
知识、技能传授目标要求:1.了解建筑材料的重要作用和发展趋势。
2.理解建筑材料的分类及技术标准3.明确本课程的学习目的及方法教学重点与难点及解决方法:1.教学重点:建筑材料的分类及技术标准2.教学难点:建筑材料的分类及技术标准3.解决方法:通过以后的学习及常用建筑材料的检验方法来掌握各个建筑材料的标准教学手段实施设计:运用现实的民用建筑所使用的材料和同学讲解,并提示通过这堂课的学习,学生可以在现实生活中仔细注意身边的建筑材料都有哪些。
作业辅导计划:无章节课题:第一章建筑材料的基本性质课时:2课时书写时间:3-16授课时间:3-24 教师:本章节在教学过程中的地位作用及前后关系:在正式认识和使用各种建筑材料之前,首先需要了解和把握它们的基本性质。
了解建筑材料的结构和构造,把握材料的物理性质,有助于根据实际需要选用材料,从而充分发挥各种材料的性能。
知识、技能传授目标要求:1.掌握材料的孔隙、空隙、密度、表观密度、堆积密度的定义及表达方式;2.理解材料与水有关的性质。
教学重点与难点及解决方法:1.教学重点:材料的密度、表观密度、堆积密度;2.教学难点:材料的密度、表观密度、堆积密度;3.解决方法:通过各自的定义以及案例来巩固学习。
教学手段实施设计:采用课堂互动作业辅导计划:无章节课题:第一章建筑材料的基本性质课时:2课时书写时间:授课时间:教师:本章节在教学过程中的地位作用及前后关系:在正式认识和使用各种建筑材料之前,首先需要了解和把握它们的基本性质。
《建筑材料》电子教案第一章绪论本章主要了解建筑材料的分类和建筑材料技术标准、建筑材料特点。
一、建筑材料的定义和分类人类赖以生存的总环境中,所有构筑物或建筑物所用材料及制品统称为建筑材料。
本课程的建筑材料是指用于建筑物地基、基础、地面、墙体、梁、板、柱、屋顶和建筑装饰的所有材料。
建筑材料的分类:1、按材料的化学成分分类,可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类:无机材料又分为金属材料(钢、铁、铝、铜、各类合金等)、非金属材料(天然石材、水泥、混凝土、玻璃、烧土制品等)、金属—非金属复合材料(钢筋混凝土等);有机材料有木材、塑料、合成橡胶、石油沥青等;复合材料又分为无机非金属—有机复合材料(聚合物混凝土、玻璃纤维增强塑料等)、金属—有机复合材料(轻质金属夹芯板等)。
2、按材料的使用功能,可分为结构材料和功能材料两大类:结构材料——用作承重构件的材料,如梁、板、柱所用材料;功能材料——所用材料在建筑上具有某些特殊功能,如防水、装饰、隔热等功能。
二、建筑材料的特点建筑材料在工程中的使用必须有以下特点:具有工程要求的使用功能;具有与使用环境条件相适应的耐久性;具有丰富的资源,满足建筑工程对材料量的需求;材料价廉。
建筑环境中,理想的建筑材料应具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、防火、无毒和高效节能等特点。
三、技术材料的类型我国常用的标准有如下三大类:1、国家标准国家标准有强制性标准(代号GB)、推荐性标准(代号GB/T)。
2、行业标准如建筑工程行业标准(代号JGJ)、建筑材料行业标准(代号JC)等。
3、地方标准(代号DBJ)和企业标准(代号QB)。
标准的表示方法为:标准名称、部门代号、编号和批准年份。
第二章建筑材料的基本性质本章主要了解材料的组成、结构和构造对性质的影响;重点掌握材料的物理性质和力学性质。
一、材料的组成、结构及构造对性质的影响材料的组成:包括化学组成和矿物组成。
它是决定材料各种性质的重要因素。
第1章 材料的基本性能本章学习目标● 掌握材料的基本物理性质及物性参数对材料的物理性质、力学性能、耐久性的影响。
● 熟悉与各种物理过程相关的材料的性质、与热有关的性质等。
通过本章的学习达到熟知建筑材料的各种基本性质(物理性质、力学性质、耐久性),从而能够正确选择、运用、分析和评价建筑材料。
常用建筑材料的性质,将在后面分章讨论,本章先行讲述通常的、共有的主要物理性能,即所谓基本性能。
在建筑物中,建筑材料要经受各种不同的作用,因而要求建筑材料具有相应的不同性质。
如,用于建筑结构的材料要承受各种外力的作用,因此,选用的材料应具有所需要的力学性能。
又如,根据建筑物不同部位的使用要求,有些材料应具有防水、绝热、吸声等性能;对于某些工业建筑,要求材料具有耐热、耐腐蚀等性能。
此外,对于长期暴露在大气中的材料,要求能经受风吹、日晒、雨淋、冰冻而引起的温度变化、湿度变化及反复冻融等的破坏变化。
为了保证建筑物的耐久性,要求在工程设计与施工中正确地选择和合理的使用材料,因此,必须熟悉和掌握各种材料的基本性质。
建筑材料的性质是多方面的,某种建筑材料应具备何种性质,这要根据它在建筑物中的作用和所处的环境来决定。
一般来说,建筑材料的性质可分为四个方面,包括物理性质、力学性质、化学性质及耐久性。
本章主要学习材料的物理性能、力学性能、以及耐久性。
材料的物理性能包括与质量有关的性质、与水有关的性质、与热有关的性质;力学性能包括强度、变形性能、硬度以及耐磨性。
1.1 物理性能1.1.1 与质量有关的性质自然界的材料,由于其单位体积中所含孔(空)隙程度不同,因而其基本的物理性质参数——单位体积的质量也有差别,现分述如下。
1.1.1.1 密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
按下式计算: Vm=ρ(1—1)式中:ρ —— 密度,g/cm 3;m —— 材料的质量,g ;V —— 材料在绝对密实状态下的体积,简称绝对体积或实体积,cm 3。
材料的密度大小取决于组成物质的原子量大小和分子结构,原子量越大,分子结构越紧密,材料的密度则越大。
建筑材料中除少数材料(钢材、玻璃等)接近绝对密实外,绝大多数材料内部都包含有一些孔隙。
在自然状态下,含孔块体的体积V 0是由固体物质的体积(即绝对密实状态下材料的体积)V 和孔隙体积V K 两部分组成的(如图1-1)。
在测定有孔隙的材料密度时,应把材料磨成细粉以排除其内部孔隙,经干燥后用李氏密度瓶测定其绝对体积。
对于某些较为致密但形状不规则的散粒材料,在测定其密度时,可以不必磨成细粉,而直接用排水法测其绝对体积的近似值(颗粒内部的封闭孔隙体积没有排除),这时所求得的密度为视密度。
混凝土所用砂、石等散粒材料常按此法测定其密度。
1.1.1.2表观密度材料单位表观体积的质量。
按下式计算:''V m=ρ (1—2) 式中:'ρ—— 材料的表观密度,g/cm 3或 kg/m 3m —— 材料的质量,g 或 kg'V —— 材料在自然状态下的表观体积,cm 3 或 m 3。
表观体积是指材料的实体积与闭口孔隙体积之和。
测定表观体积时,可用排水法测定。
表观密度的大小除取决于密度外,还与材料闭口孔隙率和孔隙的含水程度有关。
材料闭口孔隙越多,表观密度越小;当孔隙中含有水分时,其质量和体积均有所变化。
因此在测定表观密度时,须注明含水状况,没有特别标明时常指气干状态下的表观密度,在进行材料对比试验时,则以绝对干燥状态下测得的表观密度值(干表观密度)为准。
1.1.1.3 体积密度材料在自然状态下,单位体积的质量称为体积密度。
按下式计算:0V m=ρ (1—3)式中:ρ0 ——材料的体积密度,g/cm 3或kg/m 3;图1—1 材料组成示意图1.空隙 2.固体物质m ——在自然状态下材料的质量,g 或kg ; V 0 ——材料在自然状态下的体积,cm 3或m 3。
在自然状态,材料内部的孔隙可分两类:有的孔之间相互连通,且与外界相通,称为开口孔;有的孔互相独立,不与外界相通,称为闭口孔(如图1—2)。
大多数材料在使用时其体积为包括内部所有孔隙在内的体积,即自然状态下的外形体积(V 0),如砖、石材、混凝土等。
有的材料如砂、石在拌制混凝土时,因其内部的开口孔被水占据,因此材料体积只包括材料实体积及其闭口孔体积(以'V 表示)。
为了区别两种情况,常将包括所有孔隙在内时的密度称为体积密度;把只包括闭口孔在内时的密度称表观密度(亦称视密度),表观密度在计算砂、石在混凝土中的实际体积时有实用意义。
在自然状态下,材料内部常含有水分,其质量随含水程度而改变,因此体积密度应注明其含水程度。
干燥材料的体积密度称为干体积密度。
可见,材料的体积密度除决定于材料的密度及构造状态外,还与含水程度有关。
1.1.1.4 堆积密度是指散粒或粉状材料,在自然堆积状态下单位体积的质量。
00V m'='ρ (1—4) 式中:0ρ'—— 材料的堆积密度,kg/m 3; m —— 材料的质量,kg ;0V '—— 材料的自然堆积体积,包括颗粒的体积和颗粒之间空隙的体积(见图1-3),也即按一定方法装入容器的容积,m 3。
(a ) (b ) (c )图1—2 颗粒的气孔与空隙的类型(a ) 密实的颗粒(如河砂);(b ) 具有封闭气孔的颗粒(如人造轻骨料);(c ) 具有开口气孔和封闭气孔的颗粒(火山高炉渣)颗粒空隙图1—3 散粒材料堆积及体积示意图(堆积体积=颗粒体积+空隙体积)1.固体物质 2.空隙 3.孔隙材料的堆积密度取决于材料的表观密度以及测定时材料装填方式和疏密程度。
松堆积方式测得的堆积密度值要明显小于紧堆积时的测定值。
工程中通常采用松散堆积密度,确定颗粒状材料的堆积空间。
在土木建筑工程中,计算材料用量、构件的自重,配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材料的密度、表观密度和堆积密度等数据。
1.1.1.5 孔隙率与密实度 1.孔隙率孔隙率是指材料中孔隙体积占材料总体积的百分率。
以P 表示,可用下式计算:%1001%100000⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯-=ρρV VV P (1—5)式中:P —— 孔隙率,%;V —— 材料的绝对密实体积,cm 3或 m 3;0V —— 材料的自然体积,cm 3 或 m 3。
孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度,其大小取决于材料的组成、结构以及制造工艺。
材料的许多工程性质如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性等都与材料的孔隙有关。
这些性质不仅取决于孔隙率的大小,还与孔隙的大小、形状、分布、连通与否等构造特征密切相关。
孔隙的构造特征,主要是指孔隙的形状和大小。
材料内部开口孔隙增多会使材料的吸水性、吸湿性、透水性、吸声性提高,抗冻性和抗渗性变差。
材料内部闭口孔隙的增多会提高材料的保温隔热性能。
根据孔隙的大小,分为粗孔和微孔。
一般均匀分布的密闭小孔,要比开口或相连通的孔隙好。
不均匀分布的孔隙,对材料性质影响较大。
2.密实度密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度。
也就是固体物质的体积占总体积的比例。
以D 表示,密实度的计算式如下:%100%10000⨯=⨯=ρρV VD (1—6)式中:D —— 材料的密实度,%。
材料的ρ0与ρ 愈接近,即ρρ0愈接近于1,材料就愈密实。
密实度、孔隙率是从不同角度反映材料的致密程度,一般工程上常用孔隙率。
密实度和孔隙率的关系为:1=+D P 。
常用材料的一些基本物性参数如表1-1所示。
1.1.1.6 空隙率与填充率 1.空隙率空隙率是指散粒或粉状材料颗粒之间的空隙体积占其自然堆积体积的百分率,用'P 表示,按下式计算:%1001%10000000⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=⨯'-'='ρρV V V P (1—7) 式中:P '—— 材料的空隙率,%; 0V '—— 自然堆积体积,cm 3或 m 3;0V —— 材料在自然状态下的体积,cm 3或 m 3。
表1-1 常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度和孔隙率空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的紧密程度。
空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。
2.填充率填充率是指散粒或粉状材料颗粒体积占其自然堆积体积的百分率,用'D 表示。
%100%1000000⨯'=⨯'='ρρV V D (1—8)空隙率与填充率的关系为1='+'D P 。
由上可见,材料的密度、表观密度、孔隙率及空隙率等是认识材料、了解材料性质与应用的重要指标,常称之为材料的基本物理性质。
1.1.2 与水有关的性质1.1.2.1 材料的亲水性与憎水性与水接触时,有些材料能被水润湿,而有些材料则不能被水润湿,对这两种现象来说,前者为亲水性,后者为憎水性。
材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子组成。
亲水性材料与水分子之间的分子亲合力,大于水分子本身之间的内聚力;反之,憎水性材料与水分子之间的亲合力,小于水分子本身之间的内聚力。
工程实际中,材料是亲水性或憎水性,通常以润湿角的大小划分。
润湿角为在材料、水和空气的交点处,沿水滴表面的切线(L γ)与水和固体接触面(SL γ)所成的夹角。
其中润湿角θ愈小,表明材料愈易被水润湿。
当材料的润湿角θ≤90˚ 时,为亲水性材料;当材料的润湿角θ>90˚ 时,为憎水性材料。
水在亲水性材料表面可以铺展开,且能通过毛细管作用自动将水吸入材料内部;水在憎水性材料表面不仅不能铺展开,而且水分不能渗入材料的毛细管中,见图1—4。
大多数建筑材料,如石料﹑砖﹑混凝土﹑木材等都属于亲水性材料,表面都能被水润湿。
沥青﹑石蜡等属于憎水性材料,表面不能被水润湿。
该类材料一般能阻止水分渗入毛细管中,因而能降低材料的吸水性。
憎水性材料不仅可用作防水材料,而且还可用于亲水性材料的表面处理,以降低其吸水性。
1.1.2.2 吸水性材料在浸水状态下吸收水分的能力称为吸水性。
吸水性的大小用吸水率来表示,吸水率有两种表示方法:1.质量吸水率:材料吸水饱和时,其所吸收水分的质量占材料干燥时质量的百分率。
%100⨯-=干干湿质m m m W (1—9) 式中:质W —— 质量吸水率,%;湿m —— 材料在吸水饱和状态下的质量,g ; 干m —— 材料在绝对干燥状态下的质量,g 。
2.体积吸水率:材料吸水饱和时,吸入水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。
%1001%100O H 002⨯⨯-=⨯=ρV m m V V W 干湿水体 (1—10) 式中:体W —— 体积吸水率,%;0V —— 干燥材料在自然状态下的体积,cm 3; O H 2ρ—— 水的密度,常温下取1g/cm 3。