材料的基本性质
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建筑材料的基本性质整理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1、建筑材料的物理性质①材料的密度、表观密度、堆积密度(1)密度:材料在绝对密度状态下单位体积的重量。
(2)表观密度:材料在自然状态下单位体积德重量。
(3)堆积密度:粉状或散粒材料在堆积状态下单位体积德重量。
②材料的孔隙率空隙率(1)孔隙率:材料体积内空隙体积所占的比例。
(2)空隙率:散装粒状材料在某堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比列。
③材料的亲水性和憎水性(1)润湿角的材料为亲水材料,如建材中的混凝土、木材、砖等。
亲水材料表面做憎水处理,可提高其防水性能。
(2)润湿角的材料为亲水材料,如建材中的沥青、石蜡等。
④材料的吸水性和吸湿性(1)吸水性:在水中能吸收水分的性质。
吸水率(2)吸湿性:材料吸收空气中水分的性质。
含水率。
⑤材料的耐水性、抗渗性和抗冻性(1)耐水性:材料长期在饱和水的作用下不破坏,而且强度也不显着降低的性质。
(2)抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质。
一般用渗透系数K或抗渗等级P表示。
混凝土材料的抗渗等级P=10H-1,H-六个试件中三个试件开始渗水时的水压力。
K越小或P越高,表明材料的抗渗性越好。
(3)抗冻性:材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质,常用抗冻等级F表示。
孔隙率小及具有封闭孔的材料有较高的抗渗性和抗冻性;具有细微而连通的空隙对材料的抗渗性和抗冻性不利。
(4)材料的导热性导热性:材料传到热量的性质。
用导热系数表示,通常将的材料称为绝热材料。
孔隙率越大、表观密度越小,导热系数越小。
2、建筑材料的力学性能①强度与比强度强度是材料抵抗外力破坏的能力。
强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。
孔隙率越大,强度越低。
比强度是按单位重量计算的材料强度,等于材料的强度与其表观密度之比。
②弹性与塑性(1)弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,能完全恢复原来形状的性质。
1 土木工程材料的基本性质教学内容土木工程材料的基本性质:物理性质,力学性质,与水有关性质,热工性质,耐久性以及材料组成、结构及其对材料性质的影响。
土木工程材料的技术标准。
教学目的:1.了解材料的组成、结构和构造对性质的影响;2.掌握土木工程材料各种性质的基本概念、各种性能指标的数量关系。
3.理解各种因素对材料性质变化的影响及作用。
教学重点:1.材料各种性质的概念2.材料状态参数的计算分析3. 种因素对材料性质变化的影响及作用。
教学难点:1.材料三种密度的概念极其区别;2.材料的微观结构及其对性质的影响。
教学方法:该章内容涉及到中学物理学过的比重、弹性、吸湿等内容,需要结合材料在工程中的实际应用,重新认识和理解比重、弹性、吸湿等相关知识。
其它各种性质,应有针对性的学习和掌握,举例说明各种性质不同,材料选择的原则与方法不同。
对材料组成、结构是影响性质的本质只需掌握一种分析、研究的思维方法。
参考资料:1.《土木工程材料》湖南天津等大学联合编写中国建筑工业出版社出版2.《建筑材料》湖南同济等大学联合编写中国建筑工业出版社出版作业布置:1.P10 1、2、3、4、52.补充:1、2、3、4教学过程设计:1.1材料的组成、结构1.组成材料的组成: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。
2.结构材料的结构可分为宏观结构、细观结构和微观结构。
它是决定材料各种性质的最重要因素。
1)宏观结构(构造):用肉眼或放大镜能够分辨的毫米级以上的粗大组织称为宏观结构,可分为:(1)致密结构—如钢材、有色金属、玻璃、塑料、致密的天然石材等,其特点是强度和硬度较高,吸水性小,抗渗和抗冻性较好。
(2)多孔结构—如加气混凝土、泡沫塑料等,其特点是强度较低,吸水性大,抗渗和抗冻性较差,绝缘性较好。
(3)微孔结构—如普通烧结砖、建筑石膏制品等,其特点与多孔结构材料特点相同。
(4)纤维结构—如木材、竹材、玻璃纤维增强塑料、石棉制品等,其特点是平行纤维方向与垂直纤维方向的各种性质具有明显差异。
建筑材料的基本性质试题(答案)建筑材料的基本性质一、术语解释1。
材料空隙率2。
堆积密度3。
材料强度4。
材料的耐久性回答:1。
材料的空隙率是指在体积状态下颗粒固体物质之间的空隙体积百分比(开孔和间隙的总和),在体积状态下颗粒材料在体积状态下的空隙体积百分比。
2.是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。
3.是指材料在外界荷载的作用下抵抗破坏的能力。
4.指材料在各种环境因素的作用下不会长期变质或破坏,并能长期保持其工作性能的性质。
二、填空题1.材料的吸湿性是指材料的吸湿性。
2.材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。
3.水可在材料表面膨胀,即材料表面可被水浸泡。
这个属性被称为___。
4.材料表面表观密度是指材料的表面密度,即状态下单位体积的质量。
5.建筑材料按化学性质分三大类:(有机)、(无机)、(复合材料)6.大多数建筑材料均应具备的性质,即材料的(基本性质)7.材料吸收水分的能力,可用吸水率表示,一般有两种表示方法:(质量吸水率w)和(体积吸水率w0)答复:1.空气中吸收水分2.冻融循环次数3.亲水性4.自然三、单项选择题1.随着孔隙度的增加,__________________。
a、密度b、表观密度c、憎水性d、抗冻性2.材料在水中吸收水分的性质称为________。
a、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性3。
含水量为10%的220g湿砂,其中水质为。
a、 19.8gb、22gc、20gd、20.2g4.材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是________。
5.在冲击载荷下,材料能够承受大变形而不发生损伤的性能称为弹性B塑性C脆性d 韧性6铁块的表观密度ρ0=m/(a)。
a.V0b,V孔C,VD,V0′a、表观密度b、堆积密度c、密度d、强度答案:1.B2、A3、A4、C4、多项选择题1.下列性质属于力学性质的有________。
a、强度B、硬度C、弹性D和脆性2。
1.土木工程材料基本性质:物理性质:密度,孔隙率,含水率,几何尺寸。
力学性质:强度,弹性模量,抗冲击,抗剪性,抗扭曲性。
耐久性能:抗渗性,抗冻性,抗腐蚀性等。
2.胶凝材料:是在物理,化学作用下将其他物理胶结为具有一定力学强度的整体物质。
3.石灰:石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的矿物,天然岩石,常用的有石灰石,白云石或贝壳等。
4.水泥:水泥是制造各种形式的混凝土,钢筋混凝土和预应力混凝土建筑物或构筑物的基本材料之一,它广泛应用于建筑,道桥,铁路,水利和国防等工程中。
5.水泥砂浆:水泥砂浆是以砂为主体材料,加入一定量的水泥或其他掺和料和水经拌和均匀而得到的稠状材料。
根据用途可分为:砌筑砂浆,抹灰砂浆,锚固砂浆,补修砂浆,保温砂浆等。
6.水泥混凝土:它是以水泥为胶凝材料,由粗细集料,水混合而成,必要时也可以加入适量的外加剂,掺和料以及其他改性材料改变其性能。
7.防水材料:是指能够防止雨水,地下水,工业污水,湿气等渗透的材料。
应具有防潮,防渗,防漏的功能,以及良好的变形性能与耐老化性能。
分为刚性防水(混凝土,防水砂浆),柔性防水防水卷材,防水涂料,密封材料等)8.绝热材料:是用于减少建筑结构物与环境热交换的一种功能材料。
按化学成分分为有机和无机两类。
按材料构造分为纤维状,松散粒状,多孔组织等。
9.装饰材料:装饰材料不但应具有良好的装饰性能外,还应具有良好的物理学性能,施工与加工性能以及房屋建筑所需的绿色环保特色。
装饰材料包括木,石,砖,石膏,石棉玻璃,陶瓷,金属等。
10.土木工程材料发展趋势:土木工程自身发展与其材料之间存在着相互依赖和相互促进的关系。
随着社会对工程安全,低碳,可持续额发展的需要,土木工程材料需向高强,轻质,耐久以及节能,环保,生态等方向发展。
11.地基:承受建筑物荷载的那一部分土层成为地基,建筑物向地基传递荷载的下部结结构称为基础。
地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要求的关键之一。
建筑材料的基本性质1.力学性能:建筑材料的力学性能包括强度、刚度和韧性等。
强度是材料抵抗外部负荷的能力,是材料在拉伸、压缩、剪切和弯曲等力学行为中所表现出的性能。
刚度是材料对外部力反应的刚性程度,反映了材料在受力时的变形能力。
韧性是材料在受力过程中的延展能力,表征了材料在受到剪切力或冲击力时的抵抗能力。
2.耐久性:建筑材料的耐久性是指材料在使用环境中长期抵抗自然环境和人为因素的侵蚀能力。
材料的耐久性直接影响建筑物的使用寿命和维护成本。
主要影响材料耐久性的因素包括水分、温度、紫外线、化学腐蚀、微生物和物理破坏等。
3.热学性能:建筑材料的热学性能包括导热性、热膨胀性和隔热性等。
导热性是指材料传导热量的能力,是设计建筑物保温节能的重要指标。
热膨胀性是指材料在受热后体积变化的能力,影响着建筑物在温差变化时的变形和破坏。
隔热性是指材料对热量传递的阻止作用,是建筑物保温隔热的基础。
4.声学性能:建筑材料的声学性能包括隔声性和吸声性。
隔声性是指材料抵制声音传导的能力,是建筑物降低室内外噪音干扰的重要指标。
吸声性是指材料对声音能量的吸收能力,用于调节建筑内部声学环境。
5.光学性能:建筑材料的光学性能包括透光性、反射性和折射性等。
透光性是指材料对光的透过能力,影响建筑物室内外的采光和景观观赏效果。
反射性是指材料对光的反射作用,决定了建筑表面的光亮度和光线分布。
折射性是指材料对光的弯曲偏折作用,影响着建筑物玻璃幕墙和光学设备的使用效果。
6.造型性能:建筑材料的造型性能是指材料在加工和施工过程中的可塑性和可加工性。
可塑性是指材料在受力后的变形能力,影响着建筑结构设计和装饰效果。
可加工性是指材料在加工过程中的易加工性和加工效果,影响着建筑物施工工艺和表面质量。
总的来说,建筑材料的基本性质是多方面的,涵盖了力学、耐久、热学、声学、光学和造型等各方面。
这些性质的综合考虑对建筑设计和施工起着决定性的作用,能够保证建筑物的结构稳定、功能合理和寿命长久。
第二章材料的基本性质一切土木工程都是由土木工程材料组成的。
不同的土木工程材料在工程结构物中起着不同的作用。
例如,用于梁、板、柱的材料主要受到各种外力的作用;结构材料除了承受结构物上部荷载的作用外,还可能受到地下水及冰冻的作用;屋面及道路工程材料经常受到风吹、日晒、雨淋、紫外线照射等大气因素的作用;地面、机场跑道和路面遭受磨损作用;有些工程结构物还受到声、光、电、热的影响;某些工业建筑还可能受到酸、碱、盐等介质的侵蚀作用等。
为了保证工程结构物的使用功能、安全性和耐久性,土木工程材料应具有抵御上述各种作用的性质。
这些性质是多种多样的,又是互相影响的,归纳起来包括材料的物理性质、力学性质、热工性质、声学性质、光学性质、工艺性质和耐久性质等。
土木工程材料的各种性质与其化学组成成分、组织结构和构造等内部因素有密切的关系。
为了保证结构物的质量,必须正确选择和使用土木工程材料,为此就要了解和掌握土木工程材料的基本性质及其与材料组成、结构和构造的关系。
2.1 材料的组成、结构和构造材料的组成成分、结构和构造是影响材料性质的内因,材料的使用条件及其所处的环境条件则是影响材料性质的外因。
为了深入了解材料的各种性质及其变化规律,就必须了解其组成成分、结构和构造对材料性质的影响。
2.1.1 材料的组成材料的组成分为化学组成与矿物组成。
前者是通过化学分析获得的,表明组成材料的化学成分及其含量;后者是通过测试手段获得的,表明材料所含矿物的种类和含量。
1.材料的化学组成材料的化学组成是决定化学性质(耐蚀、燃烧等)、物理性质(耐水、耐热等)和力学性质的重要因素。
不同的化学成分构成了不同的材料,因而也表现出不同的性质。
例如,木材轻质高强,但易于燃烧和腐朽;钢材密度较大,强度较高,但易于锈蚀;砖、石材料,抗压强度较高,但抗拉和抗弯强度较低,且容易遭受侵蚀等。
所有这些特点无不与其化学组成密切相关。
2.材料的矿物组成化学组成不同,其材料性质不同;化学组成相同的材料,也可以表现出不同的性质,这是由于其矿物组成不同的缘故。