密实度和孔隙率.PPT

材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质。吸湿性的大小可用含水率表示。 (3) 吸湿性 材料长期在饱和水作用下不被破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示。 (4) 耐水性 材料在吸水饱和状态下，经多次冻结和融化作用（冻融循环）而不被破坏的性质成为抗冻性。 材料的抗冻性用抗冻等级Fn表示。n表示材料试件经n次冻融循环试验后，质量损失不超过5%，抗压强度降低不超过25%。n的数值越大，说明抗冻性愈好。 材料的抗冻性大小与材料本身的组织构造、强度、吸水性、耐水性等因素有关。 (5) 抗冻性 材料抵抗水、油等液体压力作用渗透的性质称为渗透性（不透水性）。材料的抗渗性以渗透系数K表示；也可以用抗渗等级S来表示。 (6) 抗渗性 例3： 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、165MPa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。 工程上把λ≤0.175W/(m?K)?的材料称为绝热材料。 （1） 导热性 不同材料的比热容不同，即使是同一种材料，由于所处状态不同，比热容也不同。 （2）热容性 比热容与材料质量的积，称为材料的热容量值，即材料温度上升1K须吸收的热量或温度降低1K所放出的热量。 材料比热容对保持室内温度稳定作用很大，比热容大的材料能在热流变化、采暖、空调不均衡时，缓和室内温度的波动；屋面材料也宜选用比热容大的材料。常用材料的热性质见下表。 （2）热容性 材料名称 导热系数，W/(m·K) 比热容，kJ/(kg·K)) 铜 370 0.38 钢 55 0.46 石灰岩 2.66～3.23 0.749～0.846 花岗岩 2.91～3.45 0.716～0.92 大理岩 2.45 0.875 普通混凝土 1.8 0.88 粘土空心砖 0.64 0.92 松木 0.17～0.35 2.51 玻璃 2.7～3.26 0.83 泡沫塑料 0.03 1.3 水 0.6 4.187 密闭空气 0.023 1 材料在温度变化时产生的体积变化。一般材料在温度升高时体积膨胀，温度下降时体积收缩。 温度变形在单向尺寸上的变化称为线膨胀或线收缩，材料的热变形性常用线膨胀系数来衡量，其计算式如下： （3） 热变形性 式中：α——线膨胀系数(1/K)。 ΔL——材料的变形量(mm)。 t2―t1——材料在升、降温前后的温度差(K)。 L——材料原来的长度(mm)。 材料的线膨胀系数一般都较小，但由于土木工程结构的尺寸较大，温度变形引起的结构体积变化仍是关系其安全与稳定的重要因素。工程上常用预留伸缩缝的办法来解决温度变形问题。 （3） 热变形性 1、强度 2、弹性与塑性 1.1.3 材料的力学性质 材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力，称为强度。 当材料承受外力作用时，内部就产生应力。随着外力逐渐增加，应力也相应增大。直至材料内部质点间的作用力不能再抵抗这种应力时，材料即破坏，此时的极限应力值就是材料的强度。 （1）强度 根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪和抗弯(抗折)强度。 材料受力示意图 (a)拉力；(b)压力；(c)剪切；(d)弯曲 （1）强度 材料的抗拉、抗压和抗剪强度的计算式为： 式中： f——材料的抗压、抗拉、抗剪强度，Mpa F——材料承受的最大荷载，Ｎ A——材料的受力面积，mm2 （1）强度 　材料的抗弯强度的计算式为： 式中： f——材料的抗弯(折)强度，MPa F——材料承受的最大荷载，Ｎ　 L——两支点之间的距离，mm b——材料受力截面的宽度，mm h——材料受力截面的高度，mm （1）强度 　　材料的强度主要取决于它的组成和结构。一般说材料孔隙率越大，强度越低，另外不同的受力形式或不同的受力方向，强度也不相同。 （1）强度 材料在外力作用下产生变形，若除去外力后变形随即消失，这种性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形。 材料在外力作用下产生变形，若除去外力后仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。不能恢复的变形称为塑性变形。 （2）弹性与塑性 材料的弹性和塑性变形曲线 （2）弹性与塑性 　 材料受力破坏时，无显著的变形而突然断裂的性质称为脆性。在常温、静荷载下具有脆性的材料称为脆性材料。 　　在冲击、振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质称为韧性或冲击韧性。