建筑材料及基本性能.docVIP

建筑材料的基本性能 重庆大学材料学院 ——白 冷 0.材料的组成、结构和构造 0.1化学组成 元素组成： 矿物组成： 0.2 结构、构造 微观结构： 晶体、玻璃体、胶体 宏观构造： 致密、多孔、微孔、颗粒、纤维、层状 0.3孔隙和空隙 孔隙： 材料内部 形成原因：水分占据、火山作用、外加剂作用、焙烧作用 表示：孔隙率、孔隙连通性、孔隙直径 空隙： 材料之间 0.4 材料的体积 本 章 内 容 1 材料的基本物理性质 2 材料的力学性质 3 材料的耐久性 1 材料的基本物理性质 1.1 与质量有关的 绝对密实状态下（内部不含任何孔隙） 密度不变 ！！！ 1.1.2 体积密度 自然状态下，单位体积所具有的质量，其计算式为： 随材料含水率变化，一般以干燥状态下的测定值为准。 1.1.3 表观密度 表观体积 是指不包含材料开口孔隙在内的体积。对外形不规则的材料，可用排水法测定。 表观密度 ρ’=m/V’ 1.1.4 堆积密度 粉状、粒状或纤维状材料在自然堆积状态下单位体积（包含了颗粒内部的孔隙即颗粒之间的空隙）所具有的质量。 其计算式为： 　 常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度和孔隙率 材料 密度ρ(kg/m3) 表观密度ρ0(kg/m3) 堆积密度ρ′0(kg/m3) 孔隙率(%) 石灰岩 2.60 1800~2600 __ __ 花岗岩 2.60~2.90 2500~2800 __ 0.5~3.0 碎石(石灰岩) 2.60 __ 1400~1700 __ 砂 2.60 __ 1450~1650 __ 普通粘土砖 2.50~2.80 1600~1800 __ __ 粘土空心砖 2.50 1000~1400 __ __ 1.1.5 密实度与孔隙率 (1) 密度度 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。 　　其计算式为： (2) 孔隙率 指材料体积内孔隙体积占材料总体积的百分率，以P表示。 其计算式为： 材料的总体积是由该材料的固体物质与其所包含的孔隙所组成的。 建筑材料的许多性能如强度、吸水性、耐久性、导热性等均与材料的孔隙有关。 孔隙按其尺寸大小又可分为微孔、细孔和大孔。 　 几种常用建筑材料的孔隙率见表1.1。 1.1.6 填充率与空隙率 (1) 填充率 指散粒状材料在其堆积体积内，被其颗粒填充的程度，以D′表示。 计算式为： (2) 空隙率 指散粒状材料在堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率，以P′表示。 计算式为： 填充率与空隙率的关系为： 　　空隙率的大小反映了散粒状材料的颗粒之间相互填充的致密程度。 1.2 材料与水有关的性质 1.2.1 亲水性与憎水性 润湿是水在材料表面被吸附的过程，材料被水润湿的程度可用润湿角θ表示 图1.1　材料的润湿示意图 (a)亲水性材料；（b）憎水性材料 亲水性材料 θ≤90°的材料 憎水性材料 θ＞90°材料 原因： 引力： 材料分子对水分子的引力 水分子间的引力 1.2.2 吸水性与吸湿性 (1) 吸水性 材料在浸水状态下吸入水分的能力 以吸水率表示，有两种表示方法： 质量吸水率 体积吸水率 ①质量吸水率　　 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，可表示为： ②体积吸水率　 材料吸水达饱和时，所吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分率 质量吸水率与体积吸水率有如下的关系： (2) 吸湿性 材料在潮湿空气中吸收水分的性质 用含水率表示。 材料所含水的质量占材料干燥质量的百分率，称为材料的含水率，可用下式计算： 影响含水率的因素： 内因：孔隙率、孔隙直径、连通性 外因：环境温度、湿度 平衡含水率： 极限含水率： 1.2.3 耐水性 材料长期在饱和水作用下而不破坏，其强度也不显著降低的性质 原因： 一般材料随着含水量的增加，会减弱其内部的结合力，强度也会不同程度地降低。 用软化系数表示 1.2.4 抗渗性 材料抵抗压力水渗透的性质（或不透水性）， 用渗透系数K表示。 达西定律：在一定时间内，透水材料试件的水量与试件的断面积及水头差（液压）成正比，与试件的厚度成反比。 渗透系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质。渗透系数越大，材料的抗