第1章　建筑材料的基本性质05（课件）《建筑材料》同步教学（清华大学版）

第1章　建筑材料的基本性质 目录 1.1　材料的组成与结构 1.2　材料的状态参数和结构特征 1.3　材料的物理性质 1.4　材料的力学性质 1.5　材料的耐久性 1.5 材料的耐久性 材料的耐久性是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。 材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。 物理作用可有干湿变化、温度变化及冻融变化等。这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。时间长久之后即会使材料逐渐破坏。在寒冷地区，冻融变化对材料会起着显著的破坏作用。在高温环境下，经常处于高温状态的建筑物或构筑物，所选用的建筑材料要具有耐热性能。 在民用和公共建筑中，考虑安全防火要求，须选用具有抗火性能的难燃或不燃的材料。 化学作用包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。 机械作用包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。 生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。 砖、石料、混凝土等矿物材料，多是由于物理作用而破坏，也可能同时会受到化学作用的破坏。金属材料主要是由于化学作用引起的腐蚀。木材等有机质材料常因生物作用而破坏。沥青材料、高分子材料在阳光、空气和热的作用下，会逐渐老化而使材料变脆或开裂。 　　材料的耐久性指标是根据工程所处的环境条件来决定的。 例如处于冻融环境的工程，所用材料的耐久性以抗冻性指标来表示。处于暴露环境的有机材料，其耐久性以抗老化能力来表示。 例4：材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？ 解 密度： 表观密度： 堆积密度： V为材料的绝对密实体积 V0为材料的表观体积(固、液、气） V0，为材料的堆积体积 对于含孔材料，三者的测试方法要点如下：测定密度时，需先将材料磨细，之后采用排出液体或水的方法来测定体积。测定表观密度时，直接将材料放入水中，即直接采用排开水的方法来测体积；测定堆积密度时，将材料直接装入已知体积的容量筒中，直接测试其自然堆积状态下体积。 含水与否对密度、表观密度无影响，因密度、表观密度均是对干燥状态而言的。含水对堆积密度的影响则较复杂．一般来说是使堆积密度增大。 9 本题目主要考查密度、表观密度、堆积密度的基本概念。相同点在于三者都是表示材料的单位体积的质量，不同点在于三者计算时的体积概念不同。 V为材料的绝对密实体积：绝干状态，绝对密实，不含任何孔隙。 V0为材料的表观体积：自然状态，含闭口孔隙，不含开口孔隙。 V，—材料的堆积体积：绝干或含水状态，自然堆集状态，含颗粒间孔隙 例5：某工地所用卵石材料的密度为1.65g/cm3、表观密度为1.61g/cm3、堆积密度为1680kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？ 解： 石子的孔隙率P为： 石子的空隙率P，为： 10 材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。空隙率是指散粒材料在其堆集体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算式中ρ—密度；ρ0—材料的表观密度；ρ，—材料的堆积密度。 例6：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。 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。 11 软化系数为材料吸水饱和状态下的抗压强度与材料在绝对干燥状态下的抗压强度之比。与材料在气干状态下的抗压强度无关。 $$