第2章建筑材料的基本性质

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1、第2章建筑材料的基本性质2.1建筑材料的基本物理性质教学目的:理解材料的物理性质;掌握材料的主要物理性质的含义、影响因素。重点难点:基本物理参数的表达式;主要内容:2.1.1材料的密度、表观密度与堆积密度~k密度材料在绝对密实状态下,单位实体体积的干质量。mP=—v式中:p——密度,g/cm3;m——材料在干燥状态的质量,g;V——材料的绝对密实体积,cm3。为丫测得一些含孔材料的体积,应将材料磨细,除去空隙,干燥后。用李氏瓶测体积。材料磨得越细,测得的密度值就越精确。二表观密度材料在自然状态下,单位体积的质量。按下式计算:A)mVo式中:Po表观密度,kg/m3;m材料的质量,k

2、g;V()——材料在自然状态下的外形体积,m3。一般指整块材料。三堆积密度材料为散粒或粉状,如砂、石子、水泥等,在堆积状态下,单位体积的质量。按下式计算:•mPo=~式中:,一材料的堆职密度,kg/m3;一材料的质量,kg;.一材料的自然(松散)堆积体积(包括材料颗粒体积和颗粒之间空隙的体积),rrV()思考:看表2-1理解密度、表观密度、堆积密度的区别。2.1.2材料的密实度与孔隙率―k密实度材料积内被固体物质充实的程度。按下式计算:Z)=—xl00%=^xl00%VoP二孔隙率材料体积内,孔隙体积所占的比例。按下式计算:P=V°~V^l-—=fi-^xlOO%VoVop)孔隙率

3、的大小直接反映了材料的致密程度。2.1.3材料的填充度与空隙率一填充率粉状或颗粒状材料在某堆积体积内,被其颗粒填充的程度。按下式计算:o=lixioo%=^xioo%V0A)二空隙率散粒材料颗粒间空隙体积占整个堆积体积的百分率。按下式计算:P,=V()一,()=l-~^]=fl-^]xlOO%V()IV()){A,J空隙率的大小直接反映了散装颗粒的颗粒之间相互填充的致密程度。思考:孔隙率与空隙率的区别?2.2材料与水存关的性质教学目的:理解材料与水有关性质;掌握材料与水有关性质的含义、影响因素。重点难点:与水有关的物理性质的反映意义。主要内容:一亲水性与憎水性:水可以在材料表面铺展

4、幵,即材料表面可以被水浸润,此种性质称为亲水性,具备此种性质的材料称为亲水性材料。若水不能在材料表面上铺展开,即不能被浸润,则称为憎水性,该材料称为憎水性材料。亲水性材料:润湿角G<90°水分子间A聚力<水分子与材料分子间吸引力憎水性材料:润湿角()>90°水分子间内聚力〉水分子与材料分子间吸引力含毛细孔的亲水性材料可自动将水吸入孔隙内。大多数建筑材料属于亲水性材料。孔隙率较小的亲水性材料仍可做防水或防潮材料使用,如混凝土、砂浆等。二吸水性吸水性是材料吸收水分的性质,用材料在吸水饱和状态下的吸水率来表示。分有质量吸水率(所吸收水的质量占绝干材料质量的百分率)、体积吸水率(所吸收水的

5、体积占自然状态下材料体积的百分率),计算式分别如下:m,-mWm=—xlOO%%=五=,^.丄><100%%VoV{)pw其中——材料的质量吸水率,%;mt——材料吸水饱和后的质量,g;m——材料烘干至恒量的质量,g;Wv——材料的体积吸水率,%;V.材料吸水饱和后的体积,Vo——干燥状态在自然状态下的体积,cm3;Pw水的密度,g/cm3;二者的关系为:-p0.pH-x100%-吸水率主要与材料的开U孔隙率、亲水性与憎水性等有关。三吸湿性吸湿性是材料在空气屮吸收水蒸汽的性质,用含水率表示。即材料屮所含水的质量与材料绝干质量的百分比称为含水率。材料吸湿或干燥至与空气湿度相平衡时的含

6、水率称为平衡含水率。建筑材料在正常使用状态下,均处平衡含水状态。计算式分别如下:x100%式中:——材料的含水率,%;——材料含水时的质量,g;m——材料烘干至恒量时的质量,g。吸湿性主要与材料的组成、微细孔隙的含量及材料的微观结构有关。材料吸水或吸湿后,可削弱内部质点间的结合力,引起强度下降。同时也使材料的表观密度、导热性增加,儿何尺寸略有增加,使材料的保温性、吸声性下降,并使材料受到的冻害、腐蚀等加剧。由此可见含水使材料的绝大多数性质变差。思考:吸水性和吸湿性两个概念的区别四耐水性材料长期在水作用下,保持其原有性质的能力。对于结构材料,耐水性主要指强度,对装饰材料则主要指颜色的

7、变化、是否起泡、起层等,即材料不同,耐水性表示方法也不同。对于结构材料,用软化系数(~)來表示,计算式如下。=吸水饱和状态下的抗压强度&_干燥状态下的抗压强度材料的软化系数〜1.0,^>0.85的称为耐水性材料。长期处于潮湿或经常遇水的结构,需选用K^>0.75的材料,重要结构需选用K^>0.85的材料。材料的耐水性主要与其组成成分在水中的溶解度和材料的孔隙率有关。溶解度很小或不熔的材料,则软化系数(尺&)一般较大。若材料可微溶于水且含有较大的孔隙率,则其软化系数(%

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