土木工程材料--材料的热工、声学、光学性质及耐久性

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1、材料的热工性质材料的光学性质材料的耐久性（一）材料的导热性材料传递热量的性质称为导热性，以导热系数表示，即式中：λ——材料的导热系数，w/（m·K）；Q——总传热量，J；a——材料厚度，m；A——热传导面积，m2；一、材料的热工性质Z——热传导时间，h；T2-T1——材料两侧温度差，K。材料的导热系数愈大，起传导的热量就愈多。影响材料导热系数的主要因素有材料的物质构成、微观结构、孔隙构造、湿度、温度和热流方向等。材料的导热系数愈小，则保温隔热性愈好。绝热材料λ<=0.175w/（m·K）冰的导热系数为

2、2.23w/（m·K）水的导热系数为0.58w/（m·K）空气的导热系数为0.023w/（m·K）（二）材料的热容量热容量是指材料受热时吸收热量和冷却时放出热量的性质，用比热容表示，即式中C——材料的比热容，kJ／(kg·K)。Q——材料的热容量，kJ；m——材料的重量，kg；t1-t2——材料受热或冷却前后的温度差，K；材料比热的物理意义是指1kg重的材料，在温度每改变1K时所吸收或放出的热量。材料中热容量最大的是水，为C=4.19J／(kg·K).小结：选用围护结构材料时，要达到保温隔热效果，应选

3、用导热系数小，热容量大的材料。试题1.下列材料中,导热系数最小的是（）A.水泥砂浆B.钢材C.大理石D.铝合金（三）耐燃性材料对火焰和高温度抵抗能力称为材料的耐燃性，是影响建筑物防火、建筑结构耐火等级的一项因素。由此出发，可把建筑材料分为三类：非燃烧材料在空气中受到火烧或高温高热作用不起火、不碳化、不微燃的材料，如钢铁、砖、石等。用非燃材料制作的构件称非燃烧体。钢铁、铝、玻璃等材料受到火烧或高热作用会发生变形、熔融，所以虽然是非燃烧材料，但不是耐火的材料。(四）热变形性材料的热变形性，指材料在温度

4、变化时其尺寸的变化。材料的热变形性，常用长度方向的线膨胀系数表示(单位：1/k)难燃材料在空气中受到火烧或高温高热作用时难起火、难微燃、难碳化，当火源移走后，已有的燃烧或微燃立即停止的材料，如经过防火处理的木材和刨花板。可燃材料在空气中受到火烧或高温高热作用时立即起火或微燃，且火源移走后仍继续燃烧的材料，如木材。用这种材料制作的构件称为燃烧体，使用时应作防燃处理。（四）耐火性材料在长期高温作用下，保持不熔性并能工作的性能称为材料的耐火性。按耐火性高低可将材料分为以下3类：耐火材料难熔材料易熔材料吸声性

5、声能穿透材料和被材料消耗的性质称为材料的吸声性，评价指标为吸声系数。影响材料的吸声效果因素有：材料的表观密度和声速材料的孔隙构造材料的厚度等隔声性:隔空气声隔固体声二、材料的声学性质耐久性:材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质，统称之为，它是一种复杂的、综合的性质,包括材料的抗冻性、耐热性、大气稳定性和耐腐蚀性等。材料在使用过程中，除受到各种外力作用外，还要受到环境中各种自然因素的破坏作用，这些破坏作用可分为物理作用、化学作用和生物作用。物理作用主要有干湿交替、温度变化、冻融循

6、环等等，这些变化会使材料体积产生膨胀或收缩,或三、材料的耐久性导致内部裂缝的扩展，长久作用后会使材料产生破坏。化学作用主要是指材料受到酸、碱、盐等物质的水溶液或有害气体的侵蚀作用，使材料的组成成分发生质的变化，而引起材料的破坏。如钢材的锈蚀等等。生物作用主要是指材料受到虫蛀或菌类的腐朽作用而产生的破坏。如木材等一类的有机质材料，常会受到这种破坏作用的影响。试题1.材料在各种外界因素作用下,能长期正常的工作,能保持原有性能而不变质、不破坏的性质，称为（)A.抗化学侵蚀性B.抗碳化性能C.大气稳定性D.耐

7、久性