已修改材料基本性质ppt培训课件

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1、第二章土木工程材料的基本性质土木工程材料问题导入？选择结构材料——关注什么？选择保温材料——关注什么？选择防水材料——关注什么？教学目标通过本章的学习，了解在不同使用环境下，各类建筑材料的基本性质，并掌握各性质的涵义，影响这些性质的因素。并能联系工程中的实际应用研究和改进材料的性质，对后面具体材料的学习作一个很好的铺垫。本章内容第一节材料的组成、结构及构造1材料的组成2材料的结构与构造第二节材料的基本物理性质1材料与质量有关的性质2材料与水有关的性质3材料与热有关的性质第三节材料的力学性质1强度与比强度2弹性与塑性

2、3韧性与脆性4硬度与耐磨性第四节材料的耐久性与其他性质1材料的装饰性质2材料的化学性质3材料的耐久性课堂练习复习思考题第一节材料的组成、结构及构造1.材料的组成1.1化学组成1.2矿物组成1.3相组成化学组成指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量。无机非金属建筑材料的化学组成以各种氧化物含量来表示。金属材料以元素含量来表示。化学组成决定着材料的化学性质，影响其物理性质和力学性质。如水泥化学组成：SiO220~24%CaO62~67%Fe2O32.5~6.0%AL2O34~7%MgO<5%化学组成不同的两种石材性能对

3、比同一栋楼外墙所用的两种不同材质的装饰石材，使用时间相同。大理石石材颜色已变暗且出现裂缝，而花岗岩石材完好如新矿物组成将无机非金属材料中具有特定的晶体结构、特定的物理力学性能的组成结构称为矿物。矿物组成指构成材料的矿物的种类和数量。矿物组成是无机非金属材料中化合物存在的基本形式。如水泥的矿物组成：3CaO.SiO237~60%2CaO.SiO215~37%3CaO.AL2O37~15%4CaO.AL2O3.Fe2O310~18%化学组成相同但矿物组成不同的两种钢材的金相照片Ａ具有较好的冷、热变形等工艺性能，但强度较低

4、，而Ｂ则强度较高。相组成材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分称为相。自然界中的物质可分为气相、液相和固相。建筑材料大多数是复合相。复相物质，由气、液、固三种物质中的两种构成。如：沥青，水泥浆等2.材料的结构与构造2.1宏观结构（＞10-3m的尺度）材料的宏观结构是指用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸约为毫米级大小，以及更大尺寸的构造情况。宏观构造，按孔隙尺寸可以分为：（1）致密结构，基本上是无孔隙存在的材料。例如钢铁、有色金属、致密天然石材、玻璃、玻璃钢、塑料等。（2）多孔结构，是指具有粗大孔隙的结构。如加

5、气混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料及人造轻质材料等。(3）微孔结构，是指微细的孔隙结构。如石膏制品、粘土砖瓦等。图a大理石的致密结构图           图b加气混凝土的多孔结构（4）纤维结构，是指木材纤维、玻璃纤维、矿物棉纤维所具有的结构。（5）层状结构，采用粘结或其他方法将材料迭合成层状的结构。如胶合板、迭合人造板、蜂窝夹芯板、以及某些具有层状填充料的塑料制品等。（6）散粒结构，是指松散颗粒状结构。比如混凝土骨料、用作绝热材料的粉状和粒状的添充料。图a竹的纤维结构图               图b胶合板的层状结构

6、图c陶粒的纤维结构图                             图d大理石的层状结构2.2细观结构(亚微观结构)(10-3~10-6m尺度)金属材料的金相组织木材的木纤维组织混凝土内的微裂缝等2.3微观结构(10-6~10-10m，原子、分子尺度)微观结构是指材料在原子、分子层次的结构。材料的微观结构，基本上可分为晶体，非晶体与胶体结构。晶体结构的特征是其内部质点（离子、原子、分子）按照特定的规则在空间周期性排列，具有固定的熔点和化学稳定性。如各种金属。非晶体也称玻璃体或无定形体，如石英玻璃、粉煤灰、

7、火山灰、粒化高炉矿渣等。玻璃体是化学不稳定结构，容易与其它物体起化学作用。胶体物质由具有物质三态(固、液、气）中某种状态的高分散粒子作为分散相，分散于另一相（分散介质）中所形成的系统。特性：流变性；聚结不稳定性；触变性常见固液两相胶体种类：溶胶，凝胶溶胶与凝胶通常把分散介质为液体时的胶体称为溶胶体；如果溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子颗粒极细，具有很大的表面能，颗粒能自发相互吸附并互相连接，形成连续的空间网状结构，此时结构空隙中充满了作为分散介质的液体（在干凝胶中也可以是气体），这样一种特殊的分散

8、体系称作凝胶。如，各种果冻、糖果、化妆品(完美芦荟胶）等由溶液或溶胶形成凝胶的过程称为胶凝作用。一旦胶体由液溶胶变成凝胶，那么胶体就失去了流动性，同时获得了一定的硬度和强度。溶胶结构具有较好的流动性，这种液体性质（流动性）对结构的强度及变形性质影响较大；凝胶结构基本上不具流动性，呈半固体或固体状态，强度较高，变形性较小。今后学习实例：水泥的水化