建筑材料的相关知识.ppt

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1、1.1.3与水有关的性质亲水性与憎水性当材料与水接触时可以发现，有些材料能被水润湿，有些材料则不能被水润湿，前者称材料具有亲水性，后者称具有憎水性。亲水性与憎水性材料的特征：水在憎水性材料的表面有自动收缩成珠的趋势，不能润湿材料的表面。对工程防水有利。水在亲水性材料的表面是自动散开和铺展，并自发地润湿表面。材料被水湿润的情况可用润湿角θ表示。当材料与水接触时，在材料、水以及空气三相的交点处，作沿水滴表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润湿角。亲水性憎水性当θ≤90°，称亲水性材料。当θ＞90°，称憎水性材料。当θ=0°时，称为铺展。θ角愈小

2、，表明材料愈易被水润湿。材料的亲水性与憎水性主要取决于材料的组成与结构：有机材料一般是憎水性，无机材料都是亲水性上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况，相应称为亲液材料和憎液材料。。材料的吸水性与吸湿性吸水性材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。材料的吸水性用吸水率表示，吸水率有质量吸水率和体积吸水率两种表示方法。A:质量吸水率W质B：体积吸水率W体材料中所吸水分是通过开口孔隙吸入的，故开口孔隙率愈大，则材料的吸水量愈多。材料吸水达饱和时的体积吸水率，即为材料的开口孔隙率。吸水性与孔隙率和孔隙特征的关系闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易进入，

3、但不能存留，只能润湿孔壁，所以吸水率仍然较小。如果材料有很多的开口贯通的毛细孔隙，在毛细孔作用下材料的吸水率就很大。各种材料的吸水率很不相同，差异很大，如:花岗岩的吸水率只有0.5％～0.7％，混凝土的吸水率为2％～3％，粘土砖的吸水率达8％～20％，木材的吸水率可超过100％。吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。潮湿材料在干燥的空气中也会放出水分，吸湿作用一般可逆。材料的吸湿性用含水率表示。含水率系指材料内部所含水重占材料干重的百分率。用公式表示为：式中Wh——材料的含水率，％；ms——材料在吸湿状态下的重量，g；mg——材料在干燥状态下

4、的重量，g。材料的吸湿性随空气的湿度和环境温度的变化而改变，当空气湿度较大且温度较低时，材料的含水率就大，反之则小。材料中所含水分与空气的湿度相平衡时的含水率，称为平衡含水率。材料的耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示，如下式：式中KR——材料的软化系数；fb——材料在饱水状态下的抗压强度，MPa；fg——材料在干燥状态的抗压强度，MPa。KR的大小表明材料在浸水饱和强度降低的程度。一般来说，材料被水浸湿后，强度均会有所降低，软化系数介于0～1之间。这是因为水分被组成材料的微粒表面吸附，形成水

5、膜，削弱了微粒间的结合力所致。工程中将KR＞0.80的材料，通常认为是耐水的材料。在设计长期处于水中或潮湿环境中的重要结构时，必须选用KR＞0.85的建筑材料。对用于受潮较轻或次要结构物的材料，其KR值不宜小于0.75。材料的抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或称不透水性。材料的抗渗性通常用渗透系数表示。渗透系数的物理意义是：一定厚度的材料，在一定水压力下，在单位时间内透过单位面积的水量。用公式表示为式中Ks——材料的渗透系数,cm／h；Q——渗透水量,cm3；d——材料的厚度,cm；A——透水面积,cm2；t——透水时间,h；H——静水压力水

6、头差,cm。Ks值愈大,表示材料渗透的水愈多，即抗渗性愈差。抗渗性是决定材料耐久性的主要指标。材料的抗渗性也可用抗渗等级来表示，抗渗等级是在规定试验方法下材料所能抵抗的最大水压力，用“Pn”表示。如P6表示可抵抗0.6MPa的水压力而不渗透。材料的抗渗性与材料内部的孔隙率特别是开口孔隙率有关，开口孔隙率越大，大孔含量越多，则抗渗性越差。材料的抗渗性还与材料的憎水性和亲水性有关，憎水性材料的抗渗性优于亲水性材料。材料的抗渗性与材料的耐久性有着密切的关系。地下建筑及水工建筑等，因经常受压力水的作用，所用材料应具有一定的抗渗性。对于防水材料则应具有好的抗渗性

7、。材料的抗冻性材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度不显著降低（不大于25%）、质量不显著减少（不大于5%）的性质，称为材料的抗冻性。材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级表示材料吸水饱和后的材料经过规定的冻融循环次数，其试件的质量损失或相对动弹性模量下降符合有关标准规范的规定值。混凝土的抗冻等级以符号“Fn”表示，其中“n”即为最大冻融循环次数，如F25：表示材料经过25次冻融循环而未超过规定的损失程度。材料受冻融破坏主要是因其毛细孔中的水结冰所致，水结冰时体积增大约11.1％，若材料孔隙中充满水，则结冰膨胀对孔壁产生很大应力，致使

8、材料局部破坏。融化时，则是由外向内逐层进行的，在内外层之间形成压力差和温度差，从而加速了材料的