土木工程概论第三章 土木工程材料ppt课件.ppt

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1、第三章土木工程材料教师：王爽3.1概述建筑材料是指建筑工程中使用的各种材料及制品。正确选择建筑材料的质量、品种、规格以及色彩，对建筑工程额安全、使用、耐久、美观及造价等均有重要意义。按基本成分分类：金属材料非金属材料：复合材料：是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。无机材料：天然石材、烧土制品、凝胶材料、一凝胶材料为基料的人造石有机材料：木材、沥青、树脂和塑料等。按用途分：结构材料:以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料绝热材料:用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体吸声材料

2、:是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料。防水材料:涂料、卷材装饰材料：室内、室外3.2建筑材料物理性质的基本状态参数3.2.1材料的密度、表观密度、堆积密度密度：是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。表现密度：是指材料在自然状态下，单位体积的质量。堆积密度：是指粉状或粒状材料在自然状态下，单位体积的质量。3.2.2密实度与孔隙率密实度：是指材料体积内被固体物质充实的程度。孔隙率：是指材料在自然状态下的体积内，孔隙体积所占所占的比例。3.2.3填充率与空隙率填充率：是指散粒材料在堆积体积重颗粒体积所占的比例。空隙率：是指散粒材料在在堆积体积重颗粒

3、之间的空隙体积所占的。3.3材料的力学性质3.3.1强度强度：材料在外力作用下抵抗变形的能力。抗拉强度抗压强度抗剪强度抗弯强度3.3.3脆性与韧性弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，完全恢复为原来形状的性质。塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝或发生断裂的性质。3.3.2弹性和塑性弹性：材料在达到一定程度且无明显变形而发生的破坏的性质。韧性：材料在冲击荷载作用下能够吸收较大的能量，产生一定的变形不发生破坏的性质。硬度：材料表面能抵抗其他较硬物体压入或刻划的能力。耐磨性：是指材料表面抵抗磨损的

4、能力。3.3.4硬度和耐磨性3.4材料与水有关的性质3.4.1亲水性与憎水性3.4.2吸水性与吸湿性吸水性指材料在水中能吸收水分的性质，常用吸水率wx表示；吸湿性指材料吸收空气中水分的性质，常以含水率wh。3.4.3耐水性材料长期在水的作用下，抵抗谁破坏作用的能力，称为耐水性。强度降低软化系数KR3.4.4抗渗性材料长期在压力水的作用下，抵抗水渗透的能力，称为抗渗性。渗透等级Pn渗透系数Ks3.4.5抗冻性材料在饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。用Fn表示。3.5材料的其他性质3.5.1导热性：物质传导热量的性能。3.

5、5.2耐久性：材料抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力。何为胶凝材料？定义：在土木过程中，能将各种散粒矿质材料或块状材料粘结成为一个整体的材料。分类：有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶无机胶凝材料：气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料3.6气硬性凝胶材料气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化、保持或持续发展强度的无机胶凝材料。常用：石灰、石膏、水玻璃等特点：在水中不凝结，也基本没有强度。即使在潮湿环境中强度也很低，通常不宜使用。水硬性胶凝材料：不仅在空气中而且在水中能更好地硬化，并保持和发展其强度(各种水泥)3.6.1石灰主要原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等。

6、烧制及产品：主要原料、烧制及产品900~1100℃生石灰石灰的煅烧石灰的煅烧过程石灰的熟化与硬化熟化（消化）：工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为熟(消)石灰——氢氧化钙的过程。1.石灰的熟化特点：速度快；体积膨胀；放出大量的热生石灰粉消石灰粉，主要成分为Ca(OH)2，又称“熟石灰”。石灰膏900~1100℃块状生石灰加过量水消化磨细加水拌合加适量水消化、然后干燥陈伏用于拌制石灰土、三合土用于拌制石灰砌筑砂浆或抹灰砂浆石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个同时进行的过程来完成的：结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收，Ca(OH)2

7、以结晶形态析出，浆体逐渐失去塑性。碳化作用（碳化硬化）：Ca(OH)2与空气中的CO2与水化合生成CaCO3晶体，释出水分并被蒸发：2.石灰的硬化硬化的技术性质结晶自里向表，碳化自表向里速度慢（通常需要几周的时间）体积收缩大（容易产生收缩裂缝）3.硬化的特点由此可见，石灰是一种硬化慢、强度低的气硬性胶凝材料。石灰的技术特性生石灰熟化为石灰浆时，形成了颗粒极细的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚水膜。因此用石灰调成的石灰砂浆突出的优点是具有良好的可塑性。工程应用：1.保水性与可塑性好硬化慢一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法水泥砂浆石灰浆混合砂浆从石

8、灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，