工程材料(注册土木工程师培训)ppt课件.ppt

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1、*第一章建筑材料的基本性质1建筑材料的工程性质——力学、变形破坏特性、耐久性第一章建筑材料的基本性质建筑材料的状态物理性质——组成、结构密度、孔建筑材料的功能物理性质——声、光、热学特性；装饰性*第一章建筑材料的基本性质2第一节材料的状态物理性质一、材料的状态参数（密度）二、材料的组成三、材料的结构（孔）*第一章建筑材料的基本性质3堆积密度一、材料的状态参数密度表观密度孔隙率密实度空隙率填充度*第一章建筑材料的基本性质4定义：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。测定:将材料磨细，干燥后用李氏瓶测定体积，材料磨得越细越好

2、，测得的体积越接近真实体积。一、材料的状态参数密度干燥质量，g绝对密实状态下体积，cm3*第一章建筑材料的基本性质5定义：材料在自然状态下单位体积的质量。测定：排开液体置换法/尺量法测量体积表观密度一、材料的状态参数质量，g自然状态下体积，cm3V0=V+Vk+VbV0VVkVb*第一章建筑材料的基本性质7定义：指散粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。测试方法：容量器/尺量法测量体积；堆积密度一、材料的状态参数质量，kg堆积体积，m3空隙V’0=V0+VvVvV’0V0*第一章建筑材料的基本性质9密实度D——材

3、料体积（自然状态）内固体物质的充实程度，称为材料的密实度D。——密实度D反映材料的密实程度，D越大，材料越密实，含有孔隙的材料，密实度均小于1。一、材料的状态参数*第一章建筑材料的基本性质10孔隙率P——孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料在自然状态下体积的百分率。——分为总孔隙率（简称孔隙率）、开口孔隙率Pk和闭口孔隙率Pb。一、材料的状态参数开口孔隙率Pk材料内部开口孔隙的体积占材料在自然状态下体积的百分率。由于水可进入开口孔隙，工程中常将材料在吸水饱和状态下所吸水的体积，视为开口孔隙的体积（Vk）。闭口孔隙率Pb材料

4、内部闭口孔隙的体积（Vb）占材料在自然状态下体积的百分率，称为材料的闭口孔隙率。*第一章建筑材料的基本性质12空隙率定义：散粒材料在堆积状态下颗粒固体物质间空隙体积占堆积体积的百分率，称为材料的空隙率。公式：一、材料的状态参数*第一章建筑材料的基本性质13填充率定义：散粒材料在堆积状态下颗粒填充的体积占堆积体积的百分率，称为材料的填充率。公式：一、材料的状态参数*第一章建筑材料的基本性质14二、材料的组成1.化学组成——材料的化学成分。无机非金属材料：氧化物含量的百分数；金属材料：化学元素含量；有机高分子材料：由一种或

5、几种简单的低分子化合物重复连接而成。例如聚氯乙稀就是由氯乙稀单体聚合而成，即[CH2CHCl]n。CaO石灰CaO-SO3石膏CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3水泥Na2O-CaO-SiO2玻璃*第一章建筑材料的基本性质15二、材料的组成2.基元组成——基元是构件材料最基本单元。无机非金属材料：矿物（氧化物相互作用）例如：硅酸盐水泥中含有四种矿物硅酸三钙3CaO•SiO2硅酸二钙2CaO•SiO2铝酸三钙3CaO•Al2O3铁铝酸四钙4CaO•Al2O3•Fe2O3有机高分子化合物：链节[CH2CHCl]n*第一

6、章建筑材料的基本性质16三、材料的结构显微结构宏观结构（孔结构）*第一章建筑材料的基本性质17三、材料的结构1显微结构——指材料内部微观质点(原子、分子、离子等)的空间排列方式。研究手段:电子显微镜、X射线衍射分析等分辨程度:Å=10-10m微观结构决定材料的许多性质：强度、硬度、熔点、导热性、导电性等。材料的微观结构，大体上可分为晶体结构、玻璃结构两大类。*第一章建筑材料的基本性质18物性区别近程/远程有序近程/远程无序规则几何形状无固定外形固定熔点软化范围各项异性各向同性晶体非晶体物理性质（声/光/电/力/热等）*

7、第一章建筑材料的基本性质19三、材料的结构1.1晶体结构——把相同质点(原子、分子、离子等)在空间作周期排列成固定几何外形的固体称为晶体。原子晶体——原子共价键高强、高硬、高熔点金刚石、石英、刚玉…离子晶体——离子键高强、高硬、高熔点（波动大）分子晶体——分子间力硬度小、熔点低冰、有机化合物…金属晶体——金属键自由电子导电、导热、延展性*第一章建筑材料的基本性质20三、材料的结构1.2非晶体结构（玻璃体）——晶态物体在高温下熔融变为液态，当温度骤然下降到低于凝固点温度时，熔体内部质点来不及排列成有序结构而凝固成固体状态

8、即成为非晶体结构（玻璃体结构）。玻璃体是化学不稳定结构（介稳态）。具有各向同性的性质。玻璃体无固定熔沸点熔点，只有软化现象。*第一章建筑材料的基本性质21三、材料的结构1.3胶体结构高度分散的分散体胶体由于脱水作用或加入电解质，会形成凝胶。凝胶具有固体性质，在长期应力作用下又具有粘性液体流动性质。*第一章建筑材料的基本性质22三、