材料的基本物理性质与力学性质.pptx

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1、第一章材料的基本性质目录第一节材料的基本物理性质第二节材料的力学性质第三节材料的其他性质第一节材料的基本物理性质密度表观密度堆积密度密实度孔隙率空隙率Back定义:指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。公式:式中:ρ-密度(g/cm³)m-材料在干燥状态下的质量(g)v-材料在绝对密实状态下的体积(cm³)图1.1.1密度测量仪器密　度定义:指材料在自然状态下，单位体积的质量。公式:式中:ρ0-表观密度m-干燥材料的质量v0-材料自然状态下的体积表观密度Back定义：粉状或粒状材料，在堆积状态下

2、，单位体积的质量。公式：式中:ρo´-堆积密度（松散密度）(Kg/m³)m-干燥质量(Kg)vo´-材料的堆积体积(m³)堆积密度Back图1.1.2材料的体积示意图Back密实度定义：材料体积中固体物质充实的程度。公式：Back孔隙率定义：材料体积中孔隙体积所占的比例。公式：孔隙率定义：材料体积中孔隙体积所占的比例。公式：②孔隙分类（1）连通孔和封闭孔（2）按孔隙尺寸大小可分为粗孔、细孔和微孔。孔隙及其对材料性能的影响①孔隙率与密实度的关系：P+D=1材料的总体积是由固体物质及材料内部的空隙组成

3、的。封闭孔连通孔图1.1.3材料的孔隙示意图孔隙对材料性能的影响空隙率与强度的关系见右图：随着孔隙率增大，表观密度提高，吸水率降低，强度和耐久性提高。吸水率强度耐久性表观密度孔隙率图1.1.4孔隙对材料性能的影响Back空隙率定义：散粒材料堆积体积中空隙体积所占的比例。公式：Back第二节材料的力学性质强度弹性和塑性脆性和韧性Back定义：强度指材料抵抗外力作用下产生破坏的能力。强度分类及公式:强度弹性及弹性材料弹性：外力的作用下产生变形,外力取消后,能够完全恢复原来形状的性质。弹性材料：具有弹性

4、的材料。塑性及塑性材料塑性：作用下产生变形,外力取消后,仍保持变形后的形状和尺寸,并且不产生裂纹的性质。塑性材料：具有塑性的材料。常见塑性材料:砼拌合物,水泥浆,石灰膏,钢材,沥青等。弹性和塑性ba变形荷载0Aab—弹性变形Back图1.2.1弹塑性材料的变形曲线ob—塑性变形脆性：材料受外力达到一定程度后突然破坏,破坏时无明显的塑性变形的性质。脆性材料：具有脆性的材料。石材、水泥混凝土、砂浆、玻璃和陶瓷等属于脆性材料。荷载A变形脆性与韧性图1.2.2　脆性材料的变形曲线韧性：在冲击外力和震动荷载

5、作用下,材料能吸收大量的能量，产生一定变形而不致破坏的性质。韧性材料：具有韧性的材料钢材和木材等材料均属于韧性材料。特点：有较高的抗拉和抗压等强度。钢材以抗拉强度极限划分等级。利用之可制备复合材料。脆性与韧性Back第三节材料的其他性质与水有关的性质亲水性和憎水性吸水性耐水性吸湿性材料的耐久性Back定义:指材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质,0°≤θ≤90°。具有亲水性质的材料称为亲水性材料，绝大多数工程材料均为亲水性材料，如：石材、水泥基材料、砖、砌块、玻璃及陶瓷等。亲水性1亲水性和憎水性

6、2憎水性定义：指材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质,90°≤θ≤180°具有这种性质的材料称为憎水性材料。隔热及吸声等多孔材料应进行憎水处理，避免性能下降。图1.3.1　材料润湿角（θ）示意图θ<90o90°≤θ≤180°亲水性和憎水性Back吸水性定义：指材料在水中吸收水分的性质。指标：吸水率（W）：材料吸收水分的重量占材料干燥重量或体积的百分数。公式：质量吸水率体积吸水率m1－材料在吸水饱和状态下的质量(g)m2－材料在干燥状态下的质量（g）V－材料在自然状态下的体积（cm3）Backf

7、1-材料在吸水饱和的状态下的抗压强度f2-材料在干燥状态下的抗压强度耐水性Back吸湿性定义：材料在潮湿的空气中吸收水分的性质。指标与公式：吸湿性用含水率来表示，公式与吸水率相同。平衡含水率指与空气中的湿度达到平衡时的含水率。定义：材料在长期饱和水作用下，不产生破坏，其强度也不明显降低的性质。指标：耐水性用软化系数（Kp）表示。定义材料在各种环境因素作用下，在长期使用过程中保持其性能稳定的性质。环境因素是多种多样的，有物理(如温度、湿度、机械力等)、化学(大气、光、酸、碱、盐等作用)以及生物(细菌

8、、昆虫等)等方面的作用。耐久性是一个综合性能，包括抵抗上述各类因素的长期作用。对砼材料，耐久性主要包括抗渗性及抗冻性。耐久性耐久性主要包括：渗透性抗冻性抗腐蚀性抗碳化性抗侵蚀性抗骨料反应抗骨料反应抗腐蚀性抗侵蚀性抗碳化性抗冻性抗渗性耐久性耐久性Back定义：抵抗压力水渗透的性质。指标：①渗透等级式中：W-渗水量；d-试件厚度；A-渗水面积；H-水头差；t-渗水时间②抗渗等级(P)：能抵抗最大水压力eg:P6、P8、P10…指能抵抗的最大水压力为0.6MPa、0.8MPa、1.0MP