建筑材料的基本性质论述.pptx

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1、第一章建筑材料的基本性质土木工程的各个部位都处于不同的环境条件并起一定的作用。如梁、板、柱以及承重的墙体主要承受各种荷载作用；房屋屋面要承受风霜雨雪的作用且能保温、防水；基础除承受建筑物全部荷载外，还要承受冰冻及地下水的侵蚀；墙体要起到抗冻、隔声、保温隔热等作用。这就要求用于不同工程部位的材料应具有相应的性质。这些性质归纳起来可分为：一、物理性质与各种物理过程（水、热作用）有关的性质；二、力学性质材料在荷载作用下的变形及抵抗变形的能力；三、耐久性材料在使用环境中，受到各种作用（物理作用、化学作用及生物作用等）而影响使用功能。建筑材料所具有的各

2、种性质，主要取决于材料的组成和结构状态，同时还受到环境条件的影响。为了能够合理地选择和正确地使用材料，必须了解材料的各种性质以及性质与组成、结构状态的关系。一、材料的组成材料的组成是指材料的化学成分和矿物组成。材料组成是材料性质的基础，它对材料的性质起着决定性的作用。材料化学组成相同但矿物组成不同也会导致性质的巨大差异。第一节材料的组成、结构与构造Ａ、Ｂ为两种钢材的金相照片，两者化学组成接近，主要差别是碳含量不同，Ａ小于0.2％和Ｂ则为0.2％～0.4％，但矿物组成则差别较大。两种钢材性能差别较大，其中Ａ具有较好的冷、热变形等工艺性能，但强度较低，

3、而Ｂ则强度较高。AB二、材料的结构材料的结构是指材料的微观组织状态。材料的化学组成相同，微观结构的差别将导致材料性能的差异。如图：化学组成相同的水泥熟料，由于Ａ的显微结构发育良好，Ｂ则不然，结果在比表面积相似的情况下，Ａ熟料的３d、２８d(d=day天)抗压强度分别比Ｂ熟料高10.7MPa和6.8MPa。Ａ　　　　　　　　　　Ｂ化学组成相同，微观结构不同的两种熟料微观结构材料的微观结构与材料的强度、硬度、弹塑性、熔点、导电性、导热性等重要性质有着密切的关系。材料的微观结构基本上可分为晶体、玻璃体、胶体形式。（1）晶体—材料内部质点按特定规律在空间呈

4、周期性重复排列的固体。（2）玻璃体—熔融物因冷却速度太快，凝固时粘度很大，质点来不及按规律排列所形成的质点无序排列的固体。特点：质点未能到达能量最低位置，大量化学能未能释放，化学稳定性较差，易与其它物质起化学反应。（如：火山灰、粒化高炉矿渣、粉煤灰等）粉煤灰玻璃体（3）胶体—作为分散相的粒子(粒径在1～100m)，分散在分散介质中形成的分散体系。分散介质可以是气体、液体和固体，相应形成气溶胶、溶胶和凝胶。如油漆、涂料等为溶胶；混凝土为凝胶。溶胶失水后成为具有一定强度的凝胶结构，可以把材料中的晶体或其他固体颗粒粘结为整体。胶体因比表面积大，表面能大

5、，吸附力强，具有较大粘结力（如沥青、硅酸盐凝胶等）。混凝土的强度和变形性质与水泥水化形成的凝胶体有很大的关系。水泥凝胶体三、材料的构造材料的宏观构造是指可用肉眼能观察到的外部和内部的结构。建筑材料常见的构造形式有：大理岩的致密表面1.致密构造致密构造的材料内部基本上无孔隙，结构致密。这类材料的特点是强度和硬度较高，吸水性小，抗渗和抗冻性较好，耐磨性较好，绝热性差。如钢材、天然石材、玻璃、玻璃钢等。2.纤维构造纤维构造的材料内部组成有方向性，纵向较紧密而横向疏松，组织中存在相当多的孔隙，这类材料的性质具有明显的方向性，一般平行纤维方向的强度较高，导热

6、性较好。如木材、竹、玻璃纤维、石棉等。竹的纤维构造3.多孔构造多孔构造的材料其内部存在大体上呈均匀分布的独立的或部分相通的孔隙，孔隙率较高。具有多孔构造的材料，其性质决定于孔隙的特征、多少、大小及分布情况，一般来说，这类材料的强度较低，抗渗性和抗冻性较差，绝热性较好。如加气混凝土、石膏制品、烧结普通砖等。加气砼砌块的多孔构造4.层状构造层状构造的材料具有叠合结构，它是用胶结料将不同的片材或具有各向异性的片材胶合而成整体，其每一层的材料性质不同，但叠合成层状构造的材料后，可获得平面各向同性，更重要的是可以显著提高材料的强度、硬度、绝热或装饰等性质，扩

7、大其使用范围。如胶合板、纸面石膏板、塑料贴面板等。各向异性:材料在各方向的力学和物理性能呈现差异的特性。胶合板的层状构造5.散粒构造散粒状构造指呈松散颗粒状的材料，有密实颗粒与轻质多孔颗粒之分。前者如砂子、石子等，因其致密，强度高，适合做承重的混凝土骨料。后者如陶粒、膨胀珍珠岩等，因具多孔结构，适合做绝热材料。陶粒的粒状构造6.纹理构造天然材料在生长或形成过程中，自然造成的天然纹理，如木材、大理石、花岗石等板材，或人工制造材料时特意造成的纹理，如瓷质彩胎砖、人造花岗石板材等，这些天然或人工造成的纹理，使材料具有良好的装饰性。大理石的纹理结构开口孔隙

8、与闭口孔隙的概念第二节材料的密度、表观密度和孔隙率一、密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。ρ=m/V式中ρ—材