建筑材料物理性质41页PPT
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一建筑材料的基本性质PPT课件
◇显微结构
指借助光学显微镜和电子显微镜观察到的结构, 它可分为结晶和无定型两种.结晶和无定型是同一物 质的不同状态,晶体呈稳定状态,而无定型则具有化学 活性。
◇微观结构
指原子排列结构,根据质子间键的特性分为原 子晶体,离子晶体,分子晶体
二、材料的微观结构
材料的微观结构只要是指材料在原子、粒子、 分子层次上的组成形式。
一.状态参数
（一）材料的密度
1、体积密度－材料在自然状态下单位体积的
质量。单位g/cm3或kg/m3。
公式：
ρo =m/ Vo
Байду номын сангаас式中
ρo－表观密度（ g/cm3 ） m－材料的质量（g）
Vo－材料在自然状态下的体积（cm3）
体积密度的测量
自然状态下的体积－是指构成材料的固体物质的体积 与全部孔隙体积之和。根据材料在自然状态下含水情 况的不同，体积密度又可分为干燥体积密度、气干体 积密度（在空气中自然干燥）等几种。
如生产加气混泥土等的各种发泡剂,可在材料中 形成 大量的孔隙 (3).火山作用
火山爆发时,喷到空中的岩浆,,冷却后在岩石中 形成大量的孔隙 (4).烧作用
四.材料的孔隙
（二）材料的孔隙状况由孔隙率、孔隙连通性和 孔隙直径三个指标说明
孔隙率：指孔隙在材料体积中所占的比例。 孔隙连通性：连通孔、封闭孔、半连通半封闭孔 孔隙直径：粗大孔：直径大于mm级的孔隙；
建筑材料的微观结构主要有晶体、玻璃体和 胶体等形式。
二、材料的微观结构
晶体的微观结构特点是组成物质的微观粒子在空间的排 列有确定的几何位置关系。如金刚石和石墨，元素 组成都为碳，由于各自的晶体结构形式不同，性质 上反差巨大。
晶体物质具有强度高、硬度大、有确定的熔点、力 学性质各项异性的共性。
建筑材料基本性质教学课件
韧性：
• 材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大 的能量，同时产生较大的变形而不破坏，这 种性质称为韧性。
• 建筑钢材、木材、塑料等是较典型的韧性材 料。
• 路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构 都要考虑材料的韧性。
4 材料的耐久性
4.1 耐久性
• 材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变 质、不破坏的性质，统称之为耐久性。
塑料等属于憎水材料可用作防水材料，也可用于 亲水材料的表面处理。
2.2.2 吸水性与吸湿性
吸水性
• 材料在浸水状态下吸收水分的能力称为吸水性。
• 材料的吸水性能，不仅取决于材料本身是否具有亲水 性，还与其空隙率的大小及空隙的构造有关。
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）。
材料的剖面。请问选择何种材料？
A
B
讨论：
保温层的目的是外界温度变化对住户
的影响，材料保温性能的主要描述指标为 导热系数和热容量，其中导热系数越小越 好。观察两种材料的剖面，可见A材料为多 孔结构，B材料为密实结构，多孔材料的导 热系数较小，适于作保温层材料。
1.1.2.2 填充率
空隙率
填充率
• 定义：在散粒材料的堆积体积中，颗粒体积 占总体积的比例。
材料和承重材料的依据。
V0的测量：对形状规则的材料，直接测量； 对形状不规则的材料，蜡封后用排水法测量。
密度
表观密度
堆积密度
堆积密度
• 定义：堆积密度指粉状、粒状、或纤维状材
料在堆积状态下，单位体积的质量。
• 表达式：
0
m V0
（kg/m3
）
m――材料的质量（kg）
建筑材料课件ppt
新型墙体材料
总结词
具有轻质、高强、保温、隔热等优点的墙体材料。
详细描述
新型墙体材料如加气混凝土、空心砖、复合板等，能够提高建筑物的隔热性能和 节能效果，同时减轻建筑物的重量，降低结构成本。
节能玻璃与陶瓷材料
总结词
具有优异保温、隔热性能的玻璃与陶 瓷材料。
详细描述
节能玻璃如Low-E玻璃、真空玻璃等 ，能够有效地隔绝室内外热交换，降 低能耗；陶瓷材料如保温瓷砖、耐火 砖等，具有优异的保温和耐火性能， 广泛应用于建筑领域。
智能建筑材料
总结词
能够感知、响应外界刺激并作出相应变化的建筑材料。
详细描述
智能建筑材料如形状记忆合金、压电陶瓷等，能够在温度、压力等外界刺激下产生相应的形变或电信号，用于建 筑结构的自适应调节和智能控制。
THANKS
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建筑材料课件
目录
• 建筑材料的基本性质 • 建筑材料的分类 • 常用建筑材料介绍 • 新材料与技术发展
01
建筑材料的基本性质
物理性质
密度
表示材料的质量与体积 之比，是材料的基本物 理属性，影响材料的运
输和存储。
孔隙率
表示材料的孔隙体积与 总体积之比，影响材料 的吸水性、保温性和强
度。
吸水性
材料吸收水分的能力， 与材料的孔隙率和孔径
墙体、柱子等。
木材
木材是一种可再生资源，具有 良好的加工性能和美学效果， 因此在建筑中广泛应用。
木材的强度和重量比值较高， 易于加工和安装，可以用于构 建轻巧的框架结构和装饰装修 。
木材的耐久性相对较低，容易 受到腐蚀和虫害的影响，因此 需要采取防腐、防虫等保护措 施。
钢材
钢材是一种高强度、高刚性的建 筑材料，广泛用于各种建筑结构
(一)乙醛的结构(1)41页PPT
（防止生成易爆物质）
(三)乙醛的化学性质：
2、氧化反应（醛基的C－H中加O成羧基） (2)新制Cu(OH)2悬浊液：[演示] 过量的NaOH溶液中滴加几滴CuSO4溶液。
Cu2++2OH－= Cu(OH)2↓ 红色沉淀反应－费林反应：
CH3CHO + 2Cu(OH)2 2CH3COOH +红Cu色2O沉↓淀+ 2H2O
• 福尔马林是质量分数含___________的甲 醛水溶液。
• 【思考】下列物质属于纯净物的是（ ） • A．甲醛 B．福尔马林 C．石碳酸
D．沼气
3．列举甲醛的重要用途：
• 4．甲醛的化学性质（写出反应的化学方程 式）：
• （1）与氢气加成____________________ • （2）银镜反应
(一)乙醛的结构(1)
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
乙醛 醛类
一、乙醛:
(一)乙醛的结构:
结构式：
官能团醛基本身 有一个C原子， 命名时包含在主 链内。
(3)乙炔水化法
• 用硫酸汞做催化剂 HC≡CH +H2O→CH3CHO
五、醛类
• （一）甲醛 • 1．甲醛的分子式_________，结构简式
________。 • 【思考】（1）从结构上看甲醛与其他醛
类，有什么区别？ • （2）在甲醛中的两个氢原子有没有区别？
2．甲醛的物理性质
• 甲醛又叫________，_______色________ 气味的________体。溶解性_________。
(三)乙醛的化学性质：
2、氧化反应（醛基的C－H中加O成羧基） (2)新制Cu(OH)2悬浊液：[演示] 过量的NaOH溶液中滴加几滴CuSO4溶液。
Cu2++2OH－= Cu(OH)2↓ 红色沉淀反应－费林反应：
CH3CHO + 2Cu(OH)2 2CH3COOH +红Cu色2O沉↓淀+ 2H2O
• 福尔马林是质量分数含___________的甲 醛水溶液。
• 【思考】下列物质属于纯净物的是（ ） • A．甲醛 B．福尔马林 C．石碳酸
D．沼气
3．列举甲醛的重要用途：
• 4．甲醛的化学性质（写出反应的化学方程 式）：
• （1）与氢气加成____________________ • （2）银镜反应
(一)乙醛的结构(1)
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
乙醛 醛类
一、乙醛:
(一)乙醛的结构:
结构式：
官能团醛基本身 有一个C原子， 命名时包含在主 链内。
(3)乙炔水化法
• 用硫酸汞做催化剂 HC≡CH +H2O→CH3CHO
五、醛类
• （一）甲醛 • 1．甲醛的分子式_________，结构简式
________。 • 【思考】（1）从结构上看甲醛与其他醛
类，有什么区别？ • （2）在甲醛中的两个氢原子有没有区别？
2．甲醛的物理性质
• 甲醛又叫________，_______色________ 气味的________体。溶解性_________。
建筑材料的基本性质_课件
式中：m --散粒材料的质量， V’0--散粒材料的堆积体积。
密实度与孔隙率
固体材料的体积由 ①固体物质部分 ②孔隙部分
（一）密实度
指材料体积内被固体物质所充实的程度。
D
V 0 V0
100
%
（二）孔隙率
指材料（在自然状态下单位）体积内，孔隙所占的比例。
P
V0 V V0
V 1
V0
1
0
100%
一、材料的理论强度
理论抗拉强度
ft
E
d
二、材料的强度
材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力。
抗压、抗拉和抗剪强度 ：
f Fmax A
材料的抗弯强度与受力情况有关，一般试验方法
是将条形试件放在两支点上，中间作用一集中荷载，
对于矩形截面试件，则抗弯强度 ：
fm
3Fm a xL 2bh2
二、材料的强度
三、材料的填充率与空隙率
（一）填充率 散粒材料在某堆积体积中，被颗粒填充的程度。
D'
V0 V0'
100%
' 0
0
100%
（二）空隙率
散粒材料在某堆积体积中，颗粒之间孔隙体积所占的比例。 反映散粒材料的颗粒填充的致密程度。可作为控制混凝土骨料集 配与计算含砂率的依据。
P' 1 D'
四、材料的亲水性与憎水性
第一节材料的组成、结构和构造
1、材料的组成 2、材料的结构和构造
第二节 材料的基本物理性质
1、密度、表现密度与堆积密度 2、密实度与孔隙率 3、材料的填充率与空隙率 4、材料的亲水性与憎水性 5、材料的吸水性与吸湿性 6、材料的耐水性 7、材料的抗渗性
密实度与孔隙率
固体材料的体积由 ①固体物质部分 ②孔隙部分
（一）密实度
指材料体积内被固体物质所充实的程度。
D
V 0 V0
100
%
（二）孔隙率
指材料（在自然状态下单位）体积内，孔隙所占的比例。
P
V0 V V0
V 1
V0
1
0
100%
一、材料的理论强度
理论抗拉强度
ft
E
d
二、材料的强度
材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力。
抗压、抗拉和抗剪强度 ：
f Fmax A
材料的抗弯强度与受力情况有关，一般试验方法
是将条形试件放在两支点上，中间作用一集中荷载，
对于矩形截面试件，则抗弯强度 ：
fm
3Fm a xL 2bh2
二、材料的强度
三、材料的填充率与空隙率
（一）填充率 散粒材料在某堆积体积中，被颗粒填充的程度。
D'
V0 V0'
100%
' 0
0
100%
（二）空隙率
散粒材料在某堆积体积中，颗粒之间孔隙体积所占的比例。 反映散粒材料的颗粒填充的致密程度。可作为控制混凝土骨料集 配与计算含砂率的依据。
P' 1 D'
四、材料的亲水性与憎水性
第一节材料的组成、结构和构造
1、材料的组成 2、材料的结构和构造
第二节 材料的基本物理性质
1、密度、表现密度与堆积密度 2、密实度与孔隙率 3、材料的填充率与空隙率 4、材料的亲水性与憎水性 5、材料的吸水性与吸湿性 6、材料的耐水性 7、材料的抗渗性
建筑材料的基本性质(1)幻灯片PPT
同的；
2.1.2 材料的结构和构造
（1）宏观结构；（2）细观结构；（3）微观结构
（1）宏观结构：用肉眼或放大镜能够分辨的
毫米级以上的粗大组织；
(1)致密结 内 构部无孔隙玻 ，璃 如、 钢天 材然 、 （ 2）多孔 结 内 构部具有粗泡 大沫 孔塑 隙料 ： （ 3）微 孔 结 构 建筑石膏等 （ 4）纤维结构 具 ： 有 内 方 部 向 组 性 玻 织 ， 璃 如 纤 木 维 材 增 （ 5）片状或层 状 结 如 构胶合板、夹心 （ 6）散粒 结 构 如砂子、石
1、填充率
填充率是指散粒材料（如砂子、石子 等）在堆积体积中，被其颗粒填充的程 度。
➢ 填充率一般用D’来表示，按下式计算：
D' V V00' 10% 0 或
D' '0 10% 0 0
（2.6）
2.、空隙率 思考：空隙率与孔隙率有什么区别？
空隙率是指散粒材料在堆积体积中，颗粒之间 的空隙体积占堆积体积的百分率，用P’表示：
✓ 化学组成对材料性质的影响：
➢ 不同化学组成的材料其性质不同；
例：化学元素碳对钢材性质的影响如下图：
硬度
抗拉强度
断面收缩率
冲击韧性 1
伸长率 1.4
含碳量C%
（2 矿物组成
➢许多无机非金属材料都是由各种矿物组成的。
➢相同的化学成分组成的材料，不同矿物的矿 物成分，材料的性质也是不同的。
➢例如：硅酸盐水泥熟料中，铝酸三钙、硅酸 三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙的性能都是不
(
b
)非晶体：
熔融物迅速冷却 点使 来得 不质 及按一
排列而得到的固 粉体 煤， 灰如
2.2 材料的物理性质
2.2.1密度、表观密度和堆积密度
2.1.2 材料的结构和构造
（1）宏观结构；（2）细观结构；（3）微观结构
（1）宏观结构：用肉眼或放大镜能够分辨的
毫米级以上的粗大组织；
(1)致密结 内 构部无孔隙玻 ，璃 如、 钢天 材然 、 （ 2）多孔 结 内 构部具有粗泡 大沫 孔塑 隙料 ： （ 3）微 孔 结 构 建筑石膏等 （ 4）纤维结构 具 ： 有 内 方 部 向 组 性 玻 织 ， 璃 如 纤 木 维 材 增 （ 5）片状或层 状 结 如 构胶合板、夹心 （ 6）散粒 结 构 如砂子、石
1、填充率
填充率是指散粒材料（如砂子、石子 等）在堆积体积中，被其颗粒填充的程 度。
➢ 填充率一般用D’来表示，按下式计算：
D' V V00' 10% 0 或
D' '0 10% 0 0
（2.6）
2.、空隙率 思考：空隙率与孔隙率有什么区别？
空隙率是指散粒材料在堆积体积中，颗粒之间 的空隙体积占堆积体积的百分率，用P’表示：
✓ 化学组成对材料性质的影响：
➢ 不同化学组成的材料其性质不同；
例：化学元素碳对钢材性质的影响如下图：
硬度
抗拉强度
断面收缩率
冲击韧性 1
伸长率 1.4
含碳量C%
（2 矿物组成
➢许多无机非金属材料都是由各种矿物组成的。
➢相同的化学成分组成的材料，不同矿物的矿 物成分，材料的性质也是不同的。
➢例如：硅酸盐水泥熟料中，铝酸三钙、硅酸 三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙的性能都是不
(
b
)非晶体：
熔融物迅速冷却 点使 来得 不质 及按一
排列而得到的固 粉体 煤， 灰如
2.2 材料的物理性质
2.2.1密度、表观密度和堆积密度
建筑材料——水泥ppt课件
C3S水化比C2S快，同时生成的CH较多。 C-S-H凝胶的形成与温度有一定的关系，从而影响
凝胶类型和C/S比。
编辑版pppt
22
2. C3A的水化
3CaO·A12O3+6H2O→3CaO·A12O3·6H2O
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23
3. C4AF的水化
编辑版pppt
24
（二）硅酸盐水泥的水化
编辑版pppt
19
1．C3S和C2S的水化：C-S-H以及CH
硅酸三钙和硅酸二钙（-C2S)由于其晶体结构特点， 因此遇水后与水发生水化反应:
(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2 2(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
C-S-H凝胶有四种形态，它们具有以下特点：
（1）具有高度的不溶性，溶解度极小；
（2）比表面积大，高度分散性；
（3）具有刚度特征，胶体微粒间以化学键和范德华 力结合，有一定的强度；
（4）内部多孔隙（凝胶孔）。
编辑版pppt
21
而CH生成量较CSH少的多，只能起到填充作用，但 由于CH间是层状结构，层间结合弱，因此，是裂缝 的策源低。而CH溶解度较大，对耐久性也不利。
影响水泥凝结的因素：①矿物组分，C3A越高，凝结越 快。②水泥细度。③环境温、湿度。④缓凝组分：a.石
膏。b.缓凝剂及促凝剂。C.矿物掺合料。（特别是FA）
编辑版pppt
14
6．体积安定性 水泥石硬化后，产生不均匀的体积变化，即体积安定性不良。 体积稳定性的危害：引起建筑物的破坏、构件崩溃。 原因：①熟料中的f-CaO太多——控制方法：沸煮法测定。 ②熟料中的f-MgO太多——≯5.0%。 ③掺入的石膏太多≯3.5%。 ①、②：一般是由于熟料烧结时温度高于石灰烧结时的温度，熟
凝胶类型和C/S比。
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22
2. C3A的水化
3CaO·A12O3+6H2O→3CaO·A12O3·6H2O
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23
3. C4AF的水化
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24
（二）硅酸盐水泥的水化
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19
1．C3S和C2S的水化：C-S-H以及CH
硅酸三钙和硅酸二钙（-C2S)由于其晶体结构特点， 因此遇水后与水发生水化反应:
(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2 2(2CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2
C-S-H凝胶有四种形态，它们具有以下特点：
（1）具有高度的不溶性，溶解度极小；
（2）比表面积大，高度分散性；
（3）具有刚度特征，胶体微粒间以化学键和范德华 力结合，有一定的强度；
（4）内部多孔隙（凝胶孔）。
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21
而CH生成量较CSH少的多，只能起到填充作用，但 由于CH间是层状结构，层间结合弱，因此，是裂缝 的策源低。而CH溶解度较大，对耐久性也不利。
影响水泥凝结的因素：①矿物组分，C3A越高，凝结越 快。②水泥细度。③环境温、湿度。④缓凝组分：a.石
膏。b.缓凝剂及促凝剂。C.矿物掺合料。（特别是FA）
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6．体积安定性 水泥石硬化后，产生不均匀的体积变化，即体积安定性不良。 体积稳定性的危害：引起建筑物的破坏、构件崩溃。 原因：①熟料中的f-CaO太多——控制方法：沸煮法测定。 ②熟料中的f-MgO太多——≯5.0%。 ③掺入的石膏太多≯3.5%。 ①、②：一般是由于熟料烧结时温度高于石灰烧结时的温度，熟
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