第1章 材料基本性能(补充)要点
材料性能知识点总结
材料性能知识点总结材料的性能是指材料在特定条件下所表现出来的力学、物理、化学、热学等方面的特性。
了解材料的性能对于进行材料的选择、设计以及工程应用至关重要。
本文将从材料的力学性能、物理性能、化学性能和热学性能等方面进行总结。
一、材料的力学性能1. 强度材料的强度是指材料抵抗外部力作用下抵抗破坏的能力。
常见的强度指标包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。
强度是材料最基本的性能之一，对于工程结构的设计和选择材料至关重要。
2. 韧性材料的韧性是指材料在受到外部力作用下发生损伤时的能力。
与强度不同，韧性反映了材料在受到冲击或者局部损伤后的延展性和吸能能力。
韧性高的材料通常会在受力后产生一定程度的变形而不会立即断裂。
3. 刚度材料的刚度是指材料在受力作用下的变形程度。
刚度高的材料在受力后会产生较小的变形，具有较好的抗变形能力。
在很多工程应用中要求材料具有一定的刚度以满足设计要求。
4. 硬度材料的硬度是指材料抵抗表面划伤或者压痕的能力。
硬度测试通常通过洛氏硬度、巴氏硬度等方法进行检测。
硬度是材料的持久性能，硬度高的材料通常耐磨损、耐腐蚀能力较强。
5. 疲劳性能材料的疲劳性能是指材料在受到交变载荷或者重复载荷作用下的抗疲劳能力。
疲劳性能是材料在实际使用中的重要性能之一，对于机械零部件、航空工业等领域的材料选择至关重要。
6. 蠕变性能材料的蠕变性能是指材料在高温下长期受力变形的抗蠕变能力。
在高温环境下，材料的蠕变性能会影响结构的安全和可靠性。
二、材料的物理性能1. 密度材料的密度是指单位体积内的质量。
密度的大小直接影响了材料的重量和强度。
通常情况下，密度较小的材料更适合用于要求轻量化设计的结构。
2. 热导率材料的热导率是指材料传导热量的能力。
热导率高的材料在传热和散热方面表现更佳。
3. 电导率材料的电导率是指材料传导电流的能力。
电导率高的材料通常用于导电材料和电子器件的制造。
4. 磁性材料的磁性是指材料在外磁场作用下的磁导能力。
材料物理性能复习资料整理
材料在外力作用下发生形状和尺寸的变化，称为形变。
材料承受外力作用、抵抗变形的能力及其破坏规律，称为材料的力学性能或机械性能。
材料在单位面积上所受的附加内力称为应力。
法向应力导致材料伸长或缩短，而剪切应力引起材料的切向畸变。
应变是用来表征材料在受力时内部各质点之间的相对位移。
对于各向同性材料，有三种基本类型的应变：拉伸应变ε，剪切应变γ和压缩应变Δ。
若材料受力前的面积为A0，则σ0=F/A0称为名义应力。
若材料受力后面积为A，则σT=F/A称为真实应力。
对于理想的弹性材料，在应力作用下会发生弹性形变，其应力与应变关系服从胡克（Hook）定律（σ=Eε）。
E是弹性模量，又称为弹性刚度。
弹性模量是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗形变能力（即刚度）的大小。
E越大，越不容易变形，表示材料刚度越大。
弹性模量是原子间结合强度的标志之一。
泊松比：在拉伸试验时，材料横向单位面积的减少与纵向单位长度的增加之比值。
粘性形变是指粘性物体在剪切应力作用下发生不可逆的流动形变，该形变随时间增加而增大。
材料在外应力去除后仍保持部分应变的特性称为塑性。
材料发生塑性形变而不发生断裂的能力称为延展性。
在足够大的剪切应力τ作用下或温度T较高时，材料中的晶体部分会沿着最易滑移的系统在晶粒内部发生位错滑移，宏观上表现为材料的塑性形变。
滑移和孪晶：晶体塑性形变两种基本形式。
蠕变是在恒定的应力σ作用下材料的应变ε随时间增加而逐渐增大的现象。
位错蠕变理论：在低温下受到阻碍而难以发生运动的位错，在高温下由于热运动增大了原子的能量，使得位错能克服阻碍发生运动而导致材料的蠕变。
扩散蠕变理论：材料在高温下的蠕变现象与晶体中的扩散现象类似，蠕变过程是在应力作用下空位沿应力作用方向（或晶粒沿相反方向）扩散的一种形式。
晶界蠕变理论：多晶陶瓷材料由于存在大量晶界，当晶界位相差大时，可把晶界看成是非晶体，在温度较高时，晶界粘度迅速下降，应力使得晶界发生粘性流动而导致蠕变。
建筑材料的基本性能
建筑材料的基本性能1. 引言建筑材料是构建建筑物的基础，它们的性能直接关系到建筑物的安全性、可持续性和使用寿命等方面。
本文将介绍建筑材料的基本性能，包括强度、耐久性、隔热性、隔声性等。
2. 强度建筑材料的强度是指其抵抗外部力量作用下产生破坏的能力。
常见的建筑材料如钢筋混凝土、砖块和木材等都具有一定的强度。
强度的衡量通常使用抗拉强度、抗压强度和抗弯强度等指标。
抗拉强度是指材料抵抗拉伸力的能力。
钢筋混凝土在受拉时具有较高的抗拉强度，而砖块在受拉时的抗拉强度较低。
抗压强度是指材料抵抗压缩力的能力。
建筑材料常常需要承受大量的压力，因此具有较高的抗压强度是必要的。
抗弯强度是指材料在受弯曲力作用下不发生断裂的能力。
木材由于其纤维结构具有较高的抗弯强度，适用于承受弯曲力较大的结构。
3. 耐久性建筑材料的耐久性是指其在长期使用过程中不受环境、气候和日常使用等因素的侵蚀和损害能力。
耐久性是衡量建筑材料寿命的重要指标。
混凝土是一种耐久性较高的建筑材料，具有抵抗腐蚀、耐久性强的特点。
它可以承受不同的气候条件和化学物质的侵蚀。
而金属材料，在长期暴露于湿度较高的环境中容易发生腐蚀。
建筑材料的耐久性除了与材料本身的性能有关外，还与材料的施工和维护等因素密切相关。
4. 隔热性建筑材料的隔热性是指其抵抗热量传导的能力。
良好的隔热性能可以提高建筑物的能源效益，减少能源消耗。
常见的隔热材料包括保温板材、保温砂浆和空气层等。
保温板材是一种常用的隔热材料，由于其具有较低的导热系数，能够有效地减少热量的传递。
保温砂浆是一种通过增加建筑材料的厚度来提高其隔热性能的方法。
而空气层则通过在建筑表面形成一层空气隔离层，减少热量的传递。
5. 隔声性建筑材料的隔声性是指其抵抗声音传播的能力。
良好的隔声性能可以保障建筑物内部的安静环境，提高人们的生活质量。
建筑材料的隔声性通常用声传递系数和隔声量等指标来衡量。
砖块是一种常用的隔声材料，其高密度和多孔性结构可以有效地吸收和阻挡声音的传播。
1建筑材料的基本性能
✧1建筑材料的基本性能●材料的基本物性参数1.密度。
（不含任何空隙）p=m/v(p；材料的密度g/cm^3;m；材料在干燥状态下的质量g;v；材料在绝对密实度状态下的体积内部不含空隙的体体积cm^3)2.表观密度。
（只是一部分中的含开口孔和闭口孔）P0=m/vo(po；表观密度g/cm^3;m材料的质量;v0；材料在自然状态下的体积，或表观体积cm^3)3.堆积密度。
（全部）P0、=m/vo、（P0、；堆积密度kg/m^3;v0、；材料的堆积体积m^3)4.密实度。
（材料体积内被固体物质所充实的程度；不含开口孔和闭口孔，也就是固体物质的体积占总体积的比例，用D 表示）D=V/VO*100%=P0/P*100%(对大多数建筑材料，含有空隙，p0<p,D<1,而绝对密实的材料，D=1）5.孔隙率。
（材料体积内孔隙体积占材料总体积的%，用P表示）P=VO-V/VO*100%=(1-V/V0)*100%=(1-P0/P)*100%P+D=1注；如果材料的孔隙率小、分部均匀且多为封闭的小微孔，则材料的吸水性小、强度高、抗冻性和抗渗性较好）6.填充率（散粒状态材料在其堆积体积内、被其颗粒填充的程度）7.空隙率（反映了颗粒之间相互填充的致密程度）注；（6与7与上4与5一样的表示）●材料与水有关的性子。
1.亲水性与憎水性材料在空气中与水接触时，根据材料表面被水湿润的情况分为；亲水性（<=90^0)与憎水性（>90^0)。
注；憎水性可作防水材料，沥青、石蜡等属于憎水性2.吸水性与吸湿性。
材料在浸水状态下吸入水分的能力叫吸水性；用吸水率表示有两种方法；质量吸水率与体积吸水率W质=m湿-m干/m干;W体=v水/v*100%注；W体=W质*p01/p0=W体*p0p0；材料干燥状态下的表观密度。
注；孔隙率愈大，吸水性愈好3.吸湿性；W含=m含-m干/m干*100%4.耐水性；长期在饱和水作用下而不破坏，其强度也不明显降低的也叫，用软化系数表示K软=f饱/f干（f饱；材料在饱和状态下的抗压强度MPa) 注；软化系数愈小，强度降低愈多，耐水性愈差，大于0.80的材料，可以认为是耐水性的。
材料的性能 ppt课件[001]
![材料的性能 ppt课件[001]](https://img.taocdn.com/s3/m/4cc491ac2e3f5727a4e962d6.png)
第一节 材料的力学性能
定义：指材料在外力的作用下所表现出来的特性。
材料在静载荷下的力学性能
➢ 强度、塑性 ➢ 硬度
材料在冲击载荷下的力学性能
➢ 冲击韧性
材料在疲劳载荷下的力学性能
➢ 疲劳强度
一、强度和塑性
强度 ( strength )
指材料在外力的作用下，抵抗变形和破断的能力。
耗的冲击功AK ，单位为J/cm2 aK值越大↑，表示材料的冲击韧性越好↑。
测定方法：一次摆锤冲击试验法
一次摆锤冲击试验
材料的性能
冲击功：
Akmg (Hh)
冲击韧性：
ak
Ak s0
(J
/cm2)
应用
评价材料冶金质量和锻造及热处理的缺陷； 与屈服强度结合用于一般零件抗断裂设计； 测量金属材料的冷脆转变温度。T↓，ak急剧↓，韧性→脆性。
➢ σS(σ0.2)<σ<σb时，材料产生明显 塑
性变形；
➢ σ>σb时，零件产生裂纹，最终断裂。
零件设计和选材的一般原则
➢ 对工作条件不允许有微量塑性变形的零件，
根据弹性极限σe选材，如精密弹簧、炮筒。
➢ 对工作条件不允许发生明显塑性变形的零件
或构件，根据屈服强度值σs(σ0.2)选材，大多 数机器可以预防事故发生。
❖ 冷脆转变温度越低↓，材料的低 温冲击韧性愈好↑。
❖ aK 值一般不直接用于计算。 原因：
不 同 材 料 的 aK 值 可 以 是 相 同 的 。
材料的使用温度应高于其冷脆转变温度。
Titanic沉没原因：与船体材料的质量直接有关。
冰山撞击船体产生断裂！
绪论和第一章---材料的性能
硬
度
• 对于软硬不同的材料，为了测得统一的、可比较 的布氏硬度值，应选用不同的F/D2比值，以便将 压入角φ限制在28°～74°范围内，与此相应的 压痕直径d应控制在（0.24~0.6）D之间。 • 布氏硬度的F/D2的比值有30、15、10、5、2.5、 1.25和1七种。主要根据所测试材料的种类及硬度 范围按表来选择。 • 试验力加载后的保持时间，黑色金属10～15秒， 有色金属30秒，＜35HBS的材料为60秒。
1.1.3 硬 度
布 氏 硬 度 机
1.1.3
硬
度
• 2.洛氏硬度（HR） • 在外载荷的作用下，将压头压入工件表面，保持一 定时间后卸除主载荷，测量压痕深度增量（h1－h0） 计算硬度值，（H0为初载荷压入的深度，h1为卸 除主载荷后残余压痕的深度）。 • 洛氏硬度的压头有两种，金刚石圆锥HRA、HRC （120°），和淬火钢球HRB（φ1.588mm）。 • 常用载荷：初载荷98.07N • 主载荷分别为：490.3N、882.6N、1373N
维氏硬度试验原理图
• 维氏硬度的表示方法：数字＋HV数字/数字 • 第一组数字代表硬度值，HV－维氏硬度，第二组 数字代表载荷，/第三组数字代表载荷维持时间。 如：640HV30/20；代表硬度值640,载荷30Kgf （294.2N）,维持时间20秒。 维氏硬度的测试方法（GB/T4340.1－1999）
1.1.3
硬
度
1.1.3
硬
度
• 维氏硬度保留了布氏硬度和洛氏硬度的优点，既 可测量由极软到极硬的材料的硬度，又能互相比 较。既可测量大块材料、表面硬化层的硬度，又 可测量金相组织之中不同相的硬度。
0.102 F 0.204 F sin( 136 / 2) F HV 0.1891 2 2 A d d
第一章 材料的基本性质
9、水附于憎水性材料表面上时，其润湿角为
（
）。
A.0°；B. ＞90°；C. ≤90°；D. ＜90
10、以下四种材料中属于憎水性材料的是
（
）。
A.天然石材；B.钢材；
C.石油沥青；D.混凝土
11、建筑材料可分为脆性材料和韧性材料， 其中脆性材料具有的特征是（ ）。 A.破坏前有明显塑性变形； B.抗压强度比抗拉强度大得多； C.抗冲击破坏时吸收入的能量大； D.破坏前不产生任何变形。
6、材料的耐水性用软化系数表示，其值越大， 则耐水性( )
A．越好
B．越差 C．不变 D．不一定
7、( )是衡量绝热材料性能优劣的主要指 标。
A．导热系数 B．渗透系数
C．软化系数 D．比热
8、对于同一材料，各种密度参数的大小排列 为（ ）。
A.密度＞堆积密度＞表观密度； B.密度＞表观密度＞堆积密度； C.堆积密度＞密度＞表观密度； D.表观密度＞堆积密度＞密度
2．为什么新建房屋的墙体保暖性能差，尤其 是在冬季？
3、孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差？ 4、决定材料耐腐性的内在因素是什么？
计算题
1、有一个1.5L的容器，平装满碎石后，碎石 重2.55kg，为测其表观密度，将所有碎石 倒入一个7.78L的容器中，向容器加满水后 称重为9.36kg(水与石子之和），试求碎石 的表观密度。若在碎石的空隙中填以砂子， 问可填多少升的砂子？
2、烧结普通砖的孔隙率为37%，干燥质量为 2487g，浸水饱和后质量为2984g。试求该 砖的表观密度、密度、吸水率、开口孔隙 率及闭口孔隙率。
3、某材料在自然条件下，体积为1m3，孔隙 率为25%，重量为1800kg，其密度是多少？
4、有一石材干试样，质量为256g，把它浸入水中， 吸水饱和后排出水的体积为115cm3，将其取出后 擦干表面，再次放入水中排开水的体积为118cm3， 试样体积无膨胀。求此石材的表观密度、体积密 度、质量吸水率和体积吸水率。
材料物理与性能知识点
5·热弹性高分子材料在塑性变形时的硬化现象，其原因不是加工硬化，而是长链分子发生了重新排列甚至晶化。
6·加工硬化原理（此是考试重点）：经过冷加工的金属材料位错密度大大增大，位错之间的相互作用也越大，对位错进行的滑移的阻力也越大，这就是加工硬化原理。
3·缩颈：韧性金属材料在拉伸实验时变形集中于局部区域的特殊现象，他是应变硬化和截面积减小共同作业结果。
第四章 导电物理与性能
1.导电原理极其主要特征：（个人认为必考）
经典自由电子导电理论，连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动。
量子自由电子理论，不连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动。
2）抗热冲击损伤性：在热冲击循环作用下，材料表面开裂，剥落并不断发展，最终失效或断裂；材料抵抗这类破坏的能力。
7·热膨胀的物理本质归结为点阵结构中的质点间平均距离随温度的升高而增大。
8·热传导的微观机理：声子传导和光子传导。
第二章-缺陷物理与性能
1·晶体缺陷的类型 分类方式：
电子云位移极化的特点：
a) 极化所需时间极短，在一般频率范围内，可以认为ε与频率无关；
b)具有弹性，没有能量损耗。
c)温度对电子式极化影响不大。
3·离子位移极化：正、负离子产生相对位移.
主要存在于离子化合物材料中，如云母、陶瓷等。
离子位移极化的特点：
a) 时间很短，在频率不太高时，可以认为ε与频率无关；
第一章-材料的热学性能
1·杜隆-珀替将气体分子的热容理论直接应用于固体,从而提出了杜隆－珀替定律（元素的热容定律）：恒压下元素的原子热容为。实际上，大部分元素的原子热容都接近该值，特别在高温时符合的更好。
《建筑材料》模块一建筑材料的基本性质
《建筑材料》模块一建筑材料的基本性质建筑材料是指用于建筑工程中的材料，包括天然材料和人工材料两大类。
建筑材料的基本性质是指材料在使用过程中所具有的一些基本特性，包括物理性能、力学性能、化学性能、热性能和耐久性等。
一、物理性能：1.密度：指材料的单位体积质量，常用单位是千克/立方米。
密度高的材料一般耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能较好，但相对较重，施工和运输相对困难。
2.体积稳定性：指材料在不同温度和湿度下，体积是否发生变化。
体积稳定性好的材料，能保证建筑物整体结构的稳定性和使用寿命。
3.热膨胀系数：指材料在温度变化时，单位温度变化下对应的长度变化比例。
热膨胀系数高的材料易受温度变化影响，可能导致构件变形、开裂甚至结构破坏。
二、力学性能：1.强度：指材料在外力作用下变形和破坏的抵抗能力。
常用指标有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。
建筑材料的强度直接关系到建筑物的安全性能。
2.韧性：指材料在承受外力时能够发生塑性变形的能力。
韧性好的材料能够吸收冲击能量，防止结构突然破坏。
3.刚度：指材料在外力作用下产生的变形量，与外力的大小成正比。
刚度高的材料具有较小的变形量和较大的弹性回复能力。
三、化学性能：1.耐酸碱性：指材料在酸碱环境中的抵抗能力。
耐酸碱性好的材料适用于潮湿、酸碱环境下的建筑结构。
2.耐腐蚀性：指材料在腐蚀性介质中的抵抗能力。
耐腐蚀性好的材料适用于高腐蚀性环境中的建筑结构。
四、热性能：1.热导率：指材料导热的能力。
热导率高的材料有较好的热传递性能，适用于保温建筑结构。
2.热膨胀系数：同物理性能中的热膨胀系数。
五、耐久性：1.抗冻性：指材料在低温下的抵抗能力。
抗冻性好的材料能够在低温环境中使用而不受冻害。
2.抗渗性：指材料对水、湿气渗透的抵抗能力。
抗渗性好的材料能够保护建筑结构免受水分侵蚀和渗透。
总之，建筑材料的基本性质对于建筑的安全性、耐用性和舒适性有着重要的影响。
施工人员在选择建筑材料时，需要根据不同的工程要求和环境条件综合考虑材料的各项性能指标。
材料性能学重点(完整版)
第一章1、 力—伸长曲线和应力—应变曲线，真应力—真应变曲线 在整个拉伸过程中的变形可分为弹性变形、屈服变形、均匀塑性变形及不均匀集中塑性变形4个阶段将力—伸长曲线的纵，横坐标分别用拉伸试样的标距处的原始截面积Ao 和原始标距长度Lo 相除，则得到与力—伸长曲线形状相似的应力（σ=F/Ao ）—应变（ε=ΔL/Lo ）曲线比例极限σp ， 弹性极限σe ， 屈服点σs ， 抗拉强度σb如果以瞬时截面积A 除其相应的拉伸力F ，则可得到瞬时的真应力S （S ＝F/A)。
同样，当拉伸力F 有一增量dF 时，试样瞬时长度L 的基础上变为L ＋dL ，于是应变的微分增量应是de ＝dL / L ，则试棒自L 0伸长至L 后，总的应变量为：式中的e 为真应变。
于是，工程应变和真应变之间的关系为2、 弹性模数在应力应变关系的意义上，当应变为一个单位时，弹性模数在数值上等于弹性应力，即弹性模数是产生100%弹性变形所需的应力。
在工程中弹性模数是表征材料对弹性变形的抗力，即材料的刚度，其值越大，则在相同应力下产生的弹性变形就越小。
比弹性模数是指材料的弹性模数与其单位体积质量（密度）的比值，也称为比模数或比刚度3、 影响弹性模数的因素①键合方式和原子结构（不大）②晶体结构（较大）③ 化学成分（间隙大于固溶）④微观组织（不大）⑤温度（很大）⑥加载条件和负荷持续时间（不大）4、 比例极限和弹性极限比例极限σp 是保证材料的弹性变形按正比关系变化的最大应力，即在拉伸应力－应变曲线上开始偏离直线时的应力值。
弹性极限σe 试样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力值5、 弹性比功又称为弹性比能或应变比能，用a e 表示，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力。
一般可用材料弹性变形达到弹性极限时单位体积吸收的弹性变形功表示。
6、 根据材料在弹性变形过程中应力和应变的响应特点，弹性可以分为理想弹性（完全弹性）和非理想弹性（弹性不完整性）两类。
第一章-材料基本属性要点
干燥器 天平
2、测定材料的自然体积Vo-----分两种情况：
（1）对于形状规则的材料，如砖、石块等： ➢ 用游标卡尺可定材料的自然体积； a) 对于六面体，测定长、宽、高； b)对于圆柱体，测定其直径和高； （2）对于形状不规则的材料，如卵石、碎石等，
采用排液法确定其自然体积；
*排液法测定不规则材料自然体积V石：
1、密度:
（1）定义：指的是材料在绝对密实状态下，单 位体积的干质量。
计算公式为： m
v
上式中， — 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);
关于密度计算中的体积问题
注意：材料在致密状态下的体积指的是不包含材 料内部孔隙的密实体积
1、对于致密材料（如钢材、玻璃等）而言，内 部是不含孔隙的，故体积很容易测定；
对大跨度、超高度建筑十分有利。
三、 弹性和塑性 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够
完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种完全恢 复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。
材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后， 仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝 的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性 变形（或永久变形）。
P D 1
材料内部孔隙示意
❖密实度和孔隙率反映了材料的致密程度。
一般来说，同一种材料，孔隙率越小，连接孔隙 越少,则：
✓其强度越高； ✓吸水越少； ✓抗渗性和抗冻性越好； ✓但是保温性差；导热性越好
2.2.3 材料的空隙率
（1）定义：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。
材料加热时吸收热量、冷却时放出热量的性 质，称为热容量。
1建筑材料的基本性能
0
m V0
表观体积是指包含材料内部孔隙在内的体积。
对外形规则的材料，其几何体积即为表观体积；
对外形不规则的材料，可用排水法测定。
一般所指的表观密度，是以干燥状态下的测 定值为准。
1.1.1.3 堆积密度
堆积密度（旧称松散容重），是指散状（粉 状、粒状或纤维状）材料在自然堆积状态下单位 体积（包含了颗粒内部的孔隙即颗粒之间的空隙） 所具有的质量。
破坏作用一般可分为物理作用、化学作用和 生物作用等。
物理作用包括干湿交替、冻融循环、光、电、 热、温度差、湿度差等，这些都将引起材料的
(2) 空隙率 空隙率是指散粒状材料在堆积体积中，颗粒
之间的空隙体积占堆积体积的百分率，以P′表示。 其计算式为：
P V 0 V 0 V 01V V 0 0 (1 0 0 )100%
填充率与空隙率的关系为：
PD1
空隙率的大小反映了散粒状材料的颗粒之间 相互填充的致密程度。
在弹性变形范围内，弹性模量E为常数，其 值等于应力σ与应变ε的比值，即：
E
材料在外力作用下产生变形，但不破坏，并 且当外力停止作用后，不能自动恢复原来形状的 性质，称为塑性。这种不能消失的变形称为塑性 变形或不可恢复变形。
1.2.3 材料的脆性和韧性
在外力作用下，当外力达到一定限度后，材 料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质，称为 脆性。
花岗岩
3.490.92源自混凝土1.510.84
烧结普通砖 0.8
0.88
松木
0.17~0.36
2.72
泡沫塑料
0.03
1.30
冰
2.20
2.05
水
0.6
4.19
材料的性能第一章材料的性能
布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头
还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢,
铸铁及有色金属的硬度。 材料的Rm与HB之间的经验关系：
对于低碳钢: Rm(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢： Rm(MPa)≈3.4HB 对于铸铁： Rm(MPa)≈1HB或 Rm(MPa)≈ 0.6(HB-40)
韧
体心立方金属具有韧脆转 变温度，而大多数面心立 方金属没有。
TITANIC
建造中的Titanic 号
TITANIC的沉没 与船体材料的质量 直接有关
Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图） 的冲击试验结果
Titanic
近代船用钢板
四、疲劳
材料在低于Re的重复交变应力作用下发生断裂的现象。 材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应
维氏硬度保留了布氏硬度和
小
洛氏硬度的优点。
负
荷
显微维氏硬度计
维
氏
硬
度
计
六、断裂韧性
油轮断裂和北极星导 弹发动机壳体爆炸与 材料中存在缺陷有关
1943年美国T-2油轮发生断裂
裂纹扩展的基本形式
北 极 星 导 弹
Rc (ac )1/ 2
应力强度因子：描述裂纹尖端附近应力场强度的 指标。
抗拉强度Rm ：
试样拉断前最大载荷 所决定的应力值，即 试样所能承受的最大 载荷除以试样原始横 截面积，单位为MPa
塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。 指标为：
断后延伸率 A： A lu l0 100 %
l0
断面收缩率 Z： Z S0 Su 100 %
建筑材料一 建筑材料的基本性能
学习单元2 材料的力学性质
一、材料的强度特征
（一）强度 材料的强度是指材料在外力作用下
抵抗破坏的能力。
根据外力作用方式的不同，材料强
度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯（抗折） 强度等，如图1-2所示。
图1-2 材料承受各种外力示意图
1．抗拉（压、剪）强度
材料承受荷载（拉力、压力、剪力） 作用直到破坏时，单位面积上所承受的拉 力（压力、剪力）称为抗拉（压、剪）强 度。
材料的抗拉、抗压、抗剪强度按下式 计算。
2．抗弯（折）强度
材料的抗弯（折）强度与材料受力情况 有关，对于矩形截面试件，若两端支撑，中 间承受荷载作用，则其抗弯（折）强度按下 式计算。
表1-4 常用建筑材料的各种强度值 （单位：MPa）
材料 花岗石 普通混凝土 轻骨料混凝土 松木（顺纹） 钢材
抗压 100～250
多孔性吸声材料性能是通过其内部具 有的大量内外连通的微小空隙和孔洞实现 的。
2．共振吸声结构
共振吸声结构是利用共振原理设计的 具有吸声功能的结构。
共振吸声结构可分为4种类型：共振吸 声器、穿孔板共振吸声结构、板式共振吸 声结构和膜式共振吸声结构。
3．工程应用
（1）利用墙体安装共振吸声器。 （2）穿孔板共振吸声结构。 （3）板式共振吸声结构。 （4）膜式共振吸声结构。
2．隔固体声
固体声是由于振源撞击固体材料， 引起固体材料受迫振动而发声，并向四 周辐射声能。
（三）影响材料吸声性能的主要因素
1．材料的表观密度
对同一种多孔材料来说，当表观密度 增大，对低频的吸声效果有所提高，而对 高频的吸声效果则有所降低。
2．材料的厚度
材料厚度的增加，可以提高低频的 吸声效果，而对高频吸声没有多大的影 响。
第一章材料的基本性质
第一章材料的基本性质1、当材料的体积密度与密度相同时，说明该材料绝对密实。
2、材料的耐水性用软化系数表示。
3、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的密度不变。
4、软化系数大于0.85材料认为是耐水的。
5、对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的吸水性增强。
6、评价材料是否轻质高强的指标为比强度。
7、对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料抗冻性降低。
8、脆性材料最宜承受压力。
9、材料的亲水性与憎水性用润湿边角来表示。
10、当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸愈小，保温性能愈好。
11、材料的吸湿性用含水率来表示。
12、材料的弹性模量反映材料的抵抗变形的能力。
13、含水率为1%的湿砂202克，其中含水为2克。
14、材料的强度的确定视材料的种类的不同面而不同，对于韧性材料是以J/mm2作为指的。
15、选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数较小的材料，保证良好的室内气候环境。
16、材料的强度的确定视材料的种类的不同面而不同，对于脆性材料是以抗压强度作为强度的。
17、保温隔热材料应选择导热系数小的材料。
18、一般来说，材料含水时比其于燥时的强度低。
19、比强度是衡量材料轻质高强的指标。
20、材料的开口孔隙率越大，则材料的吸声性越好。
1、密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。
2、表观密度材料在自然状态下，单位体积内的质量。
3、堆积密度是指粉状、粒状或纤维状材料在堆积状态下，单位体积所具有的质量。
4、孔隙率指材料孔隙体积占自然状态下总体积的百分比。
5、密实度指与孔隙率对应的概念，即材料的实体体积占自然状态下总体积的百分比。
6、空隙率是指散粒材料在某容器的堆积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。
7、吸湿性指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。
8、吸水性指材料与水接触时吸收水分的性质。
9、耐水性指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。
10、软化系数饱和吸水状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
m ' V0
' 0
散粒状材料的堆积方式 是松散的，称为自然堆 积；也可以是捣实的， 称为紧密堆积。由紧密 堆积测试得到的是紧密 堆积密度。
（4）孔隙率
鲜混凝土的质量指标（工作性、含气量、密度等）和质量 稳定性的要求； 硬化混凝土还必须对留样进行强度检测与评定、构筑物 外观检查、预制件的相关检验。
施工一定阶段后，还要进行混凝土的强度统计检验和控
制。
混凝土（材料）的基本性质
一、材料的物理性能 1、与质量有关的性质
（1）密度
指材料在绝对密实的状态下单位体积的质量。
测定自然状态体积的方法较简单，若材料外观形状规则， 可直接度量外形尺寸，按几何公式计算。若外观形状不规则， 可用排液法求得，为了防止液体由孔隙渗入材料内部而影响 测定值，应在材料表面涂蜡。
当材料的孔隙中含有水分时，其质量（包括水的质量） 和体积均会发生变化，影响材料的表观密度，故所测的表观
密度必须注明其含水状态。
m V
m——材料在干燥状态下的质量kg； V——干燥材料在绝对密实状态下的体积，m3
ρ——材料的密度，kg/ m3。
材料在绝对密实状态下的体积，是指材料不包括孔隙
体积在内的固体物质所占的体积。 在常用的建筑工程材
料中，除钢材玻璃、沥青等可认为不含孔隙外，绝大多 数均或多或少含有孔隙。
测定含孔隙材料绝对密实体积的简单方法，是将该材
此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸 发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，影响混凝土
的耐久性和整体性。
所以混凝土浇注后初期阶段的养护非常重要。混凝土终 凝后应立即进行养护，干硬性混凝土应于浇注完毕后立即 进行养护。
工程混凝土的养护分为标准养护和自然养护两种方式。 标准养护只是对留样试件进行养护。
混凝土浇捣后,水泥水化作用需要适当的温度和湿度条件， 因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增 长，必须对混凝土进行养护。 混凝土浇注后，如气候炎热、空气干燥，不及时进行养护，
混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝
胶体的水泥颗粒不能充分水化，缺乏足够的粘结力，从而会 在混凝土表面出现片状或粉状脱落。
自然养护是在工地温度条件下进行潮湿养护或保水养护，
也可以在潮湿养护后，再进行一段时间的暴露在空气中的养
护，或者是进行密闭的加温养护。对于预制混凝土，主要采
用热养护，包括养护池、蒸汽室、蒸压釜或太阳能等进行一 定养护制度下的常压加热或高压加热养护。
5.混凝土工程质量检验与验收
混凝土在生产过程中必须进行质量检验，以保证达到新
因此，一般测定表观密度时，以干燥状态为准。 另外，在不同的含水状态下，还可测得材料的干表观密 度、湿表观密度及饱和表观密度。
（3）堆积密度
散粒材料在自然状态下单位体积的质量，称为堆积密度。
散粒状材料堆积状态下的 外观体积，既包含了颗粒 自然状态下的体积，又包 含了颗粒之间的空隙体积。 散粒状材料的堆积体积常 用其所填充满的容器的标 定容积来表示。
染，同时也减少了施工现场的搅拌噪声，有利于文明施工。
2.混凝土的运输与输送
混凝土拌合物从搅拌站到工地的运输可以采用多种运输
车辆，但目前主要采用具有搅拌功能的专用运输车，可以一
边行走一边搅拌和倾斜卸料的功能。也可以将干料装进筒内， 边行走边加水，以代替搅拌机的功能。 在工地上，混凝土可以通过胶带运输机、吊斗、机动翻斗 车或泵送设备输送到浇灌工作地点。
第2章 混凝土生产 过程与基本性能
混凝土工程的主要工艺过程 建筑材料（混凝土）的基本性质 混凝土结构形成与基本性能
混凝土工程的主要工艺过程 一、工艺简介
经过混凝土原材料的选择与配合比设计与试验以后，混凝土生产工艺的主要环节为:
4、混凝土的养护与拆模 高 3、结构与构 度 件的成型 输 送 泵 送
搅拌均匀，生产出的混凝土质量较好，且稳定。
2）生产人员一直从事商品混凝土的生产，在这一方面具有较 丰富的经验。
3）商品混凝土一般有较完善的质量保证系统。商品混凝土企 业都建立了一定的质量检验系统，包括对水泥、混合材、砂
石料、外加剂等原材料的检验，以及对新拌混凝土和硬化混
凝土性能的检验。这有利用保证混凝土的质量。 4）采用商品混凝土可以减少施工现场建筑材料的堆放。当施 工现场较为狭窄时，这一作用将显示出优越性。 5）由于施工现场建筑材料减少，减少了对周围环境的粉尘污
3.混凝土结构与构件的成型
施工现场或预制车间在混凝土浇注前已用模板做好结构或
构件的模 采用各种振捣设备对混凝土进行捣实作业，使混凝土内气泡 排出，分布均匀，并填充饱满。或采用其他成型方法，如离心 法、挤出法。
成型后，还需要对混凝土各表面进行修整。
4.混凝土的养护
浇注
搅拌
5、混凝土工 程质量检验与 验收
配料
远距离输送
取样 检验 1、混凝拌合物 制备和质量检 验、控制
2、混凝土的运输与输送
1.混凝拌合物制备和质量检验、控制
制备方法：现场制备和预拌制备
①现场制备
这是一种传统的方法，是在土木建筑施工现场利用临时 的设备与设施对运进现场的材料进行拌制。
优点：
1)输送距离短 2)设备简单 3)管理方式灵活
缺点:
1)生产控制的方式比较粗糙，质量波动较大 2)难以应用多种不同的原材料，因此难以生产高技术的混凝土 3)生产效率低，难以进行大方量、大体积的工程 4)原材料的存放和生产对环境的污染较大等
②预拌制备
预拌混凝土工艺是一种工厂化的集中生产方式，也称为商
品混凝土。 与现场拌制混凝土相比，商品混凝土具有以下特点。 1）商品混凝土搅拌站是一个专业性的混凝土生产企业，配有 较先进的设备，这些设备不仅产量较高，而且计量较精确，
料磨成细粉，干燥后用排液法测得的粉末体积，即为绝 对密实体积。由于磨得越细，内部孔隙消除得越完全， 测得的体积也就越精确，因此，一般要求细粉的粒径至 少小于0.2mm。
（2）表观密度
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。
m 0 V0
材料在自然状态下的体积是指包括 实体和内部孔隙的外观几何形状的体积。