第一章 建筑材料的基本性质-1、2((已讲2-2)

合集下载
  1. 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. 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. 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)。
观结构决定了材料的物理性质,宏观结构决定了 其工程性质,它们三者互相联系,互相制约。
三、建筑材料的孔隙
孔隙——材料实体内部被空气所占据的空间。 孔隙状况对建筑各种基本性质具有重要的影响。 产生原因:自然与人为因素。
表示指标:孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径 (1)孔隙率:孔隙在材料体积中所占的比例 。 (2)孔隙直径:分粗大孔、毛细孔、极细微孔三类 孔隙。 (3)连通性:连通孔和封闭孔 。
总结: 总结 散粒状材料在自然堆积状态下的体积, 散粒状材料在自然堆积状态下的体积, 是指含有孔隙在内的散粒状材料的总体积与 颗粒之间空隙体积之和。 颗粒之间空隙体积之和。
在建筑工程中,计算材料用量、构件的自重, 配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材 料的密度、表观密度和堆积密度等数据。
总结: 总结:密度
孔隙率与密实度之间有什么关系? 孔隙率与密实度之间有什么关系?
物理意义:材料的孔隙率 密实度从两个不同的 孔隙率与密实度 孔隙率 密实度
侧面来反映材料的致密程度。 其关系为P+D=1, 但通常用孔隙率直接反映孔隙率大小,孔隙率 越大,则密实度越小 。
3、材料的填充率与空隙率 、
(1)填充率 )填充率——指散粒状材料在堆积体积中,被其 颗粒填充的程度。
天平
李氏瓶
(2)表观密度、体积密度、视密度 )表观密度、体积密度、
表观密度(俗称“容重”)——材料在自然状态下,单位
体积的质量。
式中
ρ0 =
m V0
V0—材料的表观体积,cm3 或 m3
总结:材料的表观体积 表观体积是指包括内部孔隙 内部孔隙在内的体积。 总结 表观体积 内部孔隙
表观体积的确定: 表观体积的确定 a、对于外形规则的材料,如烧结砖、砌块,其 体积的测定可用测量体积尺度或蜡封法排水得 其外观体积——体积密度; 体积密度; 体积密度 b、对于不规则外形材料的表观体积,如砂石类 散粒材料,可用排水法测得其外观近似体积— —视密度。 视密度。 视密度 所以一般材料的表观密度小于其密度。 所以一般材料的表观密度小于其密度。 通常所指的表观密度,是指干燥状态下的表观 干燥状态下的表观 密度。 密度
2.堆积材料的状态 堆积材料的状态
固体物质体积+ 固体物质体积+孔隙体积 +空隙体积 材料在自然堆积状态下 自然堆积状态下的体积构成, 自然堆积状态下 用V0’
一、材料与质量有关的性质
1.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度 2.材料的密实度与孔隙率 3.材料的填充率与空隙率
1.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度 材料的密度
二、 材料与水有关的性质
1.材料的亲水性与憎水性 材料的亲水性与憎水性
工程实际中,材料的亲水性与憎水性,通常以 润湿角的大小划分。 润湿角
亲水性材料:接触角(润湿角)θ≤90°。 憎水性材料:接触角θ>90°。 θ=0°铺展或完全润湿;θ=180°完全不润湿
大多数建筑材料都是亲水材料,憎水材料 有沥青、石蜡、某些高分子材料等。憎水材料不 仅可作为防水材料,还可用于处理亲水材料的表 面,以降低材料的吸水性,提高材料的防水防潮 性能。
绝对密实状态下单位体积的质量。 (1)密度:材料在绝对密实状态下 ) 绝对密实状态下
m ρ = v
ρ—密度, g/cm3 或 kg/m3 ; m—材料的质量,g 或 kg; V—材料的绝对密实体积,cm3 或 m3 。
密度试验: 密度试验:
测试时,材料必须是绝对干燥状态 绝对干燥状态。 测试时 绝对干燥状态 a、绝对密实状态下的体积 绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在 绝对密实状态下的体积 内的固体物质部分的体积,也称实体积。 实体积。 实体积 b、对于测定可研磨的非密实材料的密度,要 磨成细粉,干燥后用密度瓶(李氏瓶)测 定体积,采用排开液体的方法来测定其体 积, 材料麿得越细,测得的数值就越接近 绝对密实体积。
V ρ ' D'= 0 ×100%= 0 ×100% ρ V′ 0
(2)空隙率____指散粒材料在其堆集体积中, 颗粒之间的 空隙率
空隙体积所占的比例。空隙率P’ 按下式计算 :
ρ 0′ V0 ′ − V0 P′ = × 100 % = (1 − ) × 100 % = 1 = D ′ ρ0 V′
(3)堆积密度——散粒状(粉状、颗料状、纤 )
维状)材料在自然堆积状态下,单位体积的质量称 为堆积密度。
m ρ0 = ' V0
'
ρ0’,—材料的堆积密度, g/cm3 或 kg/m3 m —材料的质量,g 或 kg V0’—材料的堆积体积,cm3 或 m3
测定散粒状材料的堆积密度时,材料的质量是指填 充在一定容器内的材料质量, 其堆积体积是指所用容器 的体积。
① 颗粒状构造 ②纤维构造 纤维构造 ③层状构造 层状构造 ④纹理结构
(2)按构造特征或存在状态分 )按构造特征或存在状态分:
① 颗粒状构造——分为聚集构造与散粒构造。 分为聚集构造与散粒构造。 分为聚集构造与散粒构造
固体颗粒的聚集体。如砂、石、混凝土、砂浆、 沥青混凝土。
②纤维构造——由纤维状物质构成的材料。 纤维构造
m ρ0 = V0
外形规则的材料直 接测量;外观不规 则的材料排水法
采用一个已知容积 的容器来检测
(kg/m3)
2、材料的密实度与孔隙率 、
(1)密实度_____指材料的内部固体物质填充的程度。 )密实度
V ρ ρ0 D= = = ρ V0 m m
ρ0
D___材料的密实度 V—材料的绝对密实体积,也即干燥材料在绝对密实状态下的体积 也即干燥材料在绝对密实状态下的体积,cm3 或 也即干燥材料在绝对密实状态下的体积 m3 V0—材料的表观体积,也即材料在自然状态下的体积,cm3 或 m3 ρ0—材料的表观密度, g/cm3 或 kg/m3 ρ—密度, g/cm3 或 kg/m3
②多孔构造——指材料内部有粗大孔隙的结构。 多孔构造
特征: 特征 密度较小,吸水率高,抗渗性差,但绝热、吸
声性好。
③微孔构造—— 微孔构造——指材料内部有分布较均匀的微
细孔隙的结构。
特征: 特征:一般密度较小,吸水率高,抗渗性差,绝热、 吸声性好。
(2)按构造特征或存在状态分类 )按构造特征或存在状态分类:
硅酸盐水泥熟料矿物组成
CaO
3CaO·SiO2
800℃左右 ℃
SiO2
800~1450℃ ~ ℃ 化合反应
2CaO·SiO2
生料
分解反应
Al2O3
3 CaO ·Al2O3
Fe2O3
4 CaO·Al2O3·Fe2O3
(二)材料的结构
——分宏观、微观、细观结构
作 用——决定材料各种性质的重要因素。
1.微观结构 微观结构
——指用电子显微镜、X射线衍射仪等手段来分 析研究材料的原子分子层次的结构特征,其尺寸范 围在 10-10~10-6m。
作用——决定材料的许多物理、力学性质,如强 作用 度、硬度、导热性、导电性等。
微观结构的主要形式:晶体、玻璃体、胶体 主要形式:晶体、玻璃体、 主要形式 (1)晶体 )晶体:材料的质点(原子或分子、离子) 按一定规律在空间重复排列的固体称为晶体。 特点:①具有特定的几何外形;②具有各向异性; 特点 ③具有固定的熔点和化学稳定性;④强度高、硬度 大,机械性能较好。 一般晶体越细,分布越均匀的晶体材料的强 度越高。
问题:亲水性材料能做防水材料吗?
孔隙率较小的亲水性材料同样也具有较 好的防水性,防潮性,仍可作为防水或防潮 好的防水性 材料使用,如水泥砂浆、水泥混凝土、琉璃 瓦等;
2、吸水性与吸湿性
吸水性: (1)吸水性:指材料在水中吸水的性质。 。 的质量吸水率和体积吸水率表示。 用吸水饱和时的质量吸水率和体积吸水率表示。 的质量吸水率和体积吸水率表示
(2)按构造特征或存在状态分 )按构造特征或存在状态分:
③层状结构——天然形成或采用人工黏结等方 层状结构
向将材料叠合而成层状的结构。叠合结构。如胶 合板、纸面石膏板、塑料贴面板等。
④纹理结构——天然材料在生长或形成过程中
自然造就天然纹理,如木材、大理石、人造花岗 岩板材、瓷质彩胎砖等。
总之,建筑材料的组成决定了材料的化学性质,微
(2)孔隙率 孔隙率___材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积
占材料总体积的百分率。孔隙率P按下式计算:
V0 − V ρ0 P= = 1− V0 ρ
V—材料的绝对密实体积,也即干燥材料在绝对密实状态下的体积 3 也即干燥材料在绝对密实状态下的体积cm 也即干燥材料在绝对密实状态下的体积 或 m3 V0—材料的表观体积,也即材料在自然状态下的体积, cm3 或 m3 ρ0—材料的表观密度, g/cm3 或 kg/m3 ρ—密度, g/cm3 或 kg/m3
0
散粒材料的空隙率与填充率的关系为:
P′ + D′ = 1
空隙率与填充率之间有什么关系? 空隙率与填充率之间有什么关系?
物理意义——空隙率与填充率是相互关联的两个性质, 物理意义 空隙率的大小可直接反映散粒材料的颗粒之间相互填 充的程度。
P′ + D ′ = 1
散粒状材料空隙率越大,则填充率越小。在配制 混凝土时,砂、石的空隙率是作为控制料级配与计算 的重要依据。
固体物质
(二)材料所处状态:材料在不同状态下的体 材料所处状态 积构成。
1.单体材料的状态: 单体材料的状态: 单体材料的状态
固体物质体积 固体物质体积+ 固体物质体积+ 孔隙体积 材料在绝对密实状态下 绝对密实状态下的体积构成, 绝对密实状态下 用V表示。 材料在自然状态下 自然状态下的体积构成,也称材料的 自然状态下 表观体积,用 V’表示。
2.宏观结构 宏观结构
——即材料的构造。 ——材料在宏观可见层次上的组成形式 。
宏观分类: 宏观分类:
(1)按孔隙特征分: ①致密构造 致密构造 ②多孔构造 多孔构造 ③微孔构造 微孔构造
①致密构造——这类材料的孔隙率很低或趋近 致密构造
于零、结构致密的材料。
特征: 特征 密度较大,吸水性低,抗渗性好,强度较高;
微观结构——玻璃体 玻璃体
玻璃体:指高温熔融物在急速冷却时形成的无定 玻璃体 形体。如粉煤灰、普通玻璃等。
特征:化学活性高;无固定的熔点;力学性质各 特征 向同性。
来自百度文库
微观结构——胶体 胶体
胶体:指物质以极微小的质点分散在介质中所形 胶体 成的结构, 其粒径为10-9~10-7m。 特征:能保持稳定性;具有黏结性;具有较大的 特征 流动性,也就是变形较大。
材料的化学组成 ——指构成材料的基本化合物或化学元素的 种类与数量。 表示方法: 表示方法:无机非金属建筑材料的化学组成以 各种氧化物的百分含量的百分率形式表示:金属 材料则以其元素的百分含量来表示。 作用::决定着材料的化学性质,影响着物理性 作用 质和力学性质。
材料的矿物组成:
矿物定义——材料中含有特定的晶体结构、特定 矿物定义 物理力学性能的组织结构称为矿物 矿物。 矿物 矿物组成——指构成材料的矿物种类和数量。 矿物组成 作用——决定材料的许多重要性质的主要因素。 作用
连通孔——开口孔隙 开口孔隙 连通孔 封闭孔——闭口孔隙 闭口孔隙 封闭孔
第二节
重点内容) 材料的物理性质(重点内容)
——指材料与其各种物理过程(水、热作用)有 关的性质。 一、与质量有关的性质 二、与水有关的性质 三、与热有关的性质
两个重要的概念: 两个重要的概念: (一)材料的体积构成 1.单体 1.单体材料的体积构成:固体物质体积、孔隙体积 单体 (闭口与开口); 2.堆积 堆积材料的体积构成:固体物质体积、孔隙体积 堆积 (闭口与开口)、空隙体积。
第一章 建筑材料的基本性质
本章教学目标
掌握:材料各种基本性质的概念、指标的计算。
熟悉:主要技术性质的物理意义、影响因素及 对其它性质的影响。
了解:材料的各性质在工程实践中的意义。 了解:材料的各性质在工程实践中的意义。
材料的化学组成、 第一节 材料的化学组成、结构和构造
(一)材料的组成 一
——包括化学组成与矿物组成 ——决定材料各种性质的最基本因素。
定义 实际密 度 在绝对密实状态 下,单位体积的 质量 表观密 度 体积密 ( g/cm3或 kg/m3) 度 堆积密 度 在自然堆积状态 下,单位体积的 质量
m ρ0 = ' V0
'
计算公式(单位) 计算公式(单位)
测定方法 先磨细,再采用排 水法(李氏瓶)
ρ = V ( g/cm3)
m
在自然状态下, 单位体积的质量
相关文档
最新文档