土木工程材料课件(精华版)

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《土木工程材料》课件

《土木工程材料》课件
硬度与耐磨性
材料抵抗硬物压入其表面的能力称 为硬度;材料抵抗磨损的能力称为 耐磨性。
材料的耐久性
01 02
耐久性
材料在使用过程中,能够经受住各种自然因素(如阳光、氧气、湿度、 温度等)和环境因素(如化学物质、生物侵蚀等)的作用,保持其原有 性能的能力。
耐火性
材料在火灾情况下保持其完整性和隔热性的能力。
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《土木工程材料》ppt课件
• 引言 • 土木工程材料的性质 • 土木工程材料分类 • 土木工程材料的应用 • 土木工程材料的发展趋势 • 结语
01 引言
课程简介
01
课程名称:《土木工程材料》
02
适用专业:土木工程、建筑工程等
03
课程性质:专业必修课
04
学分:3学分
课程目标
了解各种土木工程材料的生产工艺、应用范围 和发展趋势。
详细描述
包括钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料等,这些材料具有优异的性能和用途,如钢 筋混凝土具有较高的抗压和抗拉强度,适用于建造高层建筑和大型基础设施。
04 土木工程材料的应用
建筑材料的选用
水泥
用于混凝土、砂浆等建筑材料 ,要求强度等级高、耐久性好

钢材
用于梁、柱、板等结构件,要 求具有高强度和良好的塑性、 韧性。
本课程总结
了解土木工程材料的种类 和特性
增强对环保和可持续发展 的认识和实践能力
掌握材料的选择和试验方 法
需要进一步深入研究和学 习的方向
下一步学习建议
01
深入学习与实践
02
参与实际工程项目,应用所学知识进行材料选择和 质量控制
03
参加学术研讨会和交流活动,了解最新研究进展和 技术动态

土木工程材料课件ppt

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标准名称 JC/T 479-92建筑生石灰
建材行业的 推荐 技术标准的二类
标准代号 标准
类目顺序号
标准颁发 年代号
土木工程材料
五、技术准标简介
地方标准与企业标准:凡国家、部未能颁布的产品与过程的技术 标准,可由相应的工厂、公司等单位,根据生产厂能保证的产品质 量水平所制定的技术标准,报请本地区或本行业有关主管部门审批 后,在该地区或行业中执行。
各种材料的吸水率很不相同,差异很大
如花岗岩的吸水率只有0.5%-0.7% 混凝土的吸水率为2%-3% 粘土砖的吸水率达8%-20% 木材的吸水率可超过100%
土木工程材料
4、材料的耐水性
定义:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也无明显
下降的性质。
软化系数:
KR
fb fg
KR =材料吸水饱和后的抗压强度 /材料干燥时的抗压强度
土木工程材料 3、材料的吸湿性和吸水性
1)吸湿性:用含水率表示
亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 还湿性: 亲水材料在干燥空气中放出所含水分的性质。
含水率
Wh
ms mg mg
*100%
材料在吸湿状态下的重量 材料在干燥状态下的重量
影响材料含水率的因素:环境的温度和湿度
平衡含水率:材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时 的含水率
K Qd AtH
影响因素: 孔隙率及孔隙特征
开口的连通大孔越多
抗渗性越差
闭口孔隙率大的材料
抗渗性仍可良好
抗渗等级:以规定的时间在标准试验条件下所能承受的最大水压力 (MPa)来确定,
P P 材料可以抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水压力: 2 4 P6
土木工程材料

土木工程材料课件(精华版)

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三、材料与水有关的性质
(2) 抗渗等级
材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时,材 料标准试件在透水前所能承受的最大水压力,并以字母 P及可承受的水压力(以0.1MPa为单位)来表示抗渗等 级。如P4、P6、P8、P10…等,表示试件能承受逐步增 高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而 不渗透。
1.1 为后续课程的学习提供必要的知识 1.2 为今后从事专业技术工作时,合理选择和使用建筑材料打下
基础 2.任务 2.1 了解材料在建筑物上所起的作用和要求 2.2 了解常用材料的生产、成分和构造 2.3 掌握常用材料的技术性质, 以及影响材料性质的主要因素及 其相互关系 2.4 掌握常用材料的标准,熟悉其分类、分等和规格
国际标准协会
3.2 重视学好试验 学习常用建筑材料的检验方法——合格性判断
和验收 对实验数据、试验结果进行分析判别 培养从事科学研究的能力
2024/3/11 22
一、材料与质量有关的性质
材料的体积构成 体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状
态,因而表现出不同的体积。
材料内部固体物质体积(V)
二.建筑材料的发展: 随生产力发展而发展
原始时代——天然材料:木材、岩石、竹、粘土 石器、铁器时代——
金字塔(2000-3000 BC):石材、石灰、石膏 万里长城 (200 BC):条石、大砖、石灰砂浆 布达拉宫 :石材、石灰砂浆 罗马圆形剧场 (70-80 AC):石材、石灰砂浆
18世纪中叶——钢材、水泥 (J.Aspdin,1824) 19世纪——钢筋混凝土(1890-1892);
(4)材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等, 分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻 融循环。

土木工程材料课件优秀课件

土木工程材料课件优秀课件

(Ⅰ)线型结构
(Ⅱ)支链型结构
(Ⅲ)体型(网状)结构
不同结构形式的高聚物具有不同的性能特点,见表9-1。
高聚物结构形式与性能特点
表 9-1
结构形式
结构特征
高聚物性能特点
线型结构
线型大分子链排列成曲线状主链,以分 子间力结合在一起。由于分子间作用力微 弱,分子容易相互滑动,因此线型结构的 树脂可反复加热软化和冷却硬化,属热塑 性树脂
其用途各异。
聚氯乙烯板材
9.1.1 塑料
塑料品种 聚乙烯塑料 聚丙烯塑料
聚氯乙烯塑料
聚苯乙烯塑料 ABS塑料
聚甲基丙烯酸甲酯 聚氨酯塑料 聚碳酸酯
常用塑料品种、主要用途及制品
表 9-4
代号
主要用途及制品
PE
常用作防水材料和配制涂料、油漆等
PP
常用作管道及导线外皮等容易老化的部位
硬质PVC一般制成百叶窗、墙面板、屋面采光板 PVC 、管材及楼梯扶手等;软质PVC可挤压成板片等地
40%~ 100%
填充剂
提高塑料的强度、硬 度和耐热性,减少塑料
木粉、滑石粉、石棉、云母、纸
制品的收缩,降低成本 屑、玻璃纤维等
40%~ 70%
固化剂
可使线型高聚物交联 成体型高聚物,使树脂 具有热固性
酚醛树脂常用固化剂为乌洛托品 (六亚甲基四胺);环氧树脂常用 的固化剂有乙二胺、间苯二胺、聚 酰胺等
保温性能好、 耐热性较差
密实塑料的导热系数为0.23~0.70W/(m·K),泡沫塑料的导热 系数接近于空气[0.025W/(m·K)]。大多数塑料的耐热性不高, 使用温度一般在100~200℃,个别塑料(氟塑料等)可达300 ~500℃
弹性模量较小 弹性模量约为混凝土的1/10,同时有徐变特性,受力时有较 、具有徐变性 大变形

土木工程概论课件2土木工程材

土木工程概论课件2土木工程材
拉和抗弯性能。
木材常用于房屋建筑、家具制造 等方面,具有自然美感和舒适性

木材的缺点是易受潮、易腐朽和 易燃,需要采取防水、防腐、防
火等保护措施。
砌体材料
砌体材料主要包括砖、石材等, 具有抗压强度高、耐久性好等优
点。
砌体材料可以建造各种类型的建 筑和结构物,如砖混结构房屋、
石拱桥等。
砌体材料的缺点是自重大、施工 效率低等,且对环境有一定的影
土木工程概论课件2-土 木工程材料
目录
Contents
• 土木工程材料概述 • 传统土木工程材料 • 新型土木工程材料 • 材料的选择与应用 • 土木工程材料的试验与检测
01 土木工程材料概述
定义与分类
定义
土木工程材料是指用于土木工程建设 的各种材料,包括天然材料和人造材 料。
分类
根据用途可分为结构材料、功能材料 和装饰材料等;根据材质可分为金属 、非金属和复合材料等。
混凝土的缺点包括自重大、抗拉强度低、易开裂等,需要与其他材料配合使用。
钢材
钢材是一种高强度、高韧性的 土木工程材料,具有优良的抗 拉、抗压和抗剪切性能。
钢材可以加工成各种形状和规 格,广泛应用于桥梁、高层建 筑、工业厂房等建筑结构中。
钢材的缺点是易锈蚀,需要采 取防锈措施。
木材
木材是一种可再生、环保的土木 工程材料,具有较好的抗压、抗
响。
03 新型土木工程材料
高性能混凝土
总结词
具有高强度、高耐久性和高工作性能的混凝土
详细描述
高性能混凝土是一种新型的土木工程材料,它通过采用优质原材料、先进的制备 技术和严格的施工控制,实现了高强度、高耐久性和高工作性能。这种混凝土具 有优良的力学性能、耐久性和稳定性,能够满足现代土木工程的需求。

土木工程材料介绍(PPT 65张)

土木工程材料介绍(PPT 65张)

加气混凝土砌块虽多孔,但其气孔大多数为“墨水瓶”
结构,肚大口小,毛细管作用差,只有少数孔是水分蒸
发形成的毛细孔。故吸水及导湿均缓慢,材料的吸水性 不仅要看孔数量多少,还需看孔的结构。
第一章 材料的基本性质
1.1.4 材料与水有关的性质
1.1.4.1 亲水性与憎水性
1.1.4.2 吸水性与吸湿性
1.1.4.3 耐水性 1.1.4.4 抗渗性 1.1.4.5 抗冻性
第一章 材料的基本性质
思考
用什么指标来衡量材料对水的抵抗能力?
耐水性 抗渗性 抗冻性
第一章 材料的基本性质
1.1.4.3 耐水性
1、概念——指材料长期在水的作用下,保持其原有性质不变的能力,用 软化系数K软表示。 2、表达式:
K软
式中:
f饱 f干
f饱--- 材料吸水饱和状态下的抗压强度,MPa 。 f干--- 材料在干燥状态下的抗压强度,MPa 。
第一章 材料的基本性质
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法 4、砂堆积密度的测定——漏斗+容量筒
颗粒材料 空 隙
将容量筒内材料 刮平,容量筒的 容积即为材料堆 积体积。
第一章 材料的基本性质
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
1、密实度
指材料体积内固体物质填充的程度。计算式如下:
封闭孔
连通孔
第一章 材料的基本性质
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
4、孔隙率(或密实度)、孔隙特征在工程中的作用。
a.影响材料的性质
一般来说,同一种材料,孔隙率越小,连接孔隙越 少,则:强度越高,吸水性越小,抗渗性和抗冻性 越好,但导热性越差。 b.通过改变孔隙率和孔隙特征改善材料性能

土木工程材料课件

土木工程材料课件

保障结构安全
预防和控制混凝土开裂可 以保障结构安全,提高建 筑物的使用寿命。
维护结构耐久性
通过预防和控制混凝土开 裂,可以延缓混凝土结构 的劣化过程,保持结构的 耐久性。
提升外观质量
有效的预防和控制措施可 以减少混凝土结构的开裂 ,提升建筑物的外观质量 。
满足使用功能需求
预防和控制混凝土开裂可 以保障结构的使用功能, 满足用户的需求。
02 混凝土强度等级选择
根据工程需求和规范要求,合理选择混凝土的强 度等级,避免因强度过高或过低引起的开裂。
03 配筋设计
合理配置钢筋,提高混凝土的抗裂性能,预防裂 缝的产生。
施工阶段的裂缝控制
01 混凝土配合比设计
优化混凝土的配合比,控制水灰比、水泥用量等 参数,降低混凝土的收缩率,减少裂缝的产生。
填充法
总结词
将填充材料(如水泥砂浆、弹性材料等)填充到裂缝中,达到修补裂缝的目的 。
详细描述
填充法适用于裂缝宽度较大且深度较浅的情况。通过将填充材料(如水泥砂浆 、弹性材料等)填充到裂缝中,使裂缝得到填补和加固。填充法操作简单,成 本较低,适用于小规模修补工作。
结构加固法
总结词
通过增加结构的支撑和固定,提高结构的承载能力和稳定性 。
混凝土开裂的影响
结构安全
开裂会影响混凝土结 构的承载能力和耐久 性,降低结构安全性
能。
渗漏
开裂会导致水分和有 害物质渗入混凝土内 部,加速钢筋腐蚀和
混凝土劣化。
外观质量
开裂会影响混凝土结 构的外观质量,降低
建筑的美观度。
使用功能受限
开裂会导致结构的使 用功能受限,如防水 、隔音等性能下降。
混凝土开裂的预防和控制的重要性

2024版《土木工程新材料》PPT课件

2024版《土木工程新材料》PPT课件

CHAPTER 06
土木工程新材料的未来发展趋势
新材料的研发方向与挑战
高性能混凝土
提高耐久性、减少环境负荷、增强施工性能。
智能材料
自修复、自适应、传感与驱动一体化。
纤维增强复合材料
轻质高强、耐腐蚀、设计灵活性。
挑战
成本、技术标准、环境影响、市场接受度。
新材料在土木工程中的潜在应用
01
高性能混凝土用于大跨 度桥梁、高层建筑、海 洋工程等。
选用优质的水泥、骨料、 掺合料和外加剂等原材 料,保证混凝土的高性
能。
配合比设计
通过合理的配合比设计, 优化各原材料的比例, 实现高性能混凝土的优
异性能。
搅拌工艺
采用高效搅拌设备,确 保混凝土搅拌均匀,提 高混凝土的工作性和力
学性能。
养护措施
采取适当的养护措施, 保证高性能混凝土的强
度发展和耐久性。
土木工程新材料之纳米材料
纳米材料的定义与特点
定义 高比表面积 量子尺寸效应 优异的力学性能
纳米材料是指至少有一维尺寸在1-100纳米范围内的材料,具有独 特的物理、化学和机械性能。
纳米材料具有极高的比表面积,使其具有优异的吸附和催化性能。
当材料尺寸减小到纳米级别时,电子的波动性质变得显著,导致 材料的电学、光学和磁学性能发生变化。
适应性
能够适应不同的环境和条件,保 持其功能和性能。
智能材料的制备技术
01
02
03
复合技术
通过复合不同的材料,实 现智能材料的感知和响应 功能。
纳米技术
利用纳米技术制备智能材 料,提高其感知和响应的 灵敏度和精度。
生物技术
借鉴生物体的感知和响应 机制,制备具有生物活性 的智能材料。

土木工程概论第2章-土木工程材料课件

土木工程概论第2章-土木工程材料课件
(2)石灰 石灰石的主要成分是碳酸钙,将石灰石
煅烧,碳酸钙分解成为生石灰。 碳酸钙在土木工程中的用途有:
1)制作石灰乳涂料 2)配制砂浆 3)拌制石灰土和三合土 4)生产硅酸盐制品
石膏板 石灰
第二章 土木工程材料
2.2.2 钢材
土木工程中应用量最大的金属材料是钢材,广泛应用各种结构工程中。 钢材均匀致密、抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度都很高,有一定的塑性 和很好的韧性。 建筑钢材的产品种类一般分为型材、板材、管材和金属制品四类。
木材的性质包括物理性质和力学性质,如含水量、 热胀冷缩、密度、强度。其中,抗拉、抗压、抗剪强 度又有顺纹和横纹之分。顺纹和横纹强度有很大的差 别。
影响木材强度的主要因素为含水量(一般含水量 高,强度降低),温度(温度高,强度降低),荷载 作用时间(持续荷载时间长,强度下降)及木材的缺 陷(木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等)。
如 GRC(Glass Reinforced Concrete) 网 架 屋 面 板 、 FRC(Fiber Reinforced Concrete)壁板、泡沫塑料壁板、玻璃幕墙等。 (2)功能材料
如钢化玻璃、中空玻璃、变色玻璃及泡沫聚氯酯保温板、泰柏板 等。 (3)装饰材料
第二章 土木工程材料
2.新型路桥材料
(1)水泥混凝土材料 显著发展有:1)碾压混凝土;2)混凝土嵌挤块;3)轻 混凝土;4)高强度混凝土;5)纤维增强混凝土;6)聚合物 浸渍混凝土
(2)沥青混凝土材料 改性沥青的研究方向主要有以下几方面: 1)寻找更适合炼制道路沥青的油源 2)制定更适用的道路沥青标准 3)改性沥青的研制,主要是开发多种改性剂 4)其他沥青外掺剂的研究,包括再生剂、抗剥离剂、抗 冻剂及沥青混合料增强纤维 5)研制泡沫沥青

土木工程材料课件(全)

土木工程材料课件(全)

强度小 质软 熔点高
导电性小
晶体结构(构造)
晶体的结构形式采用X射线衍射或 电子射线扫描等方法来确定。
在晶体内部,可细分为完全相等 单位的构造在三维空间重复着,如 右图所示。
立方晶体沿三个垂直方向有相同 的排列:a1=a2=a3,大部分金属和相 当数量的陶瓷材料是立方晶系的。 非立方晶体的重复排列沿三个坐标 轴方向不一样或者其三个晶轴间的 夹角不全等于900。自然界中共有7 种可能的晶系。这七种晶系的名称 和它们的几何特征列于下表。
(3)相组成
材料中具有相同的物理、力学性质的均匀部分称为 相.自然界中的物质有气相、液相、固相之分。材料 的相组成是指组成材料的相种类、数量及分布状况。 土木工程材料大多数是多相固体,可看成复合材料。
复合材料不同相之间存在界面,材料的性质与材料 的相组成和界面特性有密切关系。实际材料中,相 与相之间的这一过渡面是一个薄弱区,它的成分与 结构与其两侧的相都不相同,是不均匀的 ,可将其 作为“界面相”来处理。因此,通过改变和控制材 料的相组成,可改善和提高材料的技术性能。
物质内能与体积随 温度的变化而变化
玻璃体的特性
当玻璃组成一定时,Tg应该是一个随冷却速度 而变化的温度范围。低于Tg时的固体称为玻璃,而 高于此温度范围它就是熔体。因而玻璃体无固定的 熔点,而只有熔体←→玻璃体可逆转的温度范围。
常见的玻璃体有硅酸盐玻璃,如石英玻璃是将 熔化的二氧化硅(SiO2)经过急速冷却所得的产物。 这种熔融体冷却时形成较大的网状构造而使粘性增 大,在不产生规则整齐排列的SiO4晶体的情况下, 直接转变为非晶质固体,也可称为无定形晶体。玻 璃就属于这类非晶质固体,此外,还有合成树脂和 橡胶等。
4)固溶体
在离子相中也会产生置换 固溶体。在离子固溶体中,原 子和离子的大小是很重要的。 右图表示了一个简单的离子固 溶 体 的 例 子 。 在 此 MgO 结 构 (见右图)中,Mg2+离子被Fe2+ 所取代。由于两个离子的半径 分 别 为 0.066nm 和 0.074nm, 故 可以完全地取代。另一方面, Ca2+离子则不能用来取代Mg2+, 因 其 半 径 为 0.099nm , 相 对 较

【全套课件】土木工程材料课件

【全套课件】土木工程材料课件

2.主要内容
除介绍了建筑材料的一些基本性质外,主要讲述了建筑 工程中常用的气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、墙 体材料和屋面材料、土木工程用钢材和铝合金、木材、高分子 建筑材料、沥青材料。
3.基本要求
(1)掌握常用建筑材料的组成、基本性能及技术要求,理解 材料组成及结构对材料性质的影响,能够根据工程实际条件 合理地选择和使用各种建筑材料;
(2)注意外界条件对材料性能的影响; (3)在学习中要避免死记硬背,要注意理解,运用对比方法 来学习;既要学习材料的共性,更要掌握材料的特性。 (4)了解各种材料的原料、生产等方面的知识; (5)掌握常用建筑材料贮藏和运输时的注意事项。
第一章 土木工程材料的 基本性质
材料所处的环境和部位不同,所起的作用也各不相同, 为此要求材料必须具备不同的性质。 土木工程材料的基本性质是指材料处于不同的使用条 件和使用环境时,通常必须考虑的最基本的、共有的性质。 土木工程材料的基本性质一般包括物理性质、力学性质、 化学性质和耐久性等。
材料内部孔隙构造上的特征,如大小、形状、分布、连 通等统称为孔隙特征。在一般工程应用上,材料的孔隙特征 通常是指孔隙的连通性。
开口孔隙(简称开孔)是指材料内部孔隙不仅彼此互相贯通, 并且与外界相通。开口孔隙能提高材料的吸水性、透水性、吸 声性,并降低材料的抗冻性。
闭口孔隙(简称闭孔)是指材料内部孔隙彼此不连通,而且 与外界隔绝。闭口孔隙能提高材料的保温隔热性能和耐久性。 材料的孔隙率也可分为开口孔隙率Pk和闭口孔隙率Pb,即
第一节 材料的物理性质
一.与质量状态有关的物理性质
1.密度(ρ)

m V
密度(真密度)是材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。
式中ρ密度(g/cm3)或(kg/m3);m材料在干燥状态下的质量(g) 或(kg);V材料在绝对密实状态下的体积(cm3)或(m3)。
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开口孔隙

(体积为Vk)




构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

闭口孔隙(体积为Vb )
材料单位总体积V0 = V + VP (VP为材料孔隙总体积)(VP = Vb + Vk)
一、材料与质量有关的性质
绝对密实体积
干燥材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部固体物
质的体积,或不包括内部孔隙的材料体积。一般以V 表
示。 一般将材料磨成规定细度的粉末,用排开液体的方法得
YB-冶金部行业标准
JTJ-交通部行业标准
SD-水电行业标准
ZB-国家级专业标准
例:国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》 GB175-1999
标准名称——部门代号——编号——批准年份 ASA- American Standard Association 美国标准 ASTM –American Society for Testing Materials BS- British Standard 英国标准 DIN –Deutsch Industrie Normen 德国标准 ISO-International Standard Organization
三、材料与水有关的性质
软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度,是材 料吸水后性质变化的重要特征之一。
一般材料吸水后,水分会分散在材料内微粒的表面, 削弱其内部结合力,强度则有不同程度的降低。当 材料内含有可溶性物质时(如石膏、石灰等),吸 入的水还可能溶解部分物质,造成强度的严重降低。
三、材料与水有关的性质
质量吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水量占 材料在干燥状态下的质量百分比,并以Wm表示。
三、材料与水有关的性质
(2) 体积吸水率
体积吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水的体积占 材料自然体积的百分率,并以WV表示。
(3)影响材料吸水性的因素
材料的吸水率与其孔隙率有关,更与其孔隙特征有关。 因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部 的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多,其吸水率就愈大。
玻璃钢、沥青混凝土、聚合物混凝土
2. 按用途分类 结构材料:砖、石材、砌块、钢材、混凝土 防水材料:沥青、塑料、橡胶、金属、
聚乙烯胶泥 饰面材料:墙面砖、石材、彩钢板、
彩色混凝土 吸音材料:多孔石膏板、塑料吸音板、
膨胀珍珠岩 绝热材料: 塑料、橡胶、泡沫混凝土 卫生工程材料:金属管道、塑料、陶瓷
二.建筑材料的发展: 随生产力发展而发展
三、材料与水有关的性质
6、材料的抗渗性
抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。 用渗 透系数或抗渗等级表示。 (1)渗透系数K :
式中:K——渗透系数(cm / h); Q——渗水量(cm3 ); A——渗水面积(cm2);
H——材料两侧的水压差(cm) d——试件厚度 (cm);t——渗水时间 (h)。 材料的渗透系数越小,说明材料的抗渗性越强。
到其体积。 实际工程中所使用的钢材、玻璃等材料一般情况下认为
是绝对密实状态。
一、材料与质量有关的性质
材料的自然体积
材料在自然状态下的体积,即整体材料的外观 体积(含内部孔隙)。一般以V0 表示。
形状规则的材料可根据其尺寸计算其自然体 积;形状不规则的材料可先在材料表面涂腊,然 后用排开液体的方法得到其自然体积。
孔隙率与空隙率的区别
比较项目 适用场合
作用
孔隙率 个体材料内部 可判断材料性质
空隙率 堆积材料之间 可进行材料用量计算
计算公式
三、材料与水有关的性质
1、材料的亲水性与憎水性
与水接触时,材料表面能被水润湿的性质称为 亲水性;
材料表面不能被水润湿的性质称为憎水性。
三、材料与水有关的性质
θ
θ
(a)亲水性材料
(b)憎水性材料
三、材料与水有关的性质
材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材 料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子 作用力,大于水分子相互之间的内聚力;憎水性 材料与水分子之间的作用力,小于水分子相互之 间的内聚力。
三、材料与水有关的性质
2、材料的吸水性
材料在水中吸收水分的能力,称为材料的吸水性。 吸水性的大小以吸水率来表示。 (1) 质量吸水率
V
V0
V1
计算公式 ρ= m / V ρ0 = m / V0
ρ1=m/ V1
应用
判断材料性质
用量计算、体积计算
二、材料的孔隙率和空隙率
孔隙对材料性能的影响
表观 密度
吸水 率
孔隙 率
耐久 性
强度
二、材料的孔隙率和空隙率
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。
空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充 的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与 计算砂率的依据。
在水中吸收水分
吸收水分的质量比 或体积比
吸收水量
达到饱和
含水率 在空气中吸收水分
吸收水分的质量比 与空气中水分平衡
通常小于吸水率
三、材料与水有关的性质
4、 材料的耐水性
材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏, 强度也不显著降低的性质。材料耐水性的指标用软化系数 KR表示:
式中: KR —— 材料的软化系数; fb —— 材料吸水饱和状态下的抗压强度(MPa); fg —— 材料在干燥状态下的抗压强度(MPa)。
黑色金属材料——钢、铁 有色金属材料——铝、铜、 合金 非金属材料:天然石材——大理石、花岗石 陶瓷和玻璃——砖、瓦、卫生陶瓷、 玻璃
无机胶凝材料——石灰、石膏、水玻璃 砂浆、混凝土——水泥、砂浆、混凝土
1.2 有机材料: 木材、沥青、塑料、涂料、油漆 1.3 复合材料:金属与非金属复合——
钢筋混凝土、钢纤维混凝土 有机与无机复合——
19世纪——钢筋混凝土(1890-1892); 中国,1898
20世纪——预应力混凝土、高分子材料 21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色
建材
胡夫金字塔,高146.59m, 底部232m建方,用 230多万块、每块重2.5T的岩石砌成,
万里长城 (200 BC):条石、大砖、石灰砂浆
布达拉宫 :石材、石灰砂浆
三、材料与水有关的性质
3、材料的吸湿性
材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的
性质。用含水率Wh表示
当空气中湿度在较长时间内稳定时,材料的吸湿和 干燥过程处于平衡状态,此时材料的含水率保持不 变,其含水率称为平衡含水率。
三、材料与水有关的性质
吸水率与含水率的区别
比较项目
吸水率
适用场合 表示方法
2002年水泥产量的大幅度增长与我国 持续快速稳定增长的宏观经济形势密切
相关。今年我国经济增长速度将达到
8%,GDP将突破10万亿元大关。建筑材料 工业在国民经济建设中意义重大
2.必须恰当选择和合理使用原材料 材料质量的优劣,配制是否合理,选用 是否恰当直接影响建筑工程质量
3.发展绿色建材
四.建筑材料课程的作用、任务和学习方法 1.作用
每种材料:原料——生产工艺——组成成分——构 造——性质——应用——检验——储存以及它们 之间的相互关系
重点:性质和应用, 质检的基本原理(引起材性变
化的内因和外因)
3.2 学习材料的技术标准:国家标准、行业标准、企
业标准
GB-国家标准
GBJ-建筑工程国家标准
JGJ-建设部行业标准 JC-国家建材局行业标准
1.1 为后续课程的学习提供必要的知识 1.2 为今后从事专业技术工作时,合理选择和使用建
筑材料打下基础 2.任务 2.1 了解材料在建筑物上所起的作用和要求 2.2 了解常用材料的生产、成分和构造 2.3 掌握常用材料的技术性质, 以及影响材料性质 的主要因素及其相互关系 2.4 掌握常用材料的标准,熟悉其分类、分等和规格
三、材料与水有关的性质
(2) 抗渗等级
材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时,材 料标准试件在透水前所能承受的最大水压力,并以字母 P及可承受的水压力(以0.1MPa为单位)来表示抗渗等 级。如P4、P6、P8、P10…等,表示试件能承受逐步增 高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而 不渗透。
土木工程材料
Civil engineering materials
前言
建筑材料是一切建筑工程的物质基础。建 筑材料工业推动着建筑业的发展,是国民经 济的重要基础工业之一。《建筑材料》是房 屋建筑工程专业的一门专业基础课。本课程 主要讲解建筑材料的品种、组成、性能与应 用及技术标准、检验方法等知识。理论联系 实际,重点突出水泥、普通混凝土及材料基 本性质的基础上,广泛地介绍目前国内已有 的各种建筑材料及发展中的新材料、新技术, 合理选择建筑材料。尽量引用了最新技术标 准和规范。
原始时代——天然材料:木材、岩石、竹、粘土 石器、铁器时代——
金字塔(2000-3000 BC):石材、石灰、石膏 万里长城 (200 BC):条石、大砖、石灰砂浆
布达拉宫 :石材、石灰砂浆 罗马圆形剧场 (70-80 AC):石材、石灰砂浆
18世纪中叶——钢材、水泥 (J.Aspdin,1824)
(2)材料吸水后,在负温作用条件下,水在材料毛细 孔内冻结成冰,体积膨胀所产生的冻胀压力造成材料的内 应力 增大,会使材料遭到局部破坏。
随着冻融循环的反复,材料的破坏作用逐步加剧,这 种破坏称为冻融破坏。
三、材料与水有关的性质
(3)抗冻性以试件在冻融后的质量损失和强度损 失不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表 示,或称为抗冻等级。
一、材料与质量有关的性质
材料的堆积体积
定义:粉状或粒状材 料,在堆积状态下的 总体外观体积。 特征:松散堆积状态 下的体积较大,密实 堆积状态下的体积较 小。一般以 V1 表示。
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