材料的基本性质

4.材料的抗渗性
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
5.材料的抗冻性
材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，抵抗冻融循环作用能保持原有性质而不破 坏的能力。对于结构材料，主要指保持强度不降低的能力，并以抗冻等级来表示抗冻性。 材料抗冻等级的确定有两种方法：一种是慢冻法，以规定尺寸的材料试件在吸水饱和并受 冻融循环后，以抗压强度损失率不超过25%并且质量损失率不超过5%时的最大冻融循环次
材料变形总是弹性变形伴随塑性变形，如建筑钢材，当受力不大时，产生弹性变形，当
受力达到某一值时，则又主要为塑性变形;混凝土受力后，同时产生弹性变形和塑性变形。
1.3
材料的基本力学性质
材料的抗拉强度
1.3
材料的基本力学性质 材料的脆性与韧性
1.3.3
材料在外力作用下没有产生明显的塑性变形便发生突然破坏，这种性质称为材料的脆 性，具有此性质的材料称为脆性材料。脆性材料具有较高的抗压强度，但抗拉强度和抗弯
宏观结构
细观结构
微观结构
1.1
材料的组成与结构
1.1.2 材料的结构
晶体 金属晶体、原子晶体
微观结构
固态
非晶体 玻璃
液态、 半液态
砂浆、涂料、油漆
1.1
材料的组成与结构
24um
Ａ Ｂ 化学组成相同，微观结构不同的两种熟料
1.1
材料的组成与结构
粉煤灰玻璃体
水泥凝胶体
1.1
材料的组成与结构
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：
竹的纤维构造
1.1
材料的组成与结构
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。
• 孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。
• 孔隙率的大小、孔隙特征对材料的性能如吸水性、吸湿性、抗渗性、 抗冻性、强度等影响较大。
1.1
材料的组成与结构
孔隙
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.2.1 密度、表观密度、体积密度和堆积密度
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.4 1.4.2
材料的耐久性与环境协调性 材料的环境协调性
土木工程材料的环境协调问题日益受到重视。材料的环境协调性是指材料在生产、使用 和废弃全寿命周期中要有较低的环境负荷，包括生产中各类工业废渣或尾矿的综合利用、生
产过程中三废的减量化、使用中减少对生态和环境的污染，废弃时可再生利用、可降解化或
无害化处置。口前，环境协调性已经成为土木工程材料领域的主要发展方向之一，如工业废 石膏、尾矿和其他工业废渣在水泥和混凝土生产中综合利用等。 1994年，我国设立中国环境标志产品认证委员会，在土木工程材料中首先对水性涂料实 行环境标志，制定环境标志的评定标准。对于土木工程材料的放射性问题，国家标准《建筑 材料放射性核素限量》(G13 6566-2010)提出了有关控制要求，并已于2011年7月1日开始实施。 另外，对于水泥、混凝土等土木工程材料生产过程中的废气、废水、粉尘排放量等也均有相 关国家或行业控制指标限定。
胶合板的层状构造
1.1
材料的组成与结构
材料细观的表征方式：孔隙和空隙
孔隙
颗粒材料
孔隙：一般将材料实体内部被空气所占有的空间 称为孔隙。 采用孔隙率表示。 空隙：将材料实体之间被空气所占空间称为空隙。 采用空隙率表示。
空 隙
1.1
材料的组成与结构
1.孔隙率 材料的孔隙率是指材料中孔隙体积占材料总体积的百分率。 孔隙率的计算公式为： P=(V0－V)/V0×100% 式中 P ——材料孔隙率，％； V0——材料在自然状态下的体积，cm3或m3； V ——材料的绝对密实体积，cm3或m3。
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。
大理岩的致密表面
1.1
材料的组成与结构
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，导热性较好。如木材、 竹、玻璃纤维、石棉等。
1.2.5 材料的声学性质
吸声性
隔声性
1.3
材料的基本力学性质
1.3.1 强度
1.3
材料的基本力学性质
1.3
材料的基本力学性质
1.3
材料的基本力学性质
1.3 1.3.2
材料的基本力学性质 材料的弹性与塑性
材料在外力作用下，产生变形，当去掉外力作用时，可以完全恢复原始的形状，此性质 称为弹性，由此产生的变形称为弹性变形，弹性变形属于可逆变形;明显具有这种特征的材料 称为弹性材料。还有些材料，在外力作用下也产生变形，但当去掉外力后，仍然保持其变形 后的形状和尺寸，并不产生裂缝，这就是材料的塑性，这种不可恢复的永久变形称为塑性变 形。具有较高塑性变形的材料称为塑性材料。 材料在弹性范围内，受力后应力的大小与应变的大小成正比，这个比值称为弹性模量。 弹性模量是反映材料抵抗变形能力大小的指标，弹性模量值愈大，外力作用下材料的变形愈 小，材料的刚度也愈大。
加气砼砌块的多孔构造
1.1
材料的组成与结构
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。
第一章 建筑材料的基本 性质
1.1 材料的组成与结构
1.2 材料的基本物理性质
1.3 材料的基本力学性质
1.4 材料的耐久性与环境协调性
1.1
材料的组成与结构
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。
强度较低，抗冲击能力和抗震能力较差。无机非金属材料，如砖、石、陶瓷、混凝土和玻
璃等都属于典型的脆性材料。 材料在冲击、动荷载作用下能吸收大量能量并能承受较大的变形而不突然破坏的性质 称为韧性。韧性材料破坏时能吸收较大的能量，其主要表现为在荷载作用下能产生较大变 形。材料韧性性质常用冲击试验来测定，即以材料破坏时单位面积吸收的能量作为冲击韧 性指标。韧性材料的塑性变形大，抗拉强度接近或高于抗压强度，木材、钢材和橡胶等都 属于典型的韧性材料。
1.3 1.3.4
材料的基本力学性质 材料的硬度与耐磨性
硬度是指材料表面抵抗硬物压人或刻划的能力。材料硬度有多种表征和测 试方法。无机矿物材料常用莫氏硬度表示，莫氏硬度划分为十个等级，山小到
大分别为：滑石1、石膏2、方解石3、萤石4、磷灰石J、正长石6、石英7、黄
玉8、刚玉9、金刚石10。金属材料常用洛氏硬度或布氏硬度表示，高分子材料 则常用邵氏硬度和巴氏硬度等表征。
1.3
材料的基本力学性质
1.4 1.4.1
材料的耐久性与环境协调性 材料的耐久性
材料的耐久性是指材料在使用过程中受各种内部和外部因素共 同作用而保持原有性质的能力。材料在使用过程中，除受到各种力 学荷载作用外，还长期受到周围环境和各种自然因素的破坏作用， 这些作用包括物理作用、化学作用、机械作用和生物作用等。
数来确定，表示符号为D，如D25、D50、D100等，分别表示在经受25、50、100次的冻融循
环后材料仍可满足使用要求。另一种是快冻法，以规定尺寸的材料试件在吸水饱和并受冻 融循环后，以相对动弹性模量下降至不低于60%并且质量损失率不超过5%时的最大冻融循 环次数来确定，表示符号为F，如F100、F200、F300等，分别表示在经受100、200、300次
冻融循环后材料仍可满足使用要求。快冻法的试验环境比慢冻法更为恶劣，因此同一材料
用快冻法评价的抗冻等级低于慢冻法。目前，结构混凝土材料普遍采用快冻法评价。
1.2
材料的基本物理性质Biblioteka 1.2.4 材料的热工性质
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.1
材料的组成与结构
• 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，而Ｂ则强度较高。
A
B
1.1
材料的组成与结构
1.1.2 材料的结构
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.2.3 材料与水有关的性质
1.材料的亲水性与憎水性
1.2
材料的基本物理性质
2.材料的吸水性和吸湿性
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
1.2
材料的基本物理性质
3.材料的耐水性
1.2
材料的基本物理性质