材料的耐久性

材料的耐久性

材料的的耐久性是材料在使用中，抵抗其自身和环境的长期破坏作用，保持其原有性能而不破坏、不变质的能力

例2-2 为什么说屈服点（ReL ）、抗拉强度（Rm ）和伸长率（A ）是建筑工程用钢的重要技术性能指标？

解：屈服点（ReL ）是结构设计时强度取值的依据，表示钢

材在正常工作时承受应力不超过ReL 值；抗拉强度与屈服点

的比值（Rm ／ReL ）称为强屈比。它反映钢材的利用率和使用中安全可靠程度；伸长率（A ）表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处应力超过ReL 时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免结构物的破坏。

例3-1 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。

解石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，引发的原

因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。

墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。

例3-1 硅酸盐水泥熟料由那些矿物成分所组成？这些矿物成分对水泥的性质有何影响？

解 硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有硅酸三钙Ｃ3S 、硅酸二钙C2S 、铝酸三钙C3Ａ和铁铝酸四钙Ｃ4AF 。这些矿物成分对水泥性质产生的影响见下表： 1.某工地施工配合比为水泥308kg ，砂700 kg ，碎石1260 kg ，水128 kg 。其中砂含水率为4.2％，石子含水率为1.6％，求该混凝土的设计配合比。若用42.5等级的普通水泥，其实测强度为45.0MPa ，如混凝土强度标准差为3.2

MPa ，问其配合比能否满足混凝土设计强度等级为C20的要求。

解：混凝土的设计配合比为 m C’=m C =308kg m S’=m S (1+ws) 700＝m S （1+0.042） m S ＝672 kg

m G’=m G (1+wg) 1260＝m G （1+0.016） m G =1240kg

m W’=m W -m S ws-mGwg 128＝m W -672⨯0.042-1240⨯0.016 m W =176kg 该配合比的混凝土强度为

=-⨯=-=)2.0176

308

(0.4553.0)(

b b a cu W B f f αα37.0M

Pa

C20混凝土配制强度为 =⨯+=+=2364512064510...,,σk cu cu f f 25.

3MPa

cu f 0,cu f > 因此可以满足配制C20混凝土的要求。

累计筛余与分计筛余的关系 细度模数的

μ

f 公

式

1

1

65432f 1005A A A A A A A --++++=

）（μ

细度模数愈大，表示砂愈粗。砂的粗细程度可按细度模

数分为粗中细三级，其细度模数范围：

μ

f 在 3.7-3.1

为粗砂：3.0-2.3为中砂：2.2-1.6为细砂：1.5-0.7为特细砂

徐变 混凝土在长期荷载作用下沿着作用力方向随时间不断增长的变形称为 徐变

什么是砖的泛霜和石灰爆裂？他们对建筑有何影响？ 答：泛霜系砖的原料中含有的可溶性盐类在砖使用过程中，

随水分蒸发在砖表面产生盐析，常为白色粉末。石灰爆裂，当生产砖的原料中含有石灰石时，则焙烧砖时石灰石会煅烧成生石灰留在砖内，这时的生石灰为过烧生石灰，这些生石灰在砖内吸收外界的水分，消化并产生体积膨胀，导致砖发生膨胀性破坏，这种现象为石灰爆裂。轻度泛霜会影响清水墙建筑外观，严重者由于盐析结晶膨胀，会导致砖体的表面粉化剥落，甚至对建筑结构造成破坏。石灰爆裂严重时，会使砖砌体强度下降，甚至破坏。

温度敏感性 概念 温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能

热塑性塑料的概念

按塑料受热时的变化特点 塑料分为热塑性塑料和热固

性塑料。

热塑性塑料的特点是受热时软化或熔融，冷却后硬化，再加热时又可软化，冷却后又硬化，这一过程可反复多次进行，而树脂的化学结构基本不变，始终呈线型或支链型 常用的热塑性材料有聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 聚甲醛 聚碳酸酯 聚酰胺 ABS 塑料等。

木材含水量的变化对木材哪些性质有影响？有什么样的影响？

含水量的影响 木材的含水率对木材强度影响很大，当细胞壁中水粉增多时，木纤维相互间的连接力减小，使细胞壁软化。含水率在纤维饱和点以上变化时，只是自由水的变化，因而不影响木材强度，在纤维饱和点以下时，随含水率降低，吸附水减少，细胞壁趋于紧密，木材强度增大，反之，强度减小。实验证明，木材含水率的变化，对木材各种强度的影响程度是不同的，对抗弯和顺纹抗压影响较大，对顺纹抗剪影响较小，而对顺纹抗拉几乎没有影响。

例10-1什么是绝热材料？工程上对绝热材料有哪些要求？ 解绝热材料是指导热系数（λ）值应不大于0.23W ／(m ·K)的隔热保温效果好的建筑材料。

工程上首先要求绝热材料有较低的导热系数，即导热系数不大于0.23W ／(m ·K) 。其次，要求绝热材料应该是轻质的，其表观密度或堆积密度不大于600kg ／m3。同时要满足运输、施工中的强度要求，块状材料的抗压强度不低于0.3MPa, 绝热材料的温度稳定性要高于实际使用温度。此外，还要求材料吸湿性要小，或者易于防水，否则会明显降低保温性。 对材料的导热系数应在相对湿度为８０％～８５％条件下材料达到平衡含水状态下进行测定。工程上还要求材料施工容易，造价低廉，具有较好的技术经济效益。

例10-3绝热材料为什么总是轻质的？使用时为什么

一定要注意防潮？

解 由于材料中固体物质的导热能力要比空气的导热能

力大得多，因此，一般的轻质材料，其表观密度较小，导热系数也较小。所以绝热材料总是轻质的。

材料吸湿受潮后，其导热系数就增大，这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用，而水的λ为0.58Ｗ／（ｍ·Ｋ），比空气的λ=0.029Ｗ／（ｍ·Ｋ）大20倍左右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的λ=2.33 Ｗ／（ｍ·Ｋ），其结果使材料的导热系数更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮。

例11-3 为什么釉面砖只能用于室内，而不应用于室外？ 解 釉面砖是多孔的精陶坯体，在长期与空气中的水分接触过程中，会吸收大量水分而产生吸湿膨胀的现象。由于釉的吸湿膨胀非常小，当坯体湿膨胀增长到使釉面处于拉应力状态，特别是当应力超过釉的抗拉强度时，釉面产生开裂。如果用于室外，经长期冻融，会出现剥落掉皮现象。所以釉面砖只能用于室内，而不应用于室外。

Ｃ3S

C 2S C 3ＡＣC 4AF 凝结硬化

速度快

慢最快快28d 水化热大

小

最大

中

强度高早期低后期高

低低耐腐蚀性

差

强

最差

中