建筑材料课件第01章_建基本性质.ppt

第一章 建筑材料的基本性能 1.1材料的组成、结构及性能 材料科学与工程主要研究材料的组成、结构和性能三个方面，如图1.1。 1.2材料的组成 化学组成 常用氧化物含量来反映。Cao等 矿物组成 材料中具有特定的晶体结构、特定的物理力学性能。 相组成 材料中具有相接近结构和相同性质的均匀分布的种类和数量。如砼。 1.3材料的结构 材料的性质除与材料组成有关外，还与其结构和构造有密切关系。 材料的结构和构造是指材料各组成部分之间的结合方式及其在空间排列的规律。 如图1.2给出了不同构造尺度范围的照片，帮助我们认识材料微观结构、宏观结构与建筑物之间的关系。 钢筋混凝土大厦 混凝土取芯断面 混凝土微观结构 龙门架 和 斗车 混凝土取芯和回弹 1.3材料的结构 1.3.1宏观结构 （肉眼和放大镜） 材料宏观结构和构造分类表1.1 1.3.2亚微观结构 （光学显微镜等） 1.3.3微观结构 （原子或分子层次的结构） 晶体 图1.3 玻璃体 1.4 材料的物理性质 1.4.1 密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度 图1.6 1.密度 是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 ρ—— 材料的密度，g/cm3；  m—— 材料在干燥状态下的质量，g； V—— 干燥材料在绝对密实状态下的体积，cm3。 密度的测定 在李氏瓶中注入煤油至突颈下部，记下刻度数。将李氏瓶放在盛水的容器中，在试验过程中保持水温为20℃。 称取60～90g经烘干的试样，用漏斗将试样逐渐送入李氏瓶内，使液面上升至接近20 cm3的刻度为止。再称剩下的试样，计算送入李氏瓶中的试样质量m(g)。 将注入试样后的李氏瓶液面的读数，减去未注前的读数，得试样得绝对体积V(cm3)。 2.表观密度 材料的表观密度，g/cm3； m —— 材料的质量，g； V′—— 材料在包含闭口孔隙条件下的体积（即只含内部闭口孔，不含开口孔）。 3.毛体积密度（容重） ρ0—— 材料的毛体积密度，kg/m3或g/cm3； m—— 材料的质量，kg或g； V0—— 材料在自然状态下的体积，包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙，m3或cm3。 材料毛体积密度的大小与其含水情况有关。 4.堆积密度 堆积密度是指散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量。 ρ0′—— 堆积密度，kg/m3； 　m —— 材料的质量，kg； 　V0′—— 材料的堆积体积，是指既含颗粒内部的孔隙，又含颗粒之间空隙在内的总体积，m3。 若以捣实体积计算时，则称紧密堆积密度。 几种密度的比较 材料的孔隙率和空隙率 密实度 材料内部固体物质填充的程度。 D=V/Vo *100% 1.4.2 材料的孔隙率和空隙率 孔隙是指材料内部的空隙。按孔隙的构造特征，材料的孔隙可分为两种： 开口孔不仅彼此贯通且与外界相通； 闭口孔彼此不连通且与外界隔绝。 按孔隙的尺寸大小，又可分为： 微孔：孔径＜0.01mm 细孔：孔径＜1mm 大孔：孔径＞1mm。 孔隙在材料内部的分布均匀程度也是孔隙在材料内部的特征表现。 1.材料的孔隙率 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，它以P 表示。孔隙率P的计算公式为： 孔隙率的大小及孔隙特征与材料的许多重要性质都有密切关系，如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性和导热性等。 密实度D：表示材料内被固体所填充的程度。D＝1－P。 2.材料的空隙率 材料空隙率是指散粒或粉状材料颗粒间的空隙体积占其自然体积的百分率。空隙率P′的计算公式为： 填充率D ′：是指粉状或颗粒状材料在某堆积体积内被其颗粒填充的程度。D ′=1－ P′ 1.4.4 与水有关的性质 1.亲水性与憎水性 材料被水湿润的情况可用润湿边角θ表示。当材料与水接触时，在材料、水以及空气三相的交点处，作沿水滴表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润湿边角，θ角愈小，表明材料愈易被水润湿。 当θ≤90°时，称亲水性材料。 当θ＞90°时，称憎水性材料。 当θ= 0°时，称为铺展。 2.吸水性 （1）质量吸水率Wm： 式中m——材料在干燥状态下的质量，g； 　　　m1——材料在吸水饱和状态下的质量，g。 （2）体积吸水率Wv： 式中V0——干燥材料自然体积，cm3； 　　　ρw——水的密度，g/cm3。 吸湿性 材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。 材料的吸湿性用含水率表示： Wh——材料的含水率，％； 　 ms——材料在吸湿状态下的重量