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1、去病不一定抽丝171-1 1-1 材料的化学组成、结构和构造材料的化学组成、结构和构造v一、材料的化学组成一、材料的化学组成v材料的组成是决定材料性质的内在因素之一。材料的组成是决定材料性质的内在因素之一。v主要包括：化学组成和矿物组成。主要包括：化学组成和矿物组成。v二、材料的微观结构二、材料的微观结构v材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。v材料的结构：晶体结构材料的结构：晶体结构 玻璃体结构玻璃体结构 胶体胶体结构。结构。v体积含义：体积含义：vV= VV= V固固 表示材料固体体积材料在绝对密实状态表示材料固体体积材料在绝对密实状态下单位体积的
2、质量下单位体积的质量v V VV V固固+ +闭口孔闭口孔 表示材料含有内部闭口孔隙条表示材料含有内部闭口孔隙条件下材料单位体积的质量（又称近似密度）件下材料单位体积的质量（又称近似密度） v V V0 0 V V固固+ +闭口孔闭口孔+ +开口孔开口孔 表示材料材料在自然状表示材料材料在自然状态下（含开口和闭口孔隙）单位体积的质量态下（含开口和闭口孔隙）单位体积的质量v V V0 0 V V固固+ +闭口孔闭口孔+ +开口孔开口孔+ +空隙空隙v散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量v2.材料的密实度和孔隙率v（1）密实度v（2）孔隙率是指孔隙在材料体积
3、中所占的比例。v3.材料的填充率与空隙率v（1）填充率v（2）空隙率空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。v附加题附加题1 1 v假设假设 1m 1m3 3 砼需用砼需用1m31m3石子，石子的空隙石子，石子的空隙由砂填充，砂子的空隙又由水泥浆填充。由砂填充，砂子的空隙又由水泥浆填充。已知石子的表观密度为已知石子的表观密度为2.70g/cm32.70g/cm3，堆积，堆积密度为密度为1500kg/m31500kg/m3，砂子的表观密度为，砂子的表观密度为2.60g/cm32.60g/cm3，堆积密度为，堆积密度为1400kg/m31400kg
4、/m3，求，求该中砂，石用量各是多少该中砂，石用量各是多少kgkg？水泥浆体？水泥浆体积是多少积是多少m3m3？v附加题附加题2 2v已知卵石的表观密度为已知卵石的表观密度为2.60g/cm32.60g/cm3，把它装入把它装入2 2 的车厢内，装平时共用的车厢内，装平时共用3500kg3500kg。求该卵石此时的空隙率为。求该卵石此时的空隙率为多少？若用堆积密度为多少？若用堆积密度为1500g/cm31500g/cm3的的砂子，填入上述车厢内的卵石的全砂子，填入上述车厢内的卵石的全部孔隙，共用砂子多少部孔隙，共用砂子多少kg ?kg ?v二、材料与水有关的性质二、材料与水有关的性质v1.亲水
5、性和憎水性润湿角v亲水性材料90材料与水分子之间的亲和力大于水本身分子之间的内聚力。v润湿角90憎水性材料90材料与水分子之间的亲和力小于水本身分子之间的内聚力，902.吸水性吸水率W吸v吸水性：材料在水中吸收水分的性质，以质量吸水率或体积吸水率表示。孔隙水饱和系数KB=Wv/P孔=01P闭口孔=P孔P开口孔m饱=po饱Vom干=po干Vo3.吸湿性含水率W含v吸湿性：材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的能力。v材料在空气中吸收水分的性质，以含水率表示v附加题附加题3 3 ：v一块湿砖，质量为一块湿砖，质量为2625g2625g，其含水率，其含水率为为5%5%，砖的外形尺寸为，砖的外形尺
6、寸为24011553mm,24011553mm,经烘干磨细后测得经烘干磨细后测得绝对密实体积为绝对密实体积为962cm3962cm3，试求此砖，试求此砖的密度，体积密度，孔隙率和密实的密度，体积密度，孔隙率和密实度。度。 v4.耐水性软化系数K软v材料长期在水作用下保持其原有性质（强度f）的能力，以软化系数（K软）表示。 v5.抗渗性抗渗等级Pnv材料抵抗压力水渗透的能力，以渗透系数（K）或抗渗等级Pn表示。P2 P4vP6(砼）：表示砼承受0.6MPa的水压力时无渗透现象。v6.6.抗冻性抗冻性抗冻等级抗冻等级FnFnv材料抵抗冻融循环破坏的能力。材料抵抗冻融循环破坏的能力。v冻融次数或抗冻
7、等级冻融次数或抗冻等级FnFn表示。表示。vF100(F100(砼砼): ): 表示砼所能承受的最表示砼所能承受的最多的冻融循环次数为多的冻融循环次数为100100次。次。v附加题附加题 4 4：v已知某种建筑材料试样的孔隙率已知某种建筑材料试样的孔隙率P P孔孔=24%=24%，此试样在自然状态下的体积，此试样在自然状态下的体积V0=40V0=40立方厘米，质量立方厘米，质量m m湿湿=85.50=85.50克，克，吸水饱和后的质量吸水饱和后的质量m m饱饱=89.77=89.77克，烘克，烘干后的质量干后的质量m m干干=82.30=82.30克。试求该材克。试求该材料的密度、表观密度、开
8、口孔隙率、料的密度、表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、含水率闭口孔隙率、含水率。v三、材料与热有关的性质三、材料与热有关的性质热工性能热工性能v1.1.导热性导热性 2. 2.热容量热容量 3. 3.耐燃性和耐火性耐燃性和耐火性v导热性导热性材料传导热量的能力，导热系数材料传导热量的能力，导热系数（）表示）表示v附加题附加题5:5:v陶粒砼陶粒砼=0.18w/m=0.18w/mk 普通砼普通砼=1.8w/m=1.8w/mk k 问要使和问要使和20cm20cm厚的厚的陶粒砼墙所传导的热量相同，则陶粒砼墙所传导的热量相同，则普通砼墙的厚度应取多少普通砼墙的厚度应取多少cm? cm? v热容量热容
9、量材料加热（冷却）时吸收（或放出）热材料加热（冷却）时吸收（或放出）热量的能力，比热（量的能力，比热（c c）表示）表示1-3材料的力学性质材料的力学性质材料在外力作用下抵抗破坏和抵抗变形性质1.材料的强度材料抵抗在应力作用下破坏的性能称为强度。强度通常以强度极限 N/mm2 (MPa)表示。强度极限即单位受力面积所能承受的最大荷载。抗压、抗拉、抗剪强度可统一按下式计算：v材料的抗弯强度取决于外力作用形式的不同而不同。v此时抗弯（抗折）强度N/mm2(MPa)v可按下式计算：抗弯强度公式成立的条件：抗弯强度公式成立的条件：v1.外力作用于外力作用于1/2L处处;v2.材料截面成矩形或正方形材料
10、截面成矩形或正方形.v2.影响材料试验结果的因素v（1）试件的形状和大小；v（2）加荷速度；v（3）温度；v（4）含水状况；v（5）表面状况。v3.3.强度的应用强度的应用v（1 1）强度等级）强度等级按材料实际强度按材料实际强度值的大小划分的若干等级或标号。值的大小划分的若干等级或标号。v脆性材料（混凝土、水泥等）以脆性材料（混凝土、水泥等）以抗压强度来划分等级抗压强度来划分等级v例如：水泥有例如：水泥有32.5MPa 42.5MPa 32.5MPa 42.5MPa 52.5MPa 62.5MPa52.5MPa 62.5MPa塑性材料（钢材等）以抗拉强度来划分等级。塑性材料（钢材等）以抗拉强
11、度来划分等级。v例如：碳素钢：例如：碳素钢：Q195 Q215 Q195 Q215 Q235 Q255 Q275 Q235 Q255 Q275 v实际强度值和强度等级的关系：实际强度值和强度等级的关系：vf f实际实际强度等级强度等级（2 2）比强度）比强度判断材料轻质高强的性能。判断材料轻质高强的性能。v一般表示为一般表示为f/0 f/0 ； v比强度比强度，材料为轻质高强。材料为轻质高强。v如松木（顺纹）如松木（顺纹） 、低碳钢、普通混、低碳钢、普通混凝土的比强度分别为：凝土的比强度分别为：v0.069 0.069 0.053 0.053 0.012 0.012 。v二、材料的变形二、材料
12、的变形弹性和塑性弹性和塑性v1弹性变形：材料在外力作用弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力消除后，下产生变形，当外力消除后，能够完全恢复原来形状的性质能够完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种变形称为弹性称为弹性，这种变形称为弹性变形。变形。v例如：钢材的变形先弹性变形例如：钢材的变形先弹性变形后塑性变形。后塑性变形。2塑性变形：v材料在外力作用下产生变形而不出现裂材料在外力作用下产生变形而不出现裂缝，当外力消除后，不能够自动恢复原缝，当外力消除后，不能够自动恢复原来形状的性质称为塑性，这种变形称为来形状的性质称为塑性，这种变形称为塑性变形。塑性变形。v例如：混凝土的变形是弹性和塑性变形例
13、如：混凝土的变形是弹性和塑性变形同时发生。同时发生。1-4材料的耐久性材料的耐久性v耐久性是指材料使用过程中，在内、外部因耐久性是指材料使用过程中，在内、外部因素的作用下，经久不破坏、不变质，保持原素的作用下，经久不破坏、不变质，保持原有性能的性质。有性能的性质。v1、影响材料耐久性的外部作用因素：、影响材料耐久性的外部作用因素：v环境的干湿、温度及冻融变化等物理作用会环境的干湿、温度及冻融变化等物理作用会引起材料的体积胀缩。引起材料的体积胀缩。v材料长期与酸、碱、盐或其他有害气体接触，材料长期与酸、碱、盐或其他有害气体接触，会发生腐蚀、碳化、老化等化学作用而逐渐会发生腐蚀、碳化、老化等化学作
14、用而逐渐丧失使用功能。丧失使用功能。v2、影响材料耐久性有关的内部内部因素：v1.材料的化学组成v2.材料结构和构造的特点v3、材料耐久性要求：v抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性等。v建筑材料的基本性质v教学目的要求 了解建筑材料的物理、力学性质并能计算其指标值，由指标值判断材料性质。教学重点难点 重点：v材料的密度、孔隙率、空隙率等及与水有关的物理性质，材料的强度等力学性质。v难点：吸水性与吸湿性的区别，四大密度的区别。教学内容一 、材料的基本物理性质（一） 材料的实际密度、表观密度、体积密度、堆积密度（二） 材料的密实度与孔隙率（三） 材料的填充率与空隙率（四） 材料与水有关的性质（五） 材料的热
15、工性质v二二 、材料的力学性质、材料的力学性质（一）（一） 材料的强度、比强度材料的强度、比强度（二）（二） 材料的弹性与塑性材料的弹性与塑性（三）（三） 材料的脆性和韧性材料的脆性和韧性（四）（四） 材料的硬度、耐磨性材料的硬度、耐磨性v附加题附加题5 5 、某材料已知其密度为2.7g/cm3，体积密度为1600kg/m3，质量吸水率为23%。试求：v（1）吸水饱和后材料的体积密度；v（2）材料的孔隙率及体积吸水率；v（3）材料的孔隙水饱和度；v（4）判断该材料的抗冻性如何？v11建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质v 内容结束。内容结束。dLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9
16、H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1zw*t!qYmVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1zw&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2Ax*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlT
17、iQfNbK8G5D2Ax*u$qZnVkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1Ax*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G5D1Aw*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1zw*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1zw&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v
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19、F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1zw*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1zw&t!pYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2Ax*u$qZnVkShPI6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRg
20、OcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2Ax*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1Ax*t$qYnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1Aw*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ8G4D1zw*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1zw&t!
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22、z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1Aw*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1Aw*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1zw&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1zw&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2Ax*u$qZnWkShPdM
23、aJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2Ax*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1Ax*tmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2Ax*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1Ax*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1Aw*t$qYnVjS
24、gPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1zw*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1zw&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1zw&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t
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27、I7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%rWkShPdMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2Ax*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1Ax*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1Aw*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1zw*t!qYmVj
28、SgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMbJ7G4C1zw&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1zw&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2Ax*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&
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