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1、第第1章章 建筑资料的根本性质建筑资料的根本性质Chapter1 Basic Properties of Building Materials The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical properties 1. The basic physical properties (1) Density (1) Density 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 ，kg/m3绝对密密实体体积
2、即即资料不包括内部孔隙的料不包括内部孔隙的 固体物固体物质的体的体积密密实资料：由外形尺寸求得料：由外形尺寸求得资料体料体积，钢材、玻璃材、玻璃孔隙孔隙资料：磨成料：磨成细粉粉枯燥枯燥李氏瓶李氏瓶测体体积，砖、石、石致密致密资料：用排水法料：用排水法测定体定体积，卵石，碎石，卵石，碎石视密度密度/ /近似密度：包含近似密度：包含资料内部封料内部封锁孔隙的密度孔隙的密度 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical
3、properties 1. The basic physical properties (1) Density (1) Density 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 资料体料体积构成构成自然形状下的总体积：自然形状下的总体积：孔隙体积：孔隙体积：封锁孔隙封锁孔隙VbVb开口孔隙开口孔隙VkVk固体物质固体物质V V The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical properties
4、1. The basic physical properties (2) Apparent density (2) Apparent density 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 自然形状下的密度自然形状下的密度，kg/m3规那么那么资料：按外形尺寸求得料：按外形尺寸求得资料体料体积不不规那么那么资料：需整形加工料：需整形加工含水含水资料：注明含水情况料：注明含水情况( (气气) )表表观密度：密度：资料料长期在空气中枯燥形状下的期在空气中枯燥形状下的测值干表干表观密度：密度：资料在烘干形状下的料在烘干形状下的测定定值 m1砂试样烘干质量，m1=300g； m2
5、砂+水+容量瓶总质量，g; m3水+容量瓶总质量，g。测定瓶测定瓶+砂砂+水的水的质量质量m2测定瓶测定瓶+水的质水的质量量m3 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical properties 1. The basic physical properties (2) Apparent density (2) Apparent density 砂干表砂干表观密度的密度的测定定 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑
6、资料的根本性料的根本性质 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical properties 1. The basic physical properties (3) Bulk density (3) Bulk density 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 自然堆自然堆积形状下的密度形状下的密度( (砂砂/ /石子石子/ /水泥水泥) )，kg/m3 测定方法：定方法：资料料质量是指
7、填充在一定容器内的量是指填充在一定容器内的资料料质 量，其堆量，其堆积体体积是指所用容器的容是指所用容器的容积 密度分密度分类：疏松：疏松/ /振振实/ /严密堆密堆积密度密度 密度密度, ,表表观密度密度, ,堆堆积密度的作用：密度的作用：计算算资料耗料耗费量量 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical properties 1. The basic physical properties (3) Bulk
8、density (3) Bulk density堆堆积密度的密度的测定定 将容量筒内资将容量筒内资料刮平，容量料刮平，容量筒的容积即为筒的容积即为资料堆积体积资料堆积体积V m1容量筒+试样总质量，g; m2容量筒质量，g。建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical properties 1. The basic physical properties
9、 (3) Porosity (3) Porosity 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 自然体自然体积内孔隙体内孔隙体积多少多少, ,用孔隙率表示用孔隙率表示孔隙率意孔隙率意义：反映：反映资料密料密实程度程度孔隙孔隙类型：微型：微细(0.01mm);(0.01mm);毛毛细(1.0mm);(1.0mm)(1.0mm)孔隙孔隙类型型对资料浸透性和抗渗性的影响料浸透性和抗渗性的影响见P6P6 The physical properties of building materials The physical properties of building material
10、s 1. The basic physical properties 1. The basic physical properties (4) Void ratio (4) Void ratio 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 自然堆自然堆积形状下形状下颗粒之粒之间空隙体空隙体积多少多少空隙率意空隙率意义: :反映散粒反映散粒资料的料的颗粒相互填充的密粒相互填充的密实程度程度空隙率作用：混凝土骨料空隙率作用：混凝土骨料级配，配，计算砂率算砂率 (5) Compactness of materials (5) Compactness of materials 散粒堆
11、散粒堆积资料料经碾振碾振压后的密后的密实程度程度重要建构筑物：重要建构筑物：98%100%普通建构筑物：普通建构筑物：96%98% The physical properties of building materials The physical properties of building materials 1. The basic physical properties 1. The basic physical properties (6) Relative density (6) Relative density 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 反映散
12、粒反映散粒资料的料的压实程度程度重要建构筑物：重要建构筑物：0.70.75普通建构筑物：普通建构筑物：0.650.7资料的根本物理性料的根本物理性质( (见Tab.1Tab.11)1)： 密度，表密度，表观密度，堆密度，堆积密度，孔隙率，空隙率密度，孔隙率，空隙率 通常：通常： The physical properties of building materials The physical properties of building materials 2. The properties related to water of materials 2. The properties re
13、lated to water of materials (1) Hydrophilic and hydrophobic nature (1) Hydrophilic and hydrophobic nature 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 反映反映资料能否被水料能否被水润湿的性能湿的性能资料能被料能被润湿湿亲水性水性亲水性水性资料：料：砖，石，木材，石，木材，砼不能被不能被润湿湿憎水性憎水性憎水性憎水性资料：石蜡，料：石蜡，沥青，塑料青，塑料表示方法：表示方法：润湿角湿角 90o：亲水性水性资料料 90o：憎水性：憎水性资料料 The physical pro
14、perties of building materials The physical properties of building materials 2. The properties related to water of materials 2. The properties related to water of materials (2) Water absorption (2) Water absorption 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 反映反映资料吸收水分的性能，用料吸收水分的性能，用质量吸水率表示量吸水率表示资料吸水率用体料吸水率用体积吸水率
15、表示吸水率表示资料吸水率影响要素：料吸水率影响要素： 亲/ /憎水憎水资料，孔隙率及其特征料，孔隙率及其特征按按质量吸水率：密量吸水率：密实新新颖花花岗岩：岩：0.1%0.1%0.7%0.7% 普通混凝土：普通混凝土：2%2%3%3%；木材：；木材：100%100% The physical properties of building materials The physical properties of building materials 2. The properties related to water of materials 2. The properties related
16、to water of materials (3) Moisture absorption (3) Moisture absorption 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 反映反映资料吸收潮气的性能，用料吸收潮气的性能，用质量含水率表示量含水率表示资料吸湿性影响要素：料吸湿性影响要素： 资料能否枯燥料能否枯燥吸水吸水/ /释放放吸湿吸湿/ /枯燥枯燥过程程 环境温度，空气湿度境温度，空气湿度平衡含水率：在一定温度和湿度条件下，平衡含水率：在一定温度和湿度条件下，资料含水率料含水率 与空气湿度到达平衡与空气湿度到达平衡时的含水率的含水率吸水吸水/ /吸湿性吸湿性对资
17、料的影响：料的影响： 体体积膨膨胀，质量添加，量添加，产生生变形，形，强度降低度降低 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 2. The properties related to water of materials 2. The properties related to water of materials (4) The water resistance of materials (4) The water resistance of mat
18、erials 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 资料料长期在水作用下不破坏，期在水作用下不破坏，强度不降低的性度不降低的性 能，用能，用软化系数化系数( (水水饱和下和下强度降低程度度降低程度) )表示表示 Kr0.85 Kr0.85：耐水性：耐水性资料料 水中水中/ /潮湿潮湿环境中的重要构造：境中的重要构造：Kr0.85Kr0.850.900.90 不很潮湿不很潮湿环境境/ /次要构造：次要构造： Kr0.70 Kr0.700.850.85资料料软化系数影响要素：化系数影响要素： 资料料组成成分的水溶解度，孔隙率成成分的水溶解度，孔隙率 The physical
19、 properties of building materials The physical properties of building materials 2. The properties related to water of materials 2. The properties related to water of materials (5) The impermeability of materials (5) The impermeability of materials 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 资料抵抗料抵抗压力水浸透的性力水浸透的性质
20、，用浸透系数表示，用浸透系数表示浸透系数越小，浸透系数越小，资料抗渗性越好料抗渗性越好对于防水、防潮于防水、防潮资料，用浸透系数表示抗渗性料，用浸透系数表示抗渗性抗渗性影响要素：抗渗性影响要素： 亲/ /憎水性：憎水性憎水性：憎水性资料抗渗性料抗渗性优于于亲水性水性资料；料； 资料密料密实度：密度：密实度高的度高的资料抗渗性也料抗渗性也较高；高； 资料孔隙性：具有开口孔隙的料孔隙性：具有开口孔隙的资料抗渗性料抗渗性较差差，cm/h or mm/s 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 抗渗等抗渗等级: : 是指用是指用规范方法范方法进展透水展透水实验时，资料料规范范试件
21、件 在透水前所能接受的最大水在透水前所能接受的最大水压力，并以字母力，并以字母P P及可及可 接受的水接受的水压力力( (以以0.1MPa0.1MPa为单位位) )来表示来表示 如如P4P4、P6P6、P8P8、P10P10等，表示等，表示试件能接受逐件能接受逐渐增增 高至高至0.4MPa0.4MPa、0.6MPa0.6MPa、0.8MPa0.8MPa、1.0MPa1.0MPa水水压 而不浸透而不浸透 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 2. Th
22、e properties related to water of materials 2. The properties related to water of materials (5) The impermeability of materials (5) The impermeability of materials The physical properties of building materials The physical properties of building materials 2. The properties related to water of materia
23、ls 2. The properties related to water of materials (6) The frost resistance of materials (6) The frost resistance of materials 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 抗抗冻性：性：指指资料在水料在水饱和形状下，能和形状下，能经受多次受多次冻融循融循环作作用而不破坏，用而不破坏，强度也不度也不显著降低的性能著降低的性能冻融循融循环：25oC25oC20oC20oC抗抗冻等等级FnFn：资料料规范范试件在按件在按规定方法定方法进展展冻融循融循环后，其
24、后，其质量量损失不超越失不超越5%/5%/强度度损失不超越失不超越25%25%时所能所能经受的最大受的最大冻融循融循环次数次数 抗抗冻等等级分分为F15F15、F25F25、F50F50、F100F100、F200F200等等冻融破坏融破坏: :在在负温作用下温作用下, ,因因冻结冰体冰体积膨膨胀产生的生的 冻胀压力使力使资料随着料随着冻融循融循环的反复逐的反复逐渐破坏破坏 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 2. The properties r
25、elated to water of materials 2. The properties related to water of materials (6) The frost resistance of materials (6) The frost resistance of materials 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 影响抗影响抗冻性的要素：性的要素： 1. 1.资料密料密实度度( (孔隙率孔隙率) ) 密密实度越高那么其抗度越高那么其抗冻性越好性越好 2. 2.资料孔隙特征料孔隙特征: :开口孔隙越多那么其抗开口孔隙越多那么其抗冻性越差性越差
26、3. 3.资料料强度度: :强度越高那么其抗度越高那么其抗冻性越好性越好 4. 4.资料耐水性料耐水性: :耐水性越好那么其抗耐水性越好那么其抗冻性也越好性也越好 5. 5.资料的吸水性能：吸水量越大那么其抗料的吸水性能：吸水量越大那么其抗冻性越差性越差 The physical properties of building materials The physical properties of building materials 3. The properties related to heat of materials 3. The properties related to heat
27、 of materials (1) The thermal conduction of materials (1) The thermal conduction of materials 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 资料料传导热量的才干，用量的才干，用导热系数表示系数表示导热系数：系数：资料厚度料厚度1m1m，温差，温差1K(oC)1K(oC)，1h1h内内经过 1m2 1m2的的热量量绝热资料：料：0.23 W/(mK)0.23 W/(mK)的的资料料静静态空气：空气：0.023 W/(mK)0.023 W/(mK) 水：水：0.58 W/(mK)0.58
28、W/(mK) 冰：冰：2.33 W/(mK)抗拉抗拉强度，度，载荷荷作用下作用下变形小形小 接受冲接受冲击荷荷载才干差才干差 韧 性：在冲性：在冲击载荷下荷下产生大生大变形而不破坏形而不破坏的性的性质 韧性性资料：具有料：具有韧性性性性质的的资料料 抗拉抗拉强度度抗抗压强度度 外外载荷作用下荷作用下变形才干大形才干大建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 The basic mechanic properties of materials The basic mechanic properties of materials 5. The brittleness and t
29、oughness of materials 5. The brittleness and toughness of materials 资料的脆性料的脆性韧性性转变建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 温暖型断裂温暖型断裂脆性断裂脆性断裂韧性断裂韧性断裂温度温度断裂能断裂能转变温度区转变温度区 The basic mechanic properties of materials The basic mechanic properties of materials 6. The hardness and abrasion resistance of 6. The hard
30、ness and abrasion resistance of materialsmaterials 硬硬 度：度：资料抵抗穿刺才干的性料抵抗穿刺才干的性质， 反映了反映了资料的耐磨性和加工料的耐磨性和加工难易程度易程度 硬度丈量方法：刻划法，硬度丈量方法：刻划法，压入法，回入法，回弹法法 天然天然矿物硬度分物硬度分级( (刻划法刻划法) )：建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 滑石滑石 石膏石膏 方解石方解石 萤石萤石 磷灰石磷灰石 正长石正长石 石英石英 黄玉黄玉 刚玉刚玉 金刚石金刚石 硬度硬度 布氏硬度布氏硬度值(压入法入法) ： The basic mech
31、anic properties of materials The basic mechanic properties of materials 6. The hardness and abrasion resistance of 6. The hardness and abrasion resistance of materialsmaterials 耐磨性：耐磨性：资料外表抵抗磨料外表抵抗磨损( (体体积)/)/磨耗磨耗( (质量量/ /体体积) ) 的才干的才干 用磨耗率表示用磨耗率表示建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质 高耐磨性高耐磨性资料：料： 楼面，路面，楼面，路面，钢轨 溢流面，溢流面，闸墩，隧洞墩，隧洞衬砌砌G 资料磨耗率，料磨耗率，g/cm2；m1资料磨料磨损前前质量，量，gm2资料磨料磨损后后质量，量，g；A试件受磨面件受磨面积，cm2。 第三第三节 内容内容请同窗同窗们自学自学 P.20 P.20 思索思索题 练习 6. 7. 8. 6. 7. 8. 作作业 10. 11. 10. 11. Exercises and schoolwork Exercises and schoolwork 建筑建筑资料料 第第1章章 建筑建筑资料的根本性料的根本性质
