建筑材料绪论ppt课件.ppt

建建 筑筑 材材 料料Construction Construction MaterialsMaterials第一章 绪论l一、一、 建筑建筑资料的定料的定义与分与分类 l1.1.建筑建筑资料的定料的定义 l 广广义：指建造建筑物和构筑物的一切：指建造建筑物和构筑物的一切资料，包料，包括运用的各种原括运用的各种原资料、半料、半废品、品、废品等的品等的总称 l 狭狭义：指直接构成建筑物和构筑物：指直接构成建筑物和构筑物实体的体的资料l一切建筑工程都是由各种各一切建筑工程都是由各种各样的建筑的建筑资料料组成l2.2.建筑建筑资料的分料的分类 化学组成无机有机 复合金属：钢铁铝铜非金属：石灰、水泥、玻璃、黑色：钢铁有色：铝、铜植物：木、竹沥青：石油、煤合成高分子：塑料、橡胶、粘胶剂金属—非金属：钢筋混凝土有机—无机：沥青砼、纤维砼石灰砂石粉煤灰砌块玻璃木地板运用性能建筑构造资料：构成受力构件和构造的资料，如梁、 板、柱、框架等，要求强度和耐久 性能满足要求。

墙体资料：实心砖、空心砖、砼砌块、石膏板 建筑功能资料：非承重用建筑资料〔隔音、吸声、 采光、装饰、防水〕二、建筑资料的开展二、建筑资料的开展 3.建筑资料在建筑工程中的位置：设计、构造、经济、施工，建筑资料在建筑工程中的位置：设计、构造、经济、施工，决议建筑方式和施工方法建筑资料费用占建筑总造价的一决议建筑方式和施工方法建筑资料费用占建筑总造价的一半以上半以上,并呈上升趋势并呈上升趋势 资料强度提高资料强度提高 构件截面尺寸减小构件截面尺寸减小 可利用空间可利用空间增大增大,同时自重降低同时自重降低,地基负荷减少地基负荷减少 粉煤灰砌块、空心砌块取代粘土砖，可减少建筑物自重，粉煤灰砌块、空心砌块取代粘土砖，可减少建筑物自重，改善墙体的保温性能，还可节省资源改善墙体的保温性能，还可节省资源轻质高强资料有利于机械化施工，加速工程施工进度轻质高强资料有利于机械化施工，加速工程施工进度 土工合成资料：合成资料运用于岩土工程时称为土工合成资料，广泛运用于隔离、防渗、疏排、加固、防护、美化等岩土工程和环境工程中，具有较高的强度和较好的耐霉烂性和耐腐蚀性。

4.建筑资料的规范化建筑资料的规范化国家规范国家规范GB建筑工程国家规范建筑工程国家规范GBJ建立部行业规范建立部行业规范JGJ国家建材局规范国家建材局规范JC冶金部规范冶金部规范YB国家级专业规范国家级专业规范ZB规范的表示方法:规范称号、部门代号、编号和同意年份第二章 建筑资料的根本性质 根本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、装根本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、装饰性、防火性、防放射性等饰性、防火性、防放射性等物理性质包括密度、密实性、空隙率〔计算资料用量、物理性质包括密度、密实性、空隙率〔计算资料用量、构件自重、配料计算、确定堆放空间〕构件自重、配料计算、确定堆放空间〕力学性质包括强度、弹性和塑性、脆性和韧性、硬度力学性质包括强度、弹性和塑性、脆性和韧性、硬度 建筑资料在建筑物的各个部位的功能不同，均要接受各种不同的作用，因此要求建筑资料必需具有相应的基本性质第一节 建筑资料的物理性质 一、 资料的密度、表观密度与堆积密度 密度是指物质单位体积的质量单位为g/cm3或kg／m3由于资料所处的体积情况不同，故有实践密度〔以前称为真密度〕、表观密度和堆积密度之分。

１.实践密度(Density)　 以前称比重、真实密度(True Density)，简称密度(Density)实践密度是指资料在绝对密实形状下，单位体积所具有的质量 式中：ρ— 实践密度〔g/cm3〕 m— 资料的质量〔g〕 V— 资料在绝对密实形状下的体积〔cm3 〕绝对密实形状下的体积的测定：　　将资料磨成细粉以排除其内部孔隙，经枯燥后用密度瓶〔李氏瓶〕测定其实践体积，该体积即可视为绝对密实形状下的体积２２. . 表观密度表观密度 (Apparent Density (Apparent Density〕〕 也也称称容容重重 ，，是是指指资资料料在在自自然然形形状状下下，，单单位位体体积积所所具具有有的的质量，按下式计算：质量，按下式计算： 式中 ρ0—资料的表观密度〔g/cm3或 kg/m3 〕 m —资料的质量〔g或 kg) V0—资料在自然形状下的体积，或称表观体积〔cm3或 m3 〕 包含内部空隙在内的体积〔规那么几何外形、松散体积用 排液法〕〔3〕堆积密度 散粒资料在自然堆积形状下单位体积的分量称为堆积密度。

可用下式表示 式中 ρ0’ — 散粒资料的堆积密度〔g/cm3或 kg/m3 〕 m— 散粒资料的质量〔g或 kg〕 v 0，—资料在自然形状下的堆积体积〔cm3或 m3 〕，它包含 内部和颗粒之间的空隙思索：实践密度、表观密度和堆积密度之间的大小关系如何？二、二、 资料的孔隙率与空隙率资料的孔隙率与空隙率1. 1. 密实度〔密实度〔DenseDense〕〕密实度是指资料的固体物质部分的体积占总体积的比密实度是指资料的固体物质部分的体积占总体积的比例，阐明资料体积内被固体物质所充填的程度，即例，阐明资料体积内被固体物质所充填的程度，即反映了资料的致密程度，按下式计算：反映了资料的致密程度，按下式计算： 2.2.孔隙率〔孔隙率〔PorosityPorosity〕〕孔隙率资料内部孔隙的体积占资料总体积的百分率，称为资料孔隙率资料内部孔隙的体积占资料总体积的百分率，称为资料的孔隙率〔的孔隙率〔P P〕可用下式表示：〕可用下式表示：  P+D=1孔隙按大小分为粗孔和细孔，按特征分为连通孔隙和封锁孔隙，它与资料的吸水性、强度、抗渗性、抗冻性等性质有关。

3.空隙率〔Interstice 〕散颗资料〔如砂、石子〕堆积体积〔V’0〕中，颗粒间空隙体积所占的百分率称为空隙率〔P’〕，可用下式表示为 ′0三、三、三、三、 资料与水有关的性质资料与水有关的性质资料与水有关的性质资料与水有关的性质 〔一〕〔一〕亲水性与憎水性水性与憎水性1.1.概念概念亲水性：水性：资料能被水料能被水润湿的性湿的性质，如，如砖、混凝土等混凝土等资料料产生生亲水水性性的的缘由由是是因因其其与与水水接接触触时，，资料料与与水水分分子子之之间的的亲合合力力大大于于水水分分子子之之间的的内内聚聚力力所所致致当当资料料与与水水接接触触，，资料料与与水水分分子子之之间的的亲合合力力小小于于水水分分子子之之间的的内内聚聚力力时，，资料料那那么么表表现为憎憎水水性性憎憎水水性性资料如料如沥青、石油等青、石油等问题：： 亲水水性性资料料与与憎憎水水性性资料料在在实践践工工程程中中有有何何意意义？？2. 2. 润湿湿边角角资料被水潮湿的情况可用料被水潮湿的情况可用润湿湿边角角θθ来表示当当资料料与与水水接接触触时，，在在资料料、、水水、、空空气气三三相相的的交交界界点点，，作作沿沿水水滴滴外外表表的的切切线，，此此切切线与与资料料和和水水接接触触面面的的夹角角θθ，称，称为润湿湿边角角 。

　3.亲水性资料与憎水性资料　　用润湿边角θ来反映θ角愈小，阐明资料愈易被水润湿当θ＜90°时，资料外表吸附水，资料能被水润湿而表现出亲水性，这种资料称亲水性资料θ>90°时，资料外表不吸附水，此称憎水性资料当θ=0°时，阐明资料完全被水润湿上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况，相应称为亲液资料和憎液资料 〔二〕〔二〕 资料的吸水性与吸湿性资料的吸水性与吸湿性1.1.吸水性吸水性(Water Absorption)(Water Absorption) 资资料料在在水水中中能能吸吸收收水水分分的的性性质质称称吸吸水水性性资资料料的的吸吸水水性性用用吸吸水水率率(Ratio (Ratio of of Water Water Absorption)Absorption)表表示示，，有有质量吸水率与体积吸水率两种表示方法质量吸水率与体积吸水率两种表示方法 〔〔1 1〕质量吸水率〕质量吸水率质质量量吸吸水水率率是是指指资资料料在在吸吸水水饱饱和和时时，，内内部部所所吸吸水水分分的的质质量占资料枯燥质量的百分率，用下式计算：量占资料枯燥质量的百分率，用下式计算：•式中 Wm——资料的质量吸水率〔％〕；•mb—资料在吸水饱和形状下的质量〔g〕；•mg—资料在枯燥形状下的质量〔g〕 〔2〕体积吸水率体积吸水率是指资料在吸水饱和时，其内部所吸水分的体积占枯燥资料自然体积的百分率。

用公式表示如下•式中 wv——资料的体积吸水率〔％〕；• V0——枯燥资料在自然形状下的体积〔cm3〕；• ρ w——水的密度〔g/cm3〕•工程用建筑资料普通采用质量吸水率，质量吸水率与体积吸水率的关系资料的吸水性与其亲水性、疏水性、孔隙率大小、孔隙特征有关2.2.吸湿性吸湿性 资料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性资料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性潮湿资料在枯燥的空气中也会放出水分，此称还湿性潮湿资料在枯燥的空气中也会放出水分，此称还湿性资料的吸湿性用含水率表示资料的吸湿性用含水率表示含含水水率率系系指指资资料料内内部部所所含含水水的的质质量量占占资资料料枯枯燥燥质质量量的的百百分分率率用公式表示为用公式表示为•式中 Wh—资料的含水率〔％〕• ms —一资料含水时的质量〔ｇ〕• mg— 资料枯燥至恒重时的质量〔ｇ〕• 资料的吸湿性随空气的湿度和环境温度的变化而改动 •平衡含水率：资料中所含水分与空气的湿度相平衡时的吸水率〔三〕资料的耐水性〔三〕资料的耐水性〔三〕资料的耐水性〔三〕资料的耐水性l资料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称为耐水性。

资料的耐水性用软化系数表示，如下式：•式中: kR —资料的软化系数；• fb—资料在饱水形状下的抗压强度〔MPa〕；• fg——资料在枯燥形状下的抗压强度〔MPa〕• 软化系数KR的大小阐明资料在浸水饱和后强度降低的程度•普通来说，资料被水浸湿后，强度均会有所降低• kR小——耐水性差〔四〕〔四〕〔四〕〔四〕资资料的抗渗性料的抗渗性料的抗渗性料的抗渗性l资料抵抗压力水浸透的性质称为抗渗性，或称不透水性l资料的抗渗性通常用浸透系数表示l浸透系数的物理意义是：一定厚度的资料，在一定水压力下，在单位时间内透过单位面积的水量用公式表示为•式中 Ks——资料的浸透系数〔cm/h〕；• Q——浸透水量〔cm3〕；• d——资料的厚度〔cm〕；• A ——渗水面积〔cm2〕；• t——渗水时间〔h〕；• H——静水压力水头〔cm〕——本质上就是达西定律• • Ks Ks值值愈大，表示愈大，表示资资料浸透的水量愈多，即抗渗性愈差料浸透的水量愈多，即抗渗性愈差l 资料的抗渗性也可用抗渗标号表示l　　　抗渗标号是以规定的试件、在规范实验方法下所能接受的最大水压力来确定，以符号Sn表示，其中n为该资料所能接受的最大水压力的十倍的MPa数，如S4、S6、S8等分别表示资料能接受0.4、0.6、0.8MPa的水压而不渗水。

l 资料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关 〔五〕资料的抗冻性〔〔五〕资料的抗冻性〔〔五〕资料的抗冻性〔〔五〕资料的抗冻性〔Frost ResistanceFrost ResistanceFrost ResistanceFrost Resistance〕〕〕〕l 资料在水饱和形状下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质，称为资料的抗冻性 l 资料的抗冻性用抗冻标号表示抗冻标号是以规定的试件，在规定实验条件下，测得其强度降低不超越规定值，并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次数l用符号Dn表示，其中n即为最大冻融循环次数，如D25、D50等l 资料抗冻标号的选择，是根据构造物的种类、运用条件、气候条件等来决议的 第二节 资料的力学性质 一、资料的强度与等级〔一〕资料的强度 资料在外力作用下抵抗破坏的才干，称为资料的强度根据外力作用方式的不同，资料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等，均以资料受外力破坏时单位面积上所接受的力的大小来表示• 资料的力学性质系指资料在外力作用下的变形性和抵抗破坏的性质〔二〕资料的等级、标号〔二〕资料的等级、标号〔二〕资料的等级、标号〔二〕资料的等级、标号 l建筑资料常按其强度值的大小划分为假设干个标号或等级。

l如：l烧结普通砖按抗压强度分为六个等级：Mu30、 Mu25、 Mu20、 Mu15、 Mu10、 Mu7.5；l硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为四个标号：42.5＃、52.5＃、62.5＃、72.5＃；l普通混凝土按其抗压强度分为十二个等级：C7.5、C10、…、C60等l碳素构造钢按其抗拉强度分为五个等级，如Q235等等 〔三〕资料的比强度〔三〕资料的比强度比强度是按单位质量计算的资料强度，其值等于资料强比强度是按单位质量计算的资料强度，其值等于资料强度与其表观密度之比度与其表观密度之比对于不同强度的资料进展比较，可采用比强度这个目的对于不同强度的资料进展比较，可采用比强度这个目的比强度是衡量资料轻质高强性能的重要目的，优质的构比强度是衡量资料轻质高强性能的重要目的，优质的构造资料，必需具有较高的比强度造资料，必需具有较高的比强度〔四〕〔四〕资料的料的弹性与塑性性与塑性　　　　弹性：外力性：外力→变形形→卸外力卸外力→变形完全恢复形完全恢复资料的料的弹性用性用弹性模量Ｅ表示性模量Ｅ表示　　塑性：：外力　　塑性：：外力→变形形→卸外力卸外力→变形不完全恢复形不完全恢复 软钢的应力—应变曲线砼的应力—应变曲线 l〔五〕资料的脆性与韧性〔五〕资料的脆性与韧性l脆性：资料在外力作用下至破坏前无明显塑性变形而脆性：资料在外力作用下至破坏前无明显塑性变形而忽然破坏的性质。

脆性资料抗动载才干差，但抗压强忽然破坏的性质脆性资料抗动载才干差，但抗压强度高如砖、混凝土、玻璃等如砖、混凝土、玻璃等l韧性：在冲击、振动荷载作用下，资料能接受很大变韧性：在冲击、振动荷载作用下，资料能接受很大变形也不致破坏的性能如钢材、木材等形也不致破坏的性能如钢材、木材等〔六〕资料的硬度〔六〕资料的硬度资料外表能抵抗其它较硬物体压入或刻划的才干资料外表能抵抗其它较硬物体压入或刻划的才干第三节 资料的耐久性1. 1. 概念概念资资料料的的耐耐久久性性是是指指用用于于建建筑筑物物的的资资料料，，在在环环境境的的多多种种要要素素作作用用下下不不蜕蜕变变、、不不破破坏坏，，长长久久地地坚坚持持其运用性能的性质其运用性能的性质 耐耐久久性性是是资资料料的的一一种种综综合合性性质质，，诸诸如如抗抗冻冻性性、、抗抗风风化化性性、、抗抗老老化化性性、、耐耐化化学学腐腐蚀蚀性性等等均均属属耐耐久久性的范围性的范围此此外外，，资资料料的的强强度度、、抗抗渗渗性性、、耐耐磨磨性性等等也也与与资资料料的耐久性有亲密关系的耐久性有亲密关系2. 2. 环境影响要素环境影响要素 资资料料在在建建筑筑物物运运用用过过程程中中长长期期遭遭到到周周围围环环境境和和各各种种自自然然要要素素的的破破坏坏作作用用，，普普通通可可分分为为物物理理作作用用、、化学作用、机械作用、生物作用等。

化学作用、机械作用、生物作用等 l资料耐久性的详细内容，因其组成和构造不同而异l钢材易受氧化而锈蚀l无机金属资料常因氧化、风化、碳化、溶蚀、冻融、热应力、干湿交替作用而破坏l有机资料因腐烂、虫蛀、老化而蜕变 。