土木工程材料的基本性質(存儲版)
【正文】 確保建筑物的耐久性，也常對材料提出一定的抗凍性要求。導熱系數(shù)的物理意義即為厚度為 1m的材料，當溫度改變 1K時，在 1s時間內(nèi)通過 1m2面積的熱量。為降低建筑物的使用能耗，保證建筑物室內(nèi)氣候宜人，要求建筑物有良好的絕熱性。K，因此蓄水的平屋頂能使室內(nèi)冬暖夏涼。 (strength) ? 這里所講的是材料的實際強度。 磚、石材、混凝土和鑄鐵等材料的抗壓強度較高，而其抗拉及抗彎強度很低?；炷猎谑芰?，彈性變形及塑性變形同時產(chǎn)生 (圖 )。建筑鋼材（軟鋼）、木材等屬于韌性材料。然而要按耐久性進行工程設計，尚需對各種材料的耐久性及評價指標進行更為廣泛深入的研究。 耐久性主要包括： ?滲透性 ?抗凍性 ?抗腐蝕性 ?抗碳化性 ?抗侵蝕性 ?抗骨料反應 抗骨料 反應 抗腐蝕性 抗侵蝕性 抗碳化性 抗凍性 抗?jié)B性 耐久性 耐久性 ? 材料的耐久性還具有明確的經(jīng)濟意義。 ? 在沖擊、振動荷載作用下，材料能夠吸收較大的能量，同時也能產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性質稱為韌性（沖擊韌性）。 ? 單純的彈性材料是沒有的。 Compressive strength、 tensile strength、bending strength、 shear strength等 相同種類的材料，隨著其孔隙率及構造特征的不同，使材料的強度也有較大的差異。 材料的理論強度遠大于材料的實際強度 ,這是由于材料實際結構中都存在著許多缺陷 ,如晶格的位錯、雜質、孔隙、微裂縫等。 熱容量值 大，材料本身能吸收或儲存多較的熱量，對于降低能耗，保持室內(nèi)溫度有良好的作用。 工程中通常把 λ W/(m （ 1）材料的導熱性 (thermal conduction) ? 當材料兩側存在溫度差時，熱量將由溫度高的一側通過材料傳遞到溫度低的一側，材料的這種傳導熱量的能力，稱為導熱性。所以抗凍性常作為考查材料耐久性的一項指標。稱為材料的抗凍性。 ? 抗?jié)B等級是以規(guī)定的試件，在標準試驗方法下所能承受的最大水壓力來確定，以符號“ Pn”表示，如 P P P8等分別表示材料能 能抵抗的最大水壓力 、 、 。如粘土 KR =0，而金屬 KR =1，工程中將 KR＞，稱為耐水的材料。 ? 材料吸水后會導致其自身質量增大，絕熱性降低，強度和耐久性將產(chǎn)生不同程度的下降。材料的吸濕性用含水率表示。 ? 質量吸水率 ? 體積吸水率 m1－材料在吸水飽和狀態(tài)下的質量 (g) m2－材料在干燥狀態(tài)下的質量（ g） V －材料在自然狀態(tài)下的體積（ cm3 ） ? 材料中所吸水分是通過開口孔隙吸入的。 ? 當＞ 90176。 空隙率 (hydrophilic and hydrophobic nature) ? 材料與水接觸，首先遇到的問題就是材料是否能被水潤濕。 封閉孔 連通孔 材料的孔隙示意圖 孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。) ? 測定散粒材料的堆積密度時，材料的質量是指填充在一定容器內(nèi)的材料質量，其堆積體積是指所用容器的容積而言。一般是指材料在氣干狀態(tài)（長期在空氣中干燥）下的表觀密度。 除了鋼材、玻璃等少數(shù)材料外，絕大多數(shù)材料都有一些孔隙。 圖 晶體與非晶體原子排列示意圖 ? 3）膠體 (colloid) ? 粒徑為 107~109m的固體顆粒作為分散相，稱為膠粒，分散在連續(xù)相介質中形成的分散體系被稱為膠體。 2）玻璃體 (vitreous body) ? 玻璃體也稱無定形體或非晶體。 可見微觀結構對其物理力學性質影響巨大。 晶體具有如下特點： －特定的幾何外形，這是晶體內(nèi)部質點按特定規(guī)則排列的外部表現(xiàn)。只能針對某種具體材料來進行分類研究。如木材、玻璃鋼、巖棉、鋼（玻璃）纖維增強水泥混凝土與制品等。 （ 1）宏觀結構 (macrostructure) －土木工程材料的宏觀結構是指用肉眼或放大鏡能夠分辨的粗大組織。 （ 3）相組成（ phase position） －材料中具有相同物理、化學性質的均勻部分稱為相。 －材料的組成包括材料的化學組成、礦物組成和相組成。 －根據(jù)化學組成可大致地判斷出材料的一些性質，如耐久性、化學穩(wěn)定性等。 －土木工程材料大多數(shù)是多相固體。 2）多孔結構：指具有粗大孔隙的結構， 如加氣混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料及人造輕質多孔材料。 4）散粒結構：如指松散顆粒狀結構。 －可用電子顯微鏡或 X射線來分析研究該層次上的結構特征。 －結晶接觸點和晶面是晶體破壞或變形的薄弱部分。其纖維與纖維之間的鍵合力要比鏈狀結構方向上的共價鍵弱得多。如圖 12所示。 ? 與晶體及玻璃體結構相比，膠體結構強度較低、變形較大。磚、石材等塊材料的密度即用此法測得。039。 （ 2）孔隙率 (poros
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