土木工程材料的基本性質(zhì)(1)(編輯修改稿)
2025-02-15 02:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 滲透的性能。用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級表示。 （ 1）滲透系數(shù) 材料的滲透系數(shù) K可通過下式計(jì)算 : 式中： K—— 滲透系數(shù) ,（ cm / h） 。 Q—— 滲水量， （ cm3 ）； A—— 滲水面積 ,（ cm2 ）； H—— 材料兩側(cè)的水壓差，（ cm）； d—— 試件厚度 （ cm）； t—— 滲水時間 （ h）。 材料的滲透系數(shù)越小，說明材料的抗?jié)B性越強(qiáng)。 A t HQdK ?三、材料與水有關(guān)的性質(zhì)（ 10） （ 2） 抗?jié)B等級 材料的抗?jié)B等級是指用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行透水試驗(yàn)時，材料標(biāo)準(zhǔn)試件在透水前所能承受的最大水壓力，并以字母 P及可承受的水壓力（以 ）來表示抗?jié)B等級。如P P P P10… 等，表示試件能承受逐步增高至、 、 、 … 的水壓而不滲透。 （ 3）影響材料抗?jié)B性的因素 ? 材料親水性和憎水性 通常憎水性材料其抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料； ? 材料的密實(shí)度 密實(shí)度高的材料其抗?jié)B性也較高； ? 材料的孔隙特征 具有開口孔隙的材料其抗?jié)B性較差。 三、材料與水有關(guān)的性質(zhì)（ 11） （五）抗凍性 ? 抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性能。 ? 材料吸水后，在負(fù)溫作用條件下，水在材料毛細(xì)孔內(nèi)凍結(jié)成冰，體積膨脹所產(chǎn)生的凍脹壓力造成材料的內(nèi)應(yīng)力，會使材料遭到局部破壞。隨著凍融循環(huán)的反復(fù)，材料的破壞作用逐步加劇，這種破壞稱為凍融破壞。 ? 抗凍性以試件在凍融后的質(zhì)量損失和強(qiáng)度損失不超過一定限度時所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示，或稱為抗凍等級。 ? 材料的抗凍等級可分為 F1 F2 F50、 F100、 F200等，分別表示此材料可承受 15次、 25次、 50次、 100次、 200次的凍融循環(huán)。 三、材料與水有關(guān)的性質(zhì)（ 12） 影響抗凍性的因素 （孔隙率） 密實(shí)度越高則其抗凍性越好。 開口孔隙越多則其抗凍性越差。 強(qiáng)度越高則其抗凍性越好。 耐水性越好則其抗凍性也越好。 吸水量越大則其抗凍性越差。 四、材料的熱工性質(zhì)（ 1） （一）導(dǎo)熱性 當(dāng)材料兩面存在溫度差時，熱量通過材料傳遞的性質(zhì)，稱為材料的導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù) λ表示： 式中： λ—— 導(dǎo)熱系數(shù)， W/（ mK）； Q—— 傳導(dǎo)的熱量， J； d—— 材料厚度， m； F—— 熱傳導(dǎo)面積， m2； Z—— 熱傳導(dǎo)時間， h； （ t2－ t1） —— 材料兩面溫度差， K。 ? 物理意義：單位厚度（ 1m）的材料、兩面溫度差為 1K時、在單位時間（ 1s）內(nèi)通過單位面積（ 1 m2 ）的熱量。 ）（ 12 ttFZQd???（二） 熱容量和比熱 材料在受熱時吸收熱量，冷卻時放出熱量的性質(zhì)稱為材料的熱容量。用熱容量系數(shù)或比熱表示。比熱的計(jì)算式如下所示： 式中： C—— 材料的比熱， J/（ gK）； Q—— 材料吸收或放出的熱量 (熱容量 )； m—— 材料質(zhì)量， g； （ t2 － t1） —— 材料受熱或冷卻前后的溫差， K。 ）（ 12 ttmQC??四、材料的熱工性質(zhì)（ 2） 四、材料的熱工性質(zhì)（ 3） （三）熱阻和傳熱系數(shù) 熱阻是材料層（墻體或其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)）抵抗熱流通過的能力，熱阻的定義及計(jì)算式為： Ｒ ＝ ｄ /λ 式中： R—— 材料層熱阻，（ m2K ） /W； d—— 材料層厚度， m； λ—— 材料的導(dǎo)熱系數(shù)， W/（ mK）。 熱阻的倒數(shù)１／ Ｒ 稱為材料層（墻體或其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)）的傳熱系數(shù)。傳熱系數(shù)是指材料兩面溫度差為 1Ｋ時，在單位時間內(nèi)通過單位面積的熱量。 四、材料的熱工性質(zhì)（ 4） （四）材料的溫度變形性 材料的溫度變形是指溫度升高或降低時材料的體積變化。用線膨脹系數(shù) α表示。 ΔL =（ t2 － t1） α L 式中： ΔL—— 線膨脹或線收縮量 ， mm 或 cm； （ t2－ t1） —— 材料前后的溫度差， K； α——材料在常溫下的平均線膨脹系數(shù)， 1/K； L——材料原來的長度， mm或 m。 材料的線膨脹系數(shù)與材料的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，常選擇合適的材料來滿足工程對溫度變形的要求。 第二節(jié) 材料的力學(xué)性質(zhì) 一、材料的強(qiáng)度與等級 二、材料的彈性與塑性 三、材料的脆性與韌性 四、材料的硬度與耐磨性 一、材料的強(qiáng)度與等級（ 1） （一）材料的強(qiáng)度 材料的強(qiáng)度是材料在應(yīng)力作用下抵抗破壞的能力。 ?根據(jù)外力作用方式的不同，材料強(qiáng)度有、抗壓、抗剪、抗彎（抗折）強(qiáng)度等。 FFF FFFlFl /2bh抗壓 抗拉 抗剪 抗彎 一、材料的強(qiáng)度與等級（ 2） ? 抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度的計(jì)算： 式中： f—— 材料強(qiáng)度， MPa； Fmax—— 材料破壞時的最大荷載， N； A——試件受力面積，mm2。 ? 抗彎強(qiáng)度的計(jì)算：
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