建筑材料的基本性質(zhì)(編輯修改稿)
2025-09-05 15:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 說明材料吸水飽和后的強度降低越多，其耐水性就越差。，耐水性材料可以用于水中和潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)；用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)時。處于干燥環(huán)境中的材料可以不考慮軟化系數(shù)。（五）抗?jié)B性材料抵抗壓力水（也可指其它液體）滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性。建筑工程中許多材料常含有孔隙、空洞或其它缺陷，當(dāng)材料兩側(cè)的水壓差較高時，水可能從高壓側(cè)通過材料內(nèi)部的孔隙、空洞或其它缺陷滲透到低壓側(cè)。這種壓力水的滲透，不僅會影響工程的使用，而且滲入的水還會帶入腐蝕性介質(zhì)或?qū)⒉牧蟽?nèi)的某些成分帶出，造成材料的破壞。因此長期處于有壓水中時，材料的抗?jié)B性是決定工程耐久性的重要因素。材料抗?jié)B性的大小用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級表示。1．滲透系數(shù)根據(jù)達(dá)西定律，滲透系數(shù)的計算公式如下： （113）式中 ——材料的滲透系數(shù)，cm/h； ——時間內(nèi)的滲水總量，cm3； ——試件的厚度，cm； ——材料垂直于滲水方向的滲水面積，cm2；——滲水時間，h； ——材料兩側(cè)的水壓差，cm。滲透系數(shù)越小，材料的抗?jié)B性越好。對于防水、防潮材料，如瀝青、油氈、瀝青混凝土、瓦等材料，常用滲透系數(shù)表示其抗?jié)B性。2．抗?jié)B等級對于砂漿、混凝土等材料，常用抗?jié)B等級來表示抗?jié)B性。抗?jié)B等級是以規(guī)定的試件、在標(biāo)準(zhǔn)試驗方法下所能承受的最大水壓力來確定。抗?jié)B等級以符號“P”和材料可承受的水壓力值（）來表示，如混凝土的抗?jié)B等級為PPP1P16，、。材料的抗?jié)B等級越高，其抗?jié)B性越強。材料抗?jié)B性的好壞與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)，孔隙率小且封閉孔隙多的材料，其抗?jié)B性就好。對于地下建筑及水工構(gòu)筑物，要求材料具有較高抗?jié)B性；對于防水材料，則要求具有更高的抗?jié)B性。（六）抗凍性材料的抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，同時也不嚴(yán)重降低強度的性質(zhì)。冰凍的破壞作用是由于材料孔隙內(nèi)的水分結(jié)冰而引起的，水結(jié)冰時體積約增大9%，從而對孔隙產(chǎn)生壓力而使孔壁開裂。當(dāng)冰被融化后，某些被凍脹的裂縫中還可能再滲入水分，再次受凍結(jié)冰時，材料會受到更大的凍脹和裂縫擴張。如此反復(fù)凍融循環(huán)，最終導(dǎo)致材料破壞。材料抗凍性的大小用抗凍等級表示?？箖龅燃壉硎静牧辖?jīng)過的凍融次數(shù)，其質(zhì)量損失、強度下降不低于規(guī)定值，并以符號“F”及材料可承受的最多凍融循環(huán)次數(shù)表示。例如混凝土抗凍等級F2F50、F100等，指混凝土所能承受的最多凍融循環(huán)次數(shù)是25次、50次、100次，強度下降不超過25%，質(zhì)量損失不超過5%。材料的抗凍性主要與孔隙率、孔隙特性、抵抗脹裂的強度等有關(guān)，工程中常從這些方面改善材料的抗凍性。對于室外溫度低于15oC的地區(qū)，其主要工程材料必須進(jìn)行抗凍性實驗。四、材料的熱工性能建筑材料在建筑物中，除需滿足強度及其它性能的要求外，還應(yīng)具有良好的熱工性能，以減少建筑物的使用能耗，節(jié)約能源。（一） 導(dǎo)熱性材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱性的大小以導(dǎo)熱系數(shù)表示，導(dǎo)熱系數(shù)的含義是：當(dāng)材料兩側(cè)的溫差為1K時，在單位時間（1h）內(nèi)，通過單位面積（1m2），并透過單位厚度（1m）的材料所傳導(dǎo)的熱量。導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式為： （114）式中 ——材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(mK)； ——傳導(dǎo)的熱量，J； ——材料厚度，m； ——材料的傳熱面積，m2； ——傳熱時間，h；（）——材料兩側(cè)溫度差，K。材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，傳導(dǎo)的熱量就越多；反之，導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料的保溫隔熱性能越好。各種建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)差別很大， ～ W/(mK)之間，如泡沫塑料的= W/(mK)，而大理石的=(mK)。影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素主要有以下幾個：1．物質(zhì)構(gòu)成 金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)最大，無機非金屬材料次之，有機材料導(dǎo)熱系數(shù)最小。2．孔隙構(gòu)造由于固體物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣的導(dǎo)熱系數(shù)大得多，因此材料的孔隙率越大，導(dǎo)熱系數(shù)越小。在相同孔隙率的情況下，材料內(nèi)部粗大孔隙、連通孔隙越多，孔內(nèi)空氣會形成流通和對流，將使材料得導(dǎo)熱系數(shù)增大。3．濕度由于固體的導(dǎo)熱性最好，液體次之，氣體最差。水的導(dǎo)熱系數(shù)大約是空氣的25倍，冰的導(dǎo)熱系數(shù)大約是水的4倍。因此材料受潮會使導(dǎo)熱系數(shù)增大，若水結(jié)冰后，材料的導(dǎo)熱系數(shù)會進(jìn)一步增加。對于絕熱材料應(yīng)特別注意防潮，使材料經(jīng)常處于干燥狀態(tài)，以利于發(fā)揮材料的絕熱效果。4．溫度 溫度越高，材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大。因此絕熱材料在低溫下的使用效果更佳。5．熱流方向?qū)τ谀静牡壤w維狀材料，熱流方向與纖維排列方向垂直時導(dǎo)熱系數(shù)??；與纖維排列方向平行時導(dǎo)熱系數(shù)大。（二） 熱容量材料的熱容量是指材料材料受熱時吸收熱量或冷卻時放出熱量的能力。熱容量的大小用比熱容表示，比熱容指1g材料溫度升高1K所吸收的熱量或溫度降低1K放出的熱量。比熱容的計算公式為： （115）式中 ——材料的比熱容，J
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