【文章內(nèi)容簡介】 強度來劃分。? 比強度：是材料強度與表觀密度的比值。比強度是衡量材料輕質(zhì)高強性能的一項重要指標(biāo)。比強度越大，則材料的輕質(zhì)高強性能越好。 ? 二、彈性與塑性? (一 )彈性? 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后能完全恢復(fù)到原來狀態(tài)的性質(zhì)稱為材料的彈性。明顯具備這種特性的材料稱為彈性材料。? 受力后材料應(yīng)力與應(yīng)變的比值稱為材料的彈性模量。值愈大，材料受外力作用時越不易產(chǎn)生變形。? (二 )塑性? 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，材料仍保持變形后的形狀且不產(chǎn)生破裂的性質(zhì)稱為材料的塑性。具備較高塑性變形的材料稱為塑性材料。? 實際上，單純的彈性或塑性材料都是不存在的，各種材料在不同應(yīng)力下，表現(xiàn)出不同的變形性質(zhì)。 ? 三、脆性與韌性? (一 )脆性? 材料受外力作用，在無明顯塑性變形的情況下即突然破裂的性質(zhì)。如天然石材、混凝土、普通磚等。脆性材料的抗壓能力很強，抗拉強度則比抗壓強度小很多倍。脆性材料抗振動、沖擊荷載的能力差，因而脆性材料常用于承受靜壓力作用的建筑部位，如基礎(chǔ)、墻體、柱子、墩座等。? (二 )韌性? 材料在沖擊、振動荷載作用下，能承受很大的變形而不致發(fā)生突發(fā)性破壞的性質(zhì)稱為韌性 (或沖擊韌性 )。如建筑鋼材、瀝青混凝土等。韌性材料的特點是變形大，特別是塑性變形大，抗拉強度接近或高于抗壓強度。路面、橋梁、吊車梁以及有抗震要求的結(jié)構(gòu)都要考慮材料的韌性。材料的韌性用沖擊試驗來檢驗。 ? 第四節(jié) 材料的耐久性? 一、材料的耐久性? 定義 :料在使用環(huán)境中，長期在各種破壞因素的作用下，不破壞、不變質(zhì)，而保持原有性質(zhì)的能力稱為材料的耐久性 。耐久性是材料的一項綜合性質(zhì)，它包括材料的抗?jié)B性、抗凍性、耐腐蝕性、抗老化性、抗碳化性、耐熱性、耐磨性等。? 二、影響材料耐久性的因素? 材料在使用過程中，除受到各種外力作用外，還會受到物理、化學(xué)和生物作用而被壞。金屬材料易被氧化腐蝕；無機非金屬材料因碳化、溶蝕、熱應(yīng)力、干濕交替而破壞；木材、竹材等其他有機材料，常因生物作用而遭受破壞；瀝青等材料因受陽光、空氣和熱應(yīng)力的作用而逐漸老化。 ? 三、提高材料耐久性的措施? (如提高密實度、改變孔隙構(gòu)造、改變成分等 )；? (如作保護(hù)層、刷涂料、作飾面等 )；? (如降低濕度，排除侵蝕性物質(zhì)等 )。? 對材料耐久性性能的判斷應(yīng)在使用條件下進(jìn)行長期觀測，但這需要很長的時間。通常是根據(jù)使用條件和要求，在實驗室進(jìn)行快速試驗，如干濕循環(huán)、凍融循環(huán)、碳化、化學(xué)介質(zhì)浸漬等，并據(jù)此對材料的耐久性做出評價。 ? 習(xí)題：? 一、基礎(chǔ)題? （一）名詞解釋? 密度、表觀密度、堆積密度、孔隙率、空隙率、吸水性、吸濕性、含水率、耐水性、抗凍性、抗?jié)B性、導(dǎo)熱性、熱容量、強度、比強度、彈性、塑性、脆性、韌性、耐久性? （二）是非題? 同一種材料，其表觀密度愈大，則其密度也就愈大。（ ）? 同一種材料，其表觀密度愈大，則其孔隙率愈小。（ ）? 將某種含孔的材料，置于不同濕度的環(huán)境中，分別測得其密度，其中以干燥條件下的密度為最小。（ ）? 具有粗大孔隙的材料，吸水率較大；具有細(xì)微而連通孔隙的材料，吸水率較小。（ ）? 軟化系數(shù)愈大的材料，愈容易被水軟化。（ ）? 吸水率小的材料，其孔隙率一定小。（ ）? 材料的孔隙率愈大，材料的抗凍性愈差。（ ）? 建筑材料的抗?jié)B等級愈高，表明其抗?jié)B性愈強。（ ）? 相同種類的材料，其孔隙率愈大，則其強度愈低。（ ）? 對于需要長時間保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定的建筑，其墻體、屋頂?shù)炔课豢梢圆捎帽葻崛莞叩牟牧?。? ）? 1材料受潮或受凍后，其導(dǎo)熱性降低，導(dǎo)熱系數(shù)增大。（ ）? （三）填空題? 材料的吸水性大小用 表示，吸濕性大小用 表示。? 材料的耐水性的強弱可以用 表示，其值 = ，材料的耐水性愈差，該值愈 。 ? 同種材料，孔隙率愈 ，材料的強度愈高；當(dāng)材料的孔隙率一定時， 孔隙愈多，材料的絕熱性能愈好。? 通常，當(dāng)材料的孔隙率增大時，其密度 ，表觀密度 ，吸水率 ，強度 ，抗凍性 ，耐水性 ，導(dǎo)熱性 ，耐久性 。? 根據(jù)外力作用的形式不同，建筑材料的強度有 、 、 及 等。? （四）選擇題? 1通常，材料的軟化系數(shù)為（ ）時，可以認(rèn)為是耐水材料。? A、 ≥ B 、 C、 = ? 某種巖石的密度為 ρ ，破碎成石子后表觀密度為 ρ 0，堆積密度為 ，則存在下列關(guān)系（ ）。? A、 ρρ 0 B、 ρ 0ρ C 、 ρ ρ 0? 材質(zhì)相同的 A、 B兩種材料，已知 ρ 0Aρ 0B，則 A材料的保溫效果比 B材料（ ）。? A、好 B、差 C、相同? （五）問答題? 材料的吸水性、吸濕性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性、導(dǎo)熱性的含義各是什么？各用什么指標(biāo)表示？? 簡述材料的孔隙率和孔隙特征與材料的表觀密度、強度、吸水性、抗?jié)B性、抗凍性及導(dǎo)熱性等性質(zhì)的關(guān)系。? 材料的耐久性包括哪些內(nèi)容？? 什么是材料的強度？影響材料強度試驗結(jié)果的因素有哪些？? 為什么新建房屋的墻體保暖性能較差，尤其是在冬季？? 密實度和孔隙率有什么關(guān)系？孔隙率和空隙率有何區(qū)別？? （六）計算題? 某工程用鋼筋混凝土預(yù)制梁尺寸為600cm50cm50cm ，共 12根，若鋼筋混凝土的表觀密度為 2500kg/m3，其總質(zhì)量為多少噸？? 某工程共需普通粘土磚 50000塊，用載重量 5t的汽車分兩批運完，每批需汽車多少輛？每輛車應(yīng)裝多少磚？ (磚的表觀密度為 1800kg/m3，每立方米按684塊計 )? 收到含水率 5%的砂子 500t，實為干砂多少 t？需要干砂 500t，應(yīng)進(jìn)含水率 5%的砂子多少 t？? 二、試驗題? （一）判斷題? 在進(jìn)行材料抗壓強度試驗時，大試件較小試件的試驗結(jié)果值偏?。患雍伤俣瓤煺咻^加荷速度慢者的試驗結(jié)果值偏小。（ ）? （二）選擇題? 含水率為 5%的濕砂 220kg，將其干燥后的質(zhì)量是（ ） kg。? A、 209 B、 C、 210 （注：不考慮修約）? （三）計算題? 在質(zhì)量為 ，容積為 10L的容器中，裝滿氣干狀態(tài)的卵石后稱得總質(zhì)量為 ，卵石的空隙率為 42%。求卵石的表觀密度。? 河砂 1000g，烘干至恒重后稱重 988g，求此砂的含水率。? 某材料的密度為 2600kg/m3，干燥狀態(tài)表觀密度為 1600kg/m3，現(xiàn)將一重 954g的該材料浸入水中，吸水飽和后取出稱重為 1086g。試求該材料的孔隙率、質(zhì)量吸水率、開口孔隙率和閉口孔隙率。? 某工地所用碎石的密度為 2650 kg/m3，堆積密度為 1680 kg/m3，表觀密度為 2610 kg/m3。求該碎石的空隙率。? 一塊燒結(jié)普通磚，外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)，吸水飽和后質(zhì)量為 2900g，烘干至恒重為 2500g，今將該磚磨細(xì)過篩再烘干后取 50g，用李氏瓶測得其體積為 。試求該磚的吸水率、密度、表觀密度及孔隙率。? 巖石在氣干、絕干、吸水飽和情況下測得的抗壓強度分別為 172MPa， 178MPa， 168 MPa。求該巖石的軟化系數(shù)，并指出該巖石可否用于水下工程。? 已知混凝土試件的尺寸為 150150150mm ，質(zhì)量為 。其表觀密度為多少？若測得其最大的破壞壓力為 540kN，求其抗壓強度。第三章 氣硬性 膠凝材料 ? 定義 :建筑上 能將砂、石子、磚、石塊、砌塊等散?；驂K狀料粘結(jié)為一整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料 。? 膠凝材料品種繁多，可分為有機與無機兩大類；? 無機膠凝材料又可分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。? 其中石灰、石膏、水玻璃等材料均屬無機膠凝材料中的 氣硬性膠凝材料 ，它們 能在空氣中硬化，并在空氣中保持或發(fā)展其強度 ，這類材料在建筑中有極其廣泛的用途。? 一、石灰? 石灰是在建筑中使用較早的一種礦物膠凝材料。? 原料 :石灰?guī)r，主要成分為碳酸鈣（ CaCO3），其次為碳酸鎂（ MgCO3）。石灰?guī)r經(jīng)煅燒后生成生石灰，系輕質(zhì)的塊狀物質(zhì)，顏色白至灰或黃綠色。視氧化鎂含量的多少，可把石灰分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)右灰。 ? （一）石灰的生產(chǎn)? CaCO3 CaO + CO2↑? 煅燒溫度應(yīng)高于 900℃ ，一般常在 1000～ 1100℃ ，當(dāng)煅燒溫度達(dá)到 700℃ 時，石灰?guī)r中的次要成分碳酸鎂開始分解為氧化鎂，反應(yīng)式如下：? MgCO3 MgO + CO2↑? :產(chǎn)生的原因是石灰?guī)r塊的尺寸過大或窯中溫度不夠均勻，本身尚未分解；? :由于煅燒溫度過高，煅燒時間過長或原料中的二氧化硅和三氧化二鋁等雜質(zhì)發(fā)生熔結(jié)而造成的。? 過火石灰熟化十分緩慢，其細(xì)小顆?？赡茉谑覒?yīng)用之后熟化，體積膨脹，致使已硬化的砂漿產(chǎn)生 “崩裂 ” 或 “ 鼓泡 ” 現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量 。 處理方法：讓含有過火石灰的石灰在儲灰坑中 “陳伏 ”一段時間，讓其充分熟化 。 ? （二）石灰的熟化? 生石灰（塊灰）加水熟化為熟石灰 Ca(OH)2,這個過程稱為石灰的熟化或消解，工地稱為 “淋灰 ”。生石灰與水作用是放熱反應(yīng)。? 生石灰在熟化過程中，體積膨脹，質(zhì)純且煅燒良好的生石灰體積增大 3~，含雜質(zhì)且煅燒不良的生石灰體積增大 ~2倍。? 石灰熟化作用的快慢有很大的差異。塊小多孔的塊灰容易與水接觸，故熟化較快；鈣石灰比鎂石灰熟化快；過火或欠火石灰熟化慢；雜質(zhì)含量增多，熟化速度減慢。? 石灰按其熟化速度可分為：? （ 1）快熟石灰：熟化速度在 10min內(nèi)。? （ 2）中熟石灰：熟化速度在 10~30min。? （ 3）慢熟石灰：熟化速度在 30min以上。? 工地上熟化石灰是在化灰池內(nèi)進(jìn)行。待生石灰加水粉化后，攪拌成漿，通過 6mm篩網(wǎng)過濾（除渣），流入淋灰坑內(nèi)呈膏狀材料。為保證石灰完全熟化，石灰膏必須在坑中保存兩星期以上，這個過程稱為“ 陳伏 ” 。否則未熟化的顆粒，將混入砂漿中，有礙工程質(zhì)量。有條件時也可用機械淋制石灰膏。 ? （三）石灰的硬化? 石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個過程同時進(jìn)行完成的。? （ 1）結(jié)晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。? （ 2）碳化作用：氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋放出水分并被蒸發(fā)。? 碳化作用實際是二氧化碳與水形成碳酸，然后與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣。這個作用不能在沒有水分的全干狀態(tài)下進(jìn)行。而且，碳化作用在長時間內(nèi)只限于表面，石灰漿硬化后，是由碳酸鈣和氫氧化鈣兩種不同的晶體組成。? 隨著干燥硬化和碳化硬化的不斷進(jìn)行， Ca(OH)2晶體和CaCO3固體逐漸增加，阻止了水分的蒸發(fā)和 CO2的進(jìn)入，從而速度是逐漸減慢的，致使 純石灰漿，在較長時間內(nèi)經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)，不易硬化，強度，硬度不高，收縮得很慢，所以 純石灰漿不能單獨使用 ，必須摻填充材料，如摻入砂子配成石灰漿使用。? 摻入砂子減少收縮，更主要的是砂摻入能在石灰漿內(nèi)形成連通的毛細(xì)孔道使內(nèi)部水分蒸發(fā)并進(jìn)一步碳化，以加速硬化。為了避免收縮裂縫，常加纖維材料，制成石灰麻刀灰，石灰紙筋灰等。 ? （四） 石灰的特點