建筑材料的基本性質(zhì)培訓(xùn)課程(編輯修改稿)
2025-01-18 05:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 燥的空氣中時(shí) ， 便會(huì)向空氣中放出水分 。 前者是材料的吸濕過程 ， 后者是材料的干燥過程 。 由此可見 ， 在空氣中 ， 某一材料的含水多少是隨空氣的濕度變化的 。 材料在任一條件下含水的多少稱為材料的含水率，并以 Wh表示，其計(jì)算公式為： %100???ggshmmmW式中 ms—— 材料吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量 （ ｇ或 kg） mg—— 材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量 （ ｇ或 kg） 顯然 ， 材料的含水率受所處環(huán)境中空氣濕度的影響 。 當(dāng)空氣中濕度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定時(shí) ， 材料的吸濕過程和干燥過程處于平衡狀態(tài) ， 此時(shí)材料的含水率保持不變 ， 其含水率叫作材料的平衡含水率 。 通過比較可知 ， 材料的吸水率就是該材料的最大含水率 。 四 . 材料的耐水性 材料的耐水性是指材料長(zhǎng)期在飽和水的作用下不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。衡量材料耐水性的指標(biāo)是材料的軟化系數(shù) Kp： gbp ffK ?式中 Kp — 材料的軟化系數(shù) fb — 材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（ MPa） fg — 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（ MPa） 軟化系數(shù)反映了材料飽水后強(qiáng)度降低的程度 ，是材料吸水后性質(zhì)變化的重要特征之一 。 一般材料吸水后 ， 水分會(huì)分散在材料內(nèi)微粒的表面 ， 削弱其內(nèi)部結(jié)合力 ， 強(qiáng)度則有不同程度的降低 。 當(dāng)材料內(nèi)含有可溶性物質(zhì)時(shí) （ 如石膏 、 石灰等 ） ， 吸入的水還可能溶解部分物質(zhì) ， 造成強(qiáng)度的嚴(yán)重下降 。 材料耐水性限制了材料的使用環(huán)境 ， 軟化系數(shù)小的材料耐水性差 ， 其使用環(huán)境尤其受到限制 。 軟化系數(shù)的波動(dòng)范圍在 0至 1之間 。 工程中通常將 Ｋ p＞ 耐水性材料 ， 可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程 。 用于一般受潮較輕或次要的工程部位時(shí) ， 材料軟化系數(shù)也不得小于 ∽ 。 五 . 材料的抗?jié)B性 抗?jié)B性是材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能 。 土木建筑工程中許多材料常含有孔隙 、 孔洞或其它缺陷 ， 當(dāng)材料兩側(cè)的水壓差較高時(shí) ， 水可能從高壓側(cè)通過內(nèi)部的孔隙 、 孔洞或其它缺陷滲透到低壓側(cè) 。 這種壓力水的滲透 ， 不僅會(huì)影響工程的使用 ， 而且滲入的水還會(huì)帶入能腐蝕材料的介質(zhì) ，或?qū)⒉牧蟽?nèi)的某些成分帶出 ， 造成材料的破壞 。 滲透系數(shù) 材料的滲透系數(shù) K可通過下式計(jì)算 : FtHQdK ?式中 K— 滲透系數(shù) , （ cm / h） 。 Q— 滲水量， （ cm3 ） F— 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(shí)間 （ h） 材料的滲透系數(shù)越小，說明材料的抗?jié)B性越強(qiáng)。 抗?jié)B等級(jí) 材料的抗?jié)B等級(jí)是指用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行透水試驗(yàn)時(shí) ， 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 為單位 ） 來表示抗?jié)B等級(jí) 。 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 。 六 、 材料的抗凍性 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(huì)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 。 抗凍性以試件在凍融后的質(zhì)量損失 、 外形變化或強(qiáng)度降低不超過一定限度時(shí)所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示 ， 或稱為抗凍等級(jí) 。 材料的抗凍等級(jí)可分為Ｆ 1 Ｆ 2 Ｆ 50、Ｆ 100、 Ｆ 200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) 。 材料的抗凍性與材料的強(qiáng)度 、 孔結(jié)構(gòu) 、 耐水性和吸水飽和程度有關(guān) 。 導(dǎo)熱性 當(dāng)材料兩側(cè)存在溫度差時(shí) ， 熱量從材料一側(cè)通過材料傳導(dǎo)至另一側(cè)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 。 導(dǎo)熱系數(shù)的定義和計(jì)算式如下所示： )( 12 TTAtQ?? ??第四節(jié) 材料的熱工性質(zhì) )( 12 TTAtQ?? ???— 導(dǎo)熱系數(shù) ， W/(mK)； Q— 傳導(dǎo)的熱量 ， J； δ— 材料厚度 ， m； A— 熱傳導(dǎo)面積 ， m2； t— 熱傳導(dǎo)時(shí)間 ， h； (T2T1)— 材料兩側(cè)溫度差 ， K 在物理意義上 ， 導(dǎo)熱系數(shù)為單位厚度 (1m)的材料 、 兩側(cè)溫度差為 1Ｋ時(shí) 、 在單位時(shí)間 (1s)內(nèi)通過單位面積 (1㎡ )的熱量 。 影響導(dǎo)熱系數(shù)的因數(shù) ? 無機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于有機(jī)材料 ? 晶體的導(dǎo)熱系數(shù)大于無定形體的熱導(dǎo)系數(shù) ? 材料的孔隙率愈大 ,即空氣愈多 ,導(dǎo)熱系數(shù)愈小同類材料的孔隙率是隨體積密度的減小而增大 ,則導(dǎo)熱系數(shù)隨體積密度的減小而減小 ? 導(dǎo)熱系數(shù)與孔隙形
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