建筑材料的基本性質(zhì)-資料下載頁
2025-08-23 12:38本頁面
【正文】 63/73 （一）冰凍對(duì)材料破壞作用 冰凍對(duì)材料的破壞作用與材料組織結(jié)構(gòu)及其含水狀況有關(guān)。水結(jié)冰時(shí)體積增大 9%，其破壞作用可概括為 冰脹壓力作用、水壓力作用 及 顯微析冰 作用三種 64/73 １ .冰脹壓力作用 當(dāng)材料孔隙中充滿水并快速冰結(jié)時(shí)，在孔隙內(nèi)將產(chǎn)生很大的冰脹壓力，使毛細(xì)管壁受到拉應(yīng)力，導(dǎo)致材料破壞。冰脹壓力的大小及破壞作用程度，取決于材料孔隙的 水飽和程度 及材料的 變形能力 水結(jié)冰時(shí)的破壞作用，主要發(fā)生在充滿了水的較粗孔隙內(nèi)和毛細(xì)孔隙內(nèi)?？紫吨兴谋c(diǎn)隨孔徑減小而降低，故極細(xì)孔隙中的水，在一般情況下不會(huì)結(jié)冰。粗大氣孔，水易進(jìn)易出，不易充滿其中 65/73 當(dāng)其受凍降溫時(shí)，不同直徑的孔隙內(nèi)的水逐漸結(jié)冰，并伴隨著體積增加，在某些孔隙內(nèi)已結(jié)冰的水的體積膨脹，迫使尚未結(jié)冰的多余水移向附近氣泡或試件邊緣。在這一過程中產(chǎn)生水壓力，使孔壁受到拉應(yīng)力，造成材料體積膨脹 當(dāng)冰融化時(shí)，材料體積收縮，但會(huì)留下部分殘余變形 經(jīng)多次凍融后，材料將會(huì)遭到破壞 ２ .水壓力作用 66/73 材料孔隙中的水，一般為鹽類的稀溶液，一旦結(jié)冰，則析出純冰并使溶液濃度提高。此時(shí)，若相鄰較細(xì)孔中尚未結(jié)冰并仍存在著原濃度的溶液，即產(chǎn)生了濃度差，水則向已結(jié)冰區(qū)域遷移并迅速結(jié)冰。同時(shí)，對(duì)純水而言，當(dāng)溫度下降時(shí)其表面張力增大，也會(huì)向孔徑較大的孔隙轉(zhuǎn)移，并使已結(jié)的冰晶增大，稱為析冰現(xiàn)象 當(dāng)材料中所含孔隙較少并已充滿水時(shí)，析冰作用使水向較粗一級(jí)的孔隙內(nèi)遷移，使較粗毛細(xì)孔隙內(nèi)水分增多、冰晶增大，致使凍脹壓力和水壓力作用更為嚴(yán)重，此時(shí)析冰現(xiàn)象使凍融破壞作用加劇 ３ .顯微析冰作用 67/73 4. 影響冰凍破壞的因素 某一材料是否容易被冰凍破壞，與 凍結(jié)溫度、凍結(jié)速度及凍融頻繁程度 等因素有關(guān) 溫度越低、降溫越快、凍融間隔時(shí)間越短，材料越易破壞。處于建筑物水位變化區(qū)的材料，在寒冷季節(jié)交替地受到水飽和和凍融作用，其破壞最為嚴(yán)重。此時(shí)建筑物的耐久性主要取決于材料的抗凍性 68/73 （二）材料的抗凍性 （ 1） 材料的抗凍性用抗凍等級(jí)表示 （ 2） 抗凍等級(jí)是指 標(biāo)準(zhǔn)尺寸 的材料試件，在水 飽和 狀態(tài)下，經(jīng)受 標(biāo)準(zhǔn) 的凍融作用后，其強(qiáng)度不嚴(yán)重降低、質(zhì)量不顯著損失、性能不明顯下降時(shí)，所經(jīng)受的凍融 循環(huán)次數(shù) （ 3） 影響因素材料抵抗凍融破壞作用的能力，與其 孔隙率及孔隙特征和孔隙內(nèi)的充水狀況 有關(guān)，并受到材料變形能力、抗拉強(qiáng)度及耐水性的影響 69/73 第六節(jié) 材料與熱有關(guān)的性質(zhì) 70/73 一、導(dǎo)熱性 材料傳導(dǎo)熱量的性質(zhì)稱為 導(dǎo)熱性 。材料導(dǎo)熱性的大小用導(dǎo)熱系數(shù)表示： 式中 λ—導(dǎo)熱系數(shù)， W／ (mK) Q—通過材料的熱量， J d—材料厚度或傳導(dǎo)的距離， m A—材料傳熱面積， m2 Z—導(dǎo)熱時(shí)間， s Δt—材料兩側(cè)的溫度差， K 71/73 （ 1） 孔隙率 材料的孔隙中含有空氣，而空氣的導(dǎo)熱 性很小，所以材料的孔隙率愈大，導(dǎo)熱性愈低 （ 2） 孔隙特征 空氣在粗大和連通的孔隙中較易對(duì) 流，使導(dǎo)熱性增大，故具有細(xì)微或封閉孔隙的材 料，比具有粗大或連通孔隙的材料導(dǎo)熱性低 （ 3）含水率 水的導(dǎo)熱性大大超過空氣；材料含水率增大時(shí)其導(dǎo)熱性也相應(yīng)提高；若水結(jié)冰，其導(dǎo)熱性進(jìn)一步增大；對(duì)于纖維結(jié)構(gòu)的材料，順纖維方向的導(dǎo)熱性比橫纖維方向的大 影響材料導(dǎo)熱性的因素 72/73 材料溫度升高 (或降低 )1K時(shí)所吸收 (或放出 )的熱量，稱為該材料的 熱容量 (J／ K)。 l kg材料的熱容量，稱為該材料的 比熱 [J／ (㎏ K)] 式中 Q——材料吸收或放出的熱量， J C——材料的比熱， J／ (kgK) G——材料的質(zhì)量， kg t2 t1 —材料受熱（或冷卻）前后的溫度差， K 二、比熱及熱容量 73/73 材料 導(dǎo)熱系數(shù) [w/(mk)] 比熱 [102J/(㎏ K)] 材料 導(dǎo)熱系數(shù) [w/(mk)] 比熱 [102J/(㎏ K)] 鋼 58 松 木 順紋 25 花崗巖 ~ 橫紋 普通混凝土 ~ 泡沫塑料 ~ 13~17 普通粘土磚 ~ 石膏板 ~ 9~11 泡沫混凝土 ~ 水 42 普通玻璃 ~ 密閉空氣 10 幾種材料的導(dǎo)熱系數(shù)及比熱 本章結(jié)束！
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