土木工程材料的基本性質(zhì)(2)(參考版)
2024-09-22 21:07本頁面
【正文】 綠色材料 Civil Engineering Materials 68 ? 綠色土木工程材料要滿足四個目標(biāo) ： 1）基本目標(biāo)：功能、質(zhì)量、壽命、經(jīng)濟性 2）環(huán)保目標(biāo)：從環(huán)境角度考核 3）健康目標(biāo)：對使用者健康無毒無害 4）安全目標(biāo)：燃燒性能及燃燒時釋放氣體的安全性 Civil Engineering Materials 69 2. 材料的環(huán)境負荷性及其使用的健康安全性 ? 滿足國家產(chǎn)業(yè) 政策 的要求 ? 就地取材 （例如：水泥廠建水泥粉磨站，將熟料生產(chǎn)與水泥生產(chǎn)分開） ? 選材時考慮 循環(huán)利用 性能 3R 原理（ Reduce、 Reuse、 Recycle） ? 采用廢棄物 生產(chǎn)的土木工程材料 Civil Engineering Materials 70 課后思考： ? 試分析孔隙率及孔隙特征對材料的強度、吸水性、抗?jié)B性、抗凍性、導(dǎo)熱性及吸聲性的影響。 Civil Engineering Materials 66 5. 影響材料耐久性的主要因素 外因 化學(xué)作用 機械作用 物理作用 生物作用 內(nèi)因 材料的組成與結(jié)構(gòu) （ 孔隙率 及 孔隙特征 ） Civil Engineering Materials 67 材料的環(huán)境負荷性及其使用的健康安全性 1. 概述 50%、 40%、 40% 統(tǒng)籌考慮土木工程材料在全壽命周期內(nèi)，不僅具有滿意的使用性能，所用的資源和能源的消耗量最少，而且在生產(chǎn)與使用過程中對生態(tài)環(huán)境的影響最小，再生循環(huán)率最高。 Civil Engineering Materials 65 4. 耐候性 ? 暴露于大氣中的材料，常經(jīng)受陽光、風(fēng)、雨、露、溫度變化和腐蝕氣體等因素的侵蝕。如半徑為 15197。 ? 原因： 這些引入的閉口孔隙可切斷材料內(nèi)部的毛細孔隙，當(dāng)開口的毛細孔隙中的水結(jié)冰時。 （ 3） 材料本身的強度 材料強度越高 ， 抵抗凍害的能力越強 ， 即抗凍性越高 。 Civil Engineering Materials 63 ? 影響材料抗凍性的主要因素有： （ 1）孔隙率 一般情況下，材料的 P、 Pk 越大，特別是 Pk越大，則材料的抗凍性越差。 ? 抗凍等級用材料在吸水飽和狀態(tài)下（最不利狀態(tài)），經(jīng)凍融循環(huán)作用， 強度損失 和 質(zhì)量損失 均不超過規(guī)定值時，或動彈性模量滿足要求時所能抵抗的最多凍融循環(huán)次數(shù)來表示。 （ 1）防滲、防水材料 A 試件 d 靜水壓力水頭 ? ?/WQdK c m hA t H?? ??滲透系數(shù) Civil Engineering Materials 61 （ 2）砂漿、混凝土等材料 抗?jié)B等級： P = 10H1 材料透水前所能承受的最大水壓力（ MPa） 材料抗?jié)B性的 影響因素 ： ? 材料的 孔隙率 和 孔隙特征 ? 親水性 與 憎水性 Civil Engineering Materials 62 3. 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)。 Civil Engineering Materials 60 2. 抗?jié)B性（不透水性） ? 是指材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。 K軟 越小，表示材料的耐水性越差。 Civil Engineering Materials 59 1. 耐水性 ? 是指材料長期在飽和水作用下不破壞，而且強度也不顯著降低的性質(zhì)。 ? 通常用 耐磨硬度 或 磨損率 表示： Civil Engineering Materials 58 材料的耐久性 ? 耐久性：是指材料在長期使用過程中，抵抗周圍各種介質(zhì)的侵蝕而不破壞的性質(zhì)。 硬度與耐磨性 天然礦物 ： 刻劃（ 莫氏硬度 ） 金屬、木材等 ： 壓入法（ 布氏、洛氏、維氏硬度 ） 混凝土、砂漿等 ：重錘下落回彈高度 ? 按試驗方法可分為 壓痕硬度 、 沖擊硬度 、 回彈硬度 、 刻痕硬度 等。 3. 彈塑性變形： 外力作用 → 變形；卸載后 → 彈性變形恢復(fù)，塑性變形保留。 鋼材、木材和混凝土的強度比較 材料 體積密度 /kg Civil Engineering Materials 51 ?材料 強度 與 體積密度 之比。 壓 拉 彎曲 剪切 強度與比強度 （極限強度） Civil Engineering Materials 49 材料強度的 計算公式 （ 1）抗拉、抗壓、抗剪強度： AFf m a x?f— 材料的 強度 ， N/mm2或 MPa； Fmax— 材料破壞時的最大荷載， N； A— 受力截面面積； （ 2）抗彎強度： 單點 集中加荷： 2m a x23bhLFf ?三分點 加荷： 2m a xbhLFf ?f— 材料的抗彎 強度 N/mm2或 MPa；Fmax—
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