建筑材料与构造-讲义.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES35页第PAGE\*MERGEFORMAT35页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT35页建筑材料与构造笔记第二十章建筑材料1、建筑工程的三大材料：水泥、钢材、木材。其费用常占建筑总造价的50%左右。2、建筑材料按化学组成分类：有机材料、无机材料、复合材料。3、建筑材料按使用功能分类：建筑结构材料、墙体材料、建筑功能材料、建筑器材。第一节建筑材料的基本性质1、建筑材料的物理性质：（1）材料的密度、表观密度、堆积密度①密度：材料在绝对密度状态下单位体积的重量。不包括孔隙体积，测定体积时需将材料磨成细粉，干燥后用李氏瓶测定。②表观密度：材料在自然状态下单位体体积的质量。包含内部孔隙体积，通常指气干状态下的表观密度③堆积密度：散粒材料（粉状或粒状）在堆积状态下单位体体积的质量。与材料内部孔隙和颗粒之间的空隙都有关。（2）材料的孔隙率空隙率①孔隙率：材料体积内空隙体积所占的比例。与空隙率相对应的是密实度，一般孔隙率越大，强度越低。②空隙率：散粒材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的比例。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。在混凝土中，可作为控制砂石级配及计算混凝土砂率的依据。（3）材料的亲水性和憎水性材料能被水润湿的性质称为亲水性，不能被水润湿的性质称为憎水性，一般可按润湿边角的大小将材料分为亲水性材料（如混凝土、木材、砖等）和憎水性材料（如沥青、石蜡等）。（4）材料的吸水性和吸湿性①吸水性：在水中能吸收水分的性质。工程用建筑材料一般采用质量吸水率。吸水性与材料的亲水性、憎水性、孔隙率、孔隙特征有关。具有很多微小孔隙的亲水性材料吸水性特别强。②吸湿性：材料吸收空气中水分的性质。常用含水率表示。含水率随空气湿度和环境温度变化而变化，与空气湿度平衡时称为平衡含水率。（5）材料的耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。采用软化系数表示。对于经常处于水中或受潮严重的重要结构物的材料，软化系数≥0.85；受潮较轻或次要结构物的材料，软化系数≥0.75。（6）材料的抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。一般用渗透系数k或抗渗等级Pn表示，n表示最大水压力的0.1Mpa的倍数。抗渗性是决定材料耐久性的主要因素。（7）抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质，常用抗冻等级Fn表示。Fn指材料在经受n次冻融循环后，质量损失不超过5%，强度损失不超过25%时，抗冻性合格。孔隙率小及具有封闭孔的材料有较高的抗渗性和抗冻性；具有细微而连通的空隙对材料的抗渗性和抗冻性不利。抗冻性还包括抵抗大气温度变化、干湿交替等风化作用。抗冻性常作为考查材料耐久性的一项指标。（8）材料的导热性：材料传倒热量的性质。用导热系数表示。导热系数的因素：①材料的组成与结构；②孔隙率；③孔隙特征；④含水情况。2、建筑材料的力学性能①强度与比强度强度是材料抵抗外力破坏的能力。强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。孔隙率越大，强度越低。比强度是按单位重量计算的材料强度，等于材料的强度与其表观密度之比。②弹性与塑性⑴弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。⑵塑性：当外力去除后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质。⑶徐变：材料受到某一载荷的长期作用，其变形会随时间延长而增加。普通混凝土在长期载荷下会产生徐变。③脆性与韧性⑴脆性：材料在外力作用下，无明显变形而突然破坏的性质。具有这种性质的材料为脆性材料，如砖、石材、玻璃、陶瓷、铸铁等。⑵韧性：材料在冲击或震动载荷下能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。钢材和木材等均属于韧性材料。3、建筑材料的耐久性材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质统称材料的耐久性，受到物理作用、化学作用、生物作用等影响，是一种复杂、综合的性质。4、材料的结构①微观结构：物质的原子、分子层次的微观结构。材料的结构可以分为晶体、玻璃体和胶体。晶体分为原子晶体、分子晶体、金属晶体和离子晶体。②亚微观结构：用光学显微镜所能观察的材料结构。③宏观结构：用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。第二节气硬性无机胶凝材料建筑上凡是经过一系列物理、化学作用，能将松散物质粘结成整体的材料为胶凝材料。无机胶凝材料按照硬化