1、目录1234建筑材料的定义及分类建筑材料的基本性质建筑材料的力学性质建筑材料的热工性质5建筑材料的耐久性1建筑材料的定义及分类一、建筑材料的定义建筑材料是人类建造活动所用一切材料的总称。常见的建筑材料主要有：烧结砖、石材、石灰、木材、水泥、混凝土、钢材、陶瓷砖、沥青卷材、玻璃、各种油漆、涂料、PVC管等等。二、建筑材料的分类按照化学成分分类按照化学成分分类金属材料金属材料：钢、铜、铝等非金属材料非金属材料复合材料复合材料无机材料：砖、玻璃、水泥、石灰沥青：煤沥青、石油沥青植物：木材、竹材合成高分子：塑料、合成橡胶、涂料有机与无机非金属结合：聚合物砼金属与无机非金属结合：钢筋砼、钢纤维砼金属与有
2、机材料结合：PVC钢板二、建筑材料的分类按照使用功能分类按照使用功能分类建筑结构材料建筑结构材料：构成建筑物受力构件（梁、板、柱、基础、框架）和结构所用的材料。常用石材、混凝土、钢材、钢筋混凝土等。墙体材料墙体材料：构成建筑物内外和分隔室内空间所用的材料。砖、砌块、复合板材等。建筑功能材料建筑功能材料：具有某种特殊功能的非承重材料。如防水材料、吸声材料、装饰材料等等。要合理地选用材料，就必须对不同材料进行比较，了解各种材料的特性，要合理地选用材料，就必须对不同材料进行比较，了解各种材料的特性，包括强度与破坏特性、变形性能、耐久性能等多方面。包括强度与破坏特性、变形性能、耐久性能等多方面。2建筑
3、材料的基本性质一、材料的物理性质材料的密度材料的密度材料的表观密度材料的表观密度材料的堆积密度材料的堆积密度材料的密实度材料的密实度材料在绝对密实状态下单位体积的质量；测试时，材料必须是绝对干燥状态。含孔材料则必须磨细后采用排开液体的方法来测定其体积。表观密度（俗称“容重”）是指材料在自然状态下单位体积的质量。材料的表观体积是指包括内部孔隙在内的体积。堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙。 密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。 对于绝对密实材料， 因 0 = ，故密实度D =1 或 100%。对于大多数土木工程材料， 因 0 ，故密实
4、度D 1 或 D 100%。密度；0材料的表观密度一、材料的物理性质材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。材料的孔隙率材料的孔隙率材料的空隙率材料的空隙率空隙率是指散粒材料在其堆集体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例。从左至右：孔隙率逐渐增大堆积的石材二、材料与水有关的性质材料的亲水性与憎水性材料的亲水性与憎水性材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲合力，大于水分子本身之间的内聚力；反之，憎水性材料与水分子之间的亲合力，小于水分子本身之间的内聚力。工程实际中，材料是亲水性或憎水性，通常以润湿角的大小划分，润湿角为在材料、水和空气的
5、交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角。其中润湿角愈小，表明材料愈易被水润湿。当材料的润湿角 时，为亲水性材料；当材料的润湿角 时，为憎水性材料。材料亲水示意图（）亲水性材料；（）憎水性材料二、材料与水有关的性质材料的吸水性材料的吸水性材料能吸收水分的能力，称为材料的吸水性。吸水的大小以吸水率来表示。 材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。若材料具有微细而连通的孔隙,则吸水率较大，若具有封闭孔隙,则水分难以渗入,吸水率较小;若具有的孔隙较粗大,水分虽容易渗入，但不易在孔内保
6、留,仅起到润湿孔壁的作用,吸水率也较小。所以,不同的材料或同种材料不同的内部构造,其吸水率会有很大的差别。二、材料与水有关的性质材料的吸湿性材料的吸湿性材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 材料在任一条件下含水的多少称为材料的含水率，并以h表示，其计算公式为：ms材料吸湿状态下的质量（或kg）mg材料在干燥状态下的质量（或kg）。二、材料与水有关的性质材料的耐水性材料的耐水性材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数KR：KR 材料的软化系数fb 材料吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）。fg 材料在干燥状态下的抗压强
7、度（MPa）软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。工程中通常将0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。二、材料与水有关的性质材料的抗渗性材料的抗渗性抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材料标准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母P及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。如P4、P6、P8、P10等，表示试件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa的水压而不渗透。材料的渗透系数可通过下式计算:K渗透系数, （cm / h）;w渗水
8、量， （cm3 ）A 渗水面积, （cm2 ）H 材料两侧的水压差，（cm）d 试件厚度 （cm）t 渗水时间 （h）材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。二、材料与水有关的性质材料的抗冻性材料的抗冻性抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。 抗冻性以试件在冻融后的质量损失、外形变化或强度降低不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。材料的抗冻等级可分为15、25、50、100、200等，分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环。材料的抗冻性与材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱和程度有关。3
9、建筑材料的力学性质一、材料的强度材料的强度材料的强度材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。材料内部的应力多由外力（或荷载）作用而引起，随着外力增加，应力也随之增大，直至应力超过材料内部质点所能抵抗的极限，即强度极限，材料发生破坏根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯强度等。对有屈服点的钢材还有屈服强度和极限强度的区别。GB50010混凝土结构设计规范普通钢筋强度标准值二、材料的弹性和塑性材料的弹性材料的弹性材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。材料的塑性材料的塑性材料在外力作用下产生变形，
10、如果外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。三、材料的脆性和韧性材料的脆性材料的脆性材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形，材料的这种性质称为脆性。大部分无机非金属材料均属脆性材料，如天然石材，烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂浆等。脆性材料的另一特点是抗压强度高而抗拉、抗折强度低。在工程中使用时，应注意发挥这类材料的特性。材料的韧性材料的韧性材料在在快速荷载作用下抵抗断裂和抵抗其内部裂纹扩展的能力。4建筑材料的热工性质一、材料的热工性质材料的导热性材料的导热性当材料两面存在温度差时，热量从材料一面通
11、过材料传导至另一面的性质，称为材料的导热性。导热性用导热系数 表示。在物理意义上，导热系数为单位厚度(1m)的材料、两面温度差为1（开尔文温度= 摄氏温度+273.15 ）时、在单位时间(1s)内通过单位面积(1)的热量。反映了材料的导热能力。T T1 1=500K=500K Q QT T2 2=300K=300K一块材料温度不均匀或两个温度不同的物体接触，热量便会自动的从高温区向低温区传导，这种现象称为热传导。一、材料的热工性质材料的热容量和比热材料的热容量和比热材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。单位质量材料温度升高或降低1所吸收或放出的热量称为热容量系数或比热。质
12、量质量物质物质升温升温吸热吸热10g水t420焦耳10g煤油t210焦耳结论：物体吸收的热量不仅与物体的质量、物体的温度的变化有关，还与物质的种类有关。举例如下：5建筑材料的耐久性一、材料的耐久性材料的耐久性是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。材料的耐久性材料的耐久性水池池壁电线杆工业建筑框架柱某码头桥墩一、材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性混凝土结构在自然环境和使用条件下，随着时间的推移，材料逐渐老
13、化和结构性能劣化、出现损伤甚至损坏，是个不可逆的过程。它不是直接由力学因素引起的。是物理化学作用的结果，继而影响到建筑物的使用功能和结构的承载力，最终影响整个结构安全。例如混凝土中钢筋的锈蚀，混凝土中水泥水化后，在钢筋表面形成一层致密的钝化膜，在正常情况下钢筋不会锈蚀；钝化膜一旦被破坏，在水、氧气的作用下会产生电化学腐蚀，钢筋表面会发生锈蚀，同时锈蚀产物会向周围混凝土孔隙扩散。钢筋的锈蚀一方面会减小钢筋有效截面，另一方面，锈蚀产物体积膨胀会使混凝土保护层胀裂甚至脱落，从而影响结构安全。一、材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性物理作用物理作用化学作用化学作用机械作用机械作用生物作用生物作用可有干
14、湿变化、温度变化及冻融变化等。这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。时间长久之后即会使材料逐渐破坏。可有干湿变化、温度变化及冻融变化等。这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。时间长久之后即会使材料逐渐破坏。使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。破破 坏坏 作作 用用一、材料的耐久性影响混凝土耐久性的因素影响混凝土耐久性的因素内部原因影影 响响 混混 凝土凝土 土土 耐耐 久久 性性 的的 因因 素素外部原因混凝土自身条件1、设计构造上的原因：混凝土强度偏低、混凝土保护层厚度太小等。2、材料质量不合格：水泥品种规格、骨料品种规格、水灰比等。3、施工质量低劣：过早拆模、浇捣不当、养护不当等。4、外界环境条件恶化：气候条件异常，随着工业化和城市化的发展 造成酸雨，结构周围遭受到酸性气体或溶液侵蚀等。一、材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性我国的混凝土结构设计规范、混凝土结构耐久性设计规范等规范、指南对混凝土结构的耐久性设计、施工做了基本要求并提出了相应的措施。一、材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性混凝土结构设计规范部分相关说明。一、材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性混凝土结构设计规范部分相关说明。一、材料的耐久性材料的耐久性材料的耐久性混凝土结构设计规范部分相关说明。谢谢观看
