技術(shù)與計(jì)量第18講：建筑材料概述2

　　二)材料與水有關(guān)的性質(zhì) .

　　1.吸水性與吸濕性。

　　(1)吸濕性。材料在潮濕空氣中吸收水氣的能力稱為吸濕性。反之為還濕性。吸濕性的大小用含水率表示，

　　材料的含水率ωwc =材料所含水分的質(zhì)量/材料烘干到恒重時(shí)的質(zhì)量

　　=[材料吸收空氣中的水氣后的質(zhì)量(g)。-材料烘干到恒重時(shí)的質(zhì)量(g)]/ 材料烘干到恒重時(shí)的質(zhì)量(g)

　　當(dāng)氣溫低、相對濕度大時(shí)，材料的含水率也大。材料的含水率與外界濕度一致時(shí)的含水率 稱為平衡含水率。它隨環(huán)境中的溫度和濕度的變化而改變，當(dāng)材料的吸水達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的含水率即為材料的吸水率。

　　(2)吸水性。材料與水接觸吸收水分的能力稱為吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。吸水率分質(zhì)量吸水率和體積吸水率。

　　質(zhì)量吸水率ωwa=[材料吸水飽和后的質(zhì)量(g)- 材料烘干到恒重時(shí)的質(zhì)量(g)]/ 材料烘干到恒重時(shí)的質(zhì)量(g)

　　體積吸水率ωwa體 =[材料吸水飽和后的質(zhì)量(g)- 材料烘干到恒重時(shí)的質(zhì)量(g)]/ 干燥材料在自然狀態(tài)下的體積

　　材料吸水率的大小與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。具有細(xì)微而連通孔隙的材料吸水率大，具有封閉孔隙的材料吸水率小。當(dāng)材料有粗大的孔隙時(shí)，水分不易存留，這時(shí)吸水率也小。輕質(zhì)材料，如海綿、塑料泡沫等，可吸收水分的質(zhì)量遠(yuǎn)大于干燥材料的質(zhì)量，這種情況下， 吸水率一般要用體積吸水率表示。

　　2004考題.某物體在自然狀態(tài)下的體積為100cm3，質(zhì)量500g，其含水率和密實(shí)度分別為10%、85%，則其密度為( B )。

　　A.4.5g/cm3

　　B.5.35g/cm3

　　C.5.29g/cm3

　　D.5.0g/cm3

　　2.耐水性。材料長期在飽和水作用下不破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。有孔材料的耐水性用軟化系數(shù)表示，按下式計(jì)算材料的軟化系數(shù)KR： .

　　KR=材料在水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa)fb/ 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa)fg

　　材料的軟化系數(shù)在o～1之間波動。因?yàn)椴牧衔?，水分滲入后，材料內(nèi)部顆料間的結(jié)合力 減弱，軟化了材料中的不耐水成分，致使材料強(qiáng)度降低。所以材料處于同一條件時(shí)，一般而言吸水后的強(qiáng)度比干燥狀態(tài)下的強(qiáng)度低。軟化系數(shù)越小，材料吸水飽和后強(qiáng)度降低越多，耐水性越差。對重要工程及長期浸泡或潮濕環(huán)境下的材料，要求軟化系數(shù)不低于o.85～o.90。通常把軟化系數(shù)大大于0.85的材料稱為耐水材料。

　　例題、關(guān)于耐水性不正確的[ ]。

　　A.有孔材料的耐水性用軟化系數(shù)表示

　　B.材料的軟化系數(shù)在o～1之間波動

　　C.軟化系數(shù)大于0.85的材料稱為耐水材料。

　　D.軟化系數(shù)小于0.85的材料稱為耐水材料。

　　E.軟化系數(shù)越大，材料吸水飽和后強(qiáng)度降低越多，耐水性越差

　　答案：DE

　　3.抗?jié)B性。材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)，用滲透系數(shù)K表示。公式的組成要記憶，記清和哪些因素有關(guān)。滲透系數(shù)K小，抗?jié)B性能好。.

　　4.抗凍性。

　　抗凍性用“抗凍等級”表示。“抗凍等級”表示材料經(jīng)過規(guī)定的凍融次數(shù)，其質(zhì)量損失、強(qiáng)度降低均不低于規(guī)定值。如混凝土抗凍等級D15號是指所能承受的最大凍融次數(shù)是15次(在-15C的溫度凍結(jié)后，再在200C的水中融化，為一次凍融循環(huán))，這時(shí)強(qiáng)度損失率不超過25%，質(zhì)量損失不超過5%。

　　2004考題.混凝土抗凍等級D15號中的15是指( A )。

　　A.承受凍融的最大次數(shù)為15次

　　B.凍結(jié)后在15~C的水中融化

　　C.最大凍融次數(shù)后強(qiáng)度損失率不超過15%

　　D.最大凍融次數(shù)后質(zhì)量損失率不超過15%

　　(三)、材料的力學(xué)性質(zhì)

　　1、強(qiáng)度與比強(qiáng)度

　　(1)強(qiáng)度。強(qiáng)度是指在外力(荷載)作用下材料抵抗破壞的能力。

　　材料抵抗外力破壞的強(qiáng)度分為抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗扭。又稱靜力強(qiáng)度.

　　2)比強(qiáng)度。比強(qiáng)度是按單位質(zhì)量計(jì)算的材料的強(qiáng)度，其值等于材料強(qiáng)度對其表觀密度的比值，是衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的重要指標(biāo)。如普通混凝土C30的比強(qiáng)度 (0.0125)低于Ⅱ級鋼的比強(qiáng)度(o.043)，說明這兩種材料相比混凝土顯出質(zhì)量大而強(qiáng)度低的弱點(diǎn)，應(yīng)向輕質(zhì)高強(qiáng)方向改進(jìn)配制技術(shù)。

　　例題、( )是衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的重要指標(biāo)比強(qiáng)度。

　　A.強(qiáng)度

　　B.抗拉強(qiáng)度

　　C.比強(qiáng)度

　　D.彈性

　　答案：C

　　2、彈性與塑性

　　(1)彈性是指外力作用下材料產(chǎn)生變形，外力取消后變形消失，材料能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)，這種變形屬可逆變形，稱為彈性變形，變形數(shù)值的大小與外力成正比。在彈性范圍內(nèi)符合虎克定律。材料的彈性模量E是衡量材料在彈性范圍內(nèi)抵抗變形能力的指標(biāo)。

　　(2)塑性。塑性是指外力作用下材料產(chǎn)生變形，外力取消后仍保持變形后的形狀和尺寸，但不產(chǎn)生裂隙的性質(zhì)，這種變形稱為塑性變形。

　　實(shí)際工程中多數(shù)材料受力后變形是介于彈塑性變形之間的。當(dāng)受力不大時(shí)，主要產(chǎn)生彈性變形，受力超過一定限度，才產(chǎn)生明顯的塑性變形。如混凝土，既具有彈性變形，又具有塑性變形。

　　3、材料的脆性和韌性了解

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