第2章建筑材料基本性质ppt课件.ppt

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1、第2章土木工程材料的基本性质土木工程材料2.1材料的组成、结构和构造2.2材料的基本状态参数2.3材料与水有关的性质2.4材料的力学性质2.5材料的热工性质2.6材料的耐久性主要内容1.了解材料的基本组成、结构和构造；2.掌握材料物理性质、力学性质、与水有关性质，以及与工程的关系；3.掌握材料的耐久性，了解其影响因素。学习目标2.1材料的组成与结构组成化学组成物相组成矿物组成结构微观结构细观结构宏观结构定义：化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类及数量。表示方法：--金属材料以各化学元素含量表示；（钢）--无机非金属

2、材料以各氧化物含量表示；（石灰）--有机材料以各有机元素链节重复形式表示。（聚乙烯）意义:化学组成是决定材料物理性质、力学性质、耐久性等的主要因素之一化学组成2.1.1材料的组成定义：物相是指具有相同物理、化学性质，以及一定化学成分和结构特征的物质。自然界中的物质可以分为气、固、液三大相。同一种材料可以由多相物相组成。两种或两种以上相组成的材料是复合材料。混凝土可认为由骨料颗粒（骨料相）分散在水泥浆基体（基相）中组成的两相复合材料；钢筋混凝土又可认为是钢筋和混凝土两相的复合材料。物相组成2.1.1材料的组成定义：矿物是指材

3、料中具有一定化学成分和结构特征的单质或化合物。矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。举例:如硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，硅酸三钙含量越多，硅酸盐水泥的早期强度越高，水化热越大，因此不适用于冬季施工。意义:也是决定无机非金属材料化学性质、物理性质、力学性质和耐久性的重要因素之一。矿物组成2.1.1材料的组成相同组成材料，其性能是否相同？解答：例如同是二氧化硅成分组成的材料，蛋白石是无定型二氧化硅，石英是结晶型二氧化硅。它们的分子结构不同，因而它们的性质不同。所以，材料的性质除与材

4、料组成有关外，还与材料的结构有密切关系。定义：用电子显微镜、X-射线等手段来研究原子、分子层次的结构。意义：决定着材料的许多物理、力学性质，如强度、硬度、熔点、导热性、导电性等。分类晶体非晶体（玻璃体）微观结构2.1.2材料的结构与构造其内部质点按照特定的规则在空间周期性排列具有特定的几何外形和固定的熔点；各向异性；按晶体的质点间结合键的特性，晶体又分为：原子晶体分子晶体离子晶体金属晶体晶体2.1.2材料的结构与构造也称玻璃体，是熔融物在急速冷却时，质点来不及作有规则的排列而形成的无定形体；强度、化学稳定性、导热性、导电性

5、均比晶体差；具有各向同性，没有固定的熔点具有化学不稳定性，容易与其他物质反应或自行缓慢地向晶体转换。如在水泥、混凝土中使用的粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等均属玻璃体，在有水存在条件下，它们能与石膏、石灰发生反应，生成具有水硬性的产物。非晶体2.1.2材料的结构与构造晶体非晶体（玻璃体）2.1.2材料的结构与构造定义：是指用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织（毫米级及以上）分类（按材料孔隙特征及存在形态）致密结构多孔结构纤维结构宏观结构层状结构散粒结构纹理结构2.1.2材料的结构与构造致密结构致密构造的材料内部基本上无孔隙，结构

6、致密。特点：是强度和硬度较高，吸水性小，抗渗和抗冻性较好，耐磨性较好，绝热性差。如：钢材、天然石材、玻璃、有色金属、塑料等。大理岩的致密表面图2.1.2材料的结构与构造多孔结构多孔构造的材料其内部存在大体上呈均匀分布的独立的或部分相通的孔隙，含孔率较高。性质：强度较低，抗渗性和抗冻性较差，绝热性较好。如：加气混凝土、石膏制品、烧结普通砖等。加气混凝土砌块的多孔构造图2.1.2材料的结构与构造纤维结构纤维构造的材料内部组成有方向性，纵向较紧密而横向疏松，组织中存在相当多的孔隙。性质:具有明显方向性，一般平行纤维方向的强度较高

7、，导热性较好。如：木材、竹、玻璃纤维、石棉等。竹的纤维构造图石棉、石棉绳、石棉垫2.1.2材料的结构与构造纤维结构外墙保温，保温外侧要有一层网格布，就是用玻璃纤维做的玻璃纤维在过去有一段时间代替麻刀，掺在白灰里抹屋子墙面或天棚用2.1.2材料的结构与构造层状结构层状构造的材料具有叠合结构，是用胶结料将不同的片材或具有各向异性的片材胶合而成整体。性质：可获得平面各向同性，更重要的是可以显著提高材料的强度、硬度、绝热或装饰等性质，扩大其使用范围。如：胶合板、纸面石膏板塑料贴面板等。胶合板的层状构造图2.1.2材料的结构与构造散

8、粒结构散粒状构造指呈松散颗粒状的材料。密实颗粒：如砂子、石子等，因其致密，强度高，适合做承重的混凝土骨料。轻质多孔颗粒：如陶粒、膨胀珍珠岩、聚笨乙烯泡沫塑料等，因具多孔结构，适合做绝热保温材料。陶粒的粒状构造图2.1.2材料的结构与构造细观结构也称作亚微观结构指用光学显微镜所看到的结构是介于微观结构和宏