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建筑材料的基本性质ppt课件
(1)质量吸水率
质量吸水率是指材料在吸水饱和时,内部所吸水分 的质量占材料干燥质量的百分率,用下式计算:
Wm
mb mg mg
100%
式中
Wm——材料的质量吸水率(%); mb—材料在吸水饱和状态下的质量(g); mg—材料在干燥状态下的质量(g)
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1.吸水性 材料的吸水率:
花岗岩的吸水率:0.5%~0.7%; 混凝土的吸水率:2%~3%; 粘土砖的吸水率:8%~20%; 木材的吸水率:可超过100%。
第二章 建筑材料的基本性质
建筑材料在建筑物的各个部位的功能不同,均要承 受各种不同的作用,因而要求建筑材料必须具有相应的 基本性质。
基本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、 装饰性、防火性、防放射性等 物理性质包括密度、密实性、空隙率(计算材料用 量、构件自重、配料计算、确定堆放空间) 力学性质包括强度、弹性、塑脆韧性、硬度。
也称容重 ,是指材料在自然状态下,单位体积所具有 的质量,按下式计算:
作 用 :
0
m V0
计
算 构
式中 ρ0—材料的表观密度(g/cm3或 kg/m3 )
件
m —材料的质量(g或 kg)
的 自 重
V0—材料在自然状态下的体积,或称表观体积 (cm3或 m3 ), 包含内部空隙在内的体积(规则几何 形状、松散体积用排液法)
为材料的孔隙率(P)。可用下式表示:
P
V0 V V0
100
0 0
7
二、 材料的孔隙率与空隙率
P+D=1 孔隙按大小分为粗孔和细孔,按特征分为连通 孔隙和封闭孔隙,它与材料的吸水性、强度、抗 渗性、抗冻性等性质有关。
3.空隙率(Interstice )
散颗材料(如砂、石子)堆积体积(V’0)中,
Wv Wm 0
材料的吸水性与其亲水性、疏水性、孔隙率大小、孔隙特征1有4 关。
2.吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。
潮湿材料在干燥的空气中也会放出水分,此称还湿性。
材料的吸湿性用含水率表示。
含水率系指材料内部所含水的质量占材料干燥质量的百分 率。用公式表示为
γS
γSL
(a)
γL
(b)
材料的润湿示意图 (a)亲水性材料;(b)憎水性材料
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(二) 材料的吸水性与吸湿性
1.吸水性(Water Absorption)
材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。材料的吸 水性用吸水率(Ratio of Water Absorption)表示,有 质量吸水率与体积吸水率两种表示方法。
思考:实际密度、表观密度和堆积密度之间的大小关系
如何?
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二、 材料的孔隙率与空隙率
1. 密实度(Dense)
密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例, 说明材料体积内被固体物质所充填的程度,即反映了材 料的致密程度,按下式计算:
DV V0
2.孔隙率(Porosity)
孔隙率材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率,称
绝对密实状态下的体积的测定: ☺ 近于绝对密实的材料(金 属、玻璃等):直接以排水法测 定; ☺ 有孔隙的材料(砖、混凝 土、石材):将材料磨成细粉以 排除其内部孔隙,经干燥后用密 度瓶(李氏瓶)测定其实际体积, 该体积即可视为绝对密实状态下 的体积。
李氏瓶
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2. 表观密度 (Apparent Density)
颗粒间空隙体积所占的百分率称为空隙率(P’),
可用下式表示为
P'
V0' V0 V0 '
100 0 0
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三、 材料与水有关的性质
(一)亲水性与憎水性 1.概念
亲水性:材料能被水润湿的性质,如砖、混凝土等。 材料产生亲水性的原因是因其与水接触时,材料与
水分子之间的亲合力大于水分子之间的内聚力所致。 当材料与水接触,材料与水分子之间的亲合力小于 水分子之间的内聚力时,材料则表现为憎水性。憎 水性材料如沥青、石油等。 问题: 亲水性材料与憎水性材料在实际工程中有何 意义?
1.实际密度(Density) 以前称比重、真实密度(True Density),简称密度(Density)。
实际密度是指材料在绝对密实状态下,单位体积所具有的质量。
mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
V
式中:ρ— 实际密度(g/cm3)
m— 材料的质量(g)
V— 材料在绝对密实状态下的体积(cm3 )
3
1.实际密度(Density)
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3 堆积密度
散粒材料在自然堆积状 态下单位体积的重量称为 堆积密度。可用下式表示
计算 材料 的堆 放空 间
0'
m V0'
式中 ρ0’ — 散粒材料的堆积密度(g/cm3或 kg/m3 )
m— 散粒材料的质量(g或 kg)
,
v 0 —材料在自然状态下的堆积体积(cm3或 m3 ),
它包含内部和颗粒之间的空隙。
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(一)亲水性与憎水性
2. 润湿边角 材料被水湿润的情况可用润湿边角θ来表示。
•当材料与水接触时,在材料、水、空气三相的交界点,作沿 水滴表面的切线,此切线与材料和水接触面的夹角θ,称为润 湿边角 。
γL
γS
θ γSL
(a)
γL 材料的润湿示意图
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3.亲水性材料与憎水性材料
用润湿边角θ来反映
θ角愈小,表明材料愈易被水润湿。
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第一节 建筑材料的物理性质
一、 材料的密度、表观密度与堆积密度 二、 材料的密实度、孔隙率与空隙率 三、 材料与水有关的性质 四、 材料的热工性质
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一、 材料的密度、表观密度与堆积密度
密度是指物质单位体积的质量。单位为g/cm3或kg/m3。由于材 料所处的体积状况不同,故有实际密度(以前称为真密度)、 表观密度和堆积密度之分。
当θ<90°时,材料表面吸附水,材料能被水润γL 湿而表 现出亲水性,这种材料称亲水性材料。
θ当>θ9=0°0°时时,,材表料明表材面料不完吸全附被水水,γ润S 此湿称。憎水性θ材γ料SL 。
上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况,相应
称为亲液材料和憎液材料。
(a)
γL γL
γS
θ γSL
θ
花 岗 岩
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(2)体积吸水率
体积吸水率是指材料在吸水饱和时,其内部所吸水分
的体积占干燥材料自然体积的百分率。用公式表示如
下
Wv
mb mg V0
•
1
水
100%
•式中 wv——材料的体积吸水率(%); V0——干燥材料在自然状态下的体积(cm3);
ρ w——水的密度(g/cm3)
工程用建筑材料一般采用质量吸水率,质量吸水率与体 积吸水率的关系