建筑材料材料的基本性質(zhì)建筑材料重難點以及授課方法1．建筑材料重難點

材料是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，是建筑企業(yè)施工管理人員的必修內(nèi)容，建筑材料品種繁多，本課程所涉及到的僅僅是建筑工程中常用材料。其課程的重點內(nèi)容是為：材料的基本性質(zhì)、水泥、混凝土及建筑砂漿、墻體材料、建筑鋼材及防水材料。難點為混凝土、鋼材、防水材料及裝飾材料。具體包括：（1）材料的基本物理性質(zhì)（2）石灰、石膏及制品的性質(zhì)及應(yīng)用（3）硅酸鹽水泥的技術(shù)要求、特點及應(yīng)用（4）混凝土主要技術(shù)性質(zhì)，混凝土組成材料的選擇（5）砌筑砂漿的組成材料、主要技術(shù)性質(zhì)與性能，砌筑砂漿的配合比的選擇（6）砌墻磚、墻板及砌塊的規(guī)格、等級與應(yīng)用（7）建筑鋼材的主要性能建筑材料重難點以及授課方法

2．各部分的重難點以及授課方法（1）建筑材料的基本性質(zhì)

◆考綱要求：※掌握材料的基本物理性質(zhì)

※熟悉材料與水有關(guān)的性質(zhì)

※熟悉材料的力學(xué)性質(zhì)

※了解材料的耐久性◆重點內(nèi)容：

材料物理性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)的基本概念、表示方法和計算公式，如材料密度、表觀密度、堆積密度、孔隙率、空隙率、吸水性、吸濕性、耐水性、抗凍性、抗?jié)B性、導(dǎo)熱性、材料強度及塑性等?！綦y點內(nèi)容：材料與水分有關(guān)的幾項性質(zhì)、材料的熱工性質(zhì)及材料的變形等?！羰谡n方法：教師應(yīng)講清材料物理性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)中各個基本概念的含義，使學(xué)生不致產(chǎn)生概念混淆，應(yīng)通過舉例著重說明這些概念在實際工程中有何作用。任務(wù)2.1材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)2.1.3.1材料的體積體積是材料占有的空間尺寸。由于材料具有不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，如圖2-1所示，因而表現(xiàn)出不同的體積。圖2-1材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)密實狀態(tài)；(b)內(nèi)部有孔隙；(c)內(nèi)外有孔隙；(d)堆積狀態(tài)

1—閉口孔隙；2—開口孔隙；3—空隙任務(wù)2.1材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)2.1.3.1材料的體積絕對密實體積（V）表觀體積（）自然體積（）堆積體積（）材料的體積任務(wù)2.1材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)2.1.3.2材料的密度、表觀密度、體積密度和堆積密度密度。材料的密度是指材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，可按下式計算Ρ-材料的密度，g/cm3或kg/m3；m-材料的干質(zhì)量，g或kg；V-材料在絕對密實狀態(tài)下的體積，cm3或m3任務(wù)2.1材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)2.1.3.2材料的密度、表觀密度、體積密度和堆積密度表觀密度。表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下不含開口孔隙時單位體積的質(zhì)量，可按下式計算-材料的表觀密度，g/cm3或kg/m3；m-材料的干質(zhì)量，g或kg；-材料的表觀體積，cm3或m3。任務(wù)2.1材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)2.1.3.2材料的密度、表觀密度、體積密度和堆積密度體積密度。體積密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，可按下式計算-材料的體積密度，g/cm3或kg/m3；m-材料的質(zhì)量，g或kg；-材料的自然體積，cm3或m3。任務(wù)2.1材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)2.1.3.2材料的密度、表觀密度、體積密度和堆積密度堆積密度。堆積密度是指粉狀、顆粒狀或纖維材料在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，可按下式計算-材料的堆積密度，g/cm3或kg/m3；m-材料的質(zhì)量，g或kg；-材料的堆積體積，cm3或m3。任務(wù)2.1材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)2.1.3.3材料的密實度和孔隙率密實度。密實度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實的程度，用D表示。密實度的計算式如下亦可用材料的密度和體積密度計算任務(wù)2.1材料的組成成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)數(shù)2.1.3.3材料的密實實度和孔隙隙率孔隙率。孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙的體積占材料總體積的百分率，用P表示。孔隙率的計算式如下任務(wù)2.1材料的組成成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)數(shù)2.1.3.3材料的密實實度和孔隙隙率表1-1常用建筑材材料的密度度、體積密密度、堆積積密度和孔孔隙率任務(wù)2.1材料的組成成和結(jié)構(gòu)2.1.3材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)數(shù)2.1.3.4材料的填充充率和空隙隙率填充率空隙率任務(wù)2.2材料與水有有關(guān)的性質(zhì)質(zhì)2.2.1材料的親水水性與憎水水性材料與水接觸時，首先遇到的問題就是材料能否被水所濕潤。濕潤是水被材料表面吸附的過程，它與材料本身的性質(zhì)有關(guān)。圖2-2材料的濕潤潤示意圖(a)材料的親水水性；(b)材料的憎水水性例1-5選擇題：選選擇正確的的答案填在在括號內(nèi)。。當材料的潤潤濕邊角θ為（）時時，稱為憎憎水性材料料。a.>90ob..≤≤90oc. 0o解答:b:>90o[評注]材料的潤濕濕邊角θ≤90o為親水性材材料；材料料的潤濕邊邊角θ>90o時為憎水性性材料。任務(wù)2.2材料與水有有關(guān)的性質(zhì)質(zhì)2.2.2材料的吸水水性與吸濕濕性2.2.2.1吸水性質(zhì)量吸水率率體積吸水率率質(zhì)量吸水率率，%體積吸水率，%m2——材料在吸水水飽和狀態(tài)態(tài)下的質(zhì)量量，g；m1——材料在絕對對干燥狀態(tài)態(tài)下的質(zhì)量量，g；材料所吸收收水分的體體積，cm3水的密度，，常溫下可可取1g/cm3任務(wù)2.2材料與水有有關(guān)的性質(zhì)質(zhì)2.2.2材料的吸水水性與吸濕濕性2.2.2.2吸濕性材料的含水水率，%；材料吸濕后后的質(zhì)量，，g材料在絕對對干燥狀態(tài)態(tài)下的質(zhì)量量，g影響材料吸吸濕性的因因素，除材材料本身的的化學(xué)組成成、結(jié)構(gòu)、、構(gòu)造及孔孔隙外，還還與環(huán)境的的溫、濕度度有關(guān)。材材料堆放在在工地現(xiàn)場場，不斷向向空氣中揮揮發(fā)水分，，又同時從從空氣中吸吸收水分，，其穩(wěn)定的的含水率是是達到揮發(fā)發(fā)與吸收動動態(tài)平衡的的一種狀態(tài)態(tài)。任務(wù)2.2材料與與水有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)2.2.3材料的的耐水水性材料的耐水性是指材料長期在水的作用下不破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)。材料的的軟化化系數(shù)數(shù)材料飽飽水狀狀態(tài)下下的抗抗壓強強度，，MPa；材料干干燥狀狀態(tài)下下的抗抗壓強強度，，MPa例1-3某石材材在氣氣干、、絕干干、水水飽和和情況況下測測得的的抗壓壓強度度分別別為174、178、165MPa，求該該石材材的軟軟化系系數(shù)，，并判判斷該該石材材可否否用于于水下下工程程。解該石材材的軟軟化系系數(shù)為為由于該該石材材的軟軟化系系數(shù)為為0.93，大于于0.85，故該該石材材可用用于水水下工工程。。[評注]軟化系系數(shù)為為材料料吸水水飽和和狀態(tài)態(tài)下的的抗壓壓強度度與材材料在在絕對對干燥燥狀態(tài)態(tài)下的的抗壓壓強度度之比比。與與材料料在氣氣干狀狀態(tài)下下的抗抗壓強強度無無關(guān)。。任務(wù)2.2材料與與水有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)2.2.4材料的的抗?jié)B滲性材料的抗?jié)B性是指材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。建筑工程中許多材料常含有孔隙、孔洞或其他缺陷，當材料兩側(cè)的水壓差較高時，水可能從高壓側(cè)通過內(nèi)部的孔隙、孔洞或其他缺陷滲透到低壓側(cè)。任務(wù)2.2材料與與水有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)2.2.4材料的的抗?jié)B滲性2.2.4.1滲透系系數(shù)材料的的滲透透系數(shù)數(shù)，cm/h時間t內(nèi)的滲滲水總總量，，cm3材料垂垂直于于滲水水方向向的滲滲水面面積，，cm2材料兩兩側(cè)的的水壓壓差，，cm滲水時時間，，h材料的的厚度度，cm材料的值愈小，則其抗?jié)B能力愈強。工程有部分材料的防水能力就是以滲透系數(shù)來表示的，如屋面防水卷材、防水涂料等均采用滲透系數(shù)表示。

一般土土的滲滲透系系數(shù)見見表1-3任務(wù)2.2材料與與水有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)2.2.5材料的的抗凍凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞、強度也不顯著降低的性質(zhì)。材料的抗凍性用抗凍等級表示?？箖龅燃壥侵覆牧显跇藴试囼灄l件下，經(jīng)過多次凍融，強度下降不大于25%，質(zhì)量損失不大于5%，所能經(jīng)受的最多凍融循環(huán)次數(shù)。如抗凍凍等級級為F10的材料料，表表示材材料所所能經(jīng)經(jīng)受的的凍融融循環(huán)環(huán)次數(shù)數(shù)最多多為10次。任務(wù)2.3材料與與熱有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)2.3.1材料的的熱容容性材料的的熱容容性，，是指指材料料受熱熱時吸吸收熱熱量或或冷卻卻時放放出熱熱量的的能力力，它它以材材料升升溫或或降溫溫時熱熱量的的變化化來表表示，，即熱熱容量量，其其計算算公式式為材料的的熱容容量，，kJ材料的的質(zhì)量量，kg材料受受熱或或冷卻卻前后后的溫溫差，，K材料的的比熱熱，kJ/(kg··K)任務(wù)務(wù)2.3材料料與與熱熱有有關(guān)關(guān)的的性性質(zhì)質(zhì)2.3.1材料料的的熱熱容容性性其中中比比熱熱(C)值是是真真正正反反映映不不同同材材料料間間熱熱容容性性差差別別的的參參數(shù)數(shù)。。可可以以在在實實驗驗室室條條件件下下檢檢測測材材料料在在溫溫度度變變化化時時的的熱熱量量釋釋放放量量，，再再由由下下式式求求出出C值的的物物理理意意義義是是質(zhì)質(zhì)量量為為1kg的材材料料，，在在溫溫度度每每改改變變1K時所所吸吸收收或或放放出出熱熱量量的的大大小小。。任務(wù)務(wù)2.3材料料與與熱熱有有關(guān)關(guān)的的性性質(zhì)質(zhì)2.3.2材料料的的導(dǎo)導(dǎo)熱熱性性材料料的的導(dǎo)導(dǎo)熱熱性性，，是是指指材材料料兩兩側(cè)側(cè)有有溫溫差差時時，，材材料料將將熱熱量量由由溫溫度度高高的的一一側(cè)側(cè)向向溫溫度度低低的的一一側(cè)側(cè)傳傳遞遞的的能能力力，，也也就就是是傳傳導(dǎo)導(dǎo)熱熱的的能能力力。。材料的的導(dǎo)熱熱系數(shù)數(shù)，W/(m··K)傳導(dǎo)的的熱量量，J材料的的厚度度，m材料的的傳熱熱面積積傳熱時時間，，h材料兩兩側(cè)的的溫度度差，，K任務(wù)2.3材料與與熱有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)2.3.3材料的的熱變變形性性材料的的熱變變形性性，是是指材材料在在溫度度升高高或降降低時時體積積變化化的性性質(zhì)。。，材材料的的單向向線膨膨脹量量或線線收縮縮量計計算公公式為為線膨脹脹量或或線收收縮量量，mm或cm材料升升(降)溫前后后的溫溫度差差，K材料在在常溫溫下的的平均均線膨膨脹系系數(shù)，，1/K材料原原來的的長度度，mm或cm任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.1材料的的強度度材料的的強度度是指指材料料在外外力(荷載)作用下下，抵抵抗破破壞的的能力力。剪力壓力拉力材料所受的外力彎曲任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.1材料的的強度度材料的的強度度是指指材料料在外外力(荷載)作用下下，抵抵抗破破壞的的能力力?？辜魪姸瓤箟簭姸瓤估瓘姸炔牧系挚惯@些外力破壞的能力抗彎強度任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.1材料的的強度度材料的抗壓、抗拉、抗剪強度可按下式計算材料的的抗壓壓、抗抗拉、、抗剪剪強度度，MPa材料受受壓、、受拉拉、受受剪破破壞時時的荷荷載，，N材料的的受拉拉、受受壓、、受剪剪面積積，mm2任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.1材料的的強度度材料的抗彎強度(也稱抗折強度)與材料受力情況有關(guān)，試驗時將試件放在兩個支點上，若中間作用一集中荷載，對矩形截面試件，抗彎強度可按下式計算抗彎強強度，，MPa材料試試件受受彎時時的破破壞荷荷載，，N材料試試件兩兩支點點間的的距離離，mm材料試試件的的截面面寬度度、高高度，，mm強度是是材料料的主主要技技術(shù)性性能之之一，，不同同材料料的強強度，，可按按規(guī)定定的標標準試試驗方方法確確定。。材料料可根根據(jù)強強度值值大小小劃分分若干干等級級。任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.1材料的的強度度比強度是是按單位位提及及質(zhì)量量計算算的材材料強強度，，即材料的的強度度與其其表觀觀密度度之比比，這是是衡量量材料料輕質(zhì)高高強的一項項重要要指標標。比強度度越大大，則則其輕輕質(zhì)高高強的的性能能越_______？任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.2彈性與與塑性性彈性是指材料在外力作用下發(fā)生變形，當外力解除后，能完全恢復(fù)到變形前形狀的性質(zhì)，這種變形稱為彈性變形或可恢復(fù)變形。塑性是指材料在外力作用下發(fā)生變形，當外力解除后，不能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.2彈性與與塑性性圖2-4材料的的σ-ε變形曲曲線任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.3脆性與與韌性性是指材料受力達到一定程度時，突然發(fā)生破壞，且破壞時無明顯塑性變形的性質(zhì)。脆性材料在沖擊或動力荷載作用下，能吸收較大的能量產(chǎn)生一定的變形而不破壞的性質(zhì)。韌性任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.4硬度與與耐磨磨性硬度是指材材料表表面耐耐較硬硬物體體刻劃劃或壓壓入而而產(chǎn)生生塑性性變形形的能能力。。莫氏硬硬度用測得得的劃劃痕的的深度分十級級來表表示硬度（刻劃劃發(fā)））：滑石(talc)1（硬度度最小?。?，，石膏(gypsum)2，方解石石(calcite)3，螢石(fluorite)4，磷灰石石(apatite)5，正長石石(feldspar;orthoclase;periclase)6，石英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛玉(corundum)9，金剛石石(diamond)10。任務(wù)2.4材料的的力學(xué)學(xué)性質(zhì)質(zhì)2.4.4硬度與與耐磨磨性耐磨性性是指材材料表表面抵抵抗磨磨損的的能力力。材料的的磨耗耗率，，g/cm2材料磨磨損前前的質(zhì)質(zhì)量，，g材料磨磨損后后的質(zhì)質(zhì)量，，g材料試試件的的受磨磨面積積，cm2材料的的磨耗耗率G值越低低，表表明該該材料料的耐耐磨性性越好好。一一般硬硬度較較高的的材料料，耐耐磨性性也較較好。。工程程實際際中也也可通通過選選擇硬硬度合合適的的材料料來滿滿足對對耐磨磨性的的要求求。任務(wù)2.5材料的耐耐久性2.5.1材料的耐耐久性與與使用壽壽命材料的耐久性是泛指材料在使用條件下，受各種內(nèi)在或外來自然因素及有害介質(zhì)的作用，能長久地保持其使用性能的性質(zhì)。任務(wù)2.5材料的耐耐久性2.5.2材料的耐耐久性及及保證措措施用于建(構(gòu))筑物的材料，除要受到各種外力的作用之外，還經(jīng)常要受到環(huán)境中許多自然因素的破壞作用。生物作用機械作用化學(xué)作用物理作用影響材料料耐久性性的因素素任務(wù)2.5材料的耐耐久性2.5.2材料的耐耐久性及及保證措措施提高材料料耐久性性的措施施1提高材料本身對外界作用的抵抗能力(如提高密實度、改變孔隙構(gòu)造和改變成分等)。2選用其他材料對主體材料加以保護(如作保護層、刷涂料和作飾面等)。3設(shè)法減輕大氣或其他介質(zhì)對材料的破壞作用(如降低濕度、排除侵蝕性物質(zhì)等)習題三、單項項選擇題題1．當材料料的潤濕濕角()時，稱為為親水性性材料。。A．≥90°B．≤90°C．0°D．>90°2．顆粒材材料的密密度為，表觀密密度為，堆積密密度，一般情情況下存存在下列列關(guān)系()。A.B.C.3．含水率率為5％的砂220kg，將其干干燥后的的質(zhì)量是是()kg。A．209B．209.52C．210D．203習題三、單項項選擇題題5．通常，，材料的的軟化系系數(shù)為()時，可以以認為是是耐水性性材料。。A．>0.85B．<0.85C．≥0.85D．≤0.856．普通混混凝土標標準試件件經(jīng)28d標準養(yǎng)護護后測得得抗壓強強度為22.6MPa，同時又又測得同同批混