建筑材料的基本性質(zhì)非常好的第1頁/共97頁

材料的力學(xué)性質(zhì)

抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗彎（折）強(qiáng)度

彈性變形變形性塑性變形彈、塑性變形

抗沖擊性——韌性、脆性

表面性能——耐磨性、硬度

第2頁/共97頁本章內(nèi)容1.1

材料的物理性質(zhì)1.2

材料的力學(xué)性質(zhì)1.3

材料的耐久性第3頁/共97頁§1-1材料的基本物理性質(zhì)材料的體積構(gòu)成

體積是材料占有的空間尺寸。由于材料具有不同的物理狀態(tài)，因而表現(xiàn)出不同的體積。第4頁/共97頁第5頁/共97頁第6頁/共97頁圖1.1材料的體積示意圖1-固體物質(zhì)2-閉口孔隙3-開口孔隙4-顆粒間空隙1324ＶV閉V開Ｖ’Ｖ0Ｖ0’V空第7頁/共97頁第8頁/共97頁第9頁/共97頁第10頁/共97頁1.實(shí)際密度(俗稱比重)（一）、材料的實(shí)際密度、視密度、表觀密度和堆積密度(1)定義：實(shí)際密度是指多孔材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（與材料孔隙無關(guān)）

。(2)計(jì)算公式：(3)測(cè)定方法：磨細(xì)、烘干、稱量、排液體法測(cè)體積。（g/cm3）一、與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)第11頁/共97頁2.視密度(1)定義：指材料在不含開口空隙時(shí)，單位體積的質(zhì)量（與材料內(nèi)部孔隙有關(guān)）。(2)計(jì)算公式：(3)測(cè)定方法：排水法測(cè)體積。(g/cm3）石塊第12頁/共97頁3.表觀密度（俗稱“容重”）

(1)定義：指多孔材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量（與材料內(nèi)部孔隙有關(guān)）。(2)計(jì)算公式：(3)測(cè)定方法：規(guī)則材料,測(cè)量外形尺寸，計(jì)算體積;不規(guī)則材料表面封蠟，排水法測(cè)體積。(kg/m3）石塊第13頁/共97頁表觀體積是指包括內(nèi)部封閉孔隙在內(nèi)的體積。其封閉孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影響其總質(zhì)量或體積。因此，材料的表觀密度與其內(nèi)部構(gòu)成狀態(tài)及含水狀態(tài)有關(guān)。工程中砂石材料，直接用排水法測(cè)定其表觀體積第14頁/共97頁材料四種含水狀態(tài)第15頁/共97頁4.堆積密度（又稱松散容重）(1)定義：散粒狀或粉狀材料，在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。(2)計(jì)算公式：（kg/m3）(3)測(cè)定方法：視顆粒的大小用容積升來測(cè)定。例砂子用1L的容積升，石子用10L、20L、30L的容積升。容重筒法石子反映散粒堆積的緊密（壓實(shí)）程度及可能的堆放空間。第16頁/共97頁表1.1常用建筑材料的物理參數(shù)材料密度ρ(g/cm3)表觀密度（容重）ρ′(kg/m3)堆積密度ρ′0(kg/m3)石灰?guī)r2.601800~2600__花崗巖2.60~2.802500~2700__碎石(石灰?guī)r)2.60__1400~1700砂2.60__1450~1650粘土2.60__1600~1800普通粘土磚2.50~2.801600~1800__第17頁/共97頁材料密度ρ(g/cm3)體積密度（容重）ρ′(kg/m3)堆積密度ρ′0(kg/m3)粘土空心磚2.501000~1400__水泥

3.10__1200~1300普通混凝土

__2100~2600__木材1.55400~800__鋼材7.857850__泡沫塑料__20~50__第18頁/共97頁第19頁/共97頁密度類別

符號(hào)

表達(dá)式體積狀態(tài)實(shí)際密度

ρ

ρ=m/v①絕干狀態(tài)②絕對(duì)密實(shí)視密度

ρˊρˊ=m/vˊ①絕干狀態(tài)②含閉口孔隙、不含開口孔隙表觀密度

ρ0

ρ0=m/v0①自然狀態(tài)②含閉口、開口孔隙堆積密度

ρ0ˊρ0ˊ=m/v0ˊ①自然堆積狀態(tài)②含閉口、開口孔隙③含顆粒間的空隙第20頁/共97頁第21頁/共97頁二、密實(shí)度與孔隙率，填充率與空隙率孔隙的特征（1）按孔隙尺寸大小，可把孔隙分為粗大孔和細(xì)小孔（2）按孔隙與外界之間是否連通，把孔隙分為開口孔、封閉孔?？紫秾?duì)材料的影響：（1）孔隙的多少（孔隙率）（2）孔隙的特征第22頁/共97頁(1)密實(shí)度

密實(shí)度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度，也就是固體物質(zhì)的體積占總體積的比例。密實(shí)度反映材料的致密程度。計(jì)算式為：1.材料的密實(shí)度與孔隙率——單一材料VV0第23頁/共97頁(2)孔隙率

孔隙率是指材料中的孔隙體積占材料自然狀態(tài)下總體積的百分率。計(jì)算式為：孔隙率與密實(shí)度的關(guān)系為：第24頁/共97頁(1)填充率

填充率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi),被顆粒所填充的程度。其計(jì)算式為：2.空隙率與填充率——散粒狀材料第25頁/共97頁(2)空隙率

空隙率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi)，顆粒之間的空隙體積所占的比例。計(jì)算式為：空隙率與填充率的關(guān)系為：第26頁/共97頁1.1建筑材料的物理性質(zhì)答案：C（二）材料的孔隙率與空隙率

例：一種材料孔隙率增大時(shí)，以下性質(zhì)①密度、②表觀密度、③吸水率、④強(qiáng)度、⑤抗凍性，其中哪些一定下降？

A①②；

B①③；

C②④；

D②③。第27頁/共97頁1.某材料自然狀態(tài)下體積為1m3，孔隙率為33%，干燥質(zhì)量為1600kg，求該材料的實(shí)際密度？2.已知材料實(shí)際密度為3.0g/cm3，表觀密度為2650kg/m3，求孔隙率。3.某砂，視密度為2.60g/cm3，堆積密度為1600kg/m3，求填充率、空隙率。第28頁/共97頁（一）.材料的親水性與憎水性1.親水性：材料在空氣中與水接觸時(shí)，表面能被潤濕的性質(zhì)憎水性：材料在空氣中與水接觸時(shí)，表面不能被潤濕的性質(zhì)2.指標(biāo)——潤濕角：在材料、水和空氣的三向交叉點(diǎn)處沿水滴表面做切線，此切線與材料和水接觸面的夾角θ

，稱為潤濕角。親水性材料：潤濕角θ≤90°（表現(xiàn)為親水性）水分子間內(nèi)聚力＜水分子與材料分子間吸引力憎水性材料：潤濕角θ＞90°（表現(xiàn)為憎水性）水分子間內(nèi)聚力＞水分子與材料分子間吸引力二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)第29頁/共97頁親水性：θ≤90°,如木材、磚、混凝土、石、磚瓦、陶器、等。憎水性：90°<θ<180°，如瀝青、石蠟、塑料等。憎水性材料具有較好的防水性和防潮性，常用作防水材料，也可用于親水性材料的表面處理，以減少吸水率，提高抗?jié)B性。親水性憎水性潤濕角潤濕角第30頁/共97頁材料的含水狀態(tài)第31頁/共97頁（二）材料的吸水性與吸濕性

1、吸水性：

1）概念：材料在水中能吸收水的性質(zhì)。

2）指標(biāo)：吸水率為材料浸水后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)吸入水的質(zhì)量（或體積）占材料干燥質(zhì)量（或干燥時(shí)體積）的百分比。質(zhì)量吸水率：材料吸水飽和狀態(tài),所吸水分質(zhì)量占干質(zhì)量的百分率體積吸水率：材料吸水飽和狀態(tài),所吸收水分體積占干體積百分率材料吸水飽和第32頁/共97頁1）一般材料的孔隙率越大，吸水性越強(qiáng)。開口而連通的細(xì)小的孔隙越多，吸水性越強(qiáng)；閉口孔隙，水分不易進(jìn)入；開口的粗大孔隙，水分容易進(jìn)入，但不能存留，故吸水性較小，故材料的體積吸水率常小于孔隙率，這類材料常用質(zhì)量吸水率表示它的吸水性。如木材2）一般情況下都有質(zhì)量吸水率來表示材料的吸水性，但是輕質(zhì)、吸水率強(qiáng)的材料其質(zhì)量吸水率常大于100%,而采用體積吸水率表示。如軟木、海棉等質(zhì)量吸水率與體積吸水率的關(guān)系為第33頁/共97頁花崗巖0.5％～0.7％混凝土2％～3％粘土磚8％～20％木材、海綿大于100％各種材料的質(zhì)量吸水率如下：第34頁/共97頁3）影響材料吸水性的因素材料的親、憎水性材料的孔隙率材料的孔隙特征4）吸水性大小對(duì)材料性能的影響第35頁/共97頁某絕對(duì)干燥的質(zhì)量為2600g的標(biāo)準(zhǔn)尺寸燒結(jié)普通磚，吸水飽和后的質(zhì)量為2900g，求W質(zhì)、W體第36頁/共97頁思考：質(zhì)量吸水率和體積吸水率可以大于100%嗎？材料的孔隙率越大，吸水率越大，對(duì)嗎？

材料的吸水性不僅與材料的親水性或憎水性有關(guān)，而且與孔隙率的大小和孔隙特征有關(guān)。對(duì)于孔特征相近的材料，一般孔隙率越大，吸水性也越強(qiáng)。具有粗大孔隙的材料，雖然水分容易滲入，但僅能潤濕孔壁表面而不易在孔內(nèi)存留，因而吸水率不高；密實(shí)材料以及僅有封閉孔隙的材料是不吸水的，開口細(xì)微連通且孔隙率大，吸水性強(qiáng)。第37頁/共97頁·2.吸濕性：1)概念:材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)2)指標(biāo)

含水率：自然狀態(tài)，材料所含水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分比。

材料的含水率隨溫度和空氣濕度的變化而變化。當(dāng)材料中的濕度與空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)的含水率稱為平衡含水率。第38頁/共97頁3）影響材料吸濕性的因素：(1)與吸水性相同。材料的親、憎水性材料的孔隙率材料的孔隙特征(2)周圍環(huán)境條件的影響，空氣的濕度大、溫度低時(shí)，材料的吸濕性大，反之則小。4)材料吸水與吸濕后對(duì)其性質(zhì)的影響：會(huì)產(chǎn)生不利的影響，如材料吸水或吸濕后，使其質(zhì)量增加，體積膨脹，導(dǎo)熱性增大，強(qiáng)度和耐久性下降。第39頁/共97頁有一塊磚重2625g，其含水率為5%，該濕磚所含水量為多少？解：第40頁/共97頁（二）材料的吸水性與吸濕性

1、吸水性：

1）概念：材料在水中能吸收水的性質(zhì)。

2）指標(biāo)：吸水率為材料浸水后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)吸入水的質(zhì)量（或體積）占材料干燥質(zhì)量（或干燥時(shí)體積）的百分比。質(zhì)量吸水率：材料吸水飽和狀態(tài),所吸水分質(zhì)量占干質(zhì)量的百分率體積吸水率：材料吸水飽和狀態(tài),所吸收水分體積占干體積百分率材料吸水飽和第41頁/共97頁·2.吸濕性：1)概念:材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)2)指標(biāo)

含水率：自然狀態(tài)，材料所含水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分比。

材料的含水率隨溫度和空氣濕度的變化而變化。當(dāng)材料中的濕度與空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)的含水率稱為平衡含水率。第42頁/共97頁練習(xí)：1.已知材料實(shí)際密度為4.2g/cm3，表觀密度為2500kg/m3，求孔隙率。2.某砂，視密度為2.95g/cm3，堆積密度為1300kg/m3，求填充率、空隙率。3.某絕對(duì)干燥的質(zhì)量為2600g的標(biāo)準(zhǔn)尺寸燒結(jié)普通磚，吸水飽和后的質(zhì)量為2900g，求W質(zhì)、W體4.某一混凝土的配合比中，需要干砂1000kg，已知工地現(xiàn)有砂子的含水率為5%，試計(jì)算現(xiàn)有濕砂的用量是多少？第43頁/共97頁（三）耐水性1．耐水性：材料長期在飽和水作用下不破壞、其強(qiáng)度不顯著降低的性質(zhì)。即材料抵抗水破壞的能力。材料的耐水性主要指強(qiáng)度的變化2．

指標(biāo)：軟化系數(shù)

3．影響材料耐水性的因素其組成成分在水中的溶解度和材料內(nèi)部開口孔隙率的大小

K軟——軟化系數(shù)f飽——材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度F干——材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度K的大小，說明材料吸水飽和后強(qiáng)度下降的程度。

K在0～1之間，越大表示材料的耐水性越好。K越小，表明材料吸水飽和后強(qiáng)度下降得越大，材料耐水性越差。一般規(guī)定K>0.85為耐水材料

第44頁/共97頁（四）抗?jié)B性1．抗?jié)B性：材料在水、油等液體壓力作用下抵抗?jié)B透的性質(zhì)。（不透水性）2．指標(biāo)：抗?jié)B等級(jí)Pn混凝土、砂漿等的抗?jié)B性用抗?jié)B等級(jí)來表示。如P6、P8、P10、P12等，P越大，抗?jié)B性越好。第45頁/共97頁P(yáng)表示：抗?jié)B等級(jí)n表示：材料所能抵抗的最大滲水壓力為0.1nMPaPn表示：按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，材料所能抵抗的最大滲水壓力為0.1nMPa

例如：某防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)為P6，表示該混凝土試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后，按照規(guī)定的試驗(yàn)方法混凝土試件所能抵抗的最大滲水壓力為0.6MPa。第46頁/共97頁3．影響材料抗?jié)B性的因素

1）材料本身的親水或憎水性能

2）材料的孔隙率

3）材料的孔隙特征孔隙率很小而且是封閉孔隙的材料具有較高的抗?jié)B性。第47頁/共97頁材料的抗?jié)B性可用滲透系數(shù)表示:一定時(shí)間內(nèi)，在一定水壓作用下，單位厚度的材料，單位截面積上的透水量。K越小的材料表示其抗?jié)B性越好。AQHｔdK——滲透系數(shù)，cm/h；W——透水量，cm3；d——試件厚度，cm；A——透水面積，cm2；

t——透水時(shí)間，h；H——水頭高度，cm。圖1.3滲透圖補(bǔ)充了解（不做重點(diǎn)）第48頁/共97頁（五）抗凍性

1．抗凍性：材料長期在吸水飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍融循環(huán)作用(凍結(jié)和融化作用)不破壞，也不嚴(yán)重降低其強(qiáng)度的性質(zhì)。（即材料抵抗凍害的能力）2．指標(biāo)：抗凍等級(jí)Fn

常用的兩個(gè)參數(shù)是：質(zhì)量損失率(不超過5%)，強(qiáng)度損失率(不超過25％)。n表示材料所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)為n次。Fn表示按標(biāo)準(zhǔn)方法將材料試件進(jìn)行凍融循環(huán)，同時(shí)滿足質(zhì)量損失不超過5%，抗壓強(qiáng)度降低不超過25%時(shí)，材料所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)為n次。n的數(shù)值越大，說明抗凍性能愈好。第49頁/共97頁材料抗凍等級(jí)的選擇，是根據(jù)結(jié)構(gòu)物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的。燒結(jié)普通磚、陶瓷面磚、輕混凝土等墻體材料，一般要求其抗凍標(biāo)號(hào)為F15或F25；用于橋梁和道路的混凝土應(yīng)為F50、F100或F200。水工混凝土要求高達(dá)F500。第50頁/共97頁材料受凍融破壞主要原因：其孔隙中的水結(jié)冰所致。水結(jié)冰時(shí)體積增大約9％，若材料孔隙中充滿水，則結(jié)冰膨脹對(duì)孔壁產(chǎn)生很大應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，孔壁將產(chǎn)生局部開裂。隨著凍融次數(shù)的增多，材料破壞加重。所以材料的抗凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。如果孔隙不充滿水，即遠(yuǎn)末達(dá)飽和，具有足夠的自由空間，則即使受凍也不致產(chǎn)生很大凍脹應(yīng)力。第51頁/共97頁3.凍融循環(huán)破壞的原因：主因：材料空隙中的水結(jié)成冰，體積膨脹9%。次因：材料內(nèi)外溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。4．影響材料抗凍性的因素

1）材料本身的強(qiáng)度大小，密實(shí)度

2）材料的孔隙率、孔隙特征

3）材料的充水程度（耐水性和吸水飽和度）4）外界環(huán)境條件第52頁/共97頁極細(xì)的孔隙，雖可充滿水，但因孔壁對(duì)水的吸附力極大，吸附在孔壁上的水其冰點(diǎn)很低，它在—般負(fù)溫下不會(huì)結(jié)冰。粗大孔隙一般水分不會(huì)充滿其中，對(duì)冰脹破壞可起緩沖作用。閉口孔隙水分不能滲入。而毛細(xì)管孔隙既易充滿水分，又能結(jié)冰,故其對(duì)材料的冰凍破壞作用影響最大。材料的變形能力大、強(qiáng)度高、軟化系數(shù)大時(shí)，其抗凍性較高另外，從外界條件來看，材料受凍融破壞的程度，與凍融溫度、結(jié)冰速度、凍融頻繁程度等因素有關(guān)。環(huán)境溫度愈低、降溫愈快、凍融愈頻繁、則材料受凍破壞愈嚴(yán)重。材料的凍融破壞作用是從外表面開始產(chǎn)生剝落，逐漸向內(nèi)部深入發(fā)展?？箖鲂粤己玫牟牧?，對(duì)于抵抗大氣溫度變化、干濕交替等風(fēng)化作用的能力較強(qiáng)，所以抗凍性常作為考查材料耐久性的一項(xiàng)指標(biāo)。在設(shè)計(jì)寒冷地區(qū)及寒冷環(huán)境(如冷庫)的建筑物時(shí)，必須要考慮材料的抗凍性。處于溫暖地區(qū)的建筑物，雖無冰凍作用，但為抵抗大氣的風(fēng)化作用，確保建筑物的耐久性，也常對(duì)材料提出—定的抗凍性要求。第53頁/共97頁思考：從材料的孔隙特征來看，如何提高材料的抗凍性？應(yīng)增加閉口孔隙，減少開口孔隙。第54頁/共97頁第55頁/共97頁第56頁/共97頁凍融破壞的大壩壩面使用20年的高速公路橋梁第57頁/共97頁第58頁/共97頁第59頁/共97頁在寒冷地區(qū)和環(huán)境中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選用，必須考慮材料的抗凍性能，如嚴(yán)寒地區(qū)海港工的水位升降部位的混凝上必須考慮其抗凍性。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國北方地區(qū)一些海港碼頭潮漲潮落部位的混凝土，每年要經(jīng)受數(shù)十次凍融循環(huán)。對(duì)于水工建筑或經(jīng)常處于水位變化的結(jié)構(gòu)，尤其是冬季氣溫達(dá)到–10℃以下的地區(qū)，一定要對(duì)材料進(jìn)行抗凍性檢驗(yàn)。第60頁/共97頁思考：

是否可以在-30℃的溫度凍結(jié)，然后

再在100℃水中融化來測(cè)材料的抗凍等

級(jí)？請(qǐng)說明理由。因?yàn)閮鋈谄茐牡闹饕蚴遣牧厦?xì)孔隙中的水結(jié)成冰，體積膨脹9%（對(duì)孔壁產(chǎn)生100MPa的壓力）；次因是材料內(nèi)外溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也有破壞作用。-30℃~100℃造成的溫差太大，使溫度應(yīng)力成為材料破壞的主要原因，主次因顛倒，所測(cè)得的最大抗凍等級(jí)次數(shù)不準(zhǔn)確。第61頁/共97頁三、材料與熱有關(guān)性質(zhì)

（一）導(dǎo)熱性1、定義：熱量由材料的一面?zhèn)髦亮硪幻娴男再|(zhì)稱為導(dǎo)熱性。

2.指標(biāo)：導(dǎo)熱系數(shù)（λ）表示。

At2t1Q第62頁/共97頁（1）導(dǎo)熱系數(shù)表達(dá)式：（了解，不做重點(diǎn)）λ－導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.K）；Q－傳導(dǎo)的熱量（J）A－熱傳導(dǎo)面積（m2）；d－材料的厚度（m）t－熱傳導(dǎo)時(shí)間（s）；(T2-T1)－材料兩側(cè)溫差（K）（2）物理意義——指單位厚度的材料，當(dāng)兩側(cè)溫度差為1K時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量。

λ

單位：W/m.kAt2t1Q第63頁/共97頁各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/(m·K)差別很大：靜態(tài)空氣0.023木0.17～0.35石膏制品0.20～0.28

泡沫塑料0.035水0.58冰2.33

粘土磚0.64、大理石3.5普通混凝土28、鋼材58銀429、通常氣體的導(dǎo)熱系數(shù)<液體的導(dǎo)熱系數(shù)<固體的導(dǎo)熱系數(shù)一般我們將λ≤0.25的材料稱為絕熱材料。材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，表示其絕熱性能越好，保溫隔熱性能愈好。

第64頁/共97頁（3）影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有：①材料的組成（λ越大，導(dǎo)熱性越好）②環(huán)境溫、濕度③材料的構(gòu)造：孔隙率及孔隙特征（孔隙率越小，導(dǎo)熱性越好）工程中對(duì)保溫材料特別注意防潮防凍？因?yàn)椴牧系膶?dǎo)熱系數(shù)越小導(dǎo)熱性越差，保溫隔熱效果越好，反之。保溫材料中的大量毛細(xì)孔隙中含靜態(tài)空氣（導(dǎo)熱系數(shù)為0.023W/m.k），一旦受潮，水（導(dǎo)熱系數(shù)為0.58W/m.k）的導(dǎo)熱系數(shù)為空氣的25倍，所以材料受潮后其導(dǎo)熱系數(shù)將明顯地增加，嚴(yán)重影響材料的保溫效果。如果再受凍（冰的導(dǎo)熱系數(shù)為2.33W/m.k），則導(dǎo)熱系數(shù)更大。因此在工程中對(duì)保溫材料應(yīng)特別注意防潮。第65頁/共97頁思考某工程頂層欲加保溫層，以下兩圖為兩種材料的剖面，請(qǐng)問選擇何種材料？

AB保溫層的目的是較少外界溫度變化對(duì)住戶的影響，材料保溫性能的主要描述指標(biāo)為導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量，其中導(dǎo)熱系數(shù)越小越好。觀察兩種材料的剖面，可見A材料為多孔結(jié)構(gòu)，B材料為密實(shí)結(jié)構(gòu)，多孔材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小，適于作保溫層材料。第66頁/共97頁工程應(yīng)用：

①冬季材料保持熱量不傳遞出去（保溫）；夏季材料阻礙熱量傳入室內(nèi)（隔熱）②幾種特殊材料的導(dǎo)熱系數(shù)：靜止空氣（0.023）、水（0.58）、冰（2.33）請(qǐng)分析：材料受潮時(shí)為什么其保溫隔熱性能會(huì)降低？保溫材料在施工和使用過程中為什么需要防潮防水？第67頁/共97頁（二）、熱容量1熱容量—指材料加熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。熱容量等于材料的比熱（c）與質(zhì)量（m）的乘積。物理意義為：單位質(zhì)量的材料溫度上升1K須吸收的熱量或溫度降低1K時(shí)所放出的熱量。C——材料的比熱，J/（g.K）比熱（熱容量系數(shù)）Q——材料吸收或放出的熱量，J（也是熱容量）M——材料的質(zhì)量，g；T2-T1——材料受熱或冷卻前后的溫差，K。

第68頁/共97頁水的比熱ｃ＝4.2

kJ/(kg·K)砂石比熱ｃ＝0.92

kJ/(kg·K)當(dāng)烈日當(dāng)空時(shí)，水還是保持像早上那時(shí)候的水溫，因?yàn)樗郎匦枰罅繜崃?，到了晚上，水還是熱的，因?yàn)獒尫艧崃柯?。所以水有調(diào)節(jié)氣溫的作用，使得溫差不至于太大。內(nèi)陸溫差大，沿海地區(qū)溫差小。比熱大的材料，能在熱變動(dòng)或采暖設(shè)備供熱不均勻，空調(diào)工作不均衡時(shí)，緩和室內(nèi)的溫度變動(dòng)。比熱容的大小直接影響建筑內(nèi)部空間的溫度變化率。設(shè)計(jì)過程中選用導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較大的材料，有利于保持建筑物室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性。第69頁/共97頁總結(jié)：1）導(dǎo)熱系數(shù)表示熱量通過材料傳遞的速度；2）熱容量或比熱表示材料內(nèi)部存儲(chǔ)熱量的能力；3）對(duì)于建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)所用材料，設(shè)計(jì)應(yīng)選擇導(dǎo)熱系數(shù)較小而熱容量較大的材料，來達(dá)到冬季保溫、夏季隔熱的目的。第70頁/共97頁（三）耐熱性

1．受熱變形：材料的尺寸隨溫度變化的性質(zhì)

2．受熱變質(zhì)（四）材料的耐燃性（按耐火要求規(guī)定）

1．非燃燒材料：鋼鐵磚石頭

2．難燃燒材料：水泥石膏板3.燃燒材料：木塑料竹泡沫第71頁/共97頁

四．聲學(xué)性質(zhì)(不做重點(diǎn))

（一）吸聲性

1．吸聲性：材料吸收聲波的能力。

2．吸聲系數(shù)平均吸聲系數(shù)>0.2為吸聲材料（二）隔聲性1．隔聲性：材料阻止聲波透過的能力。

2．透射系數(shù)第72頁/共97頁

吸聲材料——是指多細(xì)孔、柔軟的材料，當(dāng)聲音透過多孔時(shí)，在吸聲材料中多次反射，而聲能衰減，達(dá)到吸聲的功能；隔聲材料——指在聲音傳播的過程中，能夠阻擋聲音穿透，達(dá)到阻止噪聲傳播的目的。第73頁/共97頁

吸聲材料隔聲材料第74頁/共97頁吸聲材料——多孔吸聲材料多孔吸聲材料是目前應(yīng)用最廣泛的材料,主要有有機(jī)纖維材料,無機(jī)纖維材料,泡沫材料和吸聲建筑材料四大類。第75頁/共97頁吸聲材料——共振吸聲材料第76頁/共97頁隔聲材料——隔音板隔音指板軟質(zhì)纖維或PMMA料或聚碳酸脂板做成的板材；它具有耐老化，耐高溫，透明，重量輕，易安裝等特點(diǎn)。第77頁/共97頁隔聲材料——隔音玻璃隔音玻璃制作工藝成熟，質(zhì)量穩(wěn)定，易維護(hù)清洗，保溫性、透光性、節(jié)能性都較好。按其結(jié)構(gòu)不同一般可分為：中空玻璃、真空玻璃、夾層玻璃。第78頁/共97頁吸聲材料隔聲材料的給合使用吸聲材料隔聲材料的合理給合，發(fā)揮了兩種材料材質(zhì)機(jī)理上的各自優(yōu)勢(shì)，從而提高降噪效果，例如：復(fù)合隔聲墻板——往往在墻板中間填入部分吸聲材料，它既減弱了聲音在二板間的反復(fù)反射，又提高了復(fù)合墻全為整體結(jié)構(gòu)的隔聲量。第79頁/共97頁吸聲與隔聲材料給合使用的案例高鐵武漢火車站第80頁/共97頁吸聲與隔聲材料的應(yīng)用范圍1、室內(nèi)墻面及天花板的飾面、地面；2、演播室、錄音室、音響設(shè)備測(cè)試室；3、播音、音響設(shè)備的表面；4、影劇院、會(huì)議室、室內(nèi)體育館、音樂大廳健身房；5、隔音門、隔音墻等屏障式隔墻式夾層；6、圖書館、閱覽室、展覽館、教室、幼兒園、鋼琴室；7、保溫、隔熱設(shè)施；8、歌舞廳、KTV包房、酒店、生產(chǎn)車間、辦公室；9、汽車、船舶等交通工具的吸音隔音，其它需要隔音吸音的場(chǎng)所。第81頁/共97頁§1-3

材料的力學(xué)性質(zhì)

材料在外力(荷載)作用下抵抗破壞的能力。

當(dāng)材料承受外力作用時(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生應(yīng)力。隨著外力逐漸增加，應(yīng)力也相應(yīng)增大。直至材料內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間的作用力不能再抵抗這種應(yīng)力時(shí)，材料即破壞，此時(shí)的極限應(yīng)力值就是材料的強(qiáng)度。強(qiáng)度根據(jù)所受的外力形式的不同，材料強(qiáng)度有抗拉、抗壓、抗剪和抗彎(抗折)強(qiáng)度等(圖1.4)。一、強(qiáng)度材料在外力作用下抵抗破壞的能力和產(chǎn)生變形的性質(zhì)。材料的力學(xué)性質(zhì)包括：強(qiáng)度、彈性、塑性、沖擊韌性、脆性

第82頁/共97頁圖1.4材料受力示意圖

(a)拉力；(b)壓力；(c)剪切；(d)彎曲材料的強(qiáng)度大小可根據(jù)強(qiáng)度值大小，劃分為若干標(biāo)號(hào)或強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度的單位是：N/mm2或MPa。第83頁/共97頁受壓構(gòu)件（柱）往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。第84