[教育]園林建筑材料的基本性質(zhì)ppt

1、第一章 園林建筑材料的基本性質(zhì),,導(dǎo)言,材料性質(zhì):基本物理性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)與水有關(guān)的性質(zhì)耐久性熱工性質(zhì)裝飾性能(生態(tài)性能),§1 材料的基本物理性質(zhì),材料的基本物理性質(zhì)是表示材料物理狀態(tài)特點(diǎn)的性質(zhì).孔隙：材料內(nèi)部常含有兩大類型的孔隙：自身封閉的孔隙；與外界連通的（開(kāi)口）孔隙。如果是堆積在容器中的散粒材料，顆粒之間還存在著空隙。,一、密度,概念：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的的質(zhì)量，又稱比重。,ρ=,v,,

2、ρ---材料的密度(g/cm3)m---材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g)V----材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積(cm3),m,二、表觀密度,概念:是材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，又稱容量.,ρo=,m,vo,,m---材料的質(zhì)量(g或kg)V0----材料在自然狀態(tài)下的體積(cm3或 m3 ),注意：1. Vo =V+V孔 2. 表觀密度須注明含水狀態(tài),三、堆積密度,概念:是指粉狀材料或粒狀

3、材料在堆積狀態(tài)下,單位體積的質(zhì)量.,Ρ’o =,m,V’o,,m---材料的質(zhì)量(kg/m3)V’0----材料的堆積體積(m3),四、密實(shí)度,是指材料體積內(nèi)固體物質(zhì)充實(shí)的程度.,D=,V,Vo,,×100%,D=,ρo,ρ,,×100%,五、孔隙率,概念: 是材料中孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比.,P=,Vo－ V,vo,,（,）,×100%,=,（1－,）,ρo,ρ,,×100%,孔

4、隙類型：,連通、封閉,六、空隙率,概念:是指散粒材料在堆積狀態(tài)下,其顆粒之間的空隙體積與堆積體積的百分比.,P=,V’o － Vo,V’o,,（,）,×100%,V’0：顆粒之間的空隙體積,,常用材料的密度、表觀密度、堆積密度及孔隙率,§2 材料的力學(xué)性質(zhì),強(qiáng)度彈性塑性脆性韌性硬度耐磨性,一、材料的強(qiáng)度,1 概念材料在力(荷載)作用下抵抗破壞的能力為強(qiáng)度.2 類型:抗拉抗壓抗剪抗彎(折),一

5、、材料的強(qiáng)度,,一、材料的強(qiáng)度,3.公式1）抗拉強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度公式 R=P/F （Mpa） R ----材料的極限強(qiáng)度 （ Mpa ） P ----受彎時(shí)的破壞荷載 （N） F ----試件受力的截面面積 （mm2）,一、材料的強(qiáng)度,2）抗彎強(qiáng)度公式 Rw=3PL/2bh2 （Mpa）

6、 Rw-----抗彎極限強(qiáng)度（Mpa） P-----彎曲破壞時(shí)的最大荷載 （N） L-----兩支點(diǎn)間的距離 （mm） b、h--- 材料截面的寬度、高度（mm）,常用材料的強(qiáng)度（MPa）,二、彈性和塑性,1.彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，能夠完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)。這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（或瞬時(shí)變形）2.塑性：材料在外力作

7、用下產(chǎn)生變形，如果外力取消后，仍能保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形（或永久變形）。,三、脆性和韌性,1.脆性：材料在外力作用下，無(wú)明顯塑性變形而發(fā)生突然破壞的性質(zhì)。 例如：混凝土、玻璃、石料等，可用作承壓構(gòu)件。,三、脆性和韌性,2.韌性：材料在沖擊荷載作用下，能吸收大量能量，產(chǎn)生一定變形而不破壞的性質(zhì)。例如：低碳鋼、低合金鋼、鋼筋混凝土等。用作承受沖擊和震動(dòng)荷載的構(gòu)件（沖擊韌性）,四、

8、硬度與耐磨性,硬度：材料抵抗其他物體壓入或刻劃的能力稱為硬度。 測(cè)量方法：刻劃法、壓入法耐磨性：是材料表面抵抗磨損的能力.,§3 材料與水有關(guān)的性質(zhì),親水性與憎水性吸水性與吸濕性耐水性抗?jié)B性抗凍性,一、親水性與憎水性,1、潤(rùn)濕角：在材料、水和空氣三相的交點(diǎn)處，沿水滴表面所引起的切線與材料表面形成的夾角。是親水材料與憎水材料的判斷指標(biāo)。,一、親水性與憎水性,,,,,,a、親水性材料 ? ? 90 &#

9、186; 親水性 ? = 0 º 完全潤(rùn)濕,b、憎水性材料 ? > 90 º 憎水性 ? =180º 完全不潤(rùn)濕,,,?,?,一、親水性與憎水性,2、大多數(shù)建筑材料都屬于親水性材料，表面均能被潤(rùn)濕，其含水情況可分為四種基本狀態(tài)1）干燥狀態(tài)——不含水或含水極微；2）氣干狀態(tài)——所含水與大氣濕度相平衡；3）飽和面干狀態(tài)——表面干燥，而孔隙中水達(dá)到飽和4）濕潤(rùn)狀態(tài)——

10、孔隙中含水飽和，且表面附有一層水膜,二、吸水性與吸濕性,1、吸水性：材料在水中吸收水的性質(zhì)。 m——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g) m1——材料在吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量(g),W=,m1－m,m,,×100%,質(zhì)量吸水率,二、吸水性與吸濕性,體積吸水率：與質(zhì)量吸水率的關(guān)系：,,,二 、吸水性與吸濕性,2、吸濕性：材料在空氣中吸收水的性質(zhì)。 m含

11、——材料含水時(shí)的質(zhì)量(g) m——材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g),W含=,m含－m,m,,×100%,含水率,三、耐水性,材料長(zhǎng)期處于水的作用下不破壞，其強(qiáng)度 也不嚴(yán)重降低的性質(zhì)。,軟化系數(shù) KR=,材料在干狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度,,=,fb,fg,,軟化系數(shù) KR≥0.80 的材料，認(rèn)為是耐水的材料。,材料在水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度,四、抗?jié)B性,材料抵抗壓力水滲透的性

12、質(zhì)。,混凝土、砂漿的抗?jié)B性用抗?jié)B等級(jí)表示。 例如：W4、W6、W8分別表示材料能承受 0.4、0.6、0.8MPa的水壓而不透水。 抗?jié)B等級(jí)越高抗?jié)B性越好。對(duì)地下建筑、水工建筑物、壓力管等，要求材料具有一定的抗?jié)B性。,五、抗凍性,材料在水飽和狀態(tài)下抵抗多次凍融循環(huán)而不破壞，同時(shí)強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。,抗凍等級(jí)----指材料當(dāng)質(zhì)量損失小于5%，強(qiáng)度損失小于25

13、時(shí)所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)。例如：抗凍等級(jí)用FN表示，N表示最大凍融循環(huán)次數(shù)，如：F25、F50，分別表示此材料可承受、25次、50次的凍融循環(huán),,,柱開(kāi)脹,§4 材料的耐久性,1 概念：材料在使用過(guò)程中，能長(zhǎng)期抵抗各種環(huán)境因素作用而不破壞，且能保持原有性質(zhì)的性能。耐久性是一個(gè)綜合性質(zhì)： 抗凍性、抗?jié)B性、抗化學(xué)侵蝕性、抗碳化性能等等不同材料所處的工作環(huán)境不同，耐久性包含的內(nèi)容不同。,§5 材料的熱工性質(zhì),一

14、、導(dǎo)熱性：材料兩側(cè)有溫差時(shí)熱量由高溫側(cè)向低溫側(cè)傳遞的能力。指標(biāo)：導(dǎo)熱系數(shù) λ導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料的保溫隔熱性能越好。,§5 材料的熱工性質(zhì),二、熱容量：是比熱容與材料質(zhì)量之積。表示材料溫度升高1K 所需的熱量或降低1K所放出的熱量。 熱容量高的材料，能對(duì)室內(nèi)溫度起調(diào)節(jié)作用。,§6 材料的裝飾性能,一、基本要求色彩、光澤、表面組織及形狀尺寸、質(zhì)感二、選用原則環(huán)境部位使用要求,,,§7 材料的

15、組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,1、材料的組成：化學(xué)組成、礦物組成、相組成1）化學(xué)組成： 無(wú)機(jī)非金屬建筑材料的化學(xué)組成以各種氧化物含量來(lái)表示。金屬材料以元素含量來(lái)表示。 化學(xué)組成決定著材料的化學(xué)性質(zhì)，影響其物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。,§7 材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,2) 礦物組成 材料中的元素和化合物以特定的礦物形式存在并決定著材料的許多重要性質(zhì)。 礦物組成是無(wú)機(jī)非金屬材料中化合物存在的基本形式。3) 相組成