CDP--1基本性质N.ppt

土木工程的功能 要求的材料性能 承受荷载 长期可靠性 防水、隔热 隔声、防火 采光、绝缘 不污染环境 强度、刚度 耐久性 物理性能 安全性 材料的组成 化学组成 化学组成是指材料的化学元素及化合物的种类与数量。 矿物组成 通常将无机非金属材料中具有特定的晶体结构、特定的物理力学性能的组织结构称为矿物。 矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。 相组成 材料中结构相近、性质相同的均匀部分称为相。 复合材料的性质与其构成材料的相组成和界面特性有密切关系。 所谓界面是指多相材料中相与相之间的分界面。 材料的结构与构造 宏观结构 密实结构、微孔结构、多孔结构 纤维结构、层状结构、散粒结构 堆积结构 亚微观结构（细观结构）： （10-3～10-9m ） 显微结构 纳米结构 微观结构 晶体 非晶体 本章内容 材料的基本物理性质 （二）密实度与孔隙率 孔隙率 （二）密实度与孔隙率 密实度 （三）填充率与空隙率 空隙率 （三）填充率与空隙率 填充率 （一）材料的亲水性与憎水性 （四）材料的耐水性 定义：材料在长期水作用下，其强度也不显著降低的性质，称为耐水性。其衡量指标为： （五）材料的抗渗性 定义：材料抵抗压力水渗透的性质。 （六）材料的抗冻性 定义：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。 三、材料的热工性质 热传导性与导热系数 比热容与热容 线膨胀系数 最高使用温度 强度与比强度 弹性与塑性 脆性与韧性 硬度与耐磨性 1、强度与比强度 强度—材料抵抗荷载作用下的变形，保持原有形状(不发生形变)或抵抗破坏的性能量度 根据荷载种类与作用方向，强度有： 抗压强度 抗拉强度 抗弯强度 抗剪强度 工程设计所涉及的材料强度。 强度等级—土木工程材料常根据其极限强度值的大小，人为划分的若干“强度等级” 比强度—材料强度与材料的表观密度之比 2、弹性与塑性 刚度与弹性模量 刚度: 材料抵抗变形能力的量度 弹性模量：应力与应变之比—?-?曲线上的斜率 刚度用弹性模量来测量 例如: 对拉伸构件 3. 脆性和韧性(Brittleness and Ductility) 脆性 材料在外力作用下，不发生明显的变形而突然破坏的一种性能，称为脆性； 特点：其应力—应变曲线下的面积很小。 具有这种性质的材料称为脆性材料 韧性 材料在外力作用下，能吸收大量的能量，并能承受较大的变形而不至于破坏的性能，称为韧性。 特点：其应力—应变曲线下的面积较大，这个面积就是其破坏前吸收的总能量。 具有这种性质的材料称为韧性材料 小结 强度—材料抵抗外力，不变形或破坏的能力； 比强度—材料强度与质量之比； 弹性—材料能恢复荷载作用下的变形的性能； 塑性—不可恢复荷载作用下的变形的性能； 脆性—材料破坏前，不产生明显变形而突发破坏； 韧性—材料破坏前，能产生较大变形或吸收较大能力； 硬度—材料抵抗刻划、擦伤、磨损的能力； 材料的耐久性 一、概念 材料的耐久性是指材料在使用期间，受到各种内在的或外来因素的影响，能经久不变质不破坏，能保持原有性能不影响使用的性质。这是一个综合性指标。 土木工程材料耐久性与破坏因素的关系 材料的环境协调性 指材料对资源和能源消耗少，对环境污染小，可循环再生利用率高，而且要求从材料制造使用 废弃直至再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。 绿色建筑材料 绿色建筑 绿色材料 绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。 1992年国际学术界给绿色材料定义为：在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。 绿色建筑 绿色建筑是发展模式转变、节能减排的重要举措！ 绿色循环材料 绿 色 材 料 绿色净化材料 绿色能源材料 绿色建筑材料 绿色建筑材料 绿色 建筑 保护 环境 节约 能源 节省 资源 以人 为本 土木工程材料（土木工程材料的基本性质） 陈德鹏 * 谢 谢 大 家 ! 安徽工业大学本科生课程 School of Architectural and Civil Engineering Anhui University of Technology 土木工程材料 （土木工程材料的基本性质） 陈德鹏 安徽工业大学本科生课程 本章教学目标 熟悉：主要技术性质的物理意义、影响因素及 对其它性质的影响。 掌握：材料各种基本性质的概念、指标及计算。 了解：材料的各性质在工程实践中的意义。 土木工程要求材料具备哪些性能 土木工程材料如何满足性能要求？ 性能 组成 结构 材料的