第一節(jié) 材料的組成與結(jié)構(gòu)
一材料的組成
材料的組成是決定材料性質(zhì)的內(nèi)在因素之一主要包括:化學(xué)組成和礦物組成
二材料的結(jié)構(gòu)
材料的性質(zhì)與材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系材料的結(jié)構(gòu)主要分成:宏觀結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu) 微觀結(jié)構(gòu)
第二節(jié) 材料的物理性質(zhì)
一表示材料物理狀態(tài)特征的性質(zhì)
1體積密度:材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為體積密度
2密度:材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為密度
3堆積密度:散粒材料在規(guī)定裝填條件下單位體積的質(zhì)量稱為堆積密度
注意:密實狀態(tài)下的體積是指構(gòu)成材料的固體物質(zhì)本身的體積;自然狀態(tài)下的體積是指固體物質(zhì)的體積與全部孔隙體積之和;堆積體積是指自然狀態(tài)下的體積與顆粒之間的空隙之和
4表觀密度:材料的質(zhì)量與表觀體積之比表觀體積是實體積加閉口孔隙體積,此體積即材料排開水的體積
5孔隙率:材料中孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率
6開口孔隙率:材料中能被水飽和(即被水所充滿)的孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率
7閉口孔隙率:材料中閉口孔隙的體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率即閉口孔隙率=孔隙率-開口孔隙率
8空隙率:散粒材料在自然堆積狀態(tài)下,其中的空隙體積與散粒材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率
二與各種物理過程有關(guān)的材料性質(zhì)
1親水性:當(dāng)水與材料接觸時,材料分子與水分子之間的作用力(吸附力)大于水分子之間的作用力(內(nèi)聚力),材料表面吸附水分,即被水潤濕,表現(xiàn)出親水性,這種材料稱為親水材料
2憎水性:當(dāng)水與材料接觸時,材料分子與水分子之間的作用力(吸附力)小于水分子之間的作用力(內(nèi)聚力),材料表面不吸附水分,即不被水潤濕,表現(xiàn)出憎水性,這種材料稱為憎水材料
3吸水性:材料吸收水分的能力稱為吸水性,用吸水率表示吸水率有兩種表示方法:質(zhì)量吸水率 體積吸水率質(zhì)量吸水率是材料在浸水飽和狀態(tài)下所吸收的水分的質(zhì)量與材料在絕對干燥狀態(tài)下的質(zhì)量之比體積吸水率是材料在浸水飽和狀態(tài)下所吸收的水分的體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比
4含水率:材料在自然狀態(tài)下所含的水的質(zhì)量與材料干重之比
例題:已知某種建筑材料試樣的孔隙率為24%,此試樣在自然狀態(tài)下的體積為40立方厘米,質(zhì)量為85.50克,吸水飽和后的質(zhì)量為89.77克,烘干后的質(zhì)量為82.30克試求該材料的密度表觀密度開口孔隙率閉口孔隙率含水率解:密度=干質(zhì)量/密實狀態(tài)下的體積=82.30/40×(1-0.24)=2.7克/立方厘米
開口孔隙率=開口孔隙的體積/自然狀態(tài)下的體積=(89.77-82.3)÷1/40=0.187
閉口孔隙率=孔隙率-開口孔隙率=0.24-0.187=0.053
表觀密度=干質(zhì)量/表觀體積=82.3/40×(1-0.187)=2.53
含水率=水的質(zhì)量/干重=(85.5-82.3)/82.3=0.039
第三節(jié) 材料的力學(xué)性質(zhì)
一材料在外力作用下的變形性質(zhì)
1彈性變形:材料在外力作用下產(chǎn)生變形,當(dāng)外力消除后,能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性,這種變形稱為彈性變形
2塑性變形:材料在外力作用下產(chǎn)生變形而不出現(xiàn)裂縫,當(dāng)外力消除后,不能夠自動恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為塑性,這種變形稱為塑性變形
二強度
材料抵抗在應(yīng)力作用下破壞的性能稱為強度強度通常以強度極限表示強度極限即單位受力面積所能承受的最大荷載有關(guān)材料的力學(xué)性質(zhì),在材料力學(xué)中有詳盡的論述,本書不作要求
注意:對于以力學(xué)性質(zhì)為主要性能指標(biāo)的材料,通常按其強度值的大小劃分成若干等級或標(biāo)號脆性材料(混凝土水泥等)主要以抗壓強度來劃分等級或標(biāo)號,塑性材料(鋼材等)以抗拉強度來劃分強度值和強度等級或標(biāo)號不能混淆,前者是表示材料力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo),后者是根據(jù)強度值劃分的級別