1、建筑材料小论文题目:提高建筑材料耐久性的材料特性班级:建筑工程学院姓名:学号:日期:目录摘要绪论一、材料耐久性问题的提出二、材料耐久性的重要性三、影响材料耐久性的主要因素1物理、力学作用(材料的力学性质、材料与水相关的性质)2化学作用3生物作用4综合影响5、硬化混凝土的耐久性及其提高耐久性的措施四、提高材料耐久性的措施摘要:本文通过对建筑材料耐久性影响因素的分析,说明其重要性,然后重点分析了其影响因素及其预防措施,从而提出提高建筑材料耐久性的材料特性。提高材料耐久性的意义: 1节约材料 2保证建筑物长期正常使用 3减少维修费用 4延长建筑物寿命绪论: 我国人口众多,过去为及时解决居住需要和促进
2、工业生产,建造过不少质量不高的民用房屋和工业厂房,其中而对耐久性要求考虑不足,且由于忽视维修保养,现有建筑物老化现象相当严重。一、材料耐久性问题的提出为什么要提出耐久性?因为建筑材料除具有良好的使用性能外还要提高材料使用寿命。从建筑物的安全性,经济性和使用寿命这些角度出发而提出的。.二、材料耐久性的重要性建筑材料的耐久性关系到我国建筑事业的可持续发展。在我国住宅土地使用权是70年,住宅设计使用年限为50年,但是材料的使用年限规定一般是1020年。且材料耐久性在建设过程中少有约定,甚至很多材料供应商都不清楚其所供材料的使用年限。就如人口的老龄化一样,将来必将会出现一个材料老龄化阶段,届时材料更换
3、及施工引发的各项矛盾将显现出材料耐久性的重要性。三、影响材料耐久性的主要因素定义:材料的耐久性,是指用于构筑物的材料在环境的各种影响下,能长久保持其性能的性质。这是一个综合性指标:抗渗性、抗冻性、抗蚀性、抗老化、耐热性、耐磨性等。不同环境中,应考虑相应的性质。 例如:处于冻融环境的工程,所用材料的耐久性以抗冻性指标来表示。处于暴露环境的有机材料,其耐久性以抗老化能力来表示。(1)物理、力学作用(材料的力学性质、材料与水相关的性质)A、强度与强度比材料的强度是指材料在外力作用下不破坏时能承受的最大应力。由于外力作用的形式不同,破坏时的应力形式也不同,工程中最基本外力作用形式有:压力、拉力、弯曲、
4、剪切,相应的强度就分为抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。影响材料的强度因素很多,除了材料的组成外,材料的孔隙率增加,强度将降低;材料含水率增加,温度升高,一般强度也会降低;另外,试件尺寸大的比小的强度低;加荷速度较慢或表面不平的等因素均会使所测强度值偏低。比强度是指单位体积质量的材料强度,它等于材料的强度与其表观密度之比。它是衡量材料是否轻质高强的指标。B、材料的弹性和塑形材料在外力作用下产生变形,党外力去除后,能完全恢复原来形状的性质,称为弹性。若除去外力,材料仍保持变形后的形状和尺寸,且不产生裂缝的性质,称为塑性。C、脆性和韧性材料在外力作用下,无明显塑性变形而突然破坏的性质,称为脆性。材料在
5、冲击或振动荷载作用下,能吸收较大的能量,产生一定的变形而不破坏的性质,称为韧性或冲击韧性。D、硬度和耐磨性硬度是材料抵抗较硬物质刻划或压人的能力。耐磨性是材料抵抗磨损的能力。E、材料的亲水性和憎水性亲水性材料的含水状态:干燥状态、气干状态、饱和面状态、润湿状态F、材料的吸湿性和吸水性亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质,称为吸湿性,用含水率表示。吸水性是指材料在水中吸水的性质,用吸水率表示。H、耐水性是指材料长期在饱和水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质,用软化系数表示。I、抗渗性是指其抵抗压力水渗透的性质,用抗渗系数表示。J、抗冻性是指材料在含水状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏,强度也不
6、显著降低的性质,用抗冻等级表示。K、热容性 是指材料在温度变化是吸收或放出热量的能力。L、导热性 是指材料两侧有温差时时热量由高温侧向低温侧传递的能力,用导热系数表示。M、热变形性是指材料在温度变化时的尺寸变化,用膨胀系数表示。(2)化学作用包括酸,碱,盐等物质的水溶液及有害气体的侵蚀作用.这些侵蚀作用会使材料逐渐变质而破坏,如水泥石的腐蚀,钢筋的锈蚀,混凝土在海水中的腐蚀, 石膏在水中的溶解作用等.(3)生物作用是指菌类,昆虫等的侵害作用,包括使材料因虫蛀,腐朽而破坏, 如木材的腐蚀等.因而,材料的耐久性实际上是衡量材料在上述多种作用下 ,能长久保持原有性质而保证安全正常使用的性质.(4)综
7、合影响实际工程中,材料往往受多种破坏因素的同时作用 .材料性质不同,其耐久性的内容各不相同.a. 金属材料往往受和电化学作用引起腐蚀,破坏 ,其耐久性指标主要是耐蚀性;b. 无机非金属材料 (如石材,砖,混凝土等)常因化学作用,溶解, 冻融,风蚀, 温差,摩擦等因素综合作用,其耐久性指标更多地包括抗冻性 ,抗风化性,抗渗性, 耐磨性等方面的要求;c. 有机材料常由生物作用,光,热电作用而引起破坏, 其耐久性包括抗老化性,耐蚀性指标.土木工程材料在使用中将受到环境的各种影响,除了前述对的外界物理,力学作用外,还会发生某些化学变化。例如:钢筋会锈蚀,水泥混凝土会受到各种酸、碱、盐的侵蚀,沥青和塑料
8、会老化等。这些化学变化,都使材料的组成或结构发生改变,性质也随之发生变化,造成使用功能恶化。所以,选用合适的材料,保持材料使用时的化学性质稳定,不使其恶化,是结构设计中必须考虑的重要问题。综上所述,材料所受的环境影响是多方面的。可能是物理作用的影响,如:环境温度、湿度的变化,使材料在冷热、干湿、冻融的循环作用下,发生破坏;可能是化学作用的影响,如:紫外线或大气及环境中的酸、碱、盐作用,使材料的化学组成和结构发生改变而使其性能恶化;也可能是机械作用,如:材料在长期荷载(或交替荷载、冲击荷载)的作用下发生破坏,又如:收到磨损或磨耗而破坏;还可能是生物作用的影响,如:材料受菌类、昆虫等的侵害作用,发
9、生蛀虫、腐朽等破坏现象。建筑材料耐久性经常因为建筑材料的组成和结构不同而有所不同。例如:钢材最容易产生电化学腐蚀;无机非金属的建筑材料 ,经常因为氧化、溶蚀、冻融、热应力、干湿作用而发生破坏;有机建筑材料多数都因为腐烂、虫蛀、溶蚀和受紫外线照射而变质。(5)下面以硬化混凝土的耐久性为例:用于建筑物的混凝土,不仅要具有能安全承受荷载的强度,还应具有耐久性,即要求混凝土在长期使用环境条件的作用下,能抵抗内、外不利影响,而保持其使用性能。耐久性良好的混凝土,对延长结构使用寿命,减少维修保养费用,提高经济效益等具有重要的意义。混凝土耐久性主要包括以下几方面:(1)抗渗性:混凝土抵抗水、油等液体在压力作
10、用下渗透的性能。它对混凝土的耐久性骑着重要作用,因为环境中的各种侵蚀介质只有通过渗透才能进入混凝土内部产生破坏作用。提高混凝土抗渗性的关键是提高密实度,改善混凝土的内部孔隙结构。具体措施有降低水灰比,采用减水剂,掺加引气剂,选用致密、干净、级配良好的骨料,加强养护等。(2)抗冻性:是指混凝土在饱水状态下,经受多次抵抗冻融循环作用,能保持强度和外观性的能力。提高混凝土抗冻性的关键也是提高密实度。措施是减小水灰比,掺加引气剂或减水型引气剂等。(3)抗侵蚀性:混凝土暴露在有化学物的环境和介质中,有可能遭受化学侵蚀而破坏。提高抗侵蚀性主要在于选用合适的水泥品种,以及提高混凝土的密实度。(4)碳化:是指
11、环境中的CO2和水与混凝土内的水泥中石的Ca(OH)2反应,生成碳酸钙和水,而是混凝土的碱度降低(也称中性化)的现象。碳化对混凝土发热作用,利少弊多,使混凝土中的钢筋因失去碱性保护而锈蚀,碳化收缩会引起微细裂缝,是混凝土强度降低。碳化对混凝土的性能也有有利的影响,表层混凝土碳化时生成的碳酸钙,可填充水泥石的孔隙,提高密实度,对防止有害介质的侵入具有一定的缓冲作用。预防措施:为了提高抗碳化能力,降低水灰比,采用减水剂以提高混凝土密实度。(5)碱骨料反应:某些含有活性组分的骨料与水泥水化析出的KOH和NaOH相互作用,对混凝土产生破坏性膨胀的现象。预防措施:采用低碱水泥,对骨料进行检测,不用含活性
12、SiO2的骨料,掺用引气剂,减小水灰比及掺加火山灰质混合材料等。四、提高材料耐久性的措施由上面提高硬化混凝土的耐久性的例子可知,土木工程材料在使用中会受到多种因素的作用,使其性能变坏。所以,在构筑物的设计及材料的选用中,必须慎重考虑材料的耐久性问题。提高材料耐久性的措施: 首先应根据工程的重要性,所处的环境合理选择材料 1、减轻大气或周围介质对材料的破坏作用,降低湿度,排除侵蚀性物质等2、提高材料本身对外界作用的抵抗性,采取防腐措施等 3、使主体材料与腐蚀环境相隔离,用其它材料保护主体材料免受破坏,在材料表面设置保护层,覆面、抹灰、刷涂料等。4、增强自身对外界作用的抵抗能力,如提高材料的密实度等;或采取保护措施,5、 甚至可以从改善环境条件入手减轻对材料的破坏.