1、Chapter 1,The Properties of Construction Materials(period for 2 hours),Main Contents,1 Composition, Microstructure and Macrostructure 2 Density, Apparent Density and Porosity 3 Mechanical Properties 4 Properties relate to water 5 Durability 6 Thermal Properties 7 Example and Exercises,1 材料的组成、结构与构造,
2、材料的宏观性能是由其组成和其内部微观结构所决定的 材料的组成 Composite of materials 材料的结构 microstructure and sub-microstructure 材料的构造 macrostructure,一、材料的组成,材料是由分子、原子组成的 材料的组成包括化学组成和矿物组成 化学组成：构成材料化学元素的种类和数量 表示方法：金 属元素含量百分数，25Mn 非金属元素氧化物含量，clinker 组成与结构的关系： 组成决定性能高铝水泥与硅酸盐水泥 组成相同时，结构决定性能金刚石与石墨的成分均为C，但由于C原子排列不同，前者为无色极坚硬的晶体，后者为黑色光滑的
3、无定型粉末,二、材料的结构,材料的宏观性能都是由材料微观结构所决定的，分为微观结构和亚微观结构 微观结构：构成材料基本微粒的排列方式，晶体、非晶体、胶体 晶 体：definition，原子晶体、离子晶体、金属晶 体、分子晶体 非晶体：无定形结构或玻璃体结构，具有不稳定的 结构形式，如硅酸盐水泥熟料 亚微观结构：1mm103mm，混凝土的亚微观结构水泥基体相、集料分散相、界面相和孔隙相,三、材料的构造,材料的宏观组织状况 主要介绍材料的孔 致密材料如钢材 多孔材料如无机非金属材料 孔特征参数孔隙多少(孔隙率P)，孔隙大小(孔半径r)，孔隙结构(孔隙分布)，孔隙形状(开口与闭口孔),2 材料的密度
4、、 表观密度和孔隙率,是本章的重点 要求掌握基本概念、计算等内容 主要讲解块状材料与散体材料的： 密度与视密度 表观密度与堆积密度 密实度D、孔隙率P与空隙率P 计算举例,一、密度 density,强调绝对密实状态 m / V g/cm3，密度 mg，绝对密实状态下的质量 Vcm3 ，绝对密实状态下的体积 必须强调材料绝对密实状态的概念 必须强调密度是材料自身固有的性质，与外界条件变化与否无关,二、表观密度,Definition m / V0 g/cm3 (kg/m3 )，表观密度 m g(kg)，材料自然状态下的质量 V0 cm3 (m3 )，材料自然状态下的体积 必须强调材料自然状态的概念
5、 自然状态包括孔隙、含水状态等，如干燥状态下的表观密度，或某种含水状态下的表观密度,三、密实度与孔隙率,Definition：材料中孔隙体积与总体积的百分比 P(V0V) / V0 (1 / )100% 密实度D V / V0 100% P 1 D 强调孔隙率与密度及表观密度的关系 强调孔隙率与密实度的关系 讲解P7表1-1(几种常用材料的密度、表观密度及孔隙率),四、散体材料的视密实度、 堆积密度与孔隙率,视 密 度即块状材料的表观密度 ， 堆积密度自然状态下单位体积的质量 空 隙 率P (1 / )100% 注意：是指材料干燥状态下的堆积密度,3 材料的力学性质,材料的变形弹性变形与塑性变
6、形 材料的强度静力强度、疲劳强度与强度理论 尺寸效应环箍效应、试件尺寸、截面积、形状、受力状况 影响强度测试结果的主要因素,4 材料与水有关的性质Properties Relevant Water,亲水性与憎水性角称为润湿角 无机非金属材料90 沥青及合成高分子材料90 吸水性与吸湿性Absorption重量吸水率Wm与体积吸水率Wv Wm 与Wv的关系Wv Wm / 水 耐水性软化系数K软 抗渗性渗透系数或抗渗标号,5 材料的耐久性durability,抗冻性概念及影响因素 resistance to freezing and thawing 抗蚀性概念及影响因素 resistance to attack 耐侯性概念及影响因素,例 题,某石灰岩密度2.62g/cm3，孔隙率1.2%，今将该石灰岩破碎成碎石，其堆积密度1580kg/m3，求此碎石的视密度和空隙率。 某块状材料密度2.60g/cm3，干燥表观密度1600kg/m3，现将一重954g的该材料浸入水中，吸水饱和后称重为1086g，试求该材料的孔隙率、重量和体积吸水率，及开口孔隙率和闭口孔隙率。 某工地碎石密度2.65g/cm3，堆积密度1.68kg/l，视密度2.61g/cm3，求该碎石的孔隙率和空隙率。,进入第三章学习,
