造园材料与结构第二章

第二章：建筑材料的基本性质

(二)矿物成分： 相同的化学组成，可以有不同的矿物组成， 矿物组成的不同，其物理、化学性质、力学性质差 别很大。如：石灰石、大理石、花岗岩

二、材料的结构： (一)微观结构 材料的原子、分子、离子在空间的排列方式。 1、晶体：质点有规律的排列，有特定的几何外形， 有固定的熔点。

2、非晶体：质点无规律的排列，无特定的几何外 形，没有固定的熔点。 (二)、宏观结构： 指借助肉眼可以分辨的材料组分、材料的空 隙、裂纹、各组成材料的分布等。 1、单一材料：由同一种材料组分组成的材料； 如；钢材、木材。 2、复合材料：由两种或两种以上组分组成的材 料：钢筋混凝土、胶合板。 3、宏观结构是影响材料性质的重要因素。如普通 玻璃和泡沫玻璃，他们性质和用途相差很大。

第二节：材料的物理性质

一、与质量有关的性质： 1、密度： 材料在绝对密实的情况下的单位体积的质量。 ρ=M/V(M质量，V体积， ρ密度)

2、密实度：在自然状态下，材料体积内固体物质的充实程度 称为密实度。

D=V/V0×100% V—材料在绝对密实状态的体积 V0—材料在自然状态下的体积

3、孔隙率： 孔隙率是材料内部孔隙体积占材料总体积的百 分率。

P =VP/V0×100%=(V0-V )/ V0×100% P:材料的孔隙率 VP:材料的孔隙体积 V0:材料在自然状态下的体积。开口孔隙：我们将常压下，水可以进入的孔隙。 闭口孔隙：将常压下，水不能进入的孔隙。

二、与水有关的性质： (一)材料的亲水性与憎水性 1、亲水材料：水可以在材料表面铺展开，材料表 面可以被水所浸润

2、憎水材料：水不可以在材料表面铺展开，材料 表面不能被水所浸润

(二)吸水性与吸湿性 1、吸水性：材料在水中吸收水分的性质称为吸水 性

吸水率： Wm=(m1-m)/m×100% Wv=Vw/V0 ×100%

Wm材料的质量吸水率， % m1材料吸水饱和时的质量，Kg m 材料干燥时的质量，Kg Vw材料吸水饱和时所吸水的体积m3

2、吸湿性： 1)材料在潮湿空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性 2)材料吸湿后，质量增加、强度下降、体积 密度和导热性增加，保温性、吸声性下降等等； W含=(M含-M)/M ×100%

W含：材料的含水率 M含：材料含水时的质量 M:材料在干燥时的质量

(三)耐水性： 材料长期在水的作用下，保持原有性质的能力 称为材料的耐水性。

软化系数：

KP=fw/fd

KP:材料的软化系数 fw:材料在吸水饱和状态下的抗压强度，MPa Fd:材料在绝干的状态下的抗压强度， MPa KP≧0.85称为耐水材料

(四)抗渗性 1、材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质 称为材料的抗渗性。 2、抗渗等级：P2、P4、P6、P8表示可抵抗 0.2MPa,0.4MPa, 0.6MPa,0.8MPa 的压力水 3、材料的抗渗性对地下建筑物，防水工程 的影响较大，因此所需材料应具有一定的抗 渗性能。

(五)抗冻性 1、抗冻性是指材料抵抗冻融循环作用，保持其原 有性质的能力。 抗冻性的大小通常用抗冻等级来表示；如：F10、 F15、F20、F100等，其所注数值为冻融循环的次数。 2、材料经多次冻融循环后，表面将出现裂纹，剥 落等现象，使其强度降低。 3、材料的抗冻性大小与材料的孔隙特征、强度、 含水程度等因素有关。

三、与热有关的性质： (一)导热性：材料传导热量的性质 1、导热系数： = Qd/At(T2-T1)

: 导热系数，W/(mK); Q:传导的热量，J A:材料的导热面积，m2 d:材料的厚度，m t:材料的传热时间，s或h T2-T1:材料两侧的温差，K

2、影响导热的因素；1)金属的导热系数大，无机材料次之，有机材料 最小； 2)孔隙率越大，材料的导热系数越小； 3)材料含水或含冻时，导热性剧增； 4)温度越高，材料的导热系数越大(金属材料除 外)

(二)耐热性与耐燃性

1、耐热性： 材料在长期高温的作用下，不失去使用功能的性质， 称为耐热性。

2、材料的耐火性是指材料抵抗融化的性质，用耐 火度来表示，即材料在不发生软化时所能抵抗的最 高温度。 3、耐燃性： 在发生火灾时，材料抵抗和延缓燃烧的性质称为耐 燃性；

建筑材料按其燃烧性质分为四级： 1)不燃性材料 2)难燃性材料 3)可燃性材料 4)易燃性材料

为了使可燃或易燃性材料有较好的防火性，多采用 表面涂刷涂料的措施。

第三节：材料的力学性质 一、材料的强度 1、材料在外力或应力作用下，抵抗破坏能力 的强度，并以材料破坏时的最大应力值来表示。 2、材料的强度是通过对标准件的破坏实验来 测定，根据不同的受力方式分为：抗弯、抗拉、抗 压、抗剪强度。 3、抗压、抗拉、抗剪强度计算公式： f=F/A f:材料的强度 MPa F:破坏时的最大荷载 N A:材料的受力面积 mm2

4、材料的抗弯强度与材料的受力情况，截面形状 及支承条件等有关，在两端支承，中间作用集中荷 载的情况下，抗弯公式为： f

=3Fl/2bh2 f:抗弯强度MPa F:受弯时破坏荷载N l:两支点间的距离,mm b、h材料截面宽度，mm

5、材料的强度和它的成分，结构等因素，同一种 材料随孔隙率及结构特征不同，强度也有较大 差异。

二、弹性与塑性： 1、 弹性： 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能 完全恢复到原来状态的性质称为材料的弹性。 2、塑性： 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后， 材料仍保持变形且不产生破裂。 三、脆性与韧性： 1、脆性：指材料受外力作用，在无明显塑性变形 的情况下，即突然破裂的性质。

2、韧性： 材料在冲击，振动荷载作用下，能承受很大的变形 而不致发生突发性破坏的性质。

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