造價員輔導資料:建筑材料概述3
(六)耐水性
材料在長期飽和水作用下而不破壞、其強度也不顯著降低的性質稱為耐水性。材料廣義的耐水性包括水對材料的力學性質、光學性質、裝飾性等多方面的劣化作用。習慣上將水對材料的力學性質及結構性質的劣化作用稱為耐水性,也可稱之為狹義耐水性。耐水性用材料在吸水飽和狀態與干燥狀態下的強度之比來衡量,叫做軟化系數
式中 KR ——材料的耐水系數
fw ——材料在吸水飽和狀態下的強度,MPa
fd ——材料在干燥狀態下的強度,MPa
軟化系數在0~l之間變化,軟化系數越高,表明材料的耐水性能越好。一些長期在水中或潮濕環境中工作的結構物,要選擇軟化系數大于0.85的耐水性材料。通常軟化系數大于0.80的材料,可以認為是耐水的。
(七)抗滲性
材料抵抗壓力水滲透的性質稱為抗滲性(或不透水性)。材料的抗滲性用滲透系數K來表示,滲透系數越小的材料表示其抗滲性越好。
式中 K ——滲透系數,cm/h
Q ——透水量,cm3
d ——試件厚度,cm
A ——透水面積,cm2
t ——時間,h
H ——靜水壓力水頭,cm
對于混凝土和砂漿材料,抗滲性常用抗滲等級來表示。
S=10H-1 式中 S ——抗滲等級
H ——試件開始滲水時的水壓力,Mpa
抗滲性與材料的孔隙率和孔隙特征有密切關系,孔隙率低且封閉孔隙的材料有較高的抗滲性能。抗滲性又是衡量材料耐久性的主要指標。在設計地下結構、壓力管道、容器等結構時,均需要其抗滲性能達到所要求的指標。
(八)材料的熱工性質
材料的熱工性質包括熱量在材料中傳導的速度,材料儲存熱量的能力等物理特性,主要有導熱系數、傳熱系數、比熱和熱容量等性能指標。
1.導熱性
當材料兩側存在溫度差時,熱量將從溫度高的一側向溫度低的一側傳遞,直到兩側溫度相同。不同質的材料其傳導熱量的速度不同,叫做導熱性,用導熱系數來表示
式中 Q ——傳導的熱量,W
A ——傳導面積,m2
T ——傳熱時間,h
d ——材料厚度,m
(t1-t2) ——材料兩側的溫度差,K
λ ——導熱系數,W/(m·k)
導熱系數的物理意義是厚度為1m的材料,當其兩側的溫差為1K時,在1h內通過lm2面積的熱量。導熱系數越小,材料的隔熱性能越好。建筑上通常將導熱系數小于0.23W/(m·K)的材料稱為絕熱材料。為了提高建筑物的保溫效果,節省溫控能耗,房屋建筑的圍護結構應盡量采用導熱系數小的材料。不同成分及結構的材料其導熱系數差別很大,常用材料的導熱系數見表2-2-2。
材料的導熱系數不僅取決于材料的組成,還與材料內部的孔隙率、吸水多少有密切關系。由表2-2-2數據可見,空氣的導熱系數很小,而水的導熱系數較大,如果材料內部含有大量封閉的、微小孔隙,同時保持干燥狀態,孔隙內部充滿空氣,可有效地降低材料的導熱系數;但是如果多孔材料吸收大量水分,將使導熱系數增大,降低其保溫效果
2.熱容量與比熱
材料溫度升高時將吸收熱量、溫度降低時將放出熱量叫做熱容量。單位質量的材料當溫度升高或降低lK時所吸收或放出的熱量叫做該材料的比熱
式中 Q ——材料熱容量,J
m ——材料質量,g
(t1-t2) ——材料受熱或冷卻前后的溫度差,K
c ——材料比熱,J/(g·k)
導熱系數表示熱量通過材料傳遞的速度,熱容量或比熱表示材料內部存儲熱量的能力。對于房屋建筑圍護結構所用的材料,我們希望冬季保暖、夏季隔熱,即在室內外存在溫差的條件下,盡量減小熱量通過墻體、屋頂等部位的傳遞,同時將熱量存儲在材料之中,以保證室內溫度穩定。在選材時,要選用導熱系數小而熱容量或比熱大的材料。常用材料及物質的熱工性能指標。
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