造價員輔導資料：建筑材料概述6
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(四)硬度與耐磨性
1.硬度
材料抵抗其他較硬的物體壓入或刻劃的能力叫做硬度。材料的硬度反映了材料的耐磨性和加工的難易程度。常用的硬度測量方法有刻劃法和壓入法。刻劃法即用硬度不同的材料對被測材料的表面進行刻劃，按刻劃材料的硬度遞增分為10個等級，依次為滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石，該方法用于測定天然礦物的硬度。壓入法測得的是布氏硬度值，將硬物壓入材料表面，用壓力除以壓痕面積所得到的值為布氏硬度值。
2.耐磨性
材料表面抵抗磨損的能力叫做耐磨性。所謂磨損是指材料與其他物質(zhì)由于表面摩擦作用使質(zhì)量和體積減小的現(xiàn)象;而磨耗是指材料同時受到摩擦和沖擊兩種作用而使質(zhì)量和體積減小的現(xiàn)象。
在水利工程中滾水壩的溢流面、閘墩和閘底板等部位經(jīng)常受到夾砂高速水流的沖刷作用，或者水底夾帶石子的沖擊作用而遭受破壞，用于這些部位的材料要求具有抵抗磨損及磨耗的能力;建筑工程中樓梯的踏面、地面，道路工程中的路面等材料也要求具有較高耐磨性。耐磨性用磨損率來表示
式中 N ——磨損率，g/mm2
m1-m2 ——材料磨損前后的質(zhì)量，g
A ——材料的受磨面積，mm2
四、材料的耐久性
耐久性指材料在長期使用過程中，在環(huán)境因素作用下，能保持不變質(zhì)、不破壞，能長久地保持原有性能的性質(zhì)。環(huán)境因素包括溫度變化、濕度變化、凍融循環(huán)等物理作用;酸、堿、鹽類等有害物質(zhì)的侵蝕，以及日光、紫外線等對材料的化學作用;以及菌類、蛀蟲等的生物方面的侵害作用。
(一)耐久性與長期安全性
談到建筑物的安全性，人們首先想到往往是結(jié)構(gòu)物的承載能力，即強度，所以長期以來人們主要依據(jù)結(jié)構(gòu)物將要承受的各種荷載，包括靜荷載、動荷載進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。但是不應忽略，結(jié)構(gòu)物是較長時間使用的產(chǎn)品，耐久性是衡量材料以至結(jié)構(gòu)在長期使用條件下的安全性能。尤其對于水工、海洋工程、地下等比較苛刻環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物，耐久性比強度更為重要。許多工程實際表明，造成結(jié)構(gòu)物破壞的原因是多方面的，僅僅由強度不足引起的破壞事例并不多見，而耐久性不良是引起結(jié)構(gòu)物破壞最主要的原因。
(二)耐久性與經(jīng)濟效益
材料的耐久性與結(jié)構(gòu)物的使用年限直接相關(guān)，耐久性好，就可以延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命，減少維修費用，收到巨大的經(jīng)濟效益。
在以往的建設(shè)工程中，比較注重建造時的初始成本，而容易忽略結(jié)構(gòu)物在整個壽命周期內(nèi)，包括建造、運行、維修保養(yǎng)以及解體工程在內(nèi)的總成本。最近半個世紀以來，世界各國建造了大量的土木、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施，目前大部分已經(jīng)迎來了老齡時期。每年用于這些建筑物、結(jié)構(gòu)物的維修費用是一筆巨大的開支。
(三)耐久性試驗方法原理
材料在實際環(huán)境中的耐久性指標需要經(jīng)過長期觀察或測定才能獲得，不可能像強度指標那樣由破壞試驗直接獲得強度值。為了在材料使用之前就能獲得其耐久性評價結(jié)果，就必須采用強化的環(huán)境條件進行快速試驗，這樣取得的試驗結(jié)果可能會與實際情況有些差距。因此必須研究材料耐久性試驗方法的科學性，以及快速試驗結(jié)果與長期耐久性能之間的對應關(guān)系。
同時，材料的耐久性包括多方面內(nèi)容，是一個綜合性質(zhì)。對于不同用途的材料、不同的環(huán)境條件，所要求的耐久性指標不完全相同。例如在地下、水中或潮濕環(huán)境下，有擋水要求的構(gòu)件要重點考慮抗?jié)B性、水的侵蝕;處于水位經(jīng)常變化、溫度變化部位的構(gòu)件或材料要考慮對干濕循環(huán)作用和凍融循環(huán)的抵抗能力;海洋工程結(jié)構(gòu)物或氯離子含量較高的環(huán)境要考慮鹽溶液的侵蝕、鋼筋銹蝕等因素;工廠、高溫車間、城市道路附近的建筑物要考慮碳化、高溫以及硫酸鹽等侵蝕性介質(zhì)的危害;瀝青路面、塑料等高分子材料要考慮在氧氣、紫外線等因素作用下的老化性能等等
總之，耐久性包括的內(nèi)容很多，許多性能指標的試驗方法還不成熟，對于試驗結(jié)果與實際環(huán)境中材料耐久性能之間的關(guān)系研究還不深入。例如測定混凝土材料的抗?jié)B性只能在限定的時間內(nèi)對混凝土試件施加水壓力，測定水是否滲透，試驗加壓時間最長不過十幾個小時至幾天，如果試件沒有透水即確定為合格，但是在實際結(jié)構(gòu)物中混凝土需要常年處于壓力水的作用之下，長達幾十年，混凝土內(nèi)部存在許多孔隙，透水的可能性是很大的。所以如何正確、與工程實際更為接近地評價材料的耐久性還需要做大量工作。
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