一級建筑師輔導之建筑材料與構造(5)


(六)材料的耐水性一級建筑師
材料長期在水作用下不被破壞,強度也不顯著降低的性質稱為耐水性。材料的耐水性 用軟化系數表示,如F式:
KR=fb/fg
式中KR――材料的軟化系數;
fb一一材料在飽水狀態下的抗壓強度, MPa;
fg――材料在干燥狀態下的抗壓強度, MPa。
KR值愈小,表示材料吸水飽和后強度下降愈大,即耐水性愈差。材料的軟化系數 KR在0~1之間。不同材料的KR值相差較大,如勃土KR=0,而金屬KR=l,工程中將 KR>0.85的材料,稱為耐水的材料。
在設計長期處于水中或潮濕環境中的重要結構時,必須選用KR>0.85的建筑材料。 對用于受潮較輕或次要結構物的材料,其KR值不宜小于0. 75。
(七)材料的抗滲性
材料抵抗壓力水滲透的性質稱為抗滲性,或稱不透水性。材料的抗滲性通常用滲透系數Ks表示:
Ks值愈大,表示材料滲透的水量愈多,即抗滲性愈差。
材料的抗滲性也可用抗滲等級表示。抗滲等級是以規定的試件,在標準試驗方法下所 能承受的最大水壓力來確定,以符號"Pn"表示,如P4、P6、P8等分別表示材料能承受 0. 4、0. 6、0.8MPa的水壓而不滲水。
材料的抗滲性與其孔隙率和孔隙特征有關。
抗滲性是決定材料耐久性的重要因素。在設計地下建筑、壓力管道、容器等結構時, 均需要求其所用材料具有一定的抗滲性能。抗滲性也是檢驗防水材料質量的重要指標。
(八)材料的抗凍性
材料在水飽和狀態下,能經受多次凍融循環作用而不破壞,也不嚴重降低強度的性 質。稱為材料的抗凍性。
材料的抗凍性用抗凍等級表示。用符號"Fn"表示,其中N即為最大凍融循環次數, 如F25、F50等。
材料抗凍等級的選擇,是根據結構物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的。例如 燒結普通磚、陶瓷面磚、徑混凝土等墻體材料,一般要求其抗凍等級為F15、F25;用于 橋梁和道路的混凝土應為F50、F100或F200,而水工混凝土要求高達F500。 材料受凍融破壞主要是因其孔隙中的水結冰所致(水結冰時體積增大約9%)。材料的 抗凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。材料的變形能力大、強度高、軟化系數大 時,其抗凍性較高。一般認為軟化系數小于0.80的材料,其抗凍性較差。 抗凍性良好的材料,對于抵抗大氣溫度變化、干濕交替等風化作用的能力較強。所以 抗凍性常作為考查材料耐久性的一項指標。
(九)材料導熱性能
當材料兩側存在溫度差時,熱量將由溫度高的一側通過材料傳遞到溫度低的一側,材 料的這種傳導熱量的能力,稱為導熱性。
材料的導熱性用導熱系數來表示。導熱系數的物理意義是:厚度為1m的材料,當溫 度改變1K時,在1s時間內通過1m2面積的熱量。
材料的導熱系數愈小,表示其絕熱性能愈 好。各種材料的導熱系數差別很大,如泡沫塑 料λ=0.035W /( m - K),而大理石λ=3.48W/(m - K)。工程中通常把λ=< 0.23 W/(m-K)的材料稱為絕熱材料。為降低建筑物的使用能耗,保證建筑物室內氣候宜人,要求建筑物有良好的絕熱性。
材料的導熱系數大小與其組成與結構、孔隙率、孔隙特征、溫度、濕度、熱流方向有關。
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