单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,亲水性与憎水性,材料含水的四个状态,吸水性与吸湿性,耐水性,抗冻性与抗渗性,亲水性与憎水性,1,水分子结构,一、,亲水性与憎水性,水分子结构一、亲水性与憎水性,2,这不是米老鼠，而是水哟！,这不是米老鼠，而是水哟！,3,润湿角（a）亲水性材料,90,（b）完全亲水材料,180,（c）憎水性材料 90,当材料与水接触时可以发现，有些材料能被水润湿，有些材料则不能被水润湿，前者称材料具有,亲水性,，后者称具有,憎水性,。,润湿角（a）亲水性材料 90 当材料与水接触时可以发,4,实验证明:,当,90,时，材料表面吸附水，材料能被水润湿而表现出亲水性，这种材料称,亲水性,材料。,当,90,时，材料表面不吸附水，此称,憎水性,材料。,当,=0,时，表明材料完全被水润湿，称为,铺展,。上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况，相应称为,亲液材料,和,憎液材料,。,实验证明:,5,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,6,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,7,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,8,二、,材料含水的四个状态,干燥状态,气干状态,饱和面干状态,浸湿状态,烘至全干,自然气候状态,内部吸水饱和、,表面干燥,浸水状态,二、材料含水的四个状态干燥状态气干状态饱和面干状态浸湿状,9,三、,材料的吸水性与吸湿性,（一）材料的吸水性,、定义：材料在水中能吸收水分的性质称为,吸水性,。,、指标：吸水率,体积吸水率,质量吸水率,、计算：,式中：质量吸水率，；,m,1,材料饱和面干状态下的质,量，g；,m干燥状态下的质量，g。,）质量吸水率,三、材料的吸水性与吸湿性（一）材料的吸水性体积吸水率质量,10,、体积吸水率,式中：W,v,体积吸水率，；,sw,材料吸入水的体积，m3；,V,o,材料自然状态下的体积，m3；,m,质量吸水率，；,o,材料的表观密度，（kg/L),、体积吸水率式中：Wv 体积吸水率，；,11,注意：,封闭孔隙较多的材料，吸水率不大时通常用质量吸水率公 式进行计算，对一些轻质多孔材料，如加气混凝土、木材等，由于质量吸水率往往超过,100%,故可用体积吸水率进行计算。,注意：封闭孔隙较多的材料，吸水率不大时通常用质量吸水率公,12,（二）吸湿性,式中：,W,含,材料含水率，%;,m,含,材料在气干状态下的质量，,g,；,m,材料干燥状态下的质量，,g,。,、定义：材料在空气中吸附水分的能力为吸湿性。,、指标：含水率,（二）吸湿性式中：W含 材料含水率，%;、定义：材料在,13,材料吸湿性作用一般是,可逆,的，材料的吸湿性随空气的湿度和环境温度的变化而改变，当空气湿度较大且温度较低时，材料的含水率就大，反之则小。,材料中所含水分与空气的湿度相平衡时的含水率，称为,平衡含水率,材料吸湿性作用一般是可逆的，材料的吸湿性随空气的湿度和环境温,14,、定义：材料长期在饱和水作用下不破坏，强度也不显暑降低的性质,、指标：软化系数,、计算：,式中：,K,P,-材料的软化系数；,f,w,-材料在吸水饱和状态下的抗压强度,MPa,f,-材料在干燥状态的抗压强度，,MPa,。,四、材料的耐水性,、定义：材料长期在饱和水作用下不破坏，强度,15,材料的软化系数的范围在01之间。,用于,水中、潮湿环境,中的重要结构材料，必须选用软化系数不低于0.85的材料；,用于,受潮湿较轻或次要结构,的材料，则不宜小于0.700.85。,通常软化系数大于等于0.85的材料称为,耐水材料,材料的软化系数的范围在01之间。,16,（一）材料的抗冻性,、定义：材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，质量和强度降低不超过规定值。,、指标：,抗冻等级,。,抗冻标号是以规定的试件，在规定试验条件下，测得其强度降低不超过规定值，并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次数。用符号“Fn”表示。“Fn”为最大冻融循环次数，如F25、F50等。,五、,抗冻性与抗渗性,（一）材料的抗冻性五、抗冻性与抗渗性,17,常用的两个参数是：,质量损失率,(不超过5%)，,强度损失率,(不超过25)。,材料抗冻标号的选择，是根据结构物的种类、使用条件、气候条件等来决定的。,烧结普通砖、陶瓷面砖、轻混凝土等墙体材料，一般要求其抗冻标号为F15或F25；,用于桥梁和道路的混凝土应为F50、F100或F200。,水工混凝土要求高达F500。,常用的两个参数是：质量损失率(不超过5%)，强度损失率(不超,18,材料受冻融破坏主要原因,：,其孔隙中的水结冰,所致。水结冰膨胀对孔壁产生很大应力，当此应力超过,材料的抗拉强度时，孔壁将产 生局部开裂。随着冻融次数,的增多，材料破坏加重。所以,材料的抗冻性取决于其孔隙,率、孔隙特征及充水程度,。,材料受冻融破坏主要原因：其孔隙中的水结冰,19,极细的孔隙,，虽可充满水，但因孔壁对水的吸附力极大，吸附在孔壁上的水其冰点很低，它在般负温下不会结冰。,粗大孔隙,一般水分不会充满其中，对冰胀破坏可起缓冲作用。,闭口孔隙,水分不能渗入。而,毛细管孔隙,既易充满水分，又能结冰,故其对材料的冰冻破坏作用影响最大。,另外，从外界条件来看，材料受冻融破坏的程度，与冻融温度、结冰速度、冻融频繁程度等因素有关。,环境温度愈低、降温愈快、冻融愈频繁、则材料受冻破坏愈严重,。,极细的孔隙，虽可充满水，但因孔壁对水的吸附力极大，吸附在孔壁,20,小结：,材料的冻融破坏作用是从外表面开始产生剥落，逐渐向内部深入发展,。抗冻性良好的材料，对于抵抗大气温度变化、干湿交替等风化作用的能力较强，所以抗冻性常作为考查材料耐久性的一项指标。在设计寒冷地区及寒冷环境(如冷库)的建筑物时，必须要考虑材料的抗冻性。处于温暖地区的建筑物，虽无冰冻作用，但为抵抗大气的风化作用，确保建筑物的耐久性，也常对材料提出定的抗冻性要求。,小结：材料的冻融破坏作用是从外表面开始产生剥落，逐渐向,21,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,22,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,23,冻融破坏的大坝坝面,使用20年的高速公路桥梁,冻融破坏的大坝坝面使用20年的高速公路桥梁,24,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,25,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,26,（二）材料的抗渗性：,、定义：材料抵抗压力水渗透的性质，或称,不透水性,。,当材料两侧存在不同水压时，一切破坏因素(如腐蚀性介质)都可通过水或气体进入材料内部，然后把所分解的产物代出材料，使材料逐渐破坏，如地下建筑、基础、压力管道、水工建筑等经常受到压力水或水头差的作用，故要求所用材料具有一定的抗渗性，对于各种防水材料，则要求具有更高的抗渗性。,（二）材料的抗渗性：,27,、指标：,渗透系数,和,抗渗等级,。,对一些抗渗、防水材料，如油毡、瓦、水工沥青混凝土等，其防水性用渗透系数表示,。,渗透系数的,物理意义,是：在一定时间t内，透过材料试件的水量Q，与试件的渗水面积A及水头差成正比，与渗透距离(试件的厚度)d成反比，用公式表示,、指标：渗透系数和抗渗等级。,28,式中,K,材料的渗透系数,cmh；,Q,渗透水量,cm,3,；,d,材料的厚度,cm；,A,渗水面积,cm,2,；,t,渗水时间,h；,H,静水压力水头,cm。,K,值愈大，表示材料渗透的水最愈多，即抗渗性愈差。抗渗性是决定,材料耐久性,的主要指标。,式中K材料的渗透系数,cmh；Q,29,建筑工程中大量使用的砂浆、混凝土材料的抗渗性用,抗渗等级,表示。,抗渗等级是指材料在标准试验方法下进行透水试验，以规定的试件在透水前所能承受的最大水压力来确定。以符号“,P,”表示，如,P4、P6、P8,等分别表示材料能承受,0.4、0.6、0.8MPa,的水压而不渗水。用公式表示：,P=10H-1,式中：,P-,抗渗等级；,H,-试件开始渗水时的压力，,MPa,.,建筑工程中大量使用的砂浆、混凝土材料的抗渗性用抗渗等级表示。,30,材料与水有关的性质XQ解析ppt课件,31,材料的抗渗性与其,孔隙率,和,孔隙特征,有关。细微连通的孔隙水易渗入，故这种孔隙愈多，材料的抗渗性愈差。闭口孔水不能渗入，因此闭口孔隙率大的材料，其抗渗性仍然良好。开口大孔水最易渗入，故其抗渗性最差。材料的抗渗性还与材料的增水性和亲水性有关，增水性材料的抗渗性优于亲水性材料。材料的抗渗性与材料的耐久性有着密切的关系。,材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关。细微连通的孔隙水易渗入,32,