材料的耐久性

土木工程材料--材料的耐久性，耐久性是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来的自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。

材料的耐久性

• 耐久性
  • 概念：是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来的自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质
• 耐水性
  • 概念：材料在长期饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。
  • 公式：
    • K软——软化系数。 fb——材料吸水饱和状态下的抗压强度。（Mpa） fg——材料干燥状态下的抗压强度（Mpa）
  • 软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一，软化系数越大，其耐水性越好
  • 材料吸水，强度降低； K软≥0.85，耐水材料
• 抗渗性
  • 概念：材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。用渗透系数或抗渗等级表示
    • ×，对于混凝土材料，应采用渗透系数表征其抗渗性
  • 公式：K=Qd/AtH
    • K--渗透系数（cm/h）； Q--渗水量（cm3）； A--渗水面积（cm2）；d--试件厚度（cm） H--材料两侧水压差（cm）；t--渗水时间（h）
    • k越小，抗渗性越强
  • 抗渗等级
    • 在砼抗渗性试验中，以每组6个试件中2个表面出现渗水 （即4个表面未出现渗水)时的最大水压力(MPa)的10倍表示。
    • 如W2、W4、W6、w8、W10、W12，分别表示试件能承受最大压力为 0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa的水压而不渗透。
  • 影响材料抗渗性的因素
    • 材料亲水性和憎水性
      • 通常憎水性材料其抗渗性优于亲水性
    • 材料的密实度
      • 密实度高的材料其抗渗性也较高
    • 材料的孔隙特征
      • 具有较多的开口孔隙的材料其抗渗性较差
    • 主要要素
• 抗冻性
  • 概念：指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能
  • 混凝土的抗冻等级
    • F50、F100、F150、F200、F250、F300六级
  • 说明:抗冻等级——以28d龄期的标准试件在吸水饱和后于-25°℃~20℃的冻融液中进行反复冻融循环，→已达到以下任意标准之一时所能承受的最大冻融循环次数来确定抗冻等级（相对动弹性模量下降至初始值的60%，或质量损失率达5%)。
  • 增加同一种材料的孔隙率，则其抗冻性不一定降低，其由开口孔隙率决定
  • 影响抗冻性的因素
    • ①材料的密实度：密实度越高（孔隙率越小）则抗冻性越小
    • ②材料的孔隙特征：开口孔隙即连通孔隙越多其抗冻性越差
    • ③材料的强度：强度越高其抗冻性越好
    • ④材料的耐水性：耐水性越好其抗冻性越好
    • ⑤材料的吸水量大小：吸水量越大抗冻性越差,（吸水饱和使抗冻性变差）
• 耐候性
  • 暴露于大气中的材料，经常受阳光、风、雨、露、温度变化和腐蚀气体(如二氧化硫、二氧化碳、臭氧)等因素的侵蚀。材料对这些自然侵蚀的耐受能力称为耐候性。
• 材料的组成、结构、构造 及其对材料性质的影响
  • 材料的组成
    • 化学组成
      • 化学组成决定着材料的化学性质，影响其物理性质和力学性质
      • 无机非金属建筑材料的化学组成以各种氧化物含量来表示。金属材料以元素含量来表示
    • 矿物的组成
      • 矿物组成是无机非金属材料中化合物存在的基本形式。
      • 材料中的元素和化合物以特定的矿物形式存在并决定着材料的许多重要性质。
  • 微观结构
    • 晶体结构
    • 非晶体结构
    • 胶体结构
  • 关于晶体、非晶体和胶体， 下列说法中正确的是()。
    • 它们的微观结构不同
    • 所有的非晶体材料都是各向同性的
    • 晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点
    • 从微观结构看，建筑钢材属于晶体结构，新鲜水泥浆属于胶体结构
    • ×所有的晶体材料都是各向异性的