园林工程材料识别与应用

1．材料的密度、表观密度与堆积密度 密度是指物质单位体积的质量。单位为 g/cm3 或kg/m3。由于材料所处的体积状 况不同，故有实际密度（密度）、表观密度 和堆积密度之分。
（1） 实际密度 以前称（比重、真实密度)，简称密度。 实 际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体 积所具有的质量， 按下式计算： （1-1） 式中: ρ－实际密度（g/cm3 ）； m－材料在干燥状态下的质量（g）； V－材料在绝对密实状态下的体积 （cm3）。
（2）孔隙率 孔隙率是指材料体积内孔隙体积（Vp）占 材料总体积（V0）的百分率。可用下式计 算： （1-5） 孔隙率与密实度的关系为： （1-6）
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（3）空隙率 空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积 中，颗粒之间的空隙体积（Va）占堆积体积 的百分率，以P′表示，因Va＝V′0－V0，则 P′值可用下式计算： （1-7）
1.2建筑材料的基本性质
1.2.1建筑材料的基本物理性质 建筑材料的物理性质包括与质量有关的性质： 密度、表观密度、堆积密度、密实度、空隙 率、填充率、孔隙率等；与水有关的性质： 亲水性、吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性 等；与热有关的性质：导热性、热容量、比 热、温度变形性等。
1.3.2 天然石材的识别与应用 1．天然石材的定义与分类 天然石材是指凡采自天然岩石，未经加工或经加工 的石材总称。 岩石根据生成条件，按地质分类法可分为： 火成岩：是由地壳内部熔融岩浆上升冷却而成的岩 石，如花岗岩； 沉积岩：是地表岩石经长期风化后，成为碎屑颗粒 状，经风或水的搬运，通过沉积和再造作用而形成 的岩石。如页岩、砂岩、砾岩、石灰岩； 变质岩：是指在高温和高压作用下变质的火成岩或 沉积岩。如大理石。
1．烧结普通砖 （1）烧结普通砖的标准尺寸为 240mm×115mm×53mm （2）根据所用原材料不同，可分为： 1）烧结黏土砖(N)：烧结黏土砖有红砖和青砖之分。 若烧结时窑内为氧化气氛，则烧出的为红砖；若烧结时， 窑内为还原气氛，则烧出的为青砖。 2）烧结页岩砖(Y) 3）烧结煤矸石砖(M)：在一般的工业与民用建筑中烧 结煤矸石砖完全能代替黏土砖使用。 4）烧结粉煤灰砖(F)等 （3）根据抗压强度烧结砖分为MU30、MU25、MU20、 MUl5、MUl0五个强度等级 （4）我国正在实施的墙体材料改革，是以轻质、大尺 寸、多功能的地方性材料及工业废渣制成的砌块和板材 来代替。
（2）吸湿性 材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿 性。材料的吸湿性用含水率表示。 含水率系指材料内部所含水的质量占材料干 燥质量的百分率。
5．材料的耐水性 材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质 称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示，如下式： （1-11） K软————材料的软化系数； f饱————材料在饱水状态下的抗压强度（MPa） f干————材料在干燥状态下的抗压强度（MPa） 软化系数大于0.80的材料，通常可认为是耐水材料。

1.3.1砌墙砖的识别与应用 砌墙砖按照生产工艺分为： 烧结砖：经焙烧制成的砖为烧结砖； 非烧结砖：经碳化或蒸汽（压）养护硬化而成的砖 属于非烧结砖。 按照孔洞率的大小，砌墙砖分为： 实心砖：没有孔洞或空洞率小于15%）、 多孔砖：孔洞率等于或大于15%孔洞的尺寸小而 数量多。 空心砖：孔洞率等于或大于15%孔洞的尺寸大而 数量少
7．材料的抗冻性 材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环 作用而不破坏，也不严重降低强度的性质， 称为材料的抗冻性。 材料的抗冻性用抗冻等级表示。
8．导热性 当材料两侧存在温度差时，热量从材料的一 侧传递至材料另一侧的性质，称为材料的导 热性。导热性大小可以用导热系数λ表示。 导热系数是评定建筑材料保温隔热性能的重 要指标，导热系数愈小，材料的保温隔热性 能愈好。通常把λ<0.23W/（m· K）的材料 称为绝热材料。
材料的等级：大部分建筑材料根据其极限强 度的大小，可划分为若干不同的强度等级。 如：烧结普通砖按抗压强度分为六个等级： Mu30、 Mu25、 Mu20、 Mu15、 Mu10、 Mu7.5；硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为 四个 等级：32.5、42.5、52.5、62.5等； 混凝土按其抗压强度分为十二个等级： C7.5、C10、…、C80等；碳素结构钢按 其抗拉强度分为五个等级，如Q195、 Q215、Q235、Q255、Q275等。
2．烧结多孔砖 孔洞率≥15%，孔洞垂直于大面，砌筑时要求孔洞方 向垂直于承压面。 烧结多孔砖为直角六面体，尺寸有两种： 190×190×90mm和240×115×90mm。 主要用于六层以下建筑物的承重部位。根据抗压强度 分为MU30、MU25、MU20、MUl5、MUl0五个强 度等级。 3．烧结空心砖： 孔洞率≥15%，孔洞垂直于顶面，砌筑时要求孔洞方 向于承压面平行。主要用于砌筑非承重墙体或框架结 构的填充墙。其外形为直角六体面， 尺寸有290mm×190mm×90mm和 240mm×180mm×115 mm两种。
书名：园林工程材料识别与应用 ISBN：978-7-111-27530-5 作者：易 军 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
课程性质
专业基础、必修课程
园林工程设计 园林工程材料
园林工程造价
园林工程施工 组织与管理
课程内容
第一章 园林工程基本建筑材料的识别与应用 ：园林工 程基本建筑材料定义及分类 、建筑材料的基本性质 、砖 石材料、建筑陶瓷与玻璃、金属材料 、木材 、气硬性胶 凝材料 、水泥 、混凝土 、砂浆 、建筑防水材料 、建 筑涂料、塑料。 第二章 园林假山与石景工程材料的识别与应用 第三章 园路与场地工程材料的识别与应用 第四章 园林建筑工程材料的识别与应用 第五章 园林水景工程材料的识别与应用 第六章 园林给排水与喷灌工程建筑材料的识别与应用 第七章 园林供电工程建筑材料的识别与应用 第八章 园林绿化工程绿化材料的识别与应用
2．砌筑用石材 用于砌筑工程的石材，主要有 毛石：形状不规则的天然石块。一般厚度不小于 150mm，长度为300mm～400mm，抗压强度 应在MU10以上。主要用于砌筑基础、勒脚、墙身、 挡土墙、堤岸及护坡等。 料石：经加工形状比较规则的六面体石材。按表面 加工的平整度分为毛料石（叠砌面凹凸深度不大于 25mm）、粗料石（凹凸深度不大于20mm）、 半细料石（凹凸深度不大于15mm）、细料石（凹 凸深度不大于10mm）。主要用于砌筑基础、石拱、 台阶、勒脚、墙体等。
第一章 园林工程基本建筑材料的识别与应用
1.1园林工程基本建筑材料定义及分类 园林工程基本建筑材料是指构成园林建筑物或构筑物的 基础、梁、板、柱、墙体、屋面、地面以及室内外景观 装饰工程所用的材料。 基本建筑材料通常按照化学成分不同进行分类，可分为 无机材料、有机材料和复合材料三大类。
（2）塑性：在外力作用下材料产生变形， 如果取消外力，仍保持变形后的形状尺寸， 并且不产生裂缝的性质，称为塑性。这种不 能恢复的变形称为塑性变形。塑性变形为不 可逆变形，是永久变形。
3．材料的脆性和韧性 （1）脆性：指材料在外力达到一定程度时，突然发 生破坏，并无明显塑性变形的性质。具有这种性质的 材料称为脆性材料。大部分无机非金属材料均属脆性 材料。如天然石材、烧结普通砖、陶瓷、普通混凝土 等。脆性材料抵抗变形或冲击振动荷载的能力差，所 以仅用于承受静压力作用的结构或构件，如柱子等。 （2）韧性：指材料在冲击或动力荷载作用下，能吸 收较大能量而不破坏的性质。如低碳钢、低合金钢、 木材、钢筋混凝土、橡胶、玻璃钢等都属于韧性材料。 在工程中，对于要求承受冲击和振动荷载作用的结构， 如桥梁、路面及有抗震要求的结构要求所用材料具有 较高的冲击韧性。
1.2.2 建筑材料的基本力学性质 1．材料的强度 （1）材料强度：材料在外力作用下抵抗破 坏的能力，称为材料的强度。 根据外力作用形式的不同，材料的强度有抗 压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等， 均以材料受外力破坏时单位面积上所承受的 力的大小来表示。 材料的这些强度是通过 静力试验来测定的，故总称为静力强度。
4．材料的吸水性与吸湿性 （1）吸水性 材料在水中能吸收水分的性质称吸水性。材 料的吸水性用吸水率表示，有质量吸水率与 体积吸水率两种表示方法。 质量吸水率：质量吸水率是指材料在吸水饱 和时，内部所吸水分的质量占材料干燥质量 的百分率 体积吸水率：体积吸水率是指材料在吸水饱 和时，其内部所吸水分的体积占干燥材料自 然体积的百分率。
（2） 表观密度 以前称容重、有的也称毛体积密度。 表观密 度是指材料在自然状态下，单位体积所具有的 质量， 按下式计算： （1-2） 式中: ρ0－表观密度（g/cm3 或kg/m3）； m－材料的质量（g或kg）； V0－材料在自然状态下的体积，或称表 观体积（cm3或m3）。
3．亲水性与憎水性 当材料与水接触时，在材料、水、 空气三相的交界点，作沿水滴表 面的切线，此切线与材料和水接 触面的夹角θ，称为润湿边角 。 θ角愈小，表明材料愈易被水润 湿。 当θ＜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。 θ>90°时，材料表面不吸附水， 此称憎水性材料。 当θ=0°时， 表明材料完全被水润湿。
（3）堆积密度 散粒材料在自然堆积状态下单位体积的重量 称为堆积密度。 可用下式表示： （1-3） 式中: ρ0´－堆积密度（kg/m3）； m－材料的质量（kg）； V0´－材料的堆积体积（m3）。
2．材料的密实度与孔隙率 （1）密实度 密实度是指材料的固体物质部分的体积占总 体积的比例，说明材料体积内被固体物质所 充填的程度，即反映了材料的致密程度， 按下式计算： （1-4）
6．材料的抗渗性 材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或称不透水 性。材料的抗渗性通常用渗透系数K表示。渗透系数的 物理意义是：一定厚度的材料，在一定水压力下，在 单位时间内透过单位面积的水量。 用公式表示为： （1-12） W———透过材料试件的水量(mL)； t———透水时间(t)； A———透水面积(cm2)； h______ 静水压力水头(cm)； d———试件厚度(cm). K值愈大，表示材料渗透的水量愈多，即抗渗性愈差。