1建筑材料的基本性质

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1、第一章建筑材料的基本性质材料是构成土木工程建筑物的物质基础。直接关系建筑物的安全性、功能性以及使用寿命和经济成本。一般来说，材料的性质可分为四个方面：(1)物理性质包括表示材料物理状态特征及与各种物理过程有关的性质。(2)力学性质指材料在应力作用下,有关抵抗破坏和变形的能力的性质。(3)化学性质指材料发生化学变化的能力及抵抗化学腐蚀的稳定性。(4)耐久性指材料在使用过程中能长久保持其原有性质的能力。第一节材料的物理性质一、与质量和体积有关的性质二、与水有关的性质三、与热有关的性质任何材料均有质量和体积，材料根据形状可分为：块状材料，如：砖、石块、混凝土散状材料，如：水泥、砂、石子等

2、一、与质量和体积有关的性质常压下吸不到水，但当水压力较大时，水可通过材料内部的毛细通道进入其中。可见，材料的质量是相对确定的，但体积有多种，因而出现了以下几种密度。（一）材料的体积组成1.材料绝对密实体积V2.材料的孔体积Vp，分为开孔体积VK和闭孔体积VB3.材料在自然状态下的体积V0V0=V+VpVp=VK+VB可见，材料的质量是相对确定的，但体积有多种，因而出现了以下几种密度1.密度（二）、材料的密度、表观密度和堆积密度(1)定义：密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。(2)计算公式：(3)测定方法：磨细、烘干、称量、排液法测体积。（g/cm3）2.视密度(1)定义：包

3、括闭口孔隙在内的单位体积的质量。(2)计算公式：(3)适用范围及测定方法：已经是粒状的材料，如：砂、石子、水泥等,不再磨细，直接用排水法测定其体积。（g/cm3）3.表观密度(1)定义：自然状态下单位体积的质量。(2)计算公式：(3)测定方法：规则材料,测量外形尺寸，计算体积;不规则材料表面封蜡，排水法测体积。(g/cm3）4.堆积密度(1)定义：散粒状或粉状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。(2)计算公式：（kg/m3）反映块状材料密实程度的两个指标密实度和孔隙率1.密实度（三）、密实度与孔隙率、填充率与孔隙率（1）定义：密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，即材料的绝

4、对密实体积与总体积之比。(2)计算公式：凡含空隙的固体材料的密度均小于1。显然，D+P=1。2.孔隙率P（1）定义：孔隙率是指材料内部空隙（开口的和闭口的）体积所占总体积的比例(2)计算公式：反映散状材料填充程度和空隙率的指标：填充率空隙率3.填充率D'（1）定义：填充率是指颗粒材料的堆积体积中，颗粒体积所占总体积的百分率，它反应了被颗粒所填充的程度(2)计算公式：4.空隙率P'（1）定义：空隙率是指颗粒材料的堆积体积内，颗粒之间的空隙体积占总体积的百分率。(2)计算公式：1.亲水性与憎水性二、与水有关的性质亲水性：θ≤90°憎水性：90°<θ<180°亲水性憎水性润湿角润湿角2.

5、吸水性材料在水中吸收水分的能力，取决于材料的亲水性和憎水性及孔隙率和孔隙特征。有两种表示方法：(1)质量吸水率材料所吸收的水分的质量占材料干燥质量的分数。计算公式：(2)体积吸水率指材料体积内被水充实的程度，即材料吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分数。计算公式：质量吸水率与体积吸水率的关系为一般情况下都有质量吸水率来表示材料的吸水性，但是轻质、吸水率强的材料其质量吸水率常大于100%,而采用体积吸水率表示。思考：吸水率与材料的空隙特征的关系？3.吸湿性材料在潮湿的空气中吸收水分的性质,称为吸湿性。用含水率表，含水率是指材料内部所含水质量占材料干燥质量的百分数。计算式为：影响材料

6、吸湿性的因素有：(1)自身的特性(亲水性、孔隙率和孔隙特征)。(2)周围环境条件的影响，气温越低，相对湿度越大，材料的含水率就越大。(3)材料最终达到与环境湿度保持相对平衡时的含水率，称为平衡含水率。4.耐水性材料长期在饱和水作用下而不破坏,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：软化系数一般在0～1间波动，其值越小，材料耐水性越差。软化系数大于0.85的材料，通常可以认为是耐水材料。材料的耐水性主要取决于其组成成分在水中的溶解度和材料内部开口孔隙率的大小。5.抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性(不透水性)。材料的抗渗性可用抗渗等级Pn表示:抗渗等级n是

7、指材料在标准试验方法下进行透水试验,所能承受的最大水压力的10倍数。P越大,材料的抗渗性越好。影响材料抗渗性的因素：与材料的亲水性有关，更取决于材料的孔隙率及孔隙特征。孔隙率很小而且是封闭孔隙的材料具有较高的抗渗性。6.抗冻性材料在吸水饱和状态下，材料抵抗冻融循环而不破坏，也不显著降低强度的性质，称为抗冻性。（1）冻融循环：通常采用-15℃的温度冻结后，再在20℃的水中融化的过程。(2)冻融循环破坏的原因：材料有孔隙，孔隙中的水在结冰时体积膨胀9%，产生强大的冻胀应力