第一章 建筑材料的基本性质.doc

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1、第一章建筑材料的基本性质教学要求：了解材料的组成与结构以及它们与材料性质的关系；要求掌握材料与质量有关的性质、与水有关的性质及与热有关的性质的概念及表示方法，并能较熟练地运用；要求了解材料的力学性质及耐久性的基本概念。建筑物是由各种建筑材料建筑而成的，这些材料在建筑物的各个部位要承受各种各样的作用，因此要求建筑材料必须具备相应性质。如结构材料必须具备良好的力学性质；墙体材料应具备良好的保温隔热性能、隔声吸声性能；屋面材料应具备良好的抗渗防水性能；地面材料应具备良好的耐磨损性能等等。一种建筑材料要具备哪些性质，这要根据材料在建筑物中的功用和所处环境来决定

2、。一般而言，建筑材料的基本性质包括物理性质、化学性质、力学性质和耐久性。第一节材料的物理性质一、材料的基本物理性质（一）实际密度材料在绝对密实状态下，单位体积的质量称为密度。用公式表示如下： ρ=m/v式中ρ——材料的密度，g/cm3；m——材料在干燥状态下的质量，g；V——干燥材料在绝对密实状态下的体积，cm3。材料在绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的固体物质部分的体积，也称实体积。在自然界中，绝大多数固体材料内部都存在孔隙，因此固体材料的总体积（V0）应由固体物质部分体积（V）和孔隙体积（VP）两部分组成，而材料内部的孔隙又根据是否与外界相连

3、通被分为开口孔隙（浸渍时能被液体填充，其体积用Vk表示）和封闭孔隙（与外界不相连通，其体积用Vb表示）。测定固体材料的密度时，须将材料磨成细粉（粒径小于0.2mm），经干燥后采用排开液体法测得固体物质部分体积。材料磨得越细，测得的密度值越精确。工程所使用的材料绝大部分是固体材料，但需要测定其密度的并不多。大多数材料，如拌制混凝土的砂、石等，一般直接采用排开液体的方法测定其体积——固体物质体积与封闭孔隙体积之和，此时测定的密度为材料的近似密度（又称为颗粒的表观密度）。（二）体积密度整体多孔材料在自然状态下，单位体积的质量称为体积密度。用公式表示如下：ρo

4、=m/Vo式中ρo——材料的体积密度，kg/m3；m——材料的质量，kg；Vo——材料在自然状态下的体积，m3。整体多孔材料在自然状态下的体积是指材料的固体物质部分体积与材料内部所含全部孔隙体积之和，即V0=V+Vp。对于外形规则的材料，其体积密度的测定只需测定其外形尺寸；对于外形不规则的材料，要采用排开液体法测定，但在测定前，材料表面应用薄蜡密封，以防液体进入材料内部孔隙而影响测定值。一定质量的材料，孔隙越多，则体积密度值越小；材料体积密度大小还与材料含水多少有关，含水越多，其值越大。通常所指的体积密度，是指干燥状态下的体积密度。（三）堆积密度散粒状

5、（粉状、粒状、纤维状）材料在自然堆积状态下，单位体积的质量称为堆积密度。用公式表示如下：ρ0′=m/V0′式中ρ0′——材料的堆积密度，kg/m3；m——散粒材料的质量，kg；V0′——散粒材料在自然堆积状态下的体积，又称堆积体积，m3。在建筑工程中，计算材料的用量、构件的自重、配料计算、确定材料堆放空间，以及材料运输车辆时，需要用到材料的密度。二、材料的密实度与孔隙率（一）密实度密实度是指材料内部固体物质填充的程度。用公式表示如下：D=V/V0（二）孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙体积占自然状态下总体积的百分率。用公式表示如下：P=(V0-V)/V0孔隙

6、率一般是通过试验确定的材料密度和体积密度求得。材料的孔隙率与密实度的关系为：P＋D=1材料的孔隙率与密实度是相互关联的性质，材料孔隙率的大小可直接反映材料的密实程度，孔隙率越大，则密实度越小。孔隙按构造可分为开口孔隙和封闭孔隙两种；按尺寸的大小又可分为微孔、细孔和大孔三种。材料孔隙率大小、孔隙特征对材料的许多性质会产生一定影响，如材料的孔隙率较大，且连通孔较少，则材料的吸水性较小，强度较高，抗冻性和抗渗性较好，导热性较差，保温隔热性较好。三、材料的填充率与空隙率（一）填充率′填充率是指装在某一容器的散粒材料，其颗粒填充该容器的程度。用公式表示如下：D′

7、=V0/V0/（二）空隙率空隙率是指散粒材料（如砂、石等）颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率。用公式表示如下：P′=(1-V0/V0/)×%=（1-ρ0′/ρo)×%式中ρo——颗粒状材料的表观密度，kg/m3；ρ0′——颗粒状材料的堆积密度，kg/m3。散粒材料的空隙率与填充率的关系为：P′＋D′=1。空隙率与填充率也是相互关联的两个性质，空隙率的大小可直接反映散粒材料的颗粒之间相互填充的程度。散粒状材料，空隙率越大，则填充率越小。在配制混凝土时，砂、石的空隙率是作为控制集料级配与计算混凝土砂率的重要依据。四、材料与水有关的性质（一）亲水性与憎

8、水性材料与水接触时，根据材料是否能被水润湿，可将其分为亲水性和憎水性两类。亲水性是指材料表面能