建筑材料的基本性质(材料与水有关的性质)

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1、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一、亲水性与憎水性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θ≤90º（b）完全亲水材料θ＝180º（c）憎水性材料θ>90º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、表面干燥浸水状态三、材料的吸水性与吸湿性（一）材料的吸水性１、定义：材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。２、指标：吸水率体积吸水率质量吸水率３、计算：式中：Ｗ　　质量吸水率，％；m1材料饱和

2、面干状态下的质量，g；m干燥状态下的质量，g。１）质量吸水率２、体积吸水率式中：Wv体积吸水率，％；Ｖsw材料吸入水的体积，m3；Vo材料自然状态下的体积，m3；Ｗm质量吸水率，％；ρo材料的表观密度，（kg/L)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。（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。１、定义：材料在空气中吸附水分的能力为吸湿性。２、指标：含水率材料吸湿性作

3、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１、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２、指标：软化系数３、计算：式中：KP---材料的软化系数；fw---材料在吸水饱和状态下的抗压强度,MPaf---材料在干燥状态的抗压强度，MPa。四、材料的耐水性材料的软化系数的范围在0～1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

4、0.70～0.85。通常软化系数大于等于0.85的材料称为耐水材料（一）材料的抗冻性１、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。２、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

5、等墙体材料，一般要求其抗冻标号为D15或D25；用于桥梁和道路的混凝土应为D50、D100或D200。水工混凝土要求高达D500。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。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

6、，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。冻融破坏的大坝坝面使用20年的高速公路桥梁（二）材料的抗渗性：１、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。２、指标：渗透系数和抗渗等级。对一些抗渗、防水

7、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，用公式表示式中K——材料的渗透系数,cm／h；Q——渗透水量,cm3；d——材料的厚度,cm；A——渗水面积,cm2；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。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

8、受的最大水压力来确定。以符号“P”表示