材料与水的关系
材料的基本属性 材料与水有关的性质
三、材料的热工性能 （一）导热性 当材料两面存在温度差时，热量从材料一面 通过材料传导至另一面的性质。用导热系数 λ 表示。
Qd At(T2 T1 )
意义：材料的导热系数越小，其热传导能力越差， 绝热性能越好。 主要影响因素： 1、材料的化学组成与结构 2、材料表观密度 3、环境的温湿度
含水率在工程中的应用 • 例如:拌制砼所用材料质量是指干质量。但现场 的砂石都不同程度有水存在。因此在称量上应该 考虑到砂石的含水情况。 己知每拌制1m3混凝土需要干砂606Kg ，测得施 工现场的含水率砂为7% ，则现场需要称取多少 湿砂?
知识延伸
释放水分
干 燥 的 材 料
吸收空气中的水 分
潮 湿 的 材 料
%） Wv 材料的体积吸水率（ 3 其中， V 干燥材料在自然状态下 的体积（ cm ); 0 3 W 水的密度，常温下取 1.0g / cm 思考：材料的吸水性和吸湿性有什么区别？
3、 耐水性
（1）定义：是指材料长期在水的作用下，其强 度也没有显著下降的性质； （2）表示方法：一般用软化系数K表示：
材料在吸水饱和状态下 的抗压强度f 饱 k软 材料在干燥状态下的抗 压强度f 干
4、抗渗性
材料抵抗压力水渗透的性质。
Q H KA t d
抗渗性的表示方法有两种:
1、渗透系数K
第一章 建筑材料的基本性质
耐久性是一个综合性性能
耐久性主要包括：
耐水性 抗渗性 抗冻性 抗腐蚀性
耐水性
抗渗 性 抗老化性
耐久性
耐磨性
抗冻性
抗老化性
耐磨性
抗腐蚀性
42
建筑材料
1. 耐水性
广义定义：材料抵抗水破坏作用的能力。 狭义定义：材料浸水饱和后不被破坏，强度也不显著 降低的性质。 指标：软化系数KR 材料吸水饱和时的抗压强度,MPa
ε
B
A
混凝土的弹塑性变形曲线图
33
建筑材料
三、材料的脆性与韧性
脆性：材料在外力作用下突然破坏，无明显塑性变形。
韧性：冲击、振动荷载下，能吸收较大的能量，产生一定
变形不破坏。
脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等 韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。
34
建筑材料
案例分析
1. 铸铁造桥酿成灾祸 概况：1876年6月，英国人用铸铁在北海的Tay湾上建造了全长
加气混凝土砌块虽多孔，但其气孔大多数为“墨水瓶”
结构，肚大口小，毛细管作用差，只有少数孔是水分蒸发 形成的毛细孔。故吸水及导湿均缓慢，材料的吸水性不仅 要看孔数量多少，还需看孔的结构。
11
建筑材料
五、材料的热工性质
导热性 热容量
12
建筑材料
（一） 导热性
定义：材料传导热量的能力。 指标：导热系数λ
温隔热性↑ ； P ↑ ，连通孔、粗孔↑ （孔隙粗大或贯通，空气对流
孔隙率和孔隙特征
作用加强），λ↑，导热性↑，保温隔热性↓ 。
15
建筑材料
影响导热性的因素：
棉袄浸水后保暖 性变差？
建筑材料与水有关的性质
2.2 建筑材料与水有关的性质1．亲水性与憎水性当材料与水接触时，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，后者称材料具有憎水性。
材料被水湿润的情况，可用润湿边角θ表示。
当材料与水接触时，在材料、水、空气三相的交点处，沿水滴表面的切线和水接触面的夹角θ，称为“润湿边角”，如图2—1所示θ愈小,表明 图2—1 材料湿润示意图 材料愈易被水润湿。
一般认为，当θ≤90…时, (a) 亲水性材料 (b) 憎水性材料如图2—1(a)所示，材料表面吸附水，材料能被水润湿而表现出亲水性，这种材料称为亲水性材料。
当θ>90…时，如图2—1(b)所示，材料表面不吸附水，这种材料称为憎水性材料。
当θ=0℃时，表明材料完全被水润湿。
2．吸水性材料浸入水中吸收水分的能力，称为吸水性。
吸水性的大小，常以吸水率表示。
吸水率，是指材料吸水饱和时的吸水量占材料干燥质量的百分率。
质量吸水率(W)由下式计算：%1001⨯-=m m m W (2—7)式中：W ——材料的质量吸水率，％；m ——材料在干燥状态下的质量，g ；m 1——材料在吸水饱和状态下的质量，g 。
在多数情况下，吸水率是按质量计算的，即质量吸水率。
但是，也有按体积计算的，即体积吸水率(吸入水的体积占材料自然状态下体积的百分数)。
表现密度小的材料，吸水性大。
如木材的吸水率可达100％，普通粘土砖的吸水率为8％—20％。
吸水性大小与材料本身的性质(如憎水还是亲水)，以及孔隙率大小、孔隙特征(是开孔还是闭孔)等有关。
3．吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质，称为吸湿性。
吸湿性随着空气湿度的变化而变化。
如果是与空气湿度达到平衡时的含水率，则称为平衡含水率。
具有微小的开口孔隙的材料,吸湿性特别强。
如木材及某些隔热材料能吸收大量的水分，因为这些材料的内表面积大，吸附能力强。
4．耐水性材料抵抗水的破坏作用的能力称为材料的耐水性。
习惯上将水对材料的力学性质及结构性质的劣化作用称为耐水性，用软化系数（K R ）表示：gb R f f K =（2—8） 式中：K R ——材料的软化系数； b f ——材料在饱水状态下的抗压强度，N/mm 2；g f ——材料在干燥状态下的抗压强度，N/mm 2。
材料与水有关关系
复习：1、材料的密度、表观密度、堆积密度的定义以计算方法2、材料的密实度与孔隙率3、材料的填充率与孔隙率§2、2材料与水有关的性质一、亲水性与憎水性材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。
材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。
材料的亲水性与憎水性可用润湿边角θ来说明。
θ愈小，表明材料易被水润湿。
当θ≤90°时，该材料被称为亲水性材料；当θ＞90°时，称为憎水性材料。
二、吸水性吸水性：材料在水中吸收水分的能力称为吸水性。
吸水性的大小常以吸水率表示。
有以下两种表示方法：质量吸水率（W m）：指材料吸水饱和时，所吸水量占材料绝干质量的百分率。
体积吸水率（W V）：指材料吸水饱和时，所吸水分的体积占绝干材料自然体积的百分率。
体积吸水率在数值上等于开口孔隙率。
表达式用质量吸水率ωm或体积吸水率ωv表示。
表达式分别如下。
ωm = m Sw / m×100% = [( msw'- m )/ m ]×100%ωv =V Sw /v0×100% = [( msw‘ - m )/v0 /ρw ]×100%式中m sw--- 材料吸水饱和时所吸水的质量，g 或kg 。
ωS w‘ --- 材料吸水饱和时材料的质量，g 或kg 。
V Sw--- 材料吸水饱和时所吸水的体积，cm3或m3。
ρw --- 水的密度，g/cm3或kg/m3。
质量吸水率和体积吸水率的关系ωv = ρ0×ωm注意：对多孔吸水材料，其质量吸水率往往超过100％，此时用体积吸水率表示；材料受潮后导热性增大，故保温隔热材料需保持干燥状态。
三、吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。
材料的吸湿性常以含水率（W含）表示，含水率等于含水量占材料绝干质量的百分率。
含水率随环境温度和空气湿度的变化而改变。
当与空气温湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率。
用含水率ω'm 表示ω'm = m w /m×100%式中m w --- 材料在空气中吸收水分的量, kg 。
建筑材料与水有关的性质详解
四. 材料的耐水性 材料的耐水性是指材料长期在饱和水的
作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。 衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数KR：
KR
fb fg
式中 KR —— 材料的软化系数 fb — 材料吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）。
fg — 材料在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。一般材料吸 水后，水分会分散在材料内微粒的 表面，削弱其内部结合力，强度则 有不同程度的降低。当材料内含有 可溶性物质时（如石膏、石灰等）， 吸入的水还可能溶解部分物质，造 成强度的严重降低。
材料的抗冻等级可分为Ｆ15、Ｆ25、Ｆ50、Ｆ 100、Ｆ200等，分别表示此材料可承受15次、25次、 50次、100次、200次的冻融循环。材料的抗冻性与 材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱和程度有关。
抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性 能。土木建筑工程中许多材料常含有孔隙、孔洞 或其它缺陷，当材料两侧的水压差较高时，水可 能从高压侧通过内部的孔隙、孔洞或其它缺陷渗 透到低压侧。这种压力水的渗透，不仅会影响工 程的使用，而且渗入的水还会带入能腐蚀材料的 介质，或将材料内的某些成分带出，造成材料的 破坏。
•５.1 渗透系数 材料的渗透系数可通过下式计算:
K wd AtH
式中
K—渗透系数, （cm / h）; w—渗水量， （cm3 ） A— 渗水面积, （cm2 ） H — 材料两侧的水压差，（cm） d —试件厚度 （cm） t —渗水时间 （h） 材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。
5.2 抗渗等级 材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水
材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料 的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲合 力，大于水分子本身之间的内聚力；反之，憎水性 材料与水分子之间的亲合力，小于水分子本身之间 的内聚力。
常见材料和水的接触角值
常见材料和水的接触角值1.引言接触角是研究液体与固体接触界面性质的重要参数之一。
它描述了液滴或液体界面与固体表面之间的相互作用力大小和性质。
在材料科学和表面科学研究中，接触角被广泛用于表征材料的亲水性或疏水性，以及液体在固体表面上的润湿行为。
本文将介绍一些常见材料与水的接触角值，通过对不同材料的接触角值的了解，可以更好地理解材料的性质和应用。
2.亲水性材料亲水性材料指的是对水具有良好润湿性的材料，水在其表面能够形成较小的接触角。
下面是一些常见的亲水性材料及其与水的接触角值：-玻璃：玻璃是一种常见的亲水性材料，其与水的接触角一般在10°-20°左右。
这是因为玻璃表面具有一定的亲水基团，水分子能够在玻璃表面形成较大的接触面积，从而形成较小的接触角。
-陶瓷：陶瓷材料的接触角值与其成分和表面处理方式密切相关。
总体而言，陶瓷材料对水的润湿性较好，接触角一般在10°-30°之间。
-金属：金属材料的接触角值通常较高，一般在70°-90°之间。
金属表面往往具有一定的氧化膜或污染层，使得水分子无法与金属表面形成完全平整的接触，导致较大的接触角。
3.疏水性材料疏水性材料指的是对水具有较强排斥性的材料，水在其表面难以形成接触而形成较大的接触角。
下面是一些常见的疏水性材料及其与水的接触角值：-聚烯烃类材料：聚烯烃类材料包括聚乙烯和聚丙烯等，它们的接触角一般都在90°以上。
这是因为这类材料的分子链较长，表面相对光滑，且不含极性基团，使得水分子难以在其表面上形成润湿膜。
-聚四氟乙烯（P TF E）：PT FE是一种常见的疏水性材料，其与水的接触角高达110°左右。
P TF E具有良好的低表面能和低粘性，水在其表面几乎无法形成润湿。
-硅烷改性聚合物：这类材料通过在聚合物分子链上引入疏水性硅烷基团，可显著提高材料的疏水性。
硅烷改性聚合物的接触角值一般在90°以上，具有良好的抗水性能。
比较不同材料对水的影响(沉与浮教案)
比较不同材料对水的影响（沉与浮教案）。
我们来了解一下什么是浮和沉。
浮即指物体在水中停留在水面以上，而沉则是指物体在水中下沉。
对于不同的材料，它们的密度虽然不同，但是均能对水的浮沉造成影响。
接下来，我们将就一些典型的材料进行探讨。
1.金属材料
金属材料是指以金属为主要原材料制成的材料，例如钢、铁、铜、铝等。
这些材料一般密度较高，因此放在水中会迅速下沉。
对于某些密度较小的金属材料（例如铝），由于密度相对较小，表现出一定的浮力，但并不会完全浮在水面上。
2.木材
木材是指由植物构成的材料，由于密度较小，在水中有较大的浮力，因此能够漂浮在水面上。
不过，如果木材过重，也能下沉。
3.塑料
塑料是一种由高分子化合物制成的材料，因此它的密度相对较轻，会漂浮在水面上。
这也是为什么我们在海滩上常看到漂浮着的塑料袋。
4.石材
石材是指由矿物质构成的材料，例如大理石、花岗岩等。
它们的密度相对较高，因此能够迅速下沉。
如上所述，不同的材料对水的影响是不同的，这一点非常值得我们注意。
在日常生活中，我们需要正确处理各种材料对水的影响，从而更好地保护和利用水资源。
例如，在制造一些玩具时，我们常常使用轻质的材料，这样玩具就能够漂浮在水上，给孩子们带来更多的兴趣和律动感。
而在建筑工程中，则要采取一定措施，避免某些密度较大的材料沉入水底造成的污染。
材料对水的浮沉性的影响是一个值得关注的问题。
我们需要根据不同的材料特性，合理处理它们对水资源的利用，以保护水的环境和质量，促进人类的可持续发展。
水与胶凝材料用量之间的比例关系
水与胶凝材料用量之间的比例关系
在使用水和胶凝材料制备胶凝材料时，水与胶凝材料的用量比例是非常重要的。
正确的用量比例可以确保胶凝材料具有良好的流动性和凝结性，从而使其在施工中使用起来更加方便。
通常情况下，水与胶凝材料的用量比例是按照质量比来计算的。
常见的用量比为1:1，即1千克水对应1千克胶凝材料。
但是，用量比也可以根据具体的应用需要进行调整。
比如，如果需要制备流动性较差的胶凝材料，可以增加胶凝材料的用量，从而使其凝结性更强。
反之，如果需要制备流动性较好的胶凝材料，可以减少胶凝材料的用量，从而使其凝结性更弱。
在使用水和胶凝材料制备胶凝材料时，应注意控制水与胶凝材料的用量比例，以确保胶凝材料具有良好的性能。
材料与水有关的性质
（1-11） 式中，W体为体积吸水率（%）；V水为材料吸入水分的体积 （cm3）；V0为干燥材料在自然状态下的体积（cm3）；ρ水为 水的密度（g/cm3），常温下取1 g/cm3。
材料与水有关的性质
体积吸水ρ0为材料在干燥状态下的毛体积密度（g/cm3或 kg/m3）。
（1-10） 式中，W质为质量吸水率（%）；m湿为材料在吸水饱和状态 下的质量（g）；m干为材料在绝对干燥状态下的质量（g）。
材料与水有关的性质
实际工程中，对于加气混凝土﹑软木等轻质多孔材料，由于 W
于100%，为了方便表示，则采用体积吸水率表示其吸水性，即 材料在吸水饱和时，吸入水分的体积占干燥材料自然体积的百分 率，按式（1-11）计算。
材料与水有关的性质
图1-4 材料透水
材料与水有关的性质
2. 抗渗等级
材料与水有关的性质
材料抗渗性与材料的亲水程度、孔隙率及孔隙特征有关 。憎水性材料、孔隙率小而孔隙封闭的材料具有较高的抗渗 性；亲水性材料、具有连通孔隙和孔隙率较大的材料的抗渗 性较差。
地下建筑防水工程通常使用防水混凝土，要求其应具有 较高的密实性、憎水性和抗渗性，抗渗等级大于或等于P6， 即最小抗渗压力为0.6 MPa。
材料与水有关的性质
材料的结构越密实、闭口孔隙越多、孔隙的充水程度越 小，则抗冻等级越高或抗冻标号越大，抗冻性越好。
实际工程中选择材料抗冻等级时要综合考虑工程种类、 结构部位、使用条件和气候条件等诸多因素。在冬季室外温 度低于-10 ℃的寒冷地区，建筑物的外墙及露天工程中使用的材料必须 进行抗冻性检验。
材料与水有关的性质
2. 吸湿性
材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性。材 料的吸湿性用含水率表示，即材料所含水的质量占材料干燥至恒 重时质量的百分数，按式（1-13）计算。
材料与水有关的性质
– 混凝土的抗冻性用抗冻等级Fn表示。n表示材料试 件经n次冻融循环试验后，质量损失不超过5%， 抗压强度降低不超过25%。n的数值越大，说明抗 冻性能愈好。
Page: 13
– 冰冻对材料的破坏作用，是由于孔隙水结冰时体积膨 胀（9%）而引起孔壁受压破裂所致。
– 质量吸水率
W质
m湿 m干 m干
100%
Page: 6
– 体积吸水率
W体
V水 100%
材料吸水率的大小与材料的孔隙率和孔隙构造 特征有关。
Page: 7
(3)吸湿性
– 材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称 为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。
– 含水率
材料与水有关的性质
Page: 1
(1)亲水性与憎水性
– 材料在空气中与水接触时，根据材料表面被水润 湿的程度，分亲水性材料和憎水性材料两类。
– 材料被水润湿的程度可用润湿角θ来表示。
– 润湿角是在材料、水和空气三相的交点处，沿水 滴表面的切线和水与固体的接触面之间的夹角。
Page: 2
材料润湿角
Page: 3
– 当材料分子与水分子间的相互作用力大于水分子 间的作用力时，材料表面就会被水所润湿。此时 ，润湿角θ≤90°，这种材料属于亲水性材料。
– 材料分子与水分子间的相互作用力小于水本身分 子间作用力，则表示材料不能被水润湿。此时， 润湿角90°＜θ＜180°，这种材料称为憎水性材 料。
Page: 4
–水中或受潮严重的重要结构物软化系数不宜小于 0.85；受潮较轻或次要要结构物的软化系数不宜低 于0.75。
常见材料和水的接触角值
常见材料和水的接触角值一、介绍接触角是描述液体与固体界面相互作用的重要参数之一。
它是指液滴或液体与固体界面形成的夹角，描述了液体在固体表面上的润湿性。
接触角的大小与液体和固体之间的相互作用力有关，也受到表面张力的影响。
常见材料和水之间的接触角值对于理解材料的润湿性和应用具有重要意义。
二、常见材料和水的接触角值1. 金属材料金属材料一般具有较低的接触角，即水在金属表面上很容易展开。
这是因为金属表面通常具有较好的润湿性，水分子与金属表面之间的相互作用力较强。
以下是一些常见金属材料和水的接触角值：•铝：接触角约为60°-80°•铁：接触角约为80°-90°•铜：接触角约为70°-80°2. 玻璃材料玻璃是一种常见的无机非金属材料，具有较高的接触角。
这是因为玻璃表面通常具有较好的亲水性，水分子与玻璃表面之间的相互作用力较弱。
以下是一些常见玻璃材料和水的接触角值：•硅玻璃：接触角约为10°-20°•玻璃纤维：接触角约为20°-30°•普通玻璃：接触角约为30°-40°3. 聚合物材料聚合物材料是一类重要的工程材料，其润湿性和接触角值与其化学结构和表面性质密切相关。
以下是一些常见聚合物材料和水的接触角值：•聚乙烯：接触角约为90°-100°•聚丙烯：接触角约为90°-100°•聚苯乙烯：接触角约为80°-90°4. 纳米材料纳米材料是近年来发展迅速的一类材料，其表面性质和接触角值可能会发生显著变化。
纳米材料的表面通常具有特殊的微纳结构，可以通过调控结构来改变接触角。
以下是一些常见纳米材料和水的接触角值：•纳米金颗粒：接触角约为70°-80°•纳米二氧化硅：接触角约为20°-30°•纳米氧化铝：接触角约为10°-20°三、影响接触角的因素除了材料的性质外，接触角还受到其他因素的影响。
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材料与水有关的性质
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二、材料与水有关的性质
（一）亲水性与憎水性
材料在空气中与水接触时，根据是否被水润湿，可将材料分为亲水性与憎水性材料两类。
材料被水润湿的程度可用润湿角θ表示
润湿角θ≤900的材料为亲水性材料。
如：砖、砼、木材等。
润湿角θ＞900的材料为憎水性材料。
如：沥青、石蜡等。
（一）吸水性
材料在浸水状态下吸入水份的能力称为吸水性；吸水性的大小以吸水率表
示，吸水率有质量吸水率与体积吸水率之分，
1、质量吸水率：材料所吸收的水份的质量占材料干燥质量的百分率。
比如：粉笔称其干重为100克，放入水中吸水饱和后为102克，则
2、体积吸水率：指材料体积内被水充实的程度；即材料吸水饱和时，
所吸收水份的体积占干燥材料自然体积的百分率。
一般、材料的吸水都不多，但海棉、干木头等吸收水份比较多，这些材料的质量吸水率往往超过100%，即湿质量是干质量的几倍，在这种情况下，一般用体积吸水率表示其吸水率。
即体积吸水率适用于轻质多孔材料。
吸水率越大，对材料性能越不利。
总之，吸水率与以下因素有关
1）材料本身的性质
2）孔隙大小
3）孔隙特征
（二）吸湿性
材料在潮湿的空气中吸收空气中水份的性质，称为吸湿性。
吸湿性的大小用
含水率表示
W含的大小除与材料的化学成分有关外，还与空气的温度与湿度有关。
（三）耐水性
材料长期在饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降低和性质称为耐水性。
用软化系数表示 f饱=0 则K软=0 溶解了 f干=1 则K软=1 如钢材
讨论：1） K软越大，则材料的耐水性越好。
2）一般，K吹＞0.8时，称为耐水材料。
（四）抗渗性
渗透：液体穿透材料
抗渗性是指材料抵抗有压介质渗透作用的能力，用抗渗等级Sn表示。
Sn：材料抵抗液体压力不致发生渗透现象时，材料单位面积上所能承受的
最大压力。
如S4、S6、S12分别表示材料能承受0.4MPa 0.6MPa 1.2Mpa压力而不渗透
(六)、抗冻性
材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，同时也不严重降低强度的性质，称为抗冻性。
冻融循环越多，则抗冻标号越高。
砼用抗冻等级表示；
Fn：材料在饱和水状态下，强度损失和质量损失达到规定指标时，所能承受的最大冻融循环次数。
一个冻融循环为20℃
如F50、F20分别表示什么意思？
三、材料的热性质
（一）导热性
材料传导热量的能力称为导热性，材料导热能力的大小用导热系数（λ）表示单位：
λ的物理意义：
单位厚度的材料，当相对表面温差为1K时，单位面积、单位时间所通过的热量
讨论、的孔隙率越大，导热系数越小，绝热性能越好。
2、对流情况相反，泡沫:0.035
3、λ=0.035-3.5之间
大理石:3.5
(二)比热容
材料加热时吸收热量,冷却时放出热量的性质,称为热容量.热容量的大小用比热容表示,简称比热.
比热在数值上等于1g材料,温度升高1K时所吸收的热量或温度降低1K时所放出的热量.单位(J/(g.K)
C水=4.18 C冰=2.09
(三)材料的保温隔热性能
在建筑工程中常把1/λ称为材料的热阻,用R表示,单位是(m.K)/W
通常:防止室内热量的散失称为保温,防止外部热量的进入称为隔热。
（四）热变形性
材料的热变形性是指材料在温度变化时其尺寸的变化，常用长度方向变化的
线膨胀系数表示：
其中：α-线膨胀系数（1/K）
2.2 材料的力学性质
材料的力学性质主要是指材料在外力（荷载）作用下，有关抵抗破坏和变形
的能力的性质。
一、材料的强度、比强度
材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏的能力称为强度；其值是以材料受外力破坏时，单位面积上所承受的力来表示。
（一）常见的荷载种类
1、钢材承受拉力、压力、剪力和抗变力。
（二）计算方法：
1、抗压、抗拉、抗剪强度的计算：
单位（N/mm2）或（Mpa）
抗弯强度的计算：
条件：1）构件截面为矩形
2）中部作用一集中荷载。
（二）比强度
比强度是按单位质量计算的材料强度，其值等于材料的强度与其表观密度之比，它是衡量材料轻质高强的一个主要指标。
（三）强度等级
按照材料的主要强度指标划分的等级，材料的强度高低主要与材料的化学成分有关，如金属材料的强度普遍高，另外，材料的质量对材料的强度也有关系。
二、材料的弹性与塑性
材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料的变形即可消失、并能完全恢复原来形状的性质称为弹性；这种当外力取消后瞬间内即可完全消失的变形，称为弹性变形。
其中：E为弹性模量（Mpa）
E是衡量材料抵抗变形能力的一个指标，E越大，材料越不易变形。
材料在外力作用下产生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状尺寸，并且不产生裂纹的性质，称为塑性，这种不消失的变形称为塑性变形（或永久变形）。
多数材料为弹塑性材料。
三、材料的脆性和韧性
在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏而又无明显塑性变形的性质，称为脆性。
脆性材料抵抗冲击荷载的能力差，如玻璃等。
在冲击、震动荷载作用下，材料能吸收较大的能量，产生一定的变形而不致被坏的性能称为韧性。
如钢材、木材等。
四、材料的硬度、耐磨性
硬度是材料表面抵抗其它较硬物质压入或刻划的能力，一般，硬度大的材料耐磨性较强，但不易加工。
耐磨性是材料抵抗磨损的能力，常用磨损率表示：（g/cm2）
2．3材料的耐久性
材料在使用过程中能长久保持其原有性质的能力，称为耐久性。
耐久性是材料的一种综合性质，诸如抗冻性，抗风化性，抗化学腐蚀等；此外，材料的抗渗性，耐磨性，强度等也与耐久性有密切的关系。
材料在使用过程中，除受到各种外力作用外，还长期受到周围环境和各种自然环境的破坏作用，这些作用一般可分为物理作用、化学作用、生物作用。