中南大学土木工程材料 课件 土木工程材料课件 第一章
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土木工程材料(第一章)PPT课件
钢材 松木 水泥
砂
7.85 1.55 2.80~3.20 2.66
—— 0.40 ~ 0.80
—— 2.65
—— —— 900 ~ 1300 1450 ~ 1650
碎石（石灰石） 2.60 ~ 2.80
2.60
1400 ~ 1700
普通混凝土 普通黏土砖
2.60 2.60
1.95 ~ 2.50 16.0 ~ 1.90
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
19
公式： V0V 0V10 % 0(10)10 % 0
密实度与孔隙率关系：
D1
10
土木工程材料基本性质
间隙率（P0/）
定义：散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百 分率。
公式：0' V0'V 0'V010% 0(1 0 0 ' )10% 0
11
土木工程材料基本性质
算例： 某石灰岩的密度为2.68 g/cm3，孔隙率为1.5%。 今将该石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520㎏／
土木工程材料的基本性质
1
材料的基本物理性质
土木工程材料基本性质
四个状态参数：密度、表观密度、毛体积密度、
堆积密度 三个计算参数：密实度、孔隙率、间隙率
2
土木工程材料基本性质
V V´ V0
1.固体 2.闭口孔隙 3.开口孔隙
3
密度（ρ）
《土木工程材料(第3版)》教学课件第1章 绪论 土木工程材料的基本性质
18世纪至19世纪，资本主义兴起，促进了工商业及交通运输业 的蓬勃发展，原有的土木工程材料已不能与此相适应，在其他科学技 术进步的推动下，土木工程材料进入到一个新的发展阶段，钢材、水 泥、混凝土及其他材料相继问世，为现代土木工程材料奠定了基础。
进入20世纪后，由于社会生产力突飞猛进，以及材料科学与工 程学的形成和发展，土木工程材料不仅性能和质量不断改善，而且品 种不断增加，以有机材料为主的化学建材异军突起，一些具有特殊功 能的新型土木工程材料也应运而生。
五、抗渗性
材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。
材料的抗渗性用渗透系数K表示，一般用抗渗标号P表示。如 P2、P4、P10分别表示可抵抗0.2、0.4、1.0 MPa 压力水不 渗漏。
1.3 材料与水有关的性质
六、抗冻性
材料在含水状态下能经受多次冻融循环而不破坏、强 度不显著下降，且质量也不显著减少的性质。
P+D=1
开口孔隙率PK 材料内开口孔隙体积占总体积的百分率。 PK＝VK/V0 闭口孔隙率PB 材料内闭口孔隙体积占总体积的百分率。 PB＝VB/V0
VP=VK+VB P=PK+PB
1.1 材料的基本物理性质
3.空隙率（P’）－－散粒或粉状材料在堆积状 态下，颗粒间空隙体积（VS）占材料堆积体积 （V’0）的百分率。
材料在吸水饱和状态下，所吸水的体积占材料干燥状态
下的体积的百分比。
Wv=
mb－mg× V0
1 ρw
×100％
ρw －水的密度； V0 －材料干燥状态下的体积，
cm3或m3。
1.3 材料与水有关的性质
2.吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质,用含水率
表示。
Wh=
进入20世纪后，由于社会生产力突飞猛进，以及材料科学与工 程学的形成和发展，土木工程材料不仅性能和质量不断改善，而且品 种不断增加，以有机材料为主的化学建材异军突起，一些具有特殊功 能的新型土木工程材料也应运而生。
五、抗渗性
材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。
材料的抗渗性用渗透系数K表示，一般用抗渗标号P表示。如 P2、P4、P10分别表示可抵抗0.2、0.4、1.0 MPa 压力水不 渗漏。
1.3 材料与水有关的性质
六、抗冻性
材料在含水状态下能经受多次冻融循环而不破坏、强 度不显著下降，且质量也不显著减少的性质。
P+D=1
开口孔隙率PK 材料内开口孔隙体积占总体积的百分率。 PK＝VK/V0 闭口孔隙率PB 材料内闭口孔隙体积占总体积的百分率。 PB＝VB/V0
VP=VK+VB P=PK+PB
1.1 材料的基本物理性质
3.空隙率（P’）－－散粒或粉状材料在堆积状 态下，颗粒间空隙体积（VS）占材料堆积体积 （V’0）的百分率。
材料在吸水饱和状态下，所吸水的体积占材料干燥状态
下的体积的百分比。
Wv=
mb－mg× V0
1 ρw
×100％
ρw －水的密度； V0 －材料干燥状态下的体积，
cm3或m3。
1.3 材料与水有关的性质
2.吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质,用含水率
表示。
Wh=
《土木工程材料》课件
水泥广泛应用于建筑物的基础、墙体、地板以及各种结构的修复和加固。
5. 骨料及其性质
1 骨料的种类
骨料可以是天然石合适的骨料。
2 骨料的性能
骨料应具有适当的粒径、强度和稳定性，以提供混凝土所需的力学性能和耐久性。
3 骨料的应用
骨料广泛应用于混凝土、路面和填充材料等土木工程中，起到增强和填充的作用。
6. 钢铁及其性质
钢材的特点
钢材具有强度高、延展性好、耐腐蚀等特点，适用 于土木工程中的承载结构。
钢筋混凝土
钢筋混凝土是由钢筋和混凝土组成的复合材料，结 合了钢材和混凝土的优点，在土木工程中被广泛使 用。
7. 木材作为建筑材料
路面类型
• 沥青路面 • 沥青混凝土路面 • 沥青透水路面
路面施工
路面施工包括铺设、压实和养 护等步骤，确保道路的平整度 和耐久性。
10. 土工材料及其功能
1 土工布
土工布具有过滤、分离和 保护的功能，在土木工程 中用于土壤改良、水工建 筑和环境工程等。
2 土工膜
土工膜具有隔水和隔沙的 功能，常见的材料有土工 膜和土工格栅。
2. 土木工程材料的分类
水泥和混凝土类
主要包括水泥、混凝土和砂浆，是土木工程中最常用的材料，用于建筑和基础结构。
钢铁类
主要包括钢材和钢筋混凝土，在土木工程中用于梁柱、桥梁和其他承载结构。
木材类
主要包括木材和木质纤维，用于土木工程中的建筑结构、家具和装饰。
3. 混凝土及其性质
混凝土的制作
混凝土是由水泥、沙子、石子和水等组成，通过搅 拌、浇筑和固化而成的人造材料。
混凝土的性能
混凝土具有强度高、耐久性好、隔热性能好等特点， 可以在土木工程中广泛应用。
土木工程材料课件ppt
标准名称 JC/T 479-92建筑生石灰
建材行业的 推荐 技术标准的二类
标准代号 标准
类目顺序号
标准颁发 年代号
土木工程材料
五、技术准标简介
地方标准与企业标准：凡国家、部未能颁布的产品与过程的技术 标准，可由相应的工厂、公司等单位，根据生产厂能保证的产品质 量水平所制定的技术标准，报请本地区或本行业有关主管部门审批 后，在该地区或行业中执行。
各种材料的吸水率很不相同，差异很大
如花岗岩的吸水率只有0.5％-0.7％ 混凝土的吸水率为2％-3％ 粘土砖的吸水率达8％-20％ 木材的吸水率可超过100％
土木工程材料
4、材料的耐水性
定义：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也无明显
下降的性质。
软化系数：
KR
fb fg
KR =材料吸水饱和后的抗压强度 /材料干燥时的抗压强度
土木工程材料 3、材料的吸湿性和吸水性
1）吸湿性：用含水率表示
亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 还湿性： 亲水材料在干燥空气中放出所含水分的性质。
含水率
Wh
ms mg mg
*100%
材料在吸湿状态下的重量 材料在干燥状态下的重量
影响材料含水率的因素：环境的温度和湿度
平衡含水率：材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时 的含水率
K Qd AtH
影响因素： 孔隙率及孔隙特征
开口的连通大孔越多
抗渗性越差
闭口孔隙率大的材料
抗渗性仍可良好
抗渗等级:以规定的时间在标准试验条件下所能承受的最大水压力 （MPa）来确定，
P P 材料可以抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水压力： 2 4 P6
土木工程材料
建材行业的 推荐 技术标准的二类
标准代号 标准
类目顺序号
标准颁发 年代号
土木工程材料
五、技术准标简介
地方标准与企业标准：凡国家、部未能颁布的产品与过程的技术 标准，可由相应的工厂、公司等单位，根据生产厂能保证的产品质 量水平所制定的技术标准，报请本地区或本行业有关主管部门审批 后，在该地区或行业中执行。
各种材料的吸水率很不相同，差异很大
如花岗岩的吸水率只有0.5％-0.7％ 混凝土的吸水率为2％-3％ 粘土砖的吸水率达8％-20％ 木材的吸水率可超过100％
土木工程材料
4、材料的耐水性
定义：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也无明显
下降的性质。
软化系数：
KR
fb fg
KR =材料吸水饱和后的抗压强度 /材料干燥时的抗压强度
土木工程材料 3、材料的吸湿性和吸水性
1）吸湿性：用含水率表示
亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 还湿性： 亲水材料在干燥空气中放出所含水分的性质。
含水率
Wh
ms mg mg
*100%
材料在吸湿状态下的重量 材料在干燥状态下的重量
影响材料含水率的因素：环境的温度和湿度
平衡含水率：材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时 的含水率
K Qd AtH
影响因素： 孔隙率及孔隙特征
开口的连通大孔越多
抗渗性越差
闭口孔隙率大的材料
抗渗性仍可良好
抗渗等级:以规定的时间在标准试验条件下所能承受的最大水压力 （MPa）来确定，
P P 材料可以抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水压力： 2 4 P6
土木工程材料
土木工程材料经典PPT课件
1.2.1.2 表观密度 （unit weight）
定义：材料在自然状态下，单位体积的质量。
计算：
0
m V0
0––– 表现密度，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，cm3 或 m3。
1.2.1.3 堆积密度 （heaped density ） 定义：粉状或粒状材料，在堆积状态下， 单位体积的质量。
开口孔隙 封闭孔隙
VK VB
V0
´
V0
块状材 实 体
V
料
’ 0
m V‘0
1.2.2 材料的孔隙和空隙
1.2.2.1 材料的孔隙 材料的孔隙从两个方面对材料的性能产生影响： 一是孔隙的多少（孔隙数量），二是孔隙特征。
孔隙数量用孔隙率表征。
(1)孔隙率: 材料内部孔隙体积占材料总体积的百分率
p V0 V 100 % (1 0 ) 100 %
抗弯强度
1）
ff
3PL 2bh2
(中点集中荷载)
2）
ff
PL bh2
(三分点两相等集中荷载)
ff –––– 抗弯强度，Mpa； P–––– 弯曲破坏时最大荷载，N；
L –––– 两支点的间距，mm；
b –––– 试件横截面积宽度，mm；
h –––– 试件横截面积高度，mm。
许多土木工程材料常以其强度 大小划分为若干等级，俗称
“ 标号 ”。
材料强度受以下三个因素的影响： 材料内部结构和构造 强度值的测试条件(试件尺寸、加荷速度等) 材料所处的环境条件(温度、湿度、含水量等)
二、材料的比强度 定义 单位体积重量的材料强度,等于
第1章 土木工程材料的基本性质
(2) 砖浸水后强度下降
某地发生历史罕见的洪水。洪水退后，许 多砖房倒塌，其砌筑用的砖多为未烧透的 多孔的红砖，见下图。请分析原因。
原因分析：这些红砖没有烧透，砖
内开口孔隙率大，吸水率高。吸水
后，红砖强度下降，特别是当有水
进入砖内时，未烧透的粘土遇水分
散，强度下降更大，不能承受房屋
未烧透的的重红量，砖从而导致房屋倒塌。
保温层的目的是较少外界温度变化对住户的 影响，材料保温性能的主要描述指标为导热 系数和热容量，其中导热系数越小越好。观
A B 察两种材料的剖面，可见A材料为多孔结构， B材料为密实结构，多孔材料的导热系数较 小，适于作保温层材料。
7.其它性质
1 耐火性
耐火材料、难熔材料、易熔材料
2 耐燃性
韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。
1.2.4 材料的硬度和耐磨性（了解性内容）
1.硬度——抵抗外物压入或刻划的能力。 可采用：莫氏硬度（石料、陶瓷等）； 布氏、洛氏硬度（金属材料）。 特点：硬度高，耐磨性强，但不易加工。
2.耐磨性——材料表面抵抗磨损的能力。
（路面材料要求）
1.3 材料的耐久性
材料在各种环境因素作用下，在长期使用过程中 保持其性能稳定的性质。
5. 材料的抗冻性
——材料饱水状态下<，思能考经>：受孔多隙次率冻越融交替作用， 既不破坏，强度又不大显，著材降料低的的抗性冻质性。
抗冻等级：能经受冻融是否循越环差的？最大次数，
记为F50、F100、F200、F300 …
材料的孔隙包括开口孔隙和闭口孔隙两种，材料的孔 隙率则是开口孔隙率和闭口孔隙率之和。材料受冻融 破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致。进入孔隙的水 越多，材料的抗冻性越差。水较难进入材料的闭口孔 隙中。若材料的孔隙主要是闭口孔隙，即使材料的孔 隙率大，进入材料内部的水分也不会很多。在这样的
土木工程材料第一章.pptx
计算：
0
m V0
0––– 表现密度，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
2、 表观密度（ρ0）
表观体积:包括孔隙在内的体积。即固体体积＋孔隙体积。
如何测？
规则：量尺寸计算 不规则：排液、蜡封
一般测定表观密度时，以干燥状态为准，而对含水状 态下测得的表观密度，须注明含水情况。
➢ 土木工程材料：应用于土木工程中使用的各种材料和制品。 ➢ 材料科学与工程是属于工学门类的一级学科。
以数学、力学以及物理、化学等自然科学学科为基础，以工 程学科为服务和支撑对象，是一个理工结合，多学科交叉的 新兴学科，其研究领域涉及自然科学、应用科学以及工程学。
三、土木工程材料的分类 按材料的化学成分分类：
2.50
空心粘土砖
2.50
水泥
3.20
普通混凝土
—
轻集料混凝土
—
木材
1.55
钢材
7.85
泡沫塑料
—
表观密度ρ0/kg·m-3
1800~2600 2500~2900
— — 1600~1800 1000~1400 — 2100~2600 800~1900 400~800 7850 20~50
五、土木工程材料的标准化
技术标准的代号 国家标准（GB） 国际标准（ISO）
美国材料试验学会标准（ASTM）
日本工业标准（JIS） 德国工业标准（DIN） 英国标准（BS） 法国标准（NF） 建筑工程国家标准（GBJ） 国家级专业标准（ZB）
建设部行业标准（JGJ） 建筑工程行业标准（JG） 建材标准（JC） 冶金部标准（YB）
土木工程材料第章-水泥教材课件 (一)
土木工程材料第章-水泥教材课件 (一)土木工程材料第一章-水泥教材课件土木工程材料中，水泥是不可或缺的一部分，它被广泛使用在各种工程中，如建筑、道路、桥梁、隧道等。
水泥能够使各种材料形成牢固的结构，给人们带来很大的便利和安全。
一、水泥的概述1. 水泥的历史自古以来，人们就有利用石灰堆积物制作建筑物的经验。
直到19世纪初，英国人泰勒发明了水泥烧结炉，才真正开创了水泥的工业生产。
2. 水泥的分类水泥按照生产工艺、化学成分和用途等方法，可以进行多种分类，如硅酸盐水泥、半水化石膏水泥、反应矾土水泥等。
二、水泥的组成水泥是由主要成分、次要成分、自然杂质、工业杂质等四种成分组成的。
1. 主要成分水泥的主要成分是硅酸盐系的黏土和石灰石，在水泥生产过程中，它们经过破碎、混合、烧成等多道工序形成水泥熟料，然后通过磨粉机制成细度适宜的水泥。
2. 次要成分水泥的次要成分有助于水泥生产过程中的化学反应。
例如，石膏是使硅酸盐水泥硬化的必需物质，水泥减水剂可以使混凝土具有更好的流动性。
3. 自然杂质水泥中的自然杂质主要是指黏土和石灰石中所含的杂质，它们可能会影响水泥的性能和质量。
4. 工业杂质水泥中的工业杂质主要是指生产过程中的固体、液体和气体废物，它们可能会对水泥的性能和质量造成影响。
三、水泥的使用水泥作为一种建筑材料，被广泛地应用于各种工程中。
1. 水泥的特性水泥具有硬化速度快、强度大、硬度高、耐久性好等特点。
2. 水泥的应用水泥的应用范围非常广泛，包括混凝土结构、砖墙体、石材建筑、道路、桥梁、隧道等。
其中最典型的应用是混凝土结构，在混凝土结构中，水泥是最重要的材料之一，它能使混凝土具有坚固的结构、流动性、耐久性和美观性。
四、水泥的质量控制为了确保水泥的质量和安全，需要通过严格的质量控制手段来保证水泥的各项性能符合标准和规定。
这些手段包括人工检验、物理和化学测试、光谱分析等。
除此之外，还需要对原材料、生产工艺和环境等方面进行严格的监测。
土木工程材料(全套)精品PPT课件
2002年水泥产量的大幅度增长与我国 持续快速稳定增长的宏观经济形势密切
相关。今年我国经济增长速度将达到
8％，GDP将突破10万亿元大关。建筑材料 工业在国民经济建设中意义重大
2.必须恰当选择和合理使用原材料 材料质量的优劣，配制是否合理，选用 是否恰当直接影响建筑工程质量
3.发展绿色建材
四.建筑材料课程的作用、任务和学习方法 1.作用
2. 金属材料以元素含量来表示。
3. 化学组成决定着材料的化学性质，影 响其物理性质和力学性质。
1.2 矿物组成
材料中的元素和化合物以特定的矿 物形式存在并决定着材料的许多重要 性质。
矿物组成是无机非金属材料中化合 物存在的基本形式。
1.3 相组成
材料中结构相近性质相同的均匀部分。
2. 材料的结构与构造 2.1 宏观结构（构造） 材料的宏观结构是指用肉眼和放大镜 能够分辨的粗大组织。其尺寸约为毫 米级大小，以及更大尺寸的构造情况。 宏观构造，按孔隙尺寸可以分为：
土木工程材料的基本性质，是指材料 处于不同的使用条件和使用环境时，通 常必须考虑的最基本的、共有的性质。 因为土木建筑材料所处建（构）筑物的 部位不同、使用环境不同、人们对材料 的使用功能要求不同，所起的作用就不 同，要求的性质也就有所不同。
第一节 材料的组成与结构
1. 材料的组成 1.1 化学组成 无机非金属建筑材料的化学组成以各 种氧化物含量来表示。
土木工程材料
Civil engineering materials
绪论
一.建筑材料的分类 用于土建工程的材料总称为建筑材料或土木工
程材料。 1.按化学成分分类： 1.1 无机材料：金属材料：
黑色金属材料——钢、铁 有色金属材料——铝、铜、 合金 非金属材料：天然石材——大理石、花岗石 陶瓷和玻璃——砖、瓦、卫生陶瓷、 玻璃
土木工程材料课件(全)
强度小 质软 熔点高
导电性小
晶体结构（构造）
晶体的结构形式采用X射线衍射或 电子射线扫描等方法来确定。
在晶体内部，可细分为完全相等 单位的构造在三维空间重复着，如 右图所示。
立方晶体沿三个垂直方向有相同 的排列：a1=a2=a3,大部分金属和相 当数量的陶瓷材料是立方晶系的。 非立方晶体的重复排列沿三个坐标 轴方向不一样或者其三个晶轴间的 夹角不全等于900。自然界中共有7 种可能的晶系。这七种晶系的名称 和它们的几何特征列于下表。
(3)相组成
材料中具有相同的物理、力学性质的均匀部分称为 相.自然界中的物质有气相、液相、固相之分。材料 的相组成是指组成材料的相种类、数量及分布状况。 土木工程材料大多数是多相固体，可看成复合材料。
复合材料不同相之间存在界面，材料的性质与材料 的相组成和界面特性有密切关系。实际材料中，相 与相之间的这一过渡面是一个薄弱区，它的成分与 结构与其两侧的相都不相同，是不均匀的 ，可将其 作为“界面相”来处理。因此，通过改变和控制材 料的相组成，可改善和提高材料的技术性能。
物质内能与体积随 温度的变化而变化
玻璃体的特性
当玻璃组成一定时，Tg应该是一个随冷却速度 而变化的温度范围。低于Tg时的固体称为玻璃，而 高于此温度范围它就是熔体。因而玻璃体无固定的 熔点，而只有熔体←→玻璃体可逆转的温度范围。
常见的玻璃体有硅酸盐玻璃，如石英玻璃是将 熔化的二氧化硅（SiO2）经过急速冷却所得的产物。 这种熔融体冷却时形成较大的网状构造而使粘性增 大，在不产生规则整齐排列的SiO4晶体的情况下， 直接转变为非晶质固体，也可称为无定形晶体。玻 璃就属于这类非晶质固体，此外，还有合成树脂和 橡胶等。
4）固溶体
在离子相中也会产生置换 固溶体。在离子固溶体中，原 子和离子的大小是很重要的。 右图表示了一个简单的离子固 溶 体 的 例 子 。 在 此 MgO 结 构 （见右图）中，Mg2+离子被Fe2+ 所取代。由于两个离子的半径 分 别 为 0.066nm 和 0.074nm, 故 可以完全地取代。另一方面， Ca2+离子则不能用来取代Mg2+， 因 其 半 径 为 0.099nm ， 相 对 较
《土木工程材料》课件——材料的组成和结构
• 如：加气混凝土、
石膏制品、 烧结普通砖等。
加气混凝土砌块的多孔构造
•堆聚结构
• 纤维构造的材料内部
组成有方向性，纵向较 紧密而横向疏松，组织 中存在相当多的孔隙. 性质:具有明显的方向 性，一般平行纤维方向 的强度较高。
• 如木材、竹、玻璃纤维、 石棉等。
竹的纤维构造
钢纤维
• 层状构造的材料具有叠合结构，它是用胶结料将
第一节 材料的组成、结构、性能
二、材料的结构 1、宏观结构:
宏观结构是指用肉眼或放大镜能观察到的粗大 组织。尺寸通常在mm级以上（肉眼鉴别极限0.05mm）。
按孔隙尺寸分：
致密结构（无吸水、透气孔）——钢铁、玻璃、塑料、天然石材
微孔结构（具有微细孔10-4~1mm ）——石膏制品、粘土砖、瓦； 多孔结构（具有粗大孔＞mm ）——加气混凝土、泡沫塑料；
不同的片材或具有各向异性的片材胶合而成整体。
• 性质：其每一层的材料性质不同，但叠合成层状构
造的材料后，可获得平面各向同 胶合板的层状
性，显著提高材料的强度、硬
构造
度、绝热或装饰等性质，
扩大其使用范围。
如胶合板、纸面石膏板、塑
料贴面板等。
• 散粒状构造指呈松散颗粒状的材料，有密实颗粒
与轻质多孔颗粒之分。前者如砂子、石子等，后者 如陶粒、膨胀珍珠岩等，适合做绝热材料。 • 粒状构造的材料颗 粒间存在大量的空隙， 其空隙率主要取决于颗 粒大小的搭配。
2、细观结构（10-7-10-4m ，
μm）：
• 是指用光学显微镜所 能观察到的结构。细观 结构的组织特征、数量、 分布和界面性质对材料 性能有重要影响 如混凝土分为集料、 水泥基相、界面相三相 天然岩石的矿物组成、 金属材料的晶粒
石膏制品、 烧结普通砖等。
加气混凝土砌块的多孔构造
•堆聚结构
• 纤维构造的材料内部
组成有方向性，纵向较 紧密而横向疏松，组织 中存在相当多的孔隙. 性质:具有明显的方向 性，一般平行纤维方向 的强度较高。
• 如木材、竹、玻璃纤维、 石棉等。
竹的纤维构造
钢纤维
• 层状构造的材料具有叠合结构，它是用胶结料将
第一节 材料的组成、结构、性能
二、材料的结构 1、宏观结构:
宏观结构是指用肉眼或放大镜能观察到的粗大 组织。尺寸通常在mm级以上（肉眼鉴别极限0.05mm）。
按孔隙尺寸分：
致密结构（无吸水、透气孔）——钢铁、玻璃、塑料、天然石材
微孔结构（具有微细孔10-4~1mm ）——石膏制品、粘土砖、瓦； 多孔结构（具有粗大孔＞mm ）——加气混凝土、泡沫塑料；
不同的片材或具有各向异性的片材胶合而成整体。
• 性质：其每一层的材料性质不同，但叠合成层状构
造的材料后，可获得平面各向同 胶合板的层状
性，显著提高材料的强度、硬
构造
度、绝热或装饰等性质，
扩大其使用范围。
如胶合板、纸面石膏板、塑
料贴面板等。
• 散粒状构造指呈松散颗粒状的材料，有密实颗粒
与轻质多孔颗粒之分。前者如砂子、石子等，后者 如陶粒、膨胀珍珠岩等，适合做绝热材料。 • 粒状构造的材料颗 粒间存在大量的空隙， 其空隙率主要取决于颗 粒大小的搭配。
2、细观结构（10-7-10-4m ，
μm）：
• 是指用光学显微镜所 能观察到的结构。细观 结构的组织特征、数量、 分布和界面性质对材料 性能有重要影响 如混凝土分为集料、 水泥基相、界面相三相 天然岩石的矿物组成、 金属材料的晶粒
中南大学土木工程材料 课件 土木工程材料课件 第一章
如硅酸钠玻璃是典型的玻璃 体结构，其结构中，Na、Si、 也称无定型结构。 和O离子无序堆积。 而石英玻璃是晶体，其结构 结构特点： 中Si、和O离子有序堆积。 质点排列无序，且无周
期性； 没有固定的几何外形。 胶体结构—只由微细的固体粒子和分散介质（液
体）组成的结构 种类：
针状晶体的微观结构
解答：
1）∵ V’o=10L, m’2=13.5kg; ρ0’ =（m’/V0’）= 13.5/10 = 1.35 g/cm3 ∵ m’=1000g, 吸水后质量=1036g. 设水的密度＝1。 则， Vo = 791－(1411－1036) = 416mL ∴ ρ0 =（m’/V0）= 1000/416 = 2.40 g/cm3 ∵ V=18.8mL, m=50g; ∴ ρ=(m/V)= 50/18.8=2.66 g/cm3 碎石在水中吸水的质量 2) P = [1－ρ0/ρ] ×100% =(1－2.40/2.66)=9.77% ＝开口孔隙体积 其中： P开= 36/416=8.65% P闭= 9.77%－8.65%=1.12% 3) D=1－P=90.23% P’=[1－ρ0’/ρ0] ×100% =(1－1.35/2.40)=43.8% D’=1－P’=1－43.8%=56.2%
单位体积的质量。
堆积密度ρ0’ ——松散堆积状态下
密度、表观密度和堆积密度测量方法
密度
表观密度 堆积密度
试样—颗粒；质量测量—固定体积法
堆积体积＝自然状态体 积＋堆积空隙体积
为什么要蜡封？ 试样— 粉末；体积测量—排液法。
排除任何孔隙后，材料的绝 对密实体积 自然状态下体积＝绝对密实体 积＋孔隙(开口与闭口)体积
V ×100% = 1－P V0
土木工程材料第1章基本性质 ppt课件
体表观积体（积含。内部孔隙和水P分PT课件）。一般以V0
表示材料的
5
1----固体部分 2----闭口孔隙
V0=V+V孔
3----开口孔隙
PPT课件
6
（3）材料的堆积体积：
粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。
根据其堆积状态不同，同一材料表现的体积大小可
能不同，松散堆积下的体积较大，密实堆积状态下的体
Vρ0—w—材水料的在密自度然状,（态g下/c的m3 体或积k，g/（m3c）m3，或常m3温）下取ρ w =1.0 g/cm3
PPT课件
34
Wv=Wm·ρ0
材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其
孔隙特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并
经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔
隙愈多，其吸水率就愈大。
能被水润湿，对这两种现象来说，前者为亲水性，后者为 憎水性。
PPT课件
26
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。
材料分子与水分子之间的分子亲合力 水分子本身之间的内聚力
亲合力＞内聚力 亲合力＜内聚力
亲水性材料 憎水性材料
PPT课件
27
工程实际中，材料是亲水性或憎水性，通常以润湿角
水在憎水性材料表面不仅不能铺展开，而且水分不能
渗入材料的毛细管中。
PPT课件
29
材料的润湿角θ
PPT课件
30
PPT课件
31
亲水性材料有：
砖、瓦、砂、石、气硬性胶凝材料、钢材、混凝
土、玻璃等。
憎水性材料有：
沥青、塑料、橡胶、石蜡、油漆等。
PPT课件
32
2.材料的吸水性
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第一章 土木工程材料的基本性质
主要内容
材料的组成与结构
材料的物理性质 材料的力学性质 材料的耐久性及安全性
§1.1 材料的组成与结构
影响材料性质的因素很多，有外界 的，也有材料的内部因素，即材料的 组织结构对材料性质的影响是最基本 的因素,起着决定性的作用。材料的组 织结构，具体的讲，就是材料的组成、 结构和构造。
天然石膏晶体颗粒的堆积结构—纤维轴向平行 混凝土的宏观结构
1. 宏观构造
材料内部的孔隙特征和孔结构； 混凝土中砂、石和水泥石的堆积和分布情况； 纤维增强复合材料中的纤维分布状态等。
蜂 气 窝 泡 结 堆 构 材料构造是指宏观的组织状态和具有特定性 积质的材料单元的组合情况，其尺寸范围在10 结 3m以上，肉眼可分辨。如： 构
晶体类型
根据质点（离子、原子或分子）间结合键的不同分为： 1）离子晶体 离子键结合，如: 亚硝酸钠、硫酸铝等； 2）共价晶体 共价键结合，如：金刚石、碳化硅等； 3）分子晶体 分子键结合，如：减水剂、液晶等； 4）金属晶体 金属键结合，如：金属材料等。
晶-6m
(电子显微镜)
尺寸为10-10~10-8m
(高倍电镜)
以混凝土为例
水泥浆体的微观结构： 混凝土内部的宏观结构： 由晶体态水化物、非晶态水 硬化水泥浆体的细观结构： 由大小不等、形状各异 化物和微小孔隙及孔隙中的水构 孔隙、水分布于由水泥矿物 的砂、石颗粒与孔隙以及 成 水分布在水泥浆体中而构 水化物、未水化的水泥颗粒构成 的固体连续相组成 成
水
吸湿性
开口孔隙越多，材料吸水率越大； 开口连通孔径较小，因毛细管作用而容易吸水。
材料在潮湿空气中，会吸收水分的性质称为吸湿性。
亲水性材料的吸水（湿）性比憎水性材料强。 材料的吸湿性用平衡含水率表示。
亲水性孔壁使水自动吸入； 憎水性孔壁难以使水吸入。
含水率、吸水率、平衡含水率
化学组成与矿物组成的关系
化学组成相同，其矿物组成不一定相同； 例如：半水石膏的化学成分为CaSO40.5H2O， 但它有-、-、- 等3种矿物相。
不同的矿物相，其化学组成可能相同。 例如：水泥熟料中的硅酸二钙和硅酸三钙两种 不同矿物相的化学成分均是CaO和SiO2。
矿物组成相同，其化学组成一定相同。
3. 微观结构
微观结构—指尺寸范围在10-10~10-6m内，组成材 料的化合物或 矿物的组织状态，是分子、原子与 离子排列、连接的结构状态。 根据排列有序与无序，微观结构分为 晶 体（有序、重复排列） 非晶体（无序连接）
玻璃体 胶 体
晶 体
结构特点
晶体结构中，质点（离子、原子或分子）作三维空间 有序堆积、并呈周期重复，由此构成点阵格子结构（晶 格）。
§1.2 土木工程材料的物理性质
一、与质量有关的性质
单位体积材料的质量＝密度 材料在绝对密实状态下， 体积与质量是可变的，密度是不变的 单位体积的质量。
密度ρ
——绝对密实状态 下 材料在自然状态下，单
ρ=m/V ρ0=m/V0
ρ0’=m/V0’
位体积的质量。
散粒材料在堆积状态下， 表观密度ρ0 ——自然堆聚状态下
解答：
1）∵ V’o=10L, m’2=13.5kg; ρ0’ =（m’/V0’）= 13.5/10 = 1.35 g/cm3 ∵ m’=1000g, 吸水后质量=1036g. 设水的密度＝1。 则， Vo = 791－(1411－1036) = 416mL ∴ ρ0 =（m’/V0）= 1000/416 = 2.40 g/cm3 ∵ V=18.8mL, m=50g; ∴ ρ=(m/V)= 50/18.8=2.66 g/cm3 碎石在水中吸水的质量 2) P = [1－ρ0/ρ] ×100% =(1－2.40/2.66)=9.77% ＝开口孔隙体积 其中： P开= 36/416=8.65% P闭= 9.77%－8.65%=1.12% 3) D=1－P=90.23% P’=[1－ρ0’/ρ0] ×100% =(1－1.35/2.40)=43.8% D’=1－P’=1－43.8%=56.2%
二、 材料的结构
材料的结构
尺寸为～ 10-3m (肉眼可分辩)
尺寸为10 ~10 材料中所含各物相的类型、尺寸、形状、数量及其
-6
-3m
(光学显微镜可辩) 分布。 物相或化合物中各离子、原子、分子与超细颗粒等 质点的堆积方式和几何形状，以及纤维的排布等。
材料结构层次：
宏观构造 细观结构 微观结构
分布的孔隙及其含量
包含的液体种类与含量
矿物组成
矿物
具有一定化学组成和结构特征的天然化合物或单质，也 指具有特定晶体结构、特定物理力学性能，类似于天然 矿物的物相或化合物。
矿物组成
土木工程材料中的矿物种类及其含量。
例如：
硅酸盐水泥熟料中的主 要矿物相有： 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 钢材中的矿物相有： 奥氏体 铁素体 渗碳体 珠光体
式中： m2’—材料在吸水饱和状态下的质 量，g。
平衡含水率 材料在一定湿度的环境下吸湿，与环 境中湿度达到平衡时的含水率。
二、与热有关的性质
材料线膨胀系数的测量 线膨胀系数的单位：/C 材料的线膨胀系数与组成和结构有关： 性 能 定 义 有机材料＞金属材料＞无机非金属材料 公 式 影响因素 热量从温度较高 的 一 面 传 导 到 温 非晶体材料＞晶体材料 热传导性与导热系数 材料的组成、 密度和
铁 2 . 细观结构 碳 钢 合 的 材料是由多物相和多晶体构成的。 金 细 细观结构的尺寸范围为10-6~10-3m，它是指材料 的 观 内部组织结构和各物相的堆积结构。 细 组 如： 观 织 钢材的晶体组织在常温下由铁素体、珠光体和渗碳体； 组 结 岩石、陶瓷、水泥石中各矿物相 的堆积结构等； 织 构 高分子材料中晶相与非晶相的堆积结构。 结 照 构 片 照 天然岩石的细观结构 木材的细观结构 片
V0 V0’
×100% = 1－P’
例 题
某工地质检员从一堆碎石料中取样，并将其洗净后干 燥，用一个10升的金属桶，称得一桶碎石的净质量是 13.50Kg；再从桶中取出1000g的碎石，让其吸水饱和后 用布擦干，称其质量为1036g；然后放入一广口瓶中，并 用水注满这广口瓶，连盖称重为1411g，水温为25C，将 碎石倒出后，这个广口瓶盛满水连同盖的质量为791g；另 外从洗净完全干燥后的碎石样中，取一块碎石磨细、过筛 成细粉，称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.8毫升。请 问？ 1）该碎石的密度、表观密度和堆积密度？ 2）该碎石的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率？ 3）该碎石的密实度、空隙率和填充率？
试样 — 块体；体积测量—直接测、蜡封排液法。
问题 ？
对于某一种材料来说，其密度、表观密度和堆积 密度之间的相互关系怎样？
答：密度＞表观密度＞堆积密度
为什么？
答： 自然状态下的体积＝绝对密实体积＋孔隙体积； 堆积体积＝密实体积＋孔隙体积＋空隙体积。
什么是视密度(近似密度)？如何测量？
如硅酸钠玻璃是典型的玻璃 体结构，其结构中，Na、Si、 也称无定型结构。 和O离子无序堆积。 而石英玻璃是晶体，其结构 结构特点： 中Si、和O离子有序堆积。 质点排列无序，且无周
期性； 没有固定的几何外形。 胶体结构—只由微细的固体粒子和分散介质（液
体）组成的结构 种类：
针状晶体的微观结构
亲水性与憎水性材料的特征：
水在憎水性材料的表面有自动收 缩成珠的趋势，不能润湿材料的表 面。对工程防水有利。
水在亲水性材料的表面是自动散 开和铺展，并自发地润湿表面。
材料的亲水性与憎水性主要取决 于材料的组成与结构：
有机材料一般是憎水性， 无机材料都是亲水性。
问题？ 1、为什么房屋一楼潮湿？ 2、如何解决？
化学组成
化学组成——化学成分是指材料中各物相所 含元素或单质与化合物的种类和总含量。 例如： 钢材中四种矿物相所含的化学元素是： Fe、C及其它微量元素（Cr、Mn、Ni等）； 生石灰的化学组成是：CaO，熟石灰的组成是 Ca(OH)2； 水泥中四种矿物相所含的化合物是： CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等。 聚氯乙烯塑料的化学组成有： PVC树脂（[-CH－CHCl-]n）、二丁酯、CaCO3 等。
有害孔，如：孔径较大的孔、连通缝等；
无害孔，如：孔径很小的孔、凝胶孔等； 有益孔，如：孔径很小的封闭孔等。
材料内部的孔结构
根据孔径尺寸，分为：
微孔—纳米级孔
细孔—微米级孔 大孔—毫米级及以上的孔
开 口、 大孔 连 纳米孔 细孔 通 封闭孔 孔
根据孔隙特征，分为
连通孔— 相互连通，构成孔隙网络 封闭孔—不连通，独立分散
1、地下水沿材料毛细管上升， 然后在空气中挥发。 2、解决问题的原理与办法
阻塞毛细通道，技术措施？ 对材料中的毛细管壁进行憎水
处理
吸水性和吸湿性
材料的吸水（湿）性与材料内部孔隙结构与材料 吸水性 的亲水性或憎水性密切相关：
材料通过其内部开口、连通的孔隙吸收外部环境的 称为吸水性。
材料与水接触时，其内部孔隙会吸收水分，这种性质 材料的吸水性用吸水率表示。
含水率 材料所含水的质量与干燥状态 下质量之比： w = ×100%
m m1’－m
式中：m—材料干燥状态下的质量，g; m1’—材料在含水状态下的质量，g。
吸水率 材料吸水饱和面干时的含水率： 质量吸水量： ＝ 体积吸水量： ＝
m2’－m ×100% m m2’－m 1 ×0 ×100% V ρ水
组成
结构
性能
材料的结构—性能—组成关系
主要内容
材料的组成与结构
材料的物理性质 材料的力学性质 材料的耐久性及安全性
§1.1 材料的组成与结构
影响材料性质的因素很多，有外界 的，也有材料的内部因素，即材料的 组织结构对材料性质的影响是最基本 的因素,起着决定性的作用。材料的组 织结构，具体的讲，就是材料的组成、 结构和构造。
天然石膏晶体颗粒的堆积结构—纤维轴向平行 混凝土的宏观结构
1. 宏观构造
材料内部的孔隙特征和孔结构； 混凝土中砂、石和水泥石的堆积和分布情况； 纤维增强复合材料中的纤维分布状态等。
蜂 气 窝 泡 结 堆 构 材料构造是指宏观的组织状态和具有特定性 积质的材料单元的组合情况，其尺寸范围在10 结 3m以上，肉眼可分辨。如： 构
晶体类型
根据质点（离子、原子或分子）间结合键的不同分为： 1）离子晶体 离子键结合，如: 亚硝酸钠、硫酸铝等； 2）共价晶体 共价键结合，如：金刚石、碳化硅等； 3）分子晶体 分子键结合，如：减水剂、液晶等； 4）金属晶体 金属键结合，如：金属材料等。
晶-6m
(电子显微镜)
尺寸为10-10~10-8m
(高倍电镜)
以混凝土为例
水泥浆体的微观结构： 混凝土内部的宏观结构： 由晶体态水化物、非晶态水 硬化水泥浆体的细观结构： 由大小不等、形状各异 化物和微小孔隙及孔隙中的水构 孔隙、水分布于由水泥矿物 的砂、石颗粒与孔隙以及 成 水分布在水泥浆体中而构 水化物、未水化的水泥颗粒构成 的固体连续相组成 成
水
吸湿性
开口孔隙越多，材料吸水率越大； 开口连通孔径较小，因毛细管作用而容易吸水。
材料在潮湿空气中，会吸收水分的性质称为吸湿性。
亲水性材料的吸水（湿）性比憎水性材料强。 材料的吸湿性用平衡含水率表示。
亲水性孔壁使水自动吸入； 憎水性孔壁难以使水吸入。
含水率、吸水率、平衡含水率
化学组成与矿物组成的关系
化学组成相同，其矿物组成不一定相同； 例如：半水石膏的化学成分为CaSO40.5H2O， 但它有-、-、- 等3种矿物相。
不同的矿物相，其化学组成可能相同。 例如：水泥熟料中的硅酸二钙和硅酸三钙两种 不同矿物相的化学成分均是CaO和SiO2。
矿物组成相同，其化学组成一定相同。
3. 微观结构
微观结构—指尺寸范围在10-10~10-6m内，组成材 料的化合物或 矿物的组织状态，是分子、原子与 离子排列、连接的结构状态。 根据排列有序与无序，微观结构分为 晶 体（有序、重复排列） 非晶体（无序连接）
玻璃体 胶 体
晶 体
结构特点
晶体结构中，质点（离子、原子或分子）作三维空间 有序堆积、并呈周期重复，由此构成点阵格子结构（晶 格）。
§1.2 土木工程材料的物理性质
一、与质量有关的性质
单位体积材料的质量＝密度 材料在绝对密实状态下， 体积与质量是可变的，密度是不变的 单位体积的质量。
密度ρ
——绝对密实状态 下 材料在自然状态下，单
ρ=m/V ρ0=m/V0
ρ0’=m/V0’
位体积的质量。
散粒材料在堆积状态下， 表观密度ρ0 ——自然堆聚状态下
解答：
1）∵ V’o=10L, m’2=13.5kg; ρ0’ =（m’/V0’）= 13.5/10 = 1.35 g/cm3 ∵ m’=1000g, 吸水后质量=1036g. 设水的密度＝1。 则， Vo = 791－(1411－1036) = 416mL ∴ ρ0 =（m’/V0）= 1000/416 = 2.40 g/cm3 ∵ V=18.8mL, m=50g; ∴ ρ=(m/V)= 50/18.8=2.66 g/cm3 碎石在水中吸水的质量 2) P = [1－ρ0/ρ] ×100% =(1－2.40/2.66)=9.77% ＝开口孔隙体积 其中： P开= 36/416=8.65% P闭= 9.77%－8.65%=1.12% 3) D=1－P=90.23% P’=[1－ρ0’/ρ0] ×100% =(1－1.35/2.40)=43.8% D’=1－P’=1－43.8%=56.2%
二、 材料的结构
材料的结构
尺寸为～ 10-3m (肉眼可分辩)
尺寸为10 ~10 材料中所含各物相的类型、尺寸、形状、数量及其
-6
-3m
(光学显微镜可辩) 分布。 物相或化合物中各离子、原子、分子与超细颗粒等 质点的堆积方式和几何形状，以及纤维的排布等。
材料结构层次：
宏观构造 细观结构 微观结构
分布的孔隙及其含量
包含的液体种类与含量
矿物组成
矿物
具有一定化学组成和结构特征的天然化合物或单质，也 指具有特定晶体结构、特定物理力学性能，类似于天然 矿物的物相或化合物。
矿物组成
土木工程材料中的矿物种类及其含量。
例如：
硅酸盐水泥熟料中的主 要矿物相有： 硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 钢材中的矿物相有： 奥氏体 铁素体 渗碳体 珠光体
式中： m2’—材料在吸水饱和状态下的质 量，g。
平衡含水率 材料在一定湿度的环境下吸湿，与环 境中湿度达到平衡时的含水率。
二、与热有关的性质
材料线膨胀系数的测量 线膨胀系数的单位：/C 材料的线膨胀系数与组成和结构有关： 性 能 定 义 有机材料＞金属材料＞无机非金属材料 公 式 影响因素 热量从温度较高 的 一 面 传 导 到 温 非晶体材料＞晶体材料 热传导性与导热系数 材料的组成、 密度和
铁 2 . 细观结构 碳 钢 合 的 材料是由多物相和多晶体构成的。 金 细 细观结构的尺寸范围为10-6~10-3m，它是指材料 的 观 内部组织结构和各物相的堆积结构。 细 组 如： 观 织 钢材的晶体组织在常温下由铁素体、珠光体和渗碳体； 组 结 岩石、陶瓷、水泥石中各矿物相 的堆积结构等； 织 构 高分子材料中晶相与非晶相的堆积结构。 结 照 构 片 照 天然岩石的细观结构 木材的细观结构 片
V0 V0’
×100% = 1－P’
例 题
某工地质检员从一堆碎石料中取样，并将其洗净后干 燥，用一个10升的金属桶，称得一桶碎石的净质量是 13.50Kg；再从桶中取出1000g的碎石，让其吸水饱和后 用布擦干，称其质量为1036g；然后放入一广口瓶中，并 用水注满这广口瓶，连盖称重为1411g，水温为25C，将 碎石倒出后，这个广口瓶盛满水连同盖的质量为791g；另 外从洗净完全干燥后的碎石样中，取一块碎石磨细、过筛 成细粉，称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.8毫升。请 问？ 1）该碎石的密度、表观密度和堆积密度？ 2）该碎石的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率？ 3）该碎石的密实度、空隙率和填充率？
试样 — 块体；体积测量—直接测、蜡封排液法。
问题 ？
对于某一种材料来说，其密度、表观密度和堆积 密度之间的相互关系怎样？
答：密度＞表观密度＞堆积密度
为什么？
答： 自然状态下的体积＝绝对密实体积＋孔隙体积； 堆积体积＝密实体积＋孔隙体积＋空隙体积。
什么是视密度(近似密度)？如何测量？
如硅酸钠玻璃是典型的玻璃 体结构，其结构中，Na、Si、 也称无定型结构。 和O离子无序堆积。 而石英玻璃是晶体，其结构 结构特点： 中Si、和O离子有序堆积。 质点排列无序，且无周
期性； 没有固定的几何外形。 胶体结构—只由微细的固体粒子和分散介质（液
体）组成的结构 种类：
针状晶体的微观结构
亲水性与憎水性材料的特征：
水在憎水性材料的表面有自动收 缩成珠的趋势，不能润湿材料的表 面。对工程防水有利。
水在亲水性材料的表面是自动散 开和铺展，并自发地润湿表面。
材料的亲水性与憎水性主要取决 于材料的组成与结构：
有机材料一般是憎水性， 无机材料都是亲水性。
问题？ 1、为什么房屋一楼潮湿？ 2、如何解决？
化学组成
化学组成——化学成分是指材料中各物相所 含元素或单质与化合物的种类和总含量。 例如： 钢材中四种矿物相所含的化学元素是： Fe、C及其它微量元素（Cr、Mn、Ni等）； 生石灰的化学组成是：CaO，熟石灰的组成是 Ca(OH)2； 水泥中四种矿物相所含的化合物是： CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等。 聚氯乙烯塑料的化学组成有： PVC树脂（[-CH－CHCl-]n）、二丁酯、CaCO3 等。
有害孔，如：孔径较大的孔、连通缝等；
无害孔，如：孔径很小的孔、凝胶孔等； 有益孔，如：孔径很小的封闭孔等。
材料内部的孔结构
根据孔径尺寸，分为：
微孔—纳米级孔
细孔—微米级孔 大孔—毫米级及以上的孔
开 口、 大孔 连 纳米孔 细孔 通 封闭孔 孔
根据孔隙特征，分为
连通孔— 相互连通，构成孔隙网络 封闭孔—不连通，独立分散
1、地下水沿材料毛细管上升， 然后在空气中挥发。 2、解决问题的原理与办法
阻塞毛细通道，技术措施？ 对材料中的毛细管壁进行憎水
处理
吸水性和吸湿性
材料的吸水（湿）性与材料内部孔隙结构与材料 吸水性 的亲水性或憎水性密切相关：
材料通过其内部开口、连通的孔隙吸收外部环境的 称为吸水性。
材料与水接触时，其内部孔隙会吸收水分，这种性质 材料的吸水性用吸水率表示。
含水率 材料所含水的质量与干燥状态 下质量之比： w = ×100%
m m1’－m
式中：m—材料干燥状态下的质量，g; m1’—材料在含水状态下的质量，g。
吸水率 材料吸水饱和面干时的含水率： 质量吸水量： ＝ 体积吸水量： ＝
m2’－m ×100% m m2’－m 1 ×0 ×100% V ρ水
组成
结构
性能
材料的结构—性能—组成关系