第一章_建筑材料的基本性质-1、2
建筑材料的基本性质
建筑材料的基本性质第⼀章建筑材料的基本性质1.建筑材料的基本物理性质密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度：材料在⾃然状态下单位体积的质量堆积密度：散粒或粉状材料，如砂、⽯⼦、⽔泥等，在⾃然堆积状态下单位体积的质量。
孔隙率：在材料⾃然体积内孔隙体积所占的⽐例。
空隙率：散粒材料⾃然堆积体积中颗粒之间的空隙体积所占的⽐例。
空隙率的⼤⼩反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。
材料的压实度：散粒堆积材料被碾压或振压等压实的程度。
相对密度：散粒材料压实程度的另⼀种表⽰⽅法。
2．材料与⽔有关的性质①亲⽔性：材料能被⽔润湿的性质（亲⽔性材料与⽔分⼦的亲和⼒⼤于⽔分⼦⾃⾝的内聚⼒）憎⽔性：材料不能被⽔润湿的性质。
②吸⽔性：材料浸⼊⽔中吸收⽔的能⼒（材料吸⽔率是固定的）吸湿性：材料在潮湿空⽓中吸收⽔分的性质。
【平衡含⽔率】：在⼀定温度和湿度条件下，材料与空⽓湿度达到平衡时的含⽔率。
③耐⽔性：材料长期在⽔作⽤下不破坏，且其强度也不显著降低的性质。
④抗渗性：材料抵抗压⼒⽔渗透的性质。
⑤抗冻性：材料在吸⽔饱和状态下，能经受多次冻融作⽤⽽不破坏，且强度和质量⽆显著降低的性质。
3.①材料的强度：材料在外⼒作⽤下抵抗破坏的能⼒。
影响材料强度的因素：孔隙率低，强度⾼温度⾼含⽔率⾼，强度低②材料的⽐强度：是材料的强度与其表观密度的⽐值③材料的理论强度：指结构完整的理想固体从材料结构的理论上分析，材料所能承受的最⼤应⼒。
4.弹性：材料在外⼒作⽤下产⽣变形，当外⼒除去后，变形能完全恢复的性质。
塑性：材料在外⼒作⽤下产⽣变形，外⼒除去后，仍保持变形后的形状，并不破坏的性质5.耐久性：材料在所处环境下，抵抗所受破坏作⽤，在规定的时间内，不变质、不损坏，保持其原有性能的性质。
6.材料（微观结构）：晶体、玻璃体、胶体晶体类型：原⼦晶体，离⼦晶体，分⼦晶体，⾦属晶体第三章⽓硬性胶凝材料1.胶凝材料：在⼀定条件下，通过⾃⾝的⼀系列变化⽽把其他材料胶结成具有强度的整体的材料①有机胶凝材料：以天然或⼈⼯合成的⾼分⼦化合物为主要成分的胶凝材料。
建筑材料教材
第一章、建筑材料的基本性质§2、1材料的基本物理性质一、材料的密度、表观密度与堆积密度1、密度：密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
——密度自身体积（不含孔隙）磨成细粉消除内部孔隙，材料的排水体积 V计算式ρ= m/v式中ρ--- 材料的密度，g/㎝3。
m --- 材料在干燥状态下的质量，g 。
v --- 材料在绝对密实状态下的体积，㎝3。
2、表观密度和容积密度：表观密度（又称为视密度、近似密度）表示材料单位细观外形体积（包括内部封闭孔隙）的质量，容积密度（又称为体积密度、表观毛密度、容重）表示材料单位宏观外形体积（包括内部封闭孔隙和开口孔隙）的质量。
——表观密度细观外形体积（含闭口孔）干燥材料浸入水中，待吸水饱和后，测量排开水的体积 V计算式ρ'= m /v '式中ρ'--- 材料的表观密度，g/cm3 。
m --- 材料在干燥状态下的质量，g 。
v '--- 材料不含开口孔隙的体积，cm3。
3、堆积密度：堆积密度是指散粒材料或粉状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。
——堆积密度自然堆积体积(含材料间空隙) 颗粒材料正好装满容器，测量该容器的容积V计算式ρ0'= m/ v0 ' =m /(V+ V P + V v )式中ρ0'--- 材料的堆积密度，kg/ m3。
V P--- 颗粒内部孔隙的体积，m3。
Vv --- 颗粒间空隙的体积，m3 。
注意：自然堆积状态下的体积含颗粒内部的孔隙积及颗粒之间的空隙体积。
二、材料的密实度与孔隙率1、密实度（D）即材料体积内被固体物质充实的程度， D＝1－P。
表达式 D =V/V0×100 % =（ρ0 /ρ）×100 %2、孔隙率（P）指材料内部孔隙体积占其总体积的百分率。
表达式P=[(V0-V)/V0 ]=[1-V/V0 ] =(1-P0 /P)×100 %孔隙率和密实度的关系 D + P= 1材料孔隙率或密实度大小直接反映材料的密实程度。
建筑材料课件第01章 建筑材料的基本性质
第 15页
3.吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。 材料的吸湿性用含水率表示：
Wh
ms m
材料的理论抗拉强度可用下式表示：
fm
E
d
式中：fm——理论抗拉强度，N/m2； E——弹性模量； γ——单位表面能，J/m2； d——原子间的距离。（平均为2×10－8cm）。
按理论计算，材料的抗拉强度fm≈1/10·E。
第 28页
由于材料中都有缺陷，使破坏应力大大低于 理论强度。缺陷主要有：
的性质，可用下式表示：
Q m C (T1 T2 )
式中Q ——材料的热容量，kJ；
m ——材料的重量，kg；
T1-T2 ——材料受热或冷却前后的温度差，K； C ——材料的比热，kJ／(kg·K)。
材料比热的物理意义是指1kg重的材料，在温度每改
变1K时所吸收或放出的热量。
第 21页
材料名称 钢 铜
花岗岩 普通混凝土
水泥砂浆 普通粘土砖 粘土空心砖
松木 泡沫塑料
冰 水 静止空气
导热系数W/(m·K) 55 370
2.91～3.08 1.28～1.51
0.93 0.4～0.7
0.64 0.17～0.35
0.03 2.20 0.60 0.025
比热J/(g·K) 0.46 0.38 0.92 0.88 0.84 0.84 0.92 2.51 1.30 2.05 4.19
2.导热性
建筑材料的基本性质
3）影响材料吸湿性的因素： (1)与吸水性相同。 材料的亲、憎水性 材料的孔隙率
材料的孔隙特征
(2)周围环境条件的影响，空气的湿度大、温度低时，材 料的吸湿性大，反之则小。
4)材料吸水与吸湿后对其性质的影响：会产生不利的影响， 如材料吸水或吸湿后，使其质量增加，体积膨胀，导热性增 大，强度和耐久性下降。
有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水
量为多少？ 解：
（二）材料的吸水性与吸湿性 1、 吸水性：
1）概念：材料在水中能吸收水的性质。 2）指标：吸水率为材料浸水后在规定时间内吸入水的 质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。
质量吸水率：材料吸水饱和状态,所吸水分质量占干质量的百分率 体积吸水率：材料吸水饱和状态,所吸收水分体积占干体积百分率 材料吸水饱和
开口细微连通且孔隙率大，吸水性强。
·
2.吸湿性：
1)概念:材料在潮湿空气中吸收水分的性质
2)指标
含水率：自然状态， 材料所含水的质量占材料干
燥质量的百分比。
m含 m干 mw W含 100 % 100 % m干 m干
材料的含水率随温度和空气湿度的变化而变 化。当材料中的湿度与空气湿度达到平衡时的 含水率称为平衡含水率。
与质量有关的性质
建筑材料第一章 建筑材料的基本性质
二、材料与水有关的性质
（二）材料的吸湿性与吸水性
1 ．吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的吸湿性用含水 率表示。含水率是指材料内部所含水的质量占材料干燥质量的百分比，用公 式表示为：
W mk m1 100% m1
（1-9）
式中 W——材料的含水率（%）；
mk——材料吸湿后的质量（g）； m1——材料在绝对干燥状态下的质量（g）。
k Qd HAt
（1-13）
式中 Q——透过材料试件的水量（cm3）； H——水头差（cm）； A——渗水面积（cm2）； d——试件厚度（cm）； t——渗水时间（h）； k——渗透系数（cm/h）。
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二、材料与水有关的性质
（五）材料的抗冻性
材料在吸水饱和状态下能经受多次冻融循环作 用而不被破坏，强度不显著降低，且其质量也不显 著减小的性质称为抗冻性。
E 100% E0
（1-18）
式中 α——材料的吸声系数； E0——传递给材料的全部入射声能； E——被材料吸收（包括透过）的声能。
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四、材料的声学性能
（二）隔声性
1．隔空气声
声波在空气中传播遇到密实的围护结构（如墙 体）时，声波将激发墙体产生振动，并使声音透过墙 体传至另一空间中。空气对墙体的激发服从“质量定 律”，即墙体的单位面积质量越大，隔声效果越好。
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二、材料与水有关的性质
（二）材料的热容量与比热
2．材料的比热 比热c是真正反映不同材料热容性差别的参数，
它可由式（1-15）导出：
c Q m(T2 T1 )
（1-16）
材料的比热值大小与其组成和结构有 关。通常所说材料的比热值是指其干燥状态 下的比热值。
建筑材料 第一章 建筑材料的基本性质
解： 孔隙率
P V0 V 100% V0
1
0
100%
ρ0=m/V0=2420/(24×11.5×5.3)=1.65g/cm3
ρ=m/V=50/19.2=2.60g/cm3
P
1
1.65 2.6
100%
36.5%
§1.2 材料的力学性质
一、材料的强度
材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料 的强度，以材料受外力破坏时单位面积上所承受 的外力表示。材料在建筑物上所承受的外力主要 有拉力、压力、剪力和弯力，材料抵抗这些外力 破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗剪和抗弯 强度。
§1.3 材料与水有关的性质
建筑物中的材料在使用过程中经常会直接或 间接与水接触，如水坝、桥墩、屋顶等，为防 止建筑物受到水的侵蚀而影响使用性能，有必 要研究材料与水接触后的有关性质。
§1.3 材料与水有关的性质
（一）材料的亲水性与憎水性 材料容易被水润湿的性质称为亲水性。具有
这种性质的材料称为亲水性材料，如砖、石、 木材、混凝土等。
§1.2 材料的力学性质
课堂练习： 3、已知甲材料在绝对密实状态下的体积为40cm3，
在自然状态下体积为160 cm3；乙材料的密实度为 80％，求甲、乙两材料的孔隙率，并判断哪种材料 较宜做保温材料？
解：（1）甲材料的孔隙率
P甲＝（V0-V）/V0×100％＝（160－40）/160×100％ ＝75％
§1.1 材料的基本物理性质
（一）密度 钢材、玻璃等少数密实材料可根据外形尺
寸求得体积。
大多数有孔隙的材料，在测 定材料的密度时，应把材料磨成 细粉，干燥后用李氏瓶测定其体 积（排液法）。材料磨的越细， 测得的密度数值就越精确。砖、 石等材料的密度即用此法测得。
建筑材料-第一章 建筑材料的基本性质
第一章建筑材料的基本性质内容提要了解和掌握材料的基本性质，对于合理选用材料至关重要。
本章主要介绍材料的基本物理、力学、化学性质和有关参数及计算公式。
在建筑物中，建筑材料要承受各种不同的作用，因而要求建筑材料具有相应的不同性质。
如用于建筑结构的材料要受到各种外力的作用，因此，选用的材料应具有所需要的力学性能。
又如，根据建筑物各种不同部位的使用要求，有些材料应具有防水、绝热、吸声等性能；对于某些工业建筑，要求材料具有耐热、耐腐蚀等性能。
此外，对于长期暴露在大气中的材料，要求能经受风吹、日晒、雨淋、冰冻而引起的温度变化、湿度变化及反复冻融等的破坏作用。
为了保证建筑物的耐久性，要求在工程设计与施工中正确的选择和合理的使用材料，因此，必须熟悉和掌握各种材料的基本性质。
1.1 建筑材料的基本物理性质建筑材料在建筑物的各个部位的功能不同，均要承受各种不同的作用，因而要求建筑材料必须具有相应的基本性质。
物理性质包括密度、密实性、空隙率、孔隙率（计算材料用量、构件自重、配料计算、确定堆放空间）一、材料的密度、表观密度与堆积密度密度是指物质单位体积的质量。
单位为g/cm3或kg/m3。
由于材料所处的体积状况不同，故有实际密度（密度）、表观密度和堆积密度之分。
（1）实际密度 (True Density）以前称比重、真实密度)，简称密度(Density)。
实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算：式中: ρ－实际密度（g/cm3）；m－材料在干燥状态下的质量（g）；V－材料在绝对密实状态下的体积（cm3）。
绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。
除了钢材、玻璃等少数接近于绝对密实的材料外，绝大多数材料都有一些孔隙，如砖、石材等块状材料。
在测定有孔隙的材料密度时，应把材料磨成细粉以排除其内部孔隙，经干燥至恒重后，用密度瓶（李氏瓶）测定其实际体积，该体积即可视为材料绝对密实状态下的体积。
材料磨得愈细，测定的密度值愈精确。
第一章 建筑材料的基本性质
第一章 建筑材料的基本性质 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。
（1）材料的基本物理性质 1 密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量用ρ表示。
按下式计算：V m=ρ材料的绝对密实体积是指不包括材料孔隙在内的体积。
钢材、玻璃等少数密实材料可根据外形尺寸求得体积。
大多数有孔隙的材料，在测定材料的密度时，应把材料磨成细粉，干燥后用李氏瓶测定其体积。
材料磨得越细，测得的密度数值就越精确。
2 表观密度材料在自然状态下单位体积的质量称为表观密度，用ρ 表示。
按下式计算：00V m=ρ材料在自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙的体积。
当材料孔隙内含有水分时，其质量和体积（可以忽略）均有所变化，故测定表观密度时，须注明其含水情况。
按照含水状态分为：干表观密度、气干表观密度和饱和表观密度。
孔隙的分类 ①按尺寸大小：微细孔隙（D ＜0.01mm)细小孔隙（ 0.01mm ＜ D ＜ 1mm)粗大孔隙（D>1mm)②孔隙的构造：开口孔隙 闭口孔隙干表观密度（干燥状态） 气干表观密度 （与空气湿度有关 平衡时的状态）00V m =ρoV m m 水+=0ρ 饱和表观密度（吸水饱和状态）饱和表观密度（吸水饱和状态）0V m m 饱和水+=ρ3 孔隙率在材料自然体积内孔隙体积所占的比例，称为材料的孔隙率，用Ρ表示。
按下式计算：%100)1(1%1000000⨯-=-=⨯-=ρρV V V V V P bk p p p +=孔隙率=开口孔隙率+闭口孔隙率开口孔隙率Pk=%1000⨯V V 开口孔隙闭口孔隙率Pb=%1000⨯V V 闭口孔隙4堆积密度散粒或粉状材料，如砂、石子、水泥等，在自然堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度，用ρ' 表示。
按下式计算：00V m '='ρ由于散粒材料堆积的紧密程度不同，堆积密度可分为疏松堆积密度、振实堆积密度和紧密堆积密度。
1建筑材料的基本性质
1建筑材料的基本性质建筑材料是构筑建筑物的基础，其性质直接影响建筑物的质量、寿命和安全性。
基本的建筑材料包括石材、木材、金属和混凝土等，每种材料都有其独特的性质和特点。
下面将介绍建筑材料的基本性质。
1.强度：建筑材料的强度是其最基本的特性之一、强度可以分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。
各种材料的强度不同，因此在选材时需根据实际需要进行选择。
一般来说，混凝土的抗压强度较高，适合用于承受大量压力的结构，而钢材的抗拉强度较高，适合用于受拉受力较大的部位。
2.耐久性：建筑材料的耐久性是指其在环境中长期使用时的稳定性和耐用性。
耐久性取决于材料的化学性质、力学性能和物理性质等因素。
一些材料容易受到环境因素的影响而产生老化或破损，因此在选材时需考虑到其耐久性。
3.导热性和隔热性：建筑材料的导热性和隔热性直接影响建筑物的保温能力。
导热性较好的材料能够迅速传递热量，而隔热性较好的材料可以有效减少热量的传递。
因此，在建筑物的设计中，需根据当地气候条件和建筑的用途选择合适的材料以确保室内温度的舒适度。
4.吸水性和防水性：建筑材料的吸水性和防水性直接关系到建筑物的防水和防潮能力。
吸水性较好的材料会吸收大量水分，在潮湿环境中容易发生腐蚀和变质，因此建筑材料的防水性是十分重要的。
一些材料的表面会经过特殊处理以提高其防水性能。
5.施工性能：建筑材料的施工性能包括其加工性、粘接性、可塑性等。
这些性能直接影响建筑物的施工工艺和施工质量。
一些材料的施工性能较差，可能会导致施工过程中出现问题，因此在选材时需考虑其施工性能。
综上所述，建筑材料的基本性质包括强度、耐久性、导热性和隔热性、吸水性和防水性、施工性能等。
选择合适的建筑材料对于建筑物的质量、寿命和安全性至关重要，需要综合考虑各种因素并根据实际需要进行选择。
建筑材料的性质直接关系到建筑物的整体质量和性能，因此在设计和建造过程中需对建筑材料进行科学合理的选用和应用。
第一章建筑材料的基本性质(1-3节)
石子的孔隙率P为：
V0 V 0 V 2.61 P 1 1 1 1.51% V0 V0 2.65 石子的空隙率P，为：
V0 V0 V0 0 1.68 P 1 1 1 35.63% V0 V0 0 2.61
二、材料与水有关的性质
• 材料的吸水率与其孔隙率有关，更 与其孔特征有关。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
材料的吸湿性
• 材料的吸湿性是指材料在潮湿空气
中吸收水分的性质。干燥的材料处 在较潮湿的空气中时，便会吸收空
气中的水分；而当较潮湿的材料处
在较干燥的空气中时，便会向空气 中放出水分。
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K软：
K软 材料在水饱和状态下的抗压强度 材料在干燥状态下的抗压强度
• 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
• 经常位于水中或受潮严重的重要 结构，其材料的软化系数不宜小
于0.85-0.90； • 受潮较轻或者次要结构，材料软
化系数不宜小于0.70-0.85
例： 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的 抗压强度分别为174、178、165 MPa，求该石材 的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程
• 解：
m=105g,V0=40cm3,V=33cm3 密 度：ρ=m/V=105/33=3.18g/cm3 表观密度：ρ0=m/V0=105/40=2.625g/cm3 孔隙率：P=(V0-V)/V=(40-33)/33=17.5%
1建筑材料的基本性质
抗渗等级是以规定时间内材料在标准试验方 法下能承受的最大水压力来确定，以符号“Pn”表 示，其中n为材料能承受的最大水压力MPa数的10 倍，如P4、P8、P16分别表示能承受0.4 MPa 、 0.8 MPa 、1.6 MPa的水压而不渗水。
建筑材料的许多性质，如强度、吸水性、耐 久性、导热性等均与材料的孔隙率和孔隙特征 有关。
材料内部的孔隙可分为连通孔隙和封闭孔隙 两种，按其尺寸大小又可分为微孔、细孔和大 孔三种。
1.1.1.5 填充率与空隙率（散粒材料）
填充率(filling ratio)
填充率是指散粒材料在一定的堆积体积内， 被材料颗粒填充的程度，按下式计算：
小用质量吸水率或体积吸水率表示。 1、质量吸水率 质量吸水率是指材料吸水饱和时，所吸水分的质
量占材料干燥质量的百分率，按下式计算：
Wm
m1 m 100% m
式中：Wm―材料的质量吸水率，%； m1―材料在吸水饱和状态下的质量，g； m―材料在干燥状态下的质量，g。
2、体积吸水率 体积吸水率是指材料吸水饱和时，所吸水分 的体积占材料干燥体积的百分率，按下式计算：
耐火极限是指对建筑构件按时间—温度标准 曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失 去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为 止的这段时间，用小时表示。
耐火度又称耐熔度，是指材料抵抗高温而不 熔化的性质。对用于窑炉、壁炉、烟囱等高温环 境的耐火材料，按耐火度可分为：普通耐火材料 （1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～ 2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）三类。
1、强度是指材料抵抗外力（荷载）作用引起 的破坏的能力，其值是以材料受力破坏时单位面 积上所承受的力表示，计算式为：
无机建筑材料 第一章建筑材料的基本性质
温度越高， λ越大(金属除外)
3. 热容量
材料加热时吸收热量，冷却时放出热量的性质，
称为热容量。大小用比热容（比热）表示
公式 Q=cm(T1－T2)
式中 Q－材料吸收或放出的热量（J） c－材料的比热(J/g·K) m－材料的质量（g） (T1 － T2) －材料受热或冷却前后的温差（K)
易熔材料：耐火度低于1350
。
耐烧材料与耐火材料
钢铁、铝、玻璃等材料受到火烧或高热作
用会发生变形、熔融，所以虽然是非燃烧 材料，但不是耐火的材料
【观察与讨论】：孔隙对材料性质的影 响
某工程顶层欲加保温层，以下两图为两种材料的
剖面，见图。请问选择何种材料？
A 材料剖面
B
1.1.5 与声有关的性质
引起固体材料受迫振动而发出的声能。
采用不连续的结构处理
1.1.6 与光有关的性质
光吸收比 材料吸收的光通量与入射光通量之比。 光反射比 材料反射的光通量与入射光通量之比。 光透射比 透过材料的光通量与入射光通量之比。 透明性
材料的透明性也是与光线有关的性质。
既能透光又能透视的物体称为透明体； 只能透光不能透视的物体称为半透明体； 既不能透光又不能透视的物体称为不透明体。
常见热导率参数：
泡沫塑料 λ＝0.035
水 λ＝0.58 冰 λ＝2.2 空气 λ＝0.023 松木 λ＝1.17～0.35
大理石 钢材 混凝土
λ＝3.5 λ＝58 λ＝1.51
影响热导率的因素
材料内部的孔隙构造－密闭的空气使λ降 材料的含水情况－含水、结冰使λ增 材料的组成与结构
建筑材料的基本性质
第一章 建筑材料的基本性质构成建筑物的建筑材料在使用过程中要受到各种因素的作用，例如用于各种受力结构的材料要受到各种外力的作用；用于建筑物不同部位的材料还可能受到风吹、日晒、雨淋、温度变化、冻融循环、磨损、化学腐蚀等作用。
为了保证建筑物经久耐用，就要求所选用的建筑材料要能够抵抗各种因素的作用。
而要能够合理地选用材料，就必须掌握各种材料的性质。
本章所讲述的材料基本性质，是指材料处于不同的使用条件和使用环境时，必须考虑的最基本的、共有的性质。
对于不同种类的材料，由于在建筑物中所起的作用不同，应考虑的基本性质也不尽相同。
第一节 材料的基本物理性质一、材料的密度、表观密度与堆积密度 （一）密度密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
用下式表示： Vm=ρ （1-1） 式中 ρ——密度，g/cm 3；m ——材料在干燥状态的质量，g ； V ——材料在绝对密实状态下的体积，cm 3。
材料在绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。
除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料内部都存在一些孔隙。
在测定有孔隙的材料密度时，应把材料磨成细粉，干燥后，用密度瓶（李氏瓶）测定其体积，用李氏瓶测得的体积可视为材料绝对密实状态下的体积。
材料磨得越细，测得的密度值越精确。
（二）表观密度内 容 提 要本章主要讲述建筑材料的基本物理性质、力学性质和耐久性，并从材料的组成和结构出发阐述了影响材料性质的内在因素。
本章的学习要求是：：1．掌握材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率和空隙率的定义及计算。
2．掌握材料与水有关的性质、热工性质、力学性能和耐久性。
3．了解材料孔隙率和孔隙特征对材料性能的影响。
表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量。
用下式表示： 00V m=ρ （1-2） 式中 0ρ——表观密度，g/cm 3或kg/m 3； m ——材料的质量，g 或kg ；0V ——材料在自然状态下的体积，cm 3或m 3。
建筑材料复习资料
建筑材料复习资料1/2/3/4页第一章建筑材料的基本性质1.名词解释1.密度：密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
2.表观密度：材料在自然状态下（包含孔隙）单位体积的质量。
3.堆积密度：材料在自然堆放状态下单位体积的质量。
4.规整度：指材料的液态物质部分的体积占到总体积的比例。
5.孔隙率：指材料中孔隙体积占到总体积的百分率。
6．空隙率：空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体内积的百分率。
7.湿润角：用以表示材料能被润湿的性能。
8.亲水性材料：液态材料在空气中与水碰触时，极易被水湿润的材料。
9.不责水性材料：液态材料在空气中与水碰触时，难于被水湿润的材料。
10.含水率：土中水的质量与材料颗粒的质量之比。
11.吸水性：材料稀释水分的性质称作吸水性。
12．吸水率：材料吸水达到饱和状态时的含水率，称为材料的吸水率。
13.吸湿性：材料因吸收水分而逐渐变湿的性质。
14.耐水性：材料钢键的促进作用后不损毁，其强度也不明显减少的性质。
15.软化系数：材料在水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下抗压强度之比。
16.抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。
17.强度：材料抵抗外力荷载促进作用引发的毁坏的能力。
18.弹性材料:在受到外力作用时会变形,在力的作用结束后恢复到原来的状态的材料。
19.塑性材料：在规定的温度，湿度及加荷方式条件下，对标准尺寸的试件施加荷载，若材可望毁坏时整体表现为塑性毁坏的材料。
20.脆性:材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形（或破坏前无显著塑性变形）即为脱落毁坏的性质。
21.韧性：材料的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力。
与脆性相反。
22.耐久性：耐久性就是材料抵抗自身和自然环境双重因素长期毁坏促进作用的能力。
2.判断题1.含水率为4%的湿砂重100g，其中水的重量为4g.（3）2.热容量小的材料导热性小，外界气温影响室内温度变化比较慢。
（3）3.材料的孔隙率相同时，相连细孔者比半封闭微孔者的热传导系数小。
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微观结构——玻璃体
玻璃体：指高温熔融物在急速冷却时形成的无定
形体。如粉煤灰、普通玻璃等。
特征：化学活性高；无固定的熔点；力学性质各
向同性。
微观结构——胶体
胶体：指物质以极微小的质点分散在介质中所形
成的结构， 其粒径为10-9~10-7m。
特征：能保持稳定性；具有黏结性；具有较大的
自然造就天然纹理，如木材、大理石、人造花岗 岩板材、瓷质彩胎砖等。
总之，建筑材料的组成决定了材料的化学性质，微
观结构决定了材料的物理性质，宏观结构决定了 其工程性质，它们三者互相联系，互相制约。
三、建筑材料的孔隙
孔隙——材料实体内部被空气所占据的空间。 孔隙状况对建筑各种基本性质具有重要的影响。 产生原因：自然与人为因素。 表示指标：孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径 （1）孔隙率：孔隙在材料体积中所占的比例 。 （2）孔隙直径：分粗大孔、毛细孔、极细微孔三类 孔隙。 （3）连通性：连通孔和封闭孔 。
2CaO· 2 SiO 3 CaO · 2O3 Al 4 CaO· 2O3· 2O3 Al Fe
生料
800℃左右 分解反应
SiO2 Al2O3 Fe2O3
800～1450℃ 化合反应
（二）材料的结构
——分宏观、微观、细观结构
作 用——决定材料各种性质的重要因素。
1.微观结构
——指用电子显微镜、X射线衍射仪等手段来分
一、材料与质量有关的性质
1.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度 2.材料的密实度与孔隙率 3.材料的填充率与空隙率
1.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度
（1）密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
ρ—密度, g/cm3 或 kg/m3 ； m—材料的质量，g 或 kg；
m v
① 颗粒状构造——分为聚集构造与散粒构造。
固体颗粒的聚集体。如砂、石、混凝土、砂浆、 沥青混凝土。
②纤维构造——由纤维状物质构成的材料。
（2）按构造特征或存在状态分：
③层状结构——天然形成或采用人工黏结等方
向将材料叠合而成层状的结构。叠合结构。如胶 合板、纸面石膏板、塑料贴面板等。
④纹理结构——天然材料在生长或形成过程中
W
v
m m
湿
干
1
V
干
100 %
水
常温下取ρw =1.0 g/cm3
问题：是否所有的建筑材料的吸水率都既能用 质量吸水率表示又能用体积吸水率表示呢？
常用的建筑材料，其吸水率一般采用质量吸水率 表示。对于某些轻质材料，如木材等，由于其质量 吸水率往往超过100%，一般采用体积吸水率表示。
V
ρ
'
（2）空隙率——指散粒材料在其堆集体积中, 颗粒之
间的空隙体积所占的比例。空隙率P’ 按下式计算 ：
V0 V0 V0 ) 1 0 0% 1 D
P
1 0 0% (1
0
0
散粒材料的空隙率与填充率的关系为：
P D 1
空隙率与填充率之间有什么关系？
天平
李氏瓶
（2）表观密度、体积密度、视密度
表观密度（俗称“容重”）——材料在自然状态下，单位
体积的质量。
式中
/
m V
/
V/—材料的表观体积，cm3 或 m3
总结：材料的表观体积是指包括内部孔隙在内的体积。
表观体积的确定： a、对于外形规则的材料，如烧结砖、砌块，其 体积的测定可用测量体积尺度或蜡封法排水得 其外观体积——体积密度； b、对于不规则外形材料的表观体积，如砂石类 散粒材料，可用排水法测得其外观近似体积— —视密度。 所以一般材料的表观密度小于其密度。 通常所指的表观密度，是指干燥状态下的表观 密度。
V—材料的绝对密实体积，cm3 或 m3
。
密度试验：
测试时，材料必须是绝对干燥状态。 a、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。 b、对于测定可研磨的非密实材料的密度，要 磨成细粉，干燥后用密度瓶（李氏瓶）测 定体积，采用排开液体的方法来测定其体 积， 材料麿得越细，测得的数值就越接近 绝对密实体积。
瓦等；
2、吸水性与吸湿性
（1）吸水性：指材料在水中吸水的性质。
用吸水饱和时的质量吸水率和体积吸水率表示。
（1）质量吸水率——指材料在吸水饱和时，所吸收水 分的质量占材料在干燥状态下的质量百分比。
Wm
m湿 m m干
干
100 %
（2）体积吸水率—— 指材料在吸水饱和时，所吸收水 分的体积占干燥材料总体积的百分率。
大多数建筑材料都是亲水材料，憎水材料
有沥青、石蜡、某些高分子材料等。憎水材料不
仅可作为防水材料，还可用于处理亲水材料的表
面，以降低材料的吸水性，提高材料的防水防潮 性能。
问题：亲水性材料能做防水材料吗？
孔隙率较小的亲水性材料同样也具有较
好的防水性，防潮性，仍可作为防水或防潮
材料使用，如水泥砂浆、水泥混凝土、琉璃
物理意义——空隙率与填充率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。
P D 1
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料级配与
计算的重要依据。
课堂作业：
某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3,表观密度
为2.61g/cm3，堆积密度为1680kg/m3，计算此石子
影响材料吸水性的因素:
（1）材料本身的性质，如亲水性或憎水性；
（2）材料的孔隙率
（3）孔隙构造特征
(2)吸湿性：材料在空气中吸收水汽的性质。
吸湿性的大小用含水率表示如下：
W
含
m m
含
干
100 %
m
干
材料既能在空气中吸收水分，又能向外界释放水分，当材料 中的水分与空气的湿度达到平衡，此时的含水率就称为平衡 含水率。
特征：密度较小，吸水率高，抗渗性差，但绝热、吸
声性好。
③微孔构造——指材料内部有分布较均匀的微
细孔隙的结构。
特征：一般密度较小，吸水率高，抗渗性差，绝热、 吸声性好。
（2）按构造特征或存在状态分类：
① 颗粒状构造
②纤维构造 ③层状构造 ④散粒状结构 ⑤纹理结构
（2）按构造特征或存在状态分：
作用：：决定着材料的化学性质，影响着物理性
质和力学性质。
材料的矿物组成：
矿物定义——材料中含有特定的晶体结构、特定
物理力学性能的组织结构称为矿物。
矿物组成——指构成材料的矿物种类和数量。 作用——决定材料的许多重要性质的主要因素。
硅酸盐水泥熟料矿物组成
CaO
3CaO· 2 SiO
的孔隙率与空隙率？
课后作业：
1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度
有何区别？它们是否随其含水量的增加而加大？为
什么？
2、何为材料的孔隙率？它与密实度有何关系？二
者各如何计算？
二、
材料的亲水性与憎水性
润湿角的大小划分。
亲水性材料：接触角（润湿角）θ≤90°。 憎水性材料：接触角θ＞90°。 θ＝0°铺展或完全润湿；θ＝180°完全不润湿
析研究材料的原子分子层次的结构特征，其尺寸范
围在 10-10~10-6m。
作用——决定材料的许多物理、力学性质，如强
度、硬度、导热性、导电性等。
微观结构的主要形式：晶体、玻璃体、胶 体
（1）晶体：材料的质点（原子或分子、离子）
按一定规律在空间重复排列的固体称为晶体。 特点：①具有特定的几何外形；②具有各向异性； ③具有固定的熔点和化学稳定性；④强度高、硬度 大，机械性能较好。 一般晶体越细，分布越均匀的晶体材料的强 度越高。
我们通常所说的材料的含水率多指平衡含水率。
影响材料的吸湿性的因素：
（1）材料的本身的性质，如亲水性或憎水性 （2）材料的孔隙率； （3）孔隙构造特征，如孔径大小、开口与否等； （4）周围空气的温度和湿度
总结：
散粒状材料在自然堆积状态下的体积， 是指含有孔隙在内的散粒状材料的总体积与 颗粒之间空隙体积之和。
在建筑工程中，计算材料用量、构件的自重，
配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材 料的密度、表观密度和堆积密度等数据。
总结：密度
定义 实际密 度 表观密 度 在绝对密实状态 下，单位体积的 计算公式（单位）
流动性，也就是变形较大。
2.宏观结构
——即材料的构造。 ——材料在宏观可见层次上的组成形式 。
宏观分类：
（1）按孔隙特征分：
①致密构造 ②多孔构造
③微孔构造
①致密构造——这类材料的孔隙率很低或趋近
于零、结构致密的材料。
特征：密度较大，吸水性低，抗渗性好，强度较高；
②多孔构造——指材料内部有粗大孔隙的结构。
（2）孔隙率___材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积
占材料总体积的百分率。孔隙率P按下式计算：
P
V0 V V0
1
0
V—材料的绝对密实体积，也即干燥材料在绝对密实状态下的体积 cm3 或 m3
V0—材料的自然体积，也即材料在自然状态下的体积， cm3 或 m3 ρ0—材料的自然密度, g/cm3 或 kg/m3 ρ—密度, g/cm3 或 kg/m3
连通孔——开口孔隙
封闭孔——闭口孔隙
第二节
材料的物理性质（重点内容）