建筑材料的力学性质
二建建筑的建筑材料性能
二建建筑的建筑材料性能建筑材料是指用于建造和修复各类建筑物的材料。
在二级建造师考试中，建筑材料的性能是一个重要的考点。
本文将从物理性能、力学性能和耐久性能三个方面介绍二建建筑常用材料的性能特点，帮助考生更好地理解和记忆相关知识。
一、物理性能物理性能是指建筑材料在外界环境下的各种物理特性。
常见的物理性能有密度、热传导性、声传导性、吸水性等。
1. 密度：密度是指单位体积内的质量，通常用千克/立方米表示。
在建筑中，不同材料的密度会对结构和施工产生影响。
例如，密度大的材料可以提供更好的隔音效果，而密度小的材料则更轻便。
2. 热传导性：热传导性是指材料传导热量的能力。
建筑材料的热传导性能对于保温和隔热非常关键。
一般而言，导热系数越小的材料，保温性能越好。
3. 声传导性：声传导性是指材料对声波的传导能力。
在建筑领域，隔音是一个重要的考虑因素。
各种建筑材料的声传导性能各异，如隔音板、隔音玻璃等可以有效隔离噪音。
4. 吸水性：受潮、吸湿是一些建筑材料的固有特性。
吸水性能对建筑物的耐久性和变形非常重要。
合理使用吸水性能较弱的建筑材料，可以减少由于湿度变化引起的开裂、变形等问题。
二、力学性能力学性能是指建筑材料在受力状态下的各种性质。
主要包括强度、刚度、韧性、抗压强度、抗拉强度等。
1. 强度：强度是指材料抵抗破坏的能力。
对于建筑材料来说，强度是一个至关重要的指标。
在结构设计中，需要根据不同材料的强度来合理选择建筑材料，以确保结构的稳定可靠。
2. 刚度：刚度是指材料对应力的反应能力。
刚度越大，表示材料越难变形。
刚度较大的材料适合用于承重结构，如钢材和混凝土。
3. 韧性：韧性是指材料在受力过程中能够吸收和耗散大量的能量而不发生断裂。
在建筑中，一些受冲击力作用较大的部位需要具备韧性较好的材料，以增加结构的抗震性能。
4. 抗压强度和抗拉强度：抗压和抗拉强度是材料承受压力和拉力的能力。
在构建承重结构时，需要考虑材料的抗压和抗拉强度，以保证结构的稳定性。
建筑材料力学性质
建筑材料的⼒学性质是指建筑材料在各种外⼒作⽤下抵抗破坏或变形的性质，包括强度、弹性、塑性、脆性、韧性、硬度和耐磨性。
弹性与塑性。
材料的弹性是指材料在外⼒作⽤下产⽣变形，外⼒去掉后变形能完全消失的性质。
材料的这种可恢复的变形，称为弹性变形。
材料的塑性是指材料在外⼒作⽤下产⽣变形，外⼒去掉后变形不能完全恢复，但也不即⾏破坏的性质。
强度。
材料的强度是指材料在外⼒作⽤下抵抗破坏的能⼒。
材料在建筑物上所受的外⼒主要有拉⼒、压⼒、弯曲及剪⼒。
材料抵抗这些外⼒破坏的能⼒分别称为抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。
硬度和耐磨性。
材料的硬度是指材料表⾯抵抗硬物压⼈或刻划的能⼒。
材料的耐磨性是指材料表⾯抵抗磨损的能⼒。
材料的耐磨性与材料的组成成分、结构、强度、硬度等有关。
材料的硬度愈⼤，耐磨性愈好。
脆性与韧性。
材料的脆性是指材料在外⼒作⽤下未发⽣显着变形就突然破坏的性质。
脆性材料的抗压强度远⼤于其抗拉强度，所以脆性材料只适⽤于受压构件。
建筑材料中⼤部分⽆机⾮⾦属材料为脆性材料，如天然⽯材、陶瓷、砖、玻璃、普通混凝⼟等。
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 基本性质
胶体是建筑材料中常见的一种微观结构形式，通常是由极细微的固体颗粒均匀分 布在液体中所形成。胶体与晶体和玻璃体最大的不同是可呈分散相和网状结构两种结 构形式，分别祢为溶胶和凝胶。溶胶失水后成为具有一定强度的凝胶结构，可以把材 料中的晶体或其他固体颗粒粘结为整体，如气硬性胶凝材料水玻璃和硅酸盐水泥石中 的水化硅酸钙和水化铁酸钙都呈胶体结构。
(2)体积密度 也称容重，是指材料在自然状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算
材料在自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙在内的体积。 当材料含有水分时，其质量和体积就均有所变化。故测定体积密度时，须注明 含水情况。 在烘干状态下的体积密度，称为干体积密度。
(3)堆积密度 堆积密度是指粉状、颗粒或纤维材料在自然堆积状态下，单位体积（包含颗粒
材料的含水率大小，除与材料本身的特性有关外，还与周围环境的温度、湿度 有关。气温越低、相对湿度越大，材料的含水率也就越大。材料堆放在工地现场， 不断向空气中挥发水分，又同时从空气中吸收水分，其稳定的含水率是达到挥发与 吸收动态平衡时的一种状态。在混凝土施工配合比设计中要考虑砂、石料含水率的 影响。
材料含水或吸水对材料的影响：会使材料的表观胀，木材腐朽等结果。
5．层状构造 该种构造形式最适合于制造复合材料，可以综合各层材料的性能优势， 其性能往往呈各向异性。胶合板、复合木地板、纸面石膏板、夹层玻璃都 是层状构造。
2.1.4 建筑材料的孔隙
材料实体内部和实体间常常部分被空气所占据，一般称材料实体内部 被空气所占据的空间为孔隙，而材料实体之间被空气所占据的空间称为空 隙。孔隙状况对建筑各种基本性质具有重要的影响。
建筑材料名词解释
建筑材料第一章材料的物理性质：指表示材料物理状态特点的性质，主要是指材料的质量（重量）、水、热、声有关的性质。
材料的力学性质：主要是指材料在外力作用下产生变形的性质和地看破坏的能力。
耐久性：是材料在长期使用过程中，抵抗其自身及环境因素的长期破坏作用，保持其原有性能不变质、不破坏的能力，及材料保持工作性能直到极限状态的性制。
体积密度：指材料在自然状态下单位体积的质量，也称容重。
密度：指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度：也叫视密度，是指直接以排水法求得的体积作为绝对密实状态下体积的近似值，按该体积计算出的密度。
堆积密度：指散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量。
孔隙率：指材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。
密实度：指材料体积内被固体物质充实的程度，即材料中固体物质的体积占材料在自然状态下的体积的百分率。
空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与自然堆积状态下的体积之比的百分率。
填充率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的颗粒体积占自然堆积状态下的体积百分率。
亲水性：材料在空气中与水接触时能被水湿润的性质称为亲水性。
具有这种性质的材料称为亲水性材料。
憎水性：也叫疏水性。
指材料在空气中与水接触时不能被水湿润的性质。
具有这种性质的材料称为憎水性材料。
吸水性：材料吸收水分的能力称为吸水性。
吸水性大小用吸水率表示。
吸湿性：材料在潮湿的空气中，吸收空气中水分的能力称为吸湿性。
吸湿性大小用含水率表示。
质量吸水率：指材料在浸水饱和状态下吸收水的质量占材料干燥质量的百分率。
用公式表示为;%10010120⋅⋅-=wV m m W ρ。
式中0W 为体积吸水率；21,m m 分别为材料在绝对干燥状态下和吸水饱和状态下的质量（g ）；0V 为材料在自然状态下的体积，w ρ为水的密度。
开口孔隙率：是指材料中能被水所饱和的孔隙体积与材料在自然下的体积之比的百分率。
其数值等于材料的体积吸水率。
含水率：材料在自然状态含水状态下所含水的质量占材料干燥时质量的百分率称为材料的含水率。
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。
建筑材料名词解释
建筑材料第一章材料的物理性质：指表示材料物理状态特点的性质，主要是指材料的质量（重量）、水、热、声有关的性质。
材料的力学性质：主要是指材料在外力作用下产生变形的性质和地看破坏的能力。
耐久性：是材料在长期使用过程中，抵抗其自身及环境因素的长期破坏作用，保持其原有性能不变质、不破坏的能力，及材料保持工作性能直到极限状态的性制。
体积密度：指材料在自然状态下单位体积的质量，也称容重。
密度：指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度：也叫视密度，是指直接以排水法求得的体积作为绝对密实状态下体积的近似值，按该体积计算出的密度。
堆积密度：指散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量。
孔隙率：指材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。
密实度：指材料体积内被固体物质充实的程度，即材料中固体物质的体积占材料在自然状态下的体积的百分率。
空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与自然堆积状态下的体积之比的百分率。
填充率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的颗粒体积占自然堆积状态下的体积百分率。
亲水性：材料在空气中与水接触时能被水湿润的性质称为亲水性。
具有这种性质的材料称为亲水性材料。
憎水性：也叫疏水性。
指材料在空气中与水接触时不能被水湿润的性质。
具有这种性质的材料称为憎水性材料。
吸水性:材料吸收水分的能力称为吸水性。
吸水性大小用吸水率表示。
吸湿性：材料在潮湿的空气中，吸收空气中水分的能力称为吸湿性。
吸湿性大小用含水率表示。
质量吸水率：指材料在浸水饱和状态下吸收水的质量占材料干燥质量的百分率。
用公式表示为；W二m2m i-1-loo%。
式中W为体积吸水0V P00w率；m,m分别为材料在绝对干燥状态下和吸水饱和状态下的质量12(g)；V为材料在自然状态下的体积，P为水的密度。
0w开口孔隙率：是指材料中能被水所饱和的孔隙体积与材料在自然下的体积之比的百分率。
其数值等于材料的体积吸水率。
含水率：材料在自然状态含水状态下所含水的质量占材料干燥时质量的百分率称为材料的含水率。
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。
建筑材料的基本性质
建筑材料的基本性质1.力学性能：建筑材料的力学性能包括强度、刚度和韧性等。
强度是材料抵抗外部负荷的能力，是材料在拉伸、压缩、剪切和弯曲等力学行为中所表现出的性能。
刚度是材料对外部力反应的刚性程度，反映了材料在受力时的变形能力。
韧性是材料在受力过程中的延展能力，表征了材料在受到剪切力或冲击力时的抵抗能力。
2.耐久性：建筑材料的耐久性是指材料在使用环境中长期抵抗自然环境和人为因素的侵蚀能力。
材料的耐久性直接影响建筑物的使用寿命和维护成本。
主要影响材料耐久性的因素包括水分、温度、紫外线、化学腐蚀、微生物和物理破坏等。
3.热学性能：建筑材料的热学性能包括导热性、热膨胀性和隔热性等。
导热性是指材料传导热量的能力，是设计建筑物保温节能的重要指标。
热膨胀性是指材料在受热后体积变化的能力，影响着建筑物在温差变化时的变形和破坏。
隔热性是指材料对热量传递的阻止作用，是建筑物保温隔热的基础。
4.声学性能：建筑材料的声学性能包括隔声性和吸声性。
隔声性是指材料抵制声音传导的能力，是建筑物降低室内外噪音干扰的重要指标。
吸声性是指材料对声音能量的吸收能力，用于调节建筑内部声学环境。
5.光学性能：建筑材料的光学性能包括透光性、反射性和折射性等。
透光性是指材料对光的透过能力，影响建筑物室内外的采光和景观观赏效果。
反射性是指材料对光的反射作用，决定了建筑表面的光亮度和光线分布。
折射性是指材料对光的弯曲偏折作用，影响着建筑物玻璃幕墙和光学设备的使用效果。
6.造型性能：建筑材料的造型性能是指材料在加工和施工过程中的可塑性和可加工性。
可塑性是指材料在受力后的变形能力，影响着建筑结构设计和装饰效果。
可加工性是指材料在加工过程中的易加工性和加工效果，影响着建筑物施工工艺和表面质量。
总的来说，建筑材料的基本性质是多方面的，涵盖了力学、耐久、热学、声学、光学和造型等各方面。
这些性质的综合考虑对建筑设计和施工起着决定性的作用，能够保证建筑物的结构稳定、功能合理和寿命长久。
建筑材料有哪些性质-建筑材料的性质
建筑材料有哪些性质-建筑材料的性质
建筑材料质量的好坏是影响建筑行业可持续发展和相关工程项目建设质量的关键因素。
下面，为大家分享建筑材料的性质，希望对大家有所帮助!
材料力学性质
材料的力学性质就是指材料在外力作用下产生变形和抵抗破坏的性质
强度
①材料的强度
②强度等级
③比强度
材料的变形性质
①弹性和塑性
弹性：材料在外力作用下产生变形，当去掉外力后，变形能完全恢复的性质称为材料的弹性。
塑性：材料在外力作用下产生的变形，去掉外力后，材料仍保持变形后形状和尺寸的性质，称为材料的塑性。
②脆性和韧性
脆性：材料在外力作用下，未发生显著变形而突然破坏的性质，具有这种性质的材料称为脆性材料。
韧性：材料在冲击、振动荷载作用下，能承受较大的变形而不发生突发性破坏的性质，具有这种性质的材料称为韧性材料。
材料的耐久性
材料的物理性质
材料与质量有关的性质
①不同构造状态下的密度(密度、表观密度、体积密度、堆积密度)
②密实度和孔隙率(密实度、空隙率)
③填充率与孔隙率(填充率、孔隙率)
材料与水有关的性质
①亲水性与憎水性
②吸水性与吸湿性
③耐水性
④抗渗性
⑤抗冻性
材料与热有关的性质
①导热性
②热容量。
七建筑材料的基本性质
建筑材料的基本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、防火性、防辐射性等1、材料的组成与结构（1）材料的组成：化学组成；矿物组成。
（2）材料的结构：宏观结构；显微结构；微观结构；材料孔隙。
2、材料的物理性质（1）基本物理性质：体积密度、密度及表观密度，材料的孔隙率；散粒材料的堆积密度与空隙率。
（2）材料与水有关的性质：亲水性与憎水性、吸水性、耐水性、抗水性。
（3）材料与热有关的性质：导热性、热容量。
3、材料的力学性质（1）材料强度：材料在不同荷载下的强度；试验条件对材料强度试验结果的影响；强度等级或标号；比强度。
（2）材料变形：弹性变形；塑性变形。
（3）冲击韧性。
（4）硬度、磨损及磨耗。
4、材料的耐久性材料的化学组成、结构与构造一、材料的化学组成：是决定材料性质的内在因素之一。
主要包括：元素组成和矿物组成。
二、材料的微观结构材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。
材料的结构主要分成：宏观结构、显微结构、微观结构从微观结构层次上，材料可分为晶体、玻璃体、胶体。
晶粒的大小对材料性质也有重要影响，一般晶粒愈细，分布愈均匀，材料的强度愈高。
所以改变晶粒的粗细程度，可使材料性质发生变化，如钢材的热处理就是利用这一原理。
由于胶体的质点很微小，其总表面积很大，因而表面能很大，有很强的吸附力，所以胶体具有较强的粘结力。
胶体结构与晶体及玻璃体结构相比，强度较低、变形较大。
三、材料的构造致密状、多孔状、微孔状、颗粒状、纤维状、.层状构造材料的物理性质一、材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度1、(一)、材料的密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量（即重量）称为材料的密度。
ρ=m/v .（g/cm3）绝对密实状态下不含任何孔隙的体积磨成细粉用密度瓶测体积--密度致密的不规则散粒材料--排水法相对密度：无量纲(二)、材料的表观密度材料在自然状态下单位体积的质量称为材料的表观密度。
Ρ0=m/v0（kg/m3）（三）、体积密度材料在自然状态下，单位体积的质量。
建筑材料的基本性质
混凝土强度等级：C30、C35等 硅酸盐水泥强度等级：42.5级、52.5级等
强度值与强度等级不能混淆，强度 值是表示材料力学性质的指标，强度等 级是根据强度值划分的级别。
(3)比强度
思考：不同的材料如何比较强度？
比强度是衡量材料轻质高强的一个 指标，材料的强度与其表观密度之比，即：
比强度 f
0
几种主要材料的比强度值
材料
低碳钢 烧结普通砖
松木 普通混凝土
表观密度
' 0
(kg/m3)
7850
1700
500
2400
强度f (MPa)
420 10 100 40
比强度（f/ρo）
0.054 0.006 0.200 0.017
1.2.2 弹性和塑性
材料在外力作用下产生变形，外力撤 掉后变形能完全恢复的性质，称为弹性。 相应的变形称为弹性变形。
V0
0
2）空隙率
指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之 间空隙体积占材料堆积体积的百分率 。
P ' V0 V0 100% (1 0 ) 100% 1 D
V0
0
P’+D’=1
1.1.2 材料与水有关的性质
思考：水滴在粘土砖表面和塑料表面有什 么不同？
材料在与水接触时，不同材料遇水后 和水的互相作用情况是不一样的，根据材 料表面被水润湿的情况，分为亲水性材料 和憎水性材料。
W含
m含 - m干 m干
100%
影响吸湿性的因素：
材料本身的性质，如亲水性或憎水性； 孔隙大小及孔隙特征等； 周围空气的温度和湿度 。 平衡含水率：与空气湿度相平衡时的含水率。
例：有100g湿砂，含水率为10%， 请问干砂有多少？
建筑材料的基本性质(7)
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7
堆积密度的测量
堆积体积－是指包含颗粒内部孔隙和颗粒 之间的空隙在内的体积。
堆积密度的测量：
1）容器法： 散粒材料装入容器－量测体积－称净重－
代入公式
2）自然堆积法： 堆积成一定形状－量测几何体积－称重－
代入公式
可整理ppt
8
常用材料的状态参数
见教材P5－表1－1
可整理ppt
9
二、材料的状态参数
第二章 建筑材料的基本性质
内容：
2.1材料的基本物理性质
2.2材料的基本力学性质
2.3材料的耐久性
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1
2.1 材料的基本物理性质
内容： 材料的状态参数 材料的结构参数 材料与水有关的性质 材料的热工性质
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2
一、材料的状态参数
1、实际密度（密度）－材料在绝对密实状态 下单位体积的质量。单位g/cm3或kg/m3。
1、密实度－指材料体积内被固体物质所充实的 程度。反映材料的致密程度。
公式
DV o 10% 0
Vo
影响材料的： 强度 吸水性 耐久性 导热性
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10
状态参数
2、孔隙率－指材料体积内，孔隙体积与总体积 之比。直接反映材料的致密程度。
公式
PV oV oV1V V o(1o)10 % 0
孔隙率与密实度的关系 P+D=1
依达西定律
K ＝ Wd AtH
式中 K－材料的渗透系数（ml/cm2.s） W－透过材料试件的水量（ml） t－透水时间（s） A－透水面积（ cm2 ） H－静水压力水头（cm） d－试件的厚度（cm）
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建筑材料的基本性质有哪些
建筑材料的基本性质有哪些1.力学性能：建筑材料需要具备一定的强度和刚度，以承受荷载并保持结构的稳定性。
强度指材料抗拉、抗压和抗弯的能力，刚度指材料在受力下变形的能力。
2.耐久性：建筑材料需要耐久，即在长期使用和环境影响下仍能保持其性能和功能。
耐久性受到材料的化学稳定性、耐热性、耐候性和耐腐蚀性等因素的影响。
3.导热性和隔热性：建筑材料需要具备良好的导热性和隔热性能。
导热性指材料传导热量的能力，隔热性指材料阻止热量传导的能力。
合适的导热性和隔热性能可以节约能源，并提高建筑的舒适度。
4.导电性：对于一些特殊需求，如电气工程中，材料的导电性成为一个重要的性能指标。
导电性指材料能否传导电流的能力。
5.透明性：建筑材料的透明性是指材料对可见光的透过能力。
对于建筑物中的窗户和立面材料，透明性是重要的设计和功能要求。
6.阻燃性：建筑材料需要具备一定的阻燃性能，以保证建筑物在火灾发生时不易燃烧及蔓延，并提供逃生通道和安全时间。
7.声学性能：建筑材料对声音的传播和吸收具有不同的性能。
声学性能的好坏直接影响建筑物的声学环境。
8.环境友好性：建筑材料的环境友好性包括对环境的污染程度、可再生性和回收利用率等方面。
环境友好的材料可减少对环境的影响，并推动可持续发展。
9.施工性能：建筑材料需要具备良好的施工性能，方便加工、搬运、安装和连接。
施工性能可以影响工程进度和质量。
10.经济性：建筑材料的经济性是指材料的成本效益和使用寿命之间的关系。
材料的经济性需要综合考虑材料的性能、价格和维护等因素。
综上所述，建筑材料的基本性质涉及了力学性能、耐久性、导热性和隔热性、导电性、透明性、阻燃性、声学性能、环境友好性、施工性能和经济性等方面。
在选择和使用建筑材料时，需要综合考虑这些性质的要求，并根据具体的工程需求做出合适的选择。
故宫建筑材料的力学性质
故宫建筑材料的力学性质
故宫的建筑材料以木材、石材为主，其中木材包括来自全国各地的云杉、楠木、松木，石料包括汉白玉、花岗岩、用作装饰的太湖石等等。
这些材料（除太湖石）均有较好的力学性质，质地坚密、不易腐烂或被腐蚀，但是随着时间流逝、风雨的侵蚀与自身长年累月的微小改变仍然会变得脆弱。
[1]以故宫武英殿中使用的云杉木为例，经测试，即使是没有腐朽的部分在145年后抗压、抗弯强度的数据也明显下降；而其他多种类的松木，抗弯强度明显下降，其次是抗压强度，密度变化最小。
而在2003年故宫武英殿修缮时换上的红松木材的强度也不如武英殿建造时（1896年）及1954年维修时所用的软木松木材强度高。
一方面是限于成本，毕竟故宫的修缮工程十分浩大；另一方面木材资源受限，许多宫殿建造时所用的木材今天已成为珍稀木材（如明时常用来建造宫殿的楠木因为所剩数量太少在清朝时被松木所取代），不再用于建筑等实用用途。
[1]《故宫古建筑旧木材的物理力学性质研究》，黄荣凤、晋宏逵、石志敏、夏荣祥、李华、刘秀英，2007年。
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小田 @
材料的脆性与韧性
• 材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料发生突 然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，这种性质称为脆性。 具有这种性质的材料称脆性材料。 • 脆性材料抵抗冲击荷载或振动荷载作用的能力很差。 其抗压强度远大于抗拉强度，可高达数倍甚至数十倍。所 以脆性材料不能承受振动和冲击荷载，也不宜用作受拉构 件，只适于用作承压构件。建筑材料中大部分无机非金属 材料均为脆性材料，如天然岩石、陶瓷、玻璃、普通混凝 土等。
小田 @
耐磨性
耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨损率 （B）表示，其计算公式为
B=（m1-m2）/A
式中: B——材料的磨损率（g／cm2）； m1、m2一分别为材料磨损前、后的质量（g）； A—试件受磨损的面积（cm2）。
材料的耐磨性与材料的组成成分、结构、强度、硬度等有 关。在建筑工程中，对于用作踏步、台阶、地面、路面等 的材料，应具有较高的耐磨性。一般来说，强度较高且密 实的材料，其硬度较大，耐磨性较好。
测试题
• 直径为20mm钢筋作拉伸试验， 测得能承受的最大拉力为145KN， 计算钢筋的抗拉强度（精确到 1MPa）
小田 @
比强度
为了对不同材料的强度进行比较，可采用比强度这一指标。 比强度反映材料单位体积质量的强度，其值等于材料强度与 体积密度之比。
比强度是衡量材料轻质高强的重要指标，优质的结构材料， 必须具有较高的比强度。
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• 钢材易受氧化而锈蚀 • 无机金属材料常因氧化、风化、碳化、溶蚀、冻融、热应 力、干湿交替作用而破坏 • 有机材料因腐烂、虫蛀、老化而变质
小田 @
材料的等级
• 大部分建筑材料根据其极限强度的大小，可划分为若干 不同的强度等级。如：
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烧结普通砖按抗压强度分为六个等级：Mu30、 Mu25、 Mu20、 Mu15、 Mu10、 Mu7.5； 混凝土按其抗压强度分为十二个等级：C7.5、C10、…、 C80等；
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材料的硬度与耐磨性
硬度是材料表面能抵抗其它较硬物体压入或刻划的能力。 不同材料的硬度测定方法不同，通常采用的有刻划法和压入 法两种。 刻划法常用于测定天然矿物的硬度。矿物硬度分为10级 （莫氏硬度），其递增的顺序为：滑石1；石膏2；方解石 3；萤石4；磷灰石5；正长石6；石英7；黄玉8；刚玉9； 金刚石10。钢材、木材及混凝土等的硬度常用钢球压人法 测定（布氏硬度HB）。 材料的硬度愈大，则其耐磨性愈好，但不易加工。工程中有 时也可用硬度来间接推算材料的强度。
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小田 @
环境影响因素
材料在建筑物使用过程中长期受到周围环境和各种自然 因素的破坏作用，一般可分为物理作用、化学作用、机械 作用、生物作用等。 • 物理作用包括材料的干湿变化、温度变化及冻融变化等。 • 化学作用包括酸、碱、盐等物质的水溶液及气体对材料产 生的侵蚀作用，使材料产生质的变化而破坏。 • 生物作用是昆虫、菌类等对材料所产生的蛀蚀腐朽等破坏 作用。
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，材料变形即 可消失并能完全恢复原来形状的性质，称为弹性。材料的 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。弹性变形属可逆变形，其数值大小与外力成正比， 其比例系数E称为材料的弹性模量。材料在弹性变形范围 内，弹性模量E为常数，其值等于应力σ与应变ε的比值， 即 • 弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。E值愈大， 材料愈不易变形，亦即刚度好。弹性模量是结构设计时的 重要参数。
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塑性
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在外力作用下材料产生变形，如果取消外力，仍保持变 形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质，称为塑性。这 种不能恢复的变形称为塑性变形。塑性变形为不可逆变形， 是永久变形。 实际上纯弹性变形的材料是没有的，通常一些材料在 受力不大时，仅产生弹性变形；受力超过一定极限后，即 产生塑性变形。有些材料在受力时，如建筑钢材，当所受 外力小于弹性极限时，仅产生弹性变形；而外力大于弹性 极限后，则除了弹性变形外，还产生塑性变形。有些材料 在受力后，弹性变形和塑性变形同时产生，当外力取消后， 弹性变形会恢复，而塑性变形不能消失，如混凝土。
碳素结构钢按其抗拉强度分为五个等级，如Q195、 Q215、Q235、Q255、Q275等。
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建筑材料的耐久性
• 材料的耐久性是指用于建筑物的材料，在环境的多种因 素作用下不变质、不破坏，长久地保持其使用性能的 能 力。 耐久性是材料的一种综合性质，诸如抗冻性、抗风化 性、抗老化性、耐化学腐蚀性等均属耐久性的范围。 此外，材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料的耐 久性有密切关系。
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材料强度分类
• 由于外力作用形式的不同，材料的强度有抗压强 度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等，均以材 料受外力破坏时单位面积上所承受的力的大小来 表示。
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材料的四种受力方式
小田 @
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韧性
• 材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生 一定的变形而不破坏，这种性质称为韧性。如建筑钢材、 木材等属于韧性较好的材料。 • 在建筑工程中，对于要求承受冲击荷载和有抗震要求的 结构，如吊车梁、桥梁、路面等所用的材料，均应具有较 高的韧性。
建筑材料的力学性质
胡蝶
建筑材料的基本力学性质主要包括：
• 材料的强度 • 材料的比强度 • 材料的弹性与塑性 • 材料的脆性与韧性 • 材料的硬度、耐磨性 •
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材料的强度
• 材料在外力作用下，材料抵抗破坏的能力称为强 度。
• 当材料承受外力作用时，内部就产生应力。应力 随着外力的增大而增大，直到应力增大到不能承 受外力作用是，材料即被破坏，此时的极限应力 值即为些因素有关 • 与组成结构相关，材料的空隙越小，则强度越高 • 与含水状况及湿度有关 • 与现场的温度有关，通常温度高时，材料的强度 将降低 • 此外，材料的强度还与其测试条件和方法等因素 有关，例如采用小试件测得的强度比大试件高
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