第2章相关材料基本性质
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
料的孔隙率（P）。可用下式表示：
PV0V0V10000
P+D=1 第2章相关材料基本性质
孔隙按大小分为粗孔和细孔，按特征分为连通孔隙和封闭孔隙， 它与材料的吸水性、强度、抗渗性、抗冻性等性质有关。
孔隙率 反映 孔隙多少 或 致密程度
孔隙增多
强度降低 导热性能降低 透气性，透水性，吸水性变大 抗冻性一般提高。
D
V V0
100%
或
D
0
100%
D P 1 或
填充率+空隙率=1
第2章相关材料基本性质
三、 材料与水有关的性质
（一）亲水性与憎水性 1.概念
• 亲水性：材料能被水润湿的性质，如砖、混凝土等。 • 材料产生亲水性的原因是因其与水接触时，材料与
水分子之间的亲合力大于水分子之间的内聚力所致。 当材料与水接触，材料与水分子之间的亲合力小于 水分子之间的内聚力时，材料则表现为憎水性。憎 水性材料如沥青、石油等。 • 问题： 亲水性材料与憎水性材料在实际工程中有何 意义？
体积密度减小
孔隙特征
尺寸：微孔、细孔、大孔 封闭孔（VB）、连通孔（开口）（VK）
孔隙特征对材料性能影响很大
第2章相关材料基本性质
2.（散粒）材料的空隙
空隙率（P/ ）：堆积体积（V0/）中空隙体积（VS）占的比例。
P/
VS
V0/
V0
100%
(1
/ 0
) 100%
V0/
V0/
0
填充率（P/ ） 。堆积体积中，颗粒填充的程度。
γL
γL
γS
θγSL
wk.baidu.com
θ
γS
γSL
（a）
γL
（b）
第2章相材关材料料的基润本湿性示质意图 （a）亲水性材料；（b）憎水性材料
材料的含水状态
干燥状态 气干状态 饱和面干状态 湿润状态
第2章相关材料基本性质
（二） 材料的吸水性与吸湿性
1.吸水性(Water Absorption)
１.实际密度(Density)
绝对密实状态下的体积的测定： ☺ 近于绝对密实的材料（金 属、玻璃等）：直接以排水法测 定； ☺ 有孔隙的材料（砖、混凝 土、石材）：将材料磨成细粉以 排除其内部孔隙，经干燥后用密 度瓶（李氏瓶）测定其实际体积， 该体积即可视为绝对密实状态下 的体积。
第2章相关材料基本性质
用润湿边角θ来反映
• θ角愈小，表明材料愈易被水润湿。
γL
• 当θ≤ 90°时，材料表面吸附水，材料能被水润湿而表 现出亲水性，这种材料称亲水性材料。
• θ>90°时，材料表面不吸附水，此γ 称S 憎水性材料θ 。γSL • 当θ=0°时，表明材料完全被水润湿。 • 上称述为概亲念液也材适料用和于憎其液它材液料体。对固体的润湿情况（a，）相应
第2章相关材料基本性质
（一）亲水性与憎水性
2. 润湿边角 材料被水湿润的情况可用润湿边角θ来表示。
•当材料与水接触时，在材料、水、空气三相的交界点，作沿 水滴表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润 湿边角 。
γL
γS
θγSL
（a）
γL 材料第的2章润相湿关示材意料图基本性质
3.亲水性材料与憎水性材料
１.实际密度(Density) 以前称比重、真实密度(True Density)，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。
m
V
式中：ρ— 实际密度（g/cm3） m— 材料的质量（g） V— 材料在绝第2对章密相关实材状料态基本下性的质体积（cm3 ）
第2章相关材料基本性质
3 堆积密度
散粒材料在自然堆积状 态下单位体积的重量称为 堆积密度。可用下式表示
计算 材料 的堆 放空
间
0'
m V0'
≤
式中 ρ0’ — 散粒材料的堆积密度（g/cm3或 kg/m3 ）
m— 散粒材料的质量（g或 kg）
，
v 0 —材料在自然状态下的堆积体积（cm3或 m3 ），
第2章相关材料基本性质
第一节 建筑材料的物理性质
一、 材料的密度、表观密度与堆积密度 二、 材料的密实度、孔隙率与空隙率 三、 材料与水有关的性质 四、 材料的热工性质
第2章相关材料基本性质
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（以前称为真密度）、 表观密度和堆积密度之分。
它包含内部和颗粒之间的空隙。
思如考何：？实际密度第、2章表相观关密材料度基和本堆性质积密度之间的大小关系
常用土木工程材料的密度、表观密度及堆积密度
材料 石灰岩 花岗岩 碎石（石灰岩）
砂 普通粘土砖 空心粘土砖
水泥 普通混凝土 轻集料混凝土
木材 钢材 泡沫塑料
密度ρ/g·cm-3 表观密度ρ0/kg·m-3
— — 1200~1300 — — — — —
二、 材料的孔隙率与空隙率
1. 密实度（Dense） • 密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例，说
明材料体积内被固体物质所充填的程度，即反映了材料的致
密程度，按下式计算： D V V0
2.孔隙率（Porosity）
孔隙率材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率，称为材
第二章 建筑材料的基本性质
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。
基本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、 装饰性、防火性、防放射性等。
• 物理性质包括密度、密实性、空隙率（计算材料用 量、构件自重、配料计算、确定堆放空间）
• 力学性质包括强度、弹性、塑脆韧性、硬度。
李氏瓶
２. 表观密度 (Apparent Density）
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：
作 用 ：
0
m V0
计
算 构
式中 ρ0—材料的表观密度（g/cm3或 kg/m3 ）
件
m —材料的质量（g或 kg)
的 自 重
V0—材料在自然状态下的体积，或称表观体积 （cm3或 m3 ）, 包含内部空隙在内的体积（规则几何 形状、松散体积用排液法）
2.60
1800~2600
2.80
2500~2900
2.60
—
2.60
—
2.50
1600~1800
2.50
1000~1400
3.20
—
—
2100~2600
—
800~1900
1.55
400~800
7.85
7850
—
20~50
第2章相关材料基本性质
堆积密度ρ/0 /kg·m-3 — —
1400~1700 1450~1650
PV0V0V10000
P+D=1 第2章相关材料基本性质
孔隙按大小分为粗孔和细孔，按特征分为连通孔隙和封闭孔隙， 它与材料的吸水性、强度、抗渗性、抗冻性等性质有关。
孔隙率 反映 孔隙多少 或 致密程度
孔隙增多
强度降低 导热性能降低 透气性，透水性，吸水性变大 抗冻性一般提高。
D
V V0
100%
或
D
0
100%
D P 1 或
填充率+空隙率=1
第2章相关材料基本性质
三、 材料与水有关的性质
（一）亲水性与憎水性 1.概念
• 亲水性：材料能被水润湿的性质，如砖、混凝土等。 • 材料产生亲水性的原因是因其与水接触时，材料与
水分子之间的亲合力大于水分子之间的内聚力所致。 当材料与水接触，材料与水分子之间的亲合力小于 水分子之间的内聚力时，材料则表现为憎水性。憎 水性材料如沥青、石油等。 • 问题： 亲水性材料与憎水性材料在实际工程中有何 意义？
体积密度减小
孔隙特征
尺寸：微孔、细孔、大孔 封闭孔（VB）、连通孔（开口）（VK）
孔隙特征对材料性能影响很大
第2章相关材料基本性质
2.（散粒）材料的空隙
空隙率（P/ ）：堆积体积（V0/）中空隙体积（VS）占的比例。
P/
VS
V0/
V0
100%
(1
/ 0
) 100%
V0/
V0/
0
填充率（P/ ） 。堆积体积中，颗粒填充的程度。
γL
γL
γS
θγSL
wk.baidu.com
θ
γS
γSL
（a）
γL
（b）
第2章相材关材料料的基润本湿性示质意图 （a）亲水性材料；（b）憎水性材料
材料的含水状态
干燥状态 气干状态 饱和面干状态 湿润状态
第2章相关材料基本性质
（二） 材料的吸水性与吸湿性
1.吸水性(Water Absorption)
１.实际密度(Density)
绝对密实状态下的体积的测定： ☺ 近于绝对密实的材料（金 属、玻璃等）：直接以排水法测 定； ☺ 有孔隙的材料（砖、混凝 土、石材）：将材料磨成细粉以 排除其内部孔隙，经干燥后用密 度瓶（李氏瓶）测定其实际体积， 该体积即可视为绝对密实状态下 的体积。
第2章相关材料基本性质
用润湿边角θ来反映
• θ角愈小，表明材料愈易被水润湿。
γL
• 当θ≤ 90°时，材料表面吸附水，材料能被水润湿而表 现出亲水性，这种材料称亲水性材料。
• θ>90°时，材料表面不吸附水，此γ 称S 憎水性材料θ 。γSL • 当θ=0°时，表明材料完全被水润湿。 • 上称述为概亲念液也材适料用和于憎其液它材液料体。对固体的润湿情况（a，）相应
第2章相关材料基本性质
（一）亲水性与憎水性
2. 润湿边角 材料被水湿润的情况可用润湿边角θ来表示。
•当材料与水接触时，在材料、水、空气三相的交界点，作沿 水滴表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润 湿边角 。
γL
γS
θγSL
（a）
γL 材料第的2章润相湿关示材意料图基本性质
3.亲水性材料与憎水性材料
１.实际密度(Density) 以前称比重、真实密度(True Density)，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。
m
V
式中：ρ— 实际密度（g/cm3） m— 材料的质量（g） V— 材料在绝第2对章密相关实材状料态基本下性的质体积（cm3 ）
第2章相关材料基本性质
3 堆积密度
散粒材料在自然堆积状 态下单位体积的重量称为 堆积密度。可用下式表示
计算 材料 的堆 放空
间
0'
m V0'
≤
式中 ρ0’ — 散粒材料的堆积密度（g/cm3或 kg/m3 ）
m— 散粒材料的质量（g或 kg）
，
v 0 —材料在自然状态下的堆积体积（cm3或 m3 ），
第2章相关材料基本性质
第一节 建筑材料的物理性质
一、 材料的密度、表观密度与堆积密度 二、 材料的密实度、孔隙率与空隙率 三、 材料与水有关的性质 四、 材料的热工性质
第2章相关材料基本性质
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（以前称为真密度）、 表观密度和堆积密度之分。
它包含内部和颗粒之间的空隙。
思如考何：？实际密度第、2章表相观关密材料度基和本堆性质积密度之间的大小关系
常用土木工程材料的密度、表观密度及堆积密度
材料 石灰岩 花岗岩 碎石（石灰岩）
砂 普通粘土砖 空心粘土砖
水泥 普通混凝土 轻集料混凝土
木材 钢材 泡沫塑料
密度ρ/g·cm-3 表观密度ρ0/kg·m-3
— — 1200~1300 — — — — —
二、 材料的孔隙率与空隙率
1. 密实度（Dense） • 密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例，说
明材料体积内被固体物质所充填的程度，即反映了材料的致
密程度，按下式计算： D V V0
2.孔隙率（Porosity）
孔隙率材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率，称为材
第二章 建筑材料的基本性质
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。
基本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、 装饰性、防火性、防放射性等。
• 物理性质包括密度、密实性、空隙率（计算材料用 量、构件自重、配料计算、确定堆放空间）
• 力学性质包括强度、弹性、塑脆韧性、硬度。
李氏瓶
２. 表观密度 (Apparent Density）
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：
作 用 ：
0
m V0
计
算 构
式中 ρ0—材料的表观密度（g/cm3或 kg/m3 ）
件
m —材料的质量（g或 kg)
的 自 重
V0—材料在自然状态下的体积，或称表观体积 （cm3或 m3 ）, 包含内部空隙在内的体积（规则几何 形状、松散体积用排液法）
2.60
1800~2600
2.80
2500~2900
2.60
—
2.60
—
2.50
1600~1800
2.50
1000~1400
3.20
—
—
2100~2600
—
800~1900
1.55
400~800
7.85
7850
—
20~50
第2章相关材料基本性质
堆积密度ρ/0 /kg·m-3 — —
1400~1700 1450~1650