材料的基本性质(1)

泡沫塑料、泡沫玻璃 木材、竹材、石棉、玻璃纤维、钢纤
维 陶瓷、砖、某些天然岩石
各种混凝土、砂浆、钢筋混凝土 岩棉板、岩棉管、石棉水泥制品、纤
维板、纤维增强塑料 加气混凝土、泡沫混凝土
纸面板、胶合板、各种夹芯板
主要特征 高强、或不透水、耐腐蚀
轻质、保温 高抗拉、且大多数具有轻
质、保温、吸声性质 强度较高
晶体结构的特征是其内部质点（离子、 原子、分子）按照特定的规则在空间周期 性排列。
－－金刚石、石英、石膏、有机化合物
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非晶体也称玻璃体或无定形体，如无机玻璃。 玻璃体是化学不稳定结构，容易与其它物 体起化学作用。
－－玻璃、粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰
－－玻璃体：具有一定化学成分的熔融物质。粒化高炉矿 渣、火山灰、粉煤灰
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1.2.1材料与质量有关的性质：
（一）材料的体积：
体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具 有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。
封闭孔隙（体积为Vb）
开口孔隙（体积为Vk） 固体物质（体积为V）
材料在自然状态下总体积：V0＝V+Vp 孔隙体积：Vp＝Vb+Vk
Vp——孔隙体积
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工程中砂石材 料，直接用排 水法测定其表
观体积
表观体积是指包 括内部封闭孔隙在内 的体积。其封闭孔隙 的多少，孔隙中是否 含有水及含水的多少， 均可能影响其总质量 或体积。
因此，材料的表 观密度与其内部构成 状态及含水状态有关。
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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。松散堆积状态 下的体积较大，密实堆 积状态下的体积较小。 一般以 表示，其值 为材料的固体体积、孔 隙体积以及料粒之间的 空隙体积三者之和。
一般以V 表示。
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材料的表观体积
材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积 （含内部孔隙和水分）。其值为材料的固体体积与材料 内、外孔体积三者之和，一般以V0 表示。
形状规则的材料可根据其尺寸计算其体积；形状不 规则的材料可先在材料表面涂腊，然后用排开液体的方 法得到其体积。
V 0
m ——材料在干燥状态下的质量，g 或 kg；
V0——材料的表观体积，cm3 或 m3。
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4. 堆积密度
堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态 下单位体积的质量。按下式计算：
0'
m
V
' 0
式中：ρ0——材料的堆积密度, g/cm3 或 kg/m3； m ——在干燥状态下的质量，g 或 kg；
综合性能好、价格较低廉 轻质、保温、吸声或高抗
拉（折） 轻质、保温
综合性能好
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(二).亚微观结构
亚微观结构借助光学显微镜所能观察到的材 料内部的组织状态。如金属材料晶粒的粗细，木 材的木纤维，混凝土中的孔隙及界面等。
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(三).微观结构
微观结构是指材料在原子、分子层次的 结构。材料的微观结构，基本上可分为晶 体与非晶体。
V 0 ——材料的堆积体积，cm3 或 m3。
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几种密度的比较
比较项目 实际密度 视密度 表观密度 堆积密度
材料状态
绝对密实
近似绝对 密实状态
自然状态
堆积状态
材料体积 计算公式
应用
V
V
V0
V 0
m
V
' m
V'
判断材料性质
0
m V0
0 '
m V0 '
用量计算、体积计算
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金属材料以元素含量来表示。 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。 (二)矿物组成 矿物是指具有相对固定的化学成分和结合特征的单质和化
合物。 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。
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二.材料的结构与构造
－－胶体：大量微小的固体粒子均匀稳定分散在介质中所 形成的结构。沥青
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从宏观、亚微观和微观三个不同层次的结 构上来研究土木工程材料的性质，才能深 入其本质，对改进与提高材料性能以及创 制新型材料都有着重要的意义。
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1.2 材料的物理性质
内容: 材料与质量有关的性质 材料与水有关的性质 材料与热有关的性质
绝对密实体积
干燥材料在绝对密实状 态下的体积。即材料内部固 体物质的体积，或不包括内 部孔隙的材料体积。一般以
Ｖ表示。
一般将材料磨成规定细度的 粉末，用排开液体的方法得 到其体积。
视体积
对于比较密实、孔隙较 少的散粒状材料，不必磨细， 直接用排开液体的方法测定 的体积，其值为材料的固体 体积与材料内孔体积之和。
(一).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：
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材料的宏观结构
致密结构
单一 材料
多孔结构 纤维结构
聚集结构 颗粒聚集结构
复合 材料
纤维聚集结构
多孔结构 叠合结构
常用材料 钢材、玻璃、沥青、部分塑料
第一章 建筑材料的基本性质
内容： 材料的组成与结构 材料的基本物理性质 材料的基本力学性质 材料的化学性质 材料的耐久性
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1.1 材料的组成与结构
பைடு நூலகம்
内容：
材料的组成
材料的结构
材料的孔隙及其对材料性质的影响
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一.材料的组成
(一)化学组成 化学元素组成不同，性能不同。 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。
视体积可为材料固体体积与材料内孔之和。
按下式计算：
' m
V
式中： ——体积密度， g/cm3 或 kg/m3；
m ——材料在干燥状态下的质量，g 或 kg；
V— —材料的视体积，cm3 或 m3。
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3.表观密度
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。 按下式计算：
0
m V0
式中：ρ0——材料的体积密度, g/cm3 或 kg/m3；
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（二）材料的密度
1.实际密度
指材料在绝对密实状态下单位体积的质量， 按下式计算：
m
V
式中：ρ——实际密度，g/cm3 或 kg/m3； m——材料在干燥状态下的质量，g 或 kg； V——材料在绝对密实状态下的体积，cm3 或 m3。
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2.视密度
近似绝对密实状态，与实际密度相差很小，如混凝土用 砂、石骨料等均属较密实的材料。