材料的基本性质(1)
土木工程材料基本性质(1)
1.土木工程材料基本性质：物理性质：密度，孔隙率，含水率，几何尺寸。
力学性质：强度，弹性模量，抗冲击，抗剪性，抗扭曲性。
耐久性能：抗渗性，抗冻性，抗腐蚀性等。
2.胶凝材料：是在物理，化学作用下将其他物理胶结为具有一定力学强度的整体物质。
3.石灰：石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的矿物，天然岩石，常用的有石灰石，白云石或贝壳等。
4.水泥：水泥是制造各种形式的混凝土，钢筋混凝土和预应力混凝土建筑物或构筑物的基本材料之一，它广泛应用于建筑，道桥，铁路，水利和国防等工程中。
5.水泥砂浆：水泥砂浆是以砂为主体材料，加入一定量的水泥或其他掺和料和水经拌和均匀而得到的稠状材料。
根据用途可分为：砌筑砂浆，抹灰砂浆，锚固砂浆，补修砂浆，保温砂浆等。
6.水泥混凝土：它是以水泥为胶凝材料，由粗细集料，水混合而成，必要时也可以加入适量的外加剂，掺和料以及其他改性材料改变其性能。
7.防水材料：是指能够防止雨水，地下水，工业污水，湿气等渗透的材料。
应具有防潮，防渗，防漏的功能，以及良好的变形性能与耐老化性能。
分为刚性防水（混凝土，防水砂浆），柔性防水防水卷材，防水涂料，密封材料等）8.绝热材料：是用于减少建筑结构物与环境热交换的一种功能材料。
按化学成分分为有机和无机两类。
按材料构造分为纤维状，松散粒状，多孔组织等。
9.装饰材料：装饰材料不但应具有良好的装饰性能外，还应具有良好的物理学性能，施工与加工性能以及房屋建筑所需的绿色环保特色。
装饰材料包括木，石，砖，石膏，石棉玻璃，陶瓷，金属等。
10.土木工程材料发展趋势：土木工程自身发展与其材料之间存在着相互依赖和相互促进的关系。
随着社会对工程安全，低碳，可持续额发展的需要，土木工程材料需向高强，轻质，耐久以及节能，环保，生态等方向发展。
11.地基：承受建筑物荷载的那一部分土层成为地基，建筑物向地基传递荷载的下部结结构称为基础。
地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要求的关键之一。
材料的基本性质
4、自然状态体积的测量：外观规则，尺量；不规则，表面 涂蜡，排液法。
5、注意：表观密度与含水量有关。
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4
第三章
建筑材料
表观密度1.6～1.8（g／cm3）
表观密度1.00～1.40（g／cm3）
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（1）定义：材料在绝对密实状态下单位体积的密度。
（2）公式：
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 ）
（3）解释：绝对密实体积：不包括材料内部孔隙的固体物 的实体积。
（4）绝对密实体积的测量：磨细粉，干燥后排液测量。
第一章 材料的基本性质
1、材料的基本பைடு நூலகம்质：物理性质，力学性质，耐久性。
2、材料的物理性质：
（1）密度、表观密度、堆积密度
（2）孔隙（孔隙率、密实度）、空隙（空隙率、填充率）
（3）材料与水有关的性质（亲水性、吸湿性、吸水性、耐水性、抗渗性、 抗冻性）
（4）材料的热性质（热容性、导热性、热变形性）
3、材料的力学性质
4、自然堆积体积的测量：用所填充满容器的标定容积来表 示。
5、注意：堆积密度有松散的自然堆积和密实的密实堆积。
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第三章
建筑材料
碎石堆积密度：1.40～1.70（g／cm3）
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第三章
建筑材料
砂堆积密度：1.450～1.650（g／cm3）
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第一章材料的基本性质
5、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
孔隙率与密实度的关系 P+D=1 孔结构－孔隙率、孔径尺寸、开口形状 影响材料的：强度、 吸水性、耐久性、 导热
性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、空隙率－散粒材料在某容器的堆积体积中， 颗粒之间的空隙体积占总体积的比率。 公式
式中 λ－热导率（W/m﹒K） 热阻 R=1/ λ Q－传导的热量（J） F－热传导面积（m2） a－材料的厚度（m） Z－热传导时间（s） (t2-t1)－材料两侧温差（K）
热工性质
材料的热导率越小，绝热性能越好。
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
与水有关的性质
3、吸湿性－材料在空气中吸收空气中水分 的性质。用含水率表示。 公式
式中 Wh－材料的质量含水率（％） ms－材料含水时的质量（g） mg－材料烘干到恒重的质量（g）
影响含水率大小的因素：
• 材料的本性－亲水性或憎水性材料
• 环境温度、湿度－气温越低、相对湿度 越大，材料的含水率越高
• 材料的构造---是指材料空隙、岩石层理、 木材纹理、疵病等宏观状态特征。
作业及复习题
吸湿性对材料的影响：
• 导热性增大、热阻降低－对围护结构材 料不利
• 体积膨胀－对木结构和木制品不利 • 湿胀干缩 -- 与周围环境平衡的平衡含
水率
与水有关的性质
4、耐水性－材料长期在饱水作用下不破坏， 其强度也不显著降低的性质。用软化系数表 示。 公式
式中
KR－材料的软化系数（K软＝0～1） fb－材料在饱水状态下的抗压强度（MPa） fg－材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）
材料的基本物理性质1
项目一建筑材料基本性质（1）真实密度（密度）岩石在规定条件(105土5)℃烘干至恒重，温度20℃)下，单位矿质实体体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。
真实密度用ρt表示，按下式计算：式中：ρt——真实密度，g/cm3 或kg/m3；m s——材料的质量，g 或kg；Vs——材料的绝对密实体积，cm3或m3。
因固测定方法：李氏比重瓶法将石料磨细至全部过的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。
（2）毛体积密度岩石在规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙体积)质量。
毛体积密度用ρd表示，按下式计算：式中：ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或kg/m3；m s——材料的质量，g 或kg；Vi、Vn——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积，cm3或m3。
（3）孔隙率岩石的孔隙率是指岩石内部孔隙的体积占其总体积的百分率。
孔隙率n按下式计算：式中：V——岩石的总体积，cm3或m3；V0——岩石的孔隙体积，cm3或m3；ρd——岩石的毛体积密度,g/cm3或kg/m3ρt——真实密度, g/cm3或kg/m3。
2、吸水性岩石的吸水性是岩石在规定的条件下吸水的能力。
岩石与水作用后，水很快湿润岩石的表面并填充了岩石的孔隙，因此水对岩石的破坏作用的大小，主要取决于岩石造岩矿物性质及其组织结构状态(即孔隙分布情况和孔隙率大小)。
为此，我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，采用吸水率和饱水率两项指标来表征岩石的吸水性。
（1）吸水率岩石吸水率是指在室内常温(202℃)和大气压条件下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055℃干燥至恒重)岩石试件质量的百分率。
吸水率ｗa的计算公式为：式中：m h——材料吸水至恒重时的质量（g）；m g——材料在干燥状态下的质量（g）。
（2）饱和吸水率在强制条件下（沸煮法或真空抽气法），岩石在水中吸收水分的能力。
吸水率ｗsa 的计算公式为：式中：m b——材料经强制吸水至饱和时的质量（g）；m g——材料在干燥状态下的质量（g）。
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。
第二章 建筑材料的基本性质(1)
m 0 V0
材料的表观体积是指包含孔隙的体积。一般 是指材料长期在空气中干燥，即气干状态下的 表观密度。称为气干表观密度。在烘干状态下 的表观密度，称为干表观密度。
一、测定材料的干质量m:
取材料样品
烘干
冷却到室温
烘箱1050C~1100C
干燥器 天平
称量质量 m
二、测定材料的自然体积Vo-----分两种情况：
比较项目 材料状态
近似密度 近似绝对 密实状态
表观密度 自然状态Байду номын сангаас
堆积密度 堆积状态
V0
材料体积 计算公式
应用
V
m V
V
m ' V'
V0
0 m0
V0
0'
m0 V0'
判断材料性质
材料用量及体积的计 算
2、材料的密实度与孔隙度
1) 密实度 密实度是指材料体积内被固体物质所充实 的程度，也就是固体物质的体积占总体积的 比例。密实度反映材料的致密程度。以D表示：
材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。抗渗 等级是以规定的试件，在标准试验方法下所 能承受的最大水压力来确定，以符号“Pn” 表示，如P4、P6、P8等分别表示材料能承受 0. 4、0. 6、0.8MPa的水压而不渗水。 例如：某防水混凝土的抗渗等级为P6，表 示该混凝土试件经标准养护28d后，按照规定 的试验方法在0.6MPa压力水的作用下无渗透 现象。
憎水性孔壁难以使水吸入。
拓展思考—— 1、为什么房屋一楼特别潮湿？ 2、如何解决？
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
《土木工程材料》知识点
《土木工程材料》重要知识点关注各章习题：选择题、判断题、是非题一、材料基本性质（1）基本概念1.密度：材料在绝对密实状态下单位体积下的质量；2.体积密度：材料在自然状态下单位体积（包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗称容重；3.表观密度：单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度；4.堆积密度：散粒状材料单位体积（含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积）物质颗粒的质量；5.孔隙率：材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率6.空隙率：散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积（开口孔隙与间隙之和）占堆积体积的百分率；7.强度：指材料抵抗外力破坏的能力（材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力）8.比强度：指材料强度与表观密度之比，材料比强度越大，越轻质高强；9.弹性：指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质；10.塑性：指在外力作用下材料产生变形，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，这种不能恢复的变形称为塑性变形；11.韧性：指在冲击或震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质；12.脆性：指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质；13.硬度：指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力；14.耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力；15.亲水性：当湿润角≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，这种性质称为材料的亲水性；16.憎水性：当湿润角＞90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力，这种性质称为材料的憎水性；亲水性材料憎水性材料17.润湿边角：当水与材料接触时，在材料、水和空气三相交点处，沿水表面的切线与水和固体接触面所成的夹角称为湿润边角；18.吸水性：指材料在水中吸收水分的性质；19.吸湿性：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，以含水率表示；20.耐水性：指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质；21.抗渗性：指材料抵抗压力水渗透的性质；22.抗冻性：指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用（冻融循环）而不破坏、强度又不显著降低的性质；23.导热性：当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力称为导热性；24.热容量：材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。
材料的基本性质
材料的基本性质材料的基本性质是指材料具有的一些普遍的特性，这些特性影响着材料的使用和性能。
以下是材料的一些基本性质。
1. 密度：密度是材料单位体积的质量，通常以克/立方厘米计算。
不同材料的密度差异很大，如金属材料通常较重，而塑料和泡沫材料通常较轻。
密度会影响材料的重量以及材料所占空间的大小。
2. 强度：强度是材料抵抗外部力量的能力。
不同材料的强度差异很大，大多数金属材料具有高强度，而塑料和木材等材料的强度较低。
强度对材料的耐用性和承载能力非常重要。
3. 刚度：刚度是材料抵抗形变的能力，即材料受力时的弹性恢复能力。
刚度与材料的弹性模量密切相关，刚度越高，材料越不容易发生形变。
金属材料通常具有较高的刚度，而橡胶等弹性材料具有较低的刚度。
4. 耐磨性：材料的耐磨性指的是材料抵抗磨损的能力。
耐磨性是材料在与其他表面摩擦时不容易磨损的特性，对于需要长时间使用的材料，耐磨性非常重要。
5. 导热性：导热性是材料传导热量的能力。
金属材料通常是很好的导热材料，可以快速传导热量，而绝缘材料如塑料则具有较低的导热性。
6. 导电性：导电性是指材料导电的能力。
金属是优秀的导电材料，而塑料等绝缘材料则是不导电的。
导电性对于电子器件等应用非常重要。
7.化学惰性：化学惰性是指材料对化学物质不容易发生化学反应的特性。
化学惰性材料对化学腐蚀和化学反应具有较强的耐受能力。
8. 可加工性：可加工性是指材料经过适当的工艺流程能够制成所需形状和尺寸的能力。
不同材料的可加工性差异很大，金属材料通常是易于加工的，而陶瓷等脆性材料则较难加工。
9. 可塑性：可塑性是指材料具有在外力作用下发生塑性变形的能力，即材料能够被拉伸和压缩而不破裂。
金属材料通常具有较好的可塑性，而脆性材料如玻璃则具有较差的可塑性。
以上是材料的一些基本性质，不同材料在这些性质上的差异也是材料选择和应用的重要依据。
1建筑材料的基本性质
1建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质指的是材料在建筑工程中所表现出来的特性和本质。
建筑材料的基本性质对于建筑设计、施工和维护具有重要的影响，下面将介绍建筑材料的几个基本性质。
1.强度和稳定性：建筑材料的强度是指材料抵抗外部力的能力。
建筑材料应具有足够的强度来承受荷载和维持结构的稳定。
不同的建筑材料具有不同的强度，如混凝土、钢材和木材等。
此外，建筑材料还应具有稳定性，即在长期使用和环境变化的情况下，材料的性能应保持稳定。
2.耐久性：建筑材料的耐久性是指在长期使用和环境条件下材料的性能是否能够保持。
耐久性对于建筑工程的整体安全和使用寿命至关重要。
一般来说，建筑材料应具有耐久性，能够抵抗腐蚀、变形、老化等现象。
3.导热性：建筑材料的导热性是指材料对热的传导能力。
建筑中需要考虑材料的导热性，以确保室内温度的控制和节能效果的实现。
例如，保温材料通常具有较低的导热性，能够防止室外热量传导到室内。
4.导电性：建筑材料的导电性是指材料对电流的传导能力。
对于一些建筑结构，如电气系统和照明系统，需要考虑材料的导电性以确保电流的安全传输。
5.吸声性：建筑材料的吸声性是指材料对声音的吸收能力。
在室内设计中，吸声性是非常重要的，可以减少噪音的传播和反射，提供良好的声学环境。
6.抗震性：建筑材料的抗震性是指材料在地震或其他振动情况下的稳定性和抵抗能力。
建筑材料应具有足够的抗震性能，以确保在地震等自然灾害中建筑结构的安全性。
7.可塑性和可加工性：建筑材料的可塑性和可加工性是指材料能够通过加工和成型来满足建筑设计的要求。
可塑性通常指材料的变形能力，而可加工性指材料的加工难易程度。
8.轻质性和重质性：建筑材料的轻质性和重质性是指材料的密度和重量。
不同的建筑材料具有不同的重量和密度特性，这将直接影响到建筑结构的设计和施工成本。
9.可回收性：建筑材料的可回收性是指材料能否进行再利用或回收利用。
建筑工程产生的废弃材料对环境造成很大的影响，因此可回收性成为了现代建筑施工的一个重要考量因素。
1.1 材料的基本物理性质
即：D’+P’=1或填充率+空隙率=1。 空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒相互填充的 致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与 计算含砂率的依据。 常用材料的密度、表观密度、堆积密度及空隙率 如表1.1所示
由于大多数材料或多或少均含有一些孔隙，故 一般材料的表观密度总是小于其密度，即：
密度并不能反映材料的性质，但可以大致了解材料 的品质，并可用来计算材料的孔隙率； 视密度可用于混凝土的配合比计算； 表观密度建立了材料自然体积与质量之间的关系， 可用来计算材料的用量、构件自重等； 堆积密度可用于确定材料堆放空间、运输车辆等。
填充率是散粒材料堆积体积中，颗粒填
充的程度。按下式计算：
ρ '0 V D ' = ' *100% 或 D ' = *100% ρ V0
空隙率是散粒材料堆积体积中，颗粒之间
的空隙体积所占的比例。按下式计算：
P' =
V '0 − V V
' 0
V ρ '0 = 1 − ' = (1 − ) *100% ρ V0
m ρο = Vο
所谓自然状态下的体积，是指包括材料实体 积和内部孔隙（闭口和开口）的外观几何形 状的体积。 通常，材料在包含孔隙条件下的体积可采用 排液置换法或水中称重法测量。
自然状态下的体积－是指包含材料内部孔隙在 内的体积。 对形状规则的材料：烘干－量测几何体积－称 重－代入公式计算 对形状不规则的材料：
表观密度是材料在自然状态下，单位体积的质
量。按下式计算：
式中 ρo—— 材料的表观密度，kg/m3 或g/cm3； m—— 材料的质量（干燥至恒重），kg或 g； Vo—— 材料在包含内部孔隙条件下的体积 （即包含内部闭口孔和开口孔）， 见图1－2，m3或cm3。
材料的基本性质
（四）空隙率
空隙率是指散粒材料在其堆积体积中, 颗粒之间 的空隙体积所占的比例。空隙率 P按下式计算：
P V0 V0 100％ （1 V0 ）100％ （1 0 ）100％
V0
V
0
式中：ρ0——材料的体积密度；
0 ——材料的堆积密度。
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。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算 砂率的依据。
（一）材料的密度
1. 密度（工程上称比重） 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——密度，g/cm3 或 kg/m3； m——材料的质量，g 或 kg； V——材料的绝对密实体积，cm3 或 m3。
（一）材料的密度
2.表观密度（视密度） 材料单位表观体积的质量。按下式计算：
' m
V 式中： ——体积密度， g/cm3 或 kg/m3；
m ——材料的质量，g 或 kg；
V ——材料的表观体积，cm3 或 m3。
（一）材料的密度Βιβλιοθήκη 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。
一、材料与质量有关的性质
材料的自然体积 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）。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。 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V0 积较大，密实堆积状 态下的体积较小。一般以 表示。
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。
第一章 材料的基本性质
9、水附于憎水性材料表面上时，其润湿角为
（
）。
A.0°；B. ＞90°；C. ≤90°；D. ＜90
10、以下四种材料中属于憎水性材料的是
（
）。
A.天然石材；B.钢材；
C.石油沥青；D.混凝土
11、建筑材料可分为脆性材料和韧性材料， 其中脆性材料具有的特征是（ ）。 A.破坏前有明显塑性变形； B.抗压强度比抗拉强度大得多； C.抗冲击破坏时吸收入的能量大； D.破坏前不产生任何变形。
6、材料的耐水性用软化系数表示，其值越大， 则耐水性( )
A．越好
B．越差 C．不变 D．不一定
7、( )是衡量绝热材料性能优劣的主要指 标。
A．导热系数 B．渗透系数
C．软化系数 D．比热
8、对于同一材料，各种密度参数的大小排列 为（ ）。
A.密度＞堆积密度＞表观密度； B.密度＞表观密度＞堆积密度； C.堆积密度＞密度＞表观密度； D.表观密度＞堆积密度＞密度
2．为什么新建房屋的墙体保暖性能差，尤其 是在冬季？
3、孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差？ 4、决定材料耐腐性的内在因素是什么？
计算题
1、有一个1.5L的容器，平装满碎石后，碎石 重2.55kg，为测其表观密度，将所有碎石 倒入一个7.78L的容器中，向容器加满水后 称重为9.36kg(水与石子之和），试求碎石 的表观密度。若在碎石的空隙中填以砂子， 问可填多少升的砂子？
2、烧结普通砖的孔隙率为37%，干燥质量为 2487g，浸水饱和后质量为2984g。试求该 砖的表观密度、密度、吸水率、开口孔隙 率及闭口孔隙率。
3、某材料在自然条件下，体积为1m3，孔隙 率为25%，重量为1800kg，其密度是多少？
4、有一石材干试样，质量为256g，把它浸入水中， 吸水饱和后排出水的体积为115cm3，将其取出后 擦干表面，再次放入水中排开水的体积为118cm3， 试样体积无膨胀。求此石材的表观密度、体积密 度、质量吸水率和体积吸水率。
材料的基本性质
三、提高材料耐久性的重要意义
节约材料； 保证建筑物长期正常使用； 减少维修费用； 延长建筑物使用寿命等。
二、材料耐久性的测定
对材料耐久性最可靠的判断，是对其在使用条件 下进行长期的观察和测定，但这需要很长时间。 近年来采用快速检验法，这种方法是模拟实际使 用条件，将材料在实验室进行有关的快速试验， 根据试验结果对材料的耐久性作出判定。 快速试验的项目主要有：干湿循环、冻融循环、 碳化、加湿与紫外线干燥循环、盐溶液浸渍与干 燥循环、化学介质浸渍等。
三、材料的堆积密度
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。用公式表示为：
式中： ρ’0——散粒材料的堆积密度（ kg/m3 ）； m——散粒材料的重量（kg）； v’0——散粒材料在自然堆积状态下的体积 （m3 ）
材料的孔隙结构与孔隙特征
按孔隙与外界是否连通 分为：开口孔、封闭孔 按孔隙尺寸大小分为： 微孔、细孔、大孔 按孔隙是否连通分为： 孤立孔、连通孔
材料的抗冻性
材料在含水状态下，能经受多次冻融循环作用而 不破坏，强度也不显著降低的性质。
材料的抗冻性用抗冻等级来表示
抗冻等级是以规定的吸水饱和试件，在标准试验 条件下，经一定次数的冻融循环后，强度降低不 超过规定数值，也无明显损坏和剥落的次数。
材料的热工性质
热容量，材料在温度变化时吸收或放出热量的性质。
Q C t1 t 2
比热：单位质量的材料升高单位温度时所需热量。
Q c mt1 t 2
导热性，用导热系数表示。
Qd t1 t 2 AZ
材料的耐久性
材料的耐久性是指在环境的多种因素作用下，能 经久不变质、不破坏，长久地保持其性能的性质。 耐久性是材料的一项综合性质，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。 材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料的耐久 性有着密切关系。
材料的基本性质
材料的基本性质材料是构成物质世界的基本元素，它的性质直接影响着物体的特性和用途。
材料的基本性质包括物理性质、化学性质和力学性质等多个方面。
下面我们将对材料的基本性质进行详细介绍。
首先，我们来谈谈材料的物理性质。
物理性质是指材料在不改变其化学组成的情况下所表现出来的性质，包括颜色、形状、密度、热导率、电导率等。
这些性质直接影响着材料的外观和热电性能，对于材料的选择和应用具有重要意义。
例如，金属材料通常具有良好的导电性和导热性，适用于制作电子元器件和散热器材料；而塑料材料具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，适用于制作轻量化产品和化工容器等。
其次，化学性质是材料的另一个重要方面。
材料的化学性质包括其与其他物质发生化学反应的能力和倾向，以及其在不同环境下的稳定性和耐久性。
不同材料具有不同的化学性质，这直接决定了材料在特定环境和条件下的使用寿命和安全性。
例如，金属材料在潮湿的环境中容易发生腐蚀，而聚合物材料在高温环境中容易发生老化和变形。
最后，力学性质是材料的又一重要方面。
力学性质包括材料的强度、硬度、韧性、延展性等，这些性质直接影响着材料的机械性能和耐久性。
不同材料具有不同的力学性质，这决定了材料在受力状态下的表现和应用范围。
例如，钢材具有较高的强度和硬度，适用于制作机械零件和建筑结构；而橡胶材料具有良好的韧性和延展性，适用于制作密封件和减震材料。
综上所述，材料的基本性质包括物理性质、化学性质和力学性质等多个方面，这些性质直接影响着材料的特性和用途。
了解和掌握材料的基本性质，有助于我们选择合适的材料并合理应用，从而提高产品质量和降低成本，促进科技进步和社会发展。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
材料的基本性质
D/
V0 V0 /
100%
0/ 0
100%
1
P/
（3）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，在配置混凝土、砂浆和沥青混凝土时，为了节约水
泥和沥青，基本思路是粗集料孔隙被细集料填充，以达到
胶凝材料的效果。
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/10/29
（1）定义：材料在绝对密实状态下单位体积的密度。
（2）公式：
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 ）
（3）解释：绝对密实体积：不包括材料内部孔隙的固体物 的实体积。
（4）绝对密实体积的测量：磨细粉，干燥后排液测量。
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2、表观密度（容重）（Apparent density或Relative density）
1、定义：在自然状态下单位体积的质量
2、公式：
0
m V0
式中 ：ρ0—材料的表观密度（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 ）
D V 100 % 0 100 % 1 P
V0
（4）开口孔隙率与闭口孔隙率
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孔隙特征
➢ 孔隙构造 连通的孔： 彼此连通且与外界相通 封闭的孔： 相互独立且与外界隔绝
➢ 孔隙大小 微孔、细孔、大孔
连通孔
封闭孔
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(5)有关孔隙的知识： 孔隙特征直接影响材料的多种性质。 一般情况下，闭口孔隙率大的材料宜选择作为保温隔热材 料。 开口孔与大气相连，空气、水能进出，闭口孔在材料内部 ，是封闭的，有的孔在材料内部被分割成独立的，有的孔 在材料内部又是相互连通的。
材料的基本性质
材料的基本性质
材料是构成物质世界的基本组成部分，其基本性质对于材料的应用和研究具有
重要意义。
材料的基本性质包括物理性质、化学性质和力学性质三个方面。
首先，物理性质是材料的固有属性，包括颜色、硬度、密度、导电性、热传导
性等。
这些性质直接影响材料的使用和加工。
例如，金属材料通常具有良好的导电性和热传导性，因此被广泛应用于电子设备和工程结构中。
另外，材料的硬度和密度也决定了其在工程中的使用范围，比如在汽车制造中，需要轻质且具有较高强度的材料来减轻车身重量并提高安全性能。
其次，化学性质是材料在化学反应中所表现出来的特性。
材料的化学性质直接
影响着其在不同环境中的稳定性和耐腐蚀性。
例如，金属材料在潮湿的环境中容易发生氧化反应，导致腐蚀；而聚合物材料则对酸碱等化学物质具有不同的耐受性。
因此，在材料的选择和设计中，必须考虑其化学性质以确保其在特定环境下的稳定性和耐用性。
最后，力学性质是材料在外力作用下所表现出来的性能。
包括弹性模量、屈服
强度、断裂韧性等。
这些性质直接决定了材料在工程结构中的承载能力和变形行为。
例如，在桥梁设计中，需要选择具有较高强度和韧性的材料来承受车辆和风力的作用，以确保结构的安全性和稳定性。
综上所述，材料的基本性质对于其在工程应用和科学研究中具有重要意义。
物
理性质、化学性质和力学性质三个方面相互作用，共同决定了材料的性能和行为。
因此，在材料的选择、设计和应用过程中，必须全面考虑其基本性质，以确保其能够满足特定的工程需求和使用环境。
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拉（折） 轻பைடு நூலகம்、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。
－－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
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
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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。
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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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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。
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
1
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1.1 材料的组成与结构
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
2
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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。
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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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
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；
(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
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；
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
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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。
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