1 建筑材料的基本性质
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。
建筑材料的基本性质
θ
γSL
（a）
γL
（b）
材料的润湿示意图 a亲水性材料；b憎水性材料
二 材料的吸水性与吸湿性
1.吸水性Water Absorption
材料在水中能吸收水分的性质称吸水性.材料的吸水
性用吸水率Ratio of Water Absorption表示,
有质量吸水率与体积吸水率两种表示
方法.
1质量吸水率
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：
DV 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
为材料的孔隙率P.可用下式表示：
PV0 V V0
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.
如混凝土抗冻等级Ｆ15是指所能承受的最大冻融次数是15次在15℃的温度冻结后,再在20 ℃的水中融化,为一次冻融循环,这时 强度损失率不超过25％,质量损失不超过5％.
五材料的抗冻性Frost Resistance
• 材料的抗冻性与材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱 和程度有关. • 材料抗冻等级的选择,是根据结构物的种类、使用条件、气 候条件等来决定的.
Wv Wm0
材料的吸水性与其亲水性、疏水性、孔隙率大小、孔隙特征有关.
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。
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
1建筑材料的基本性质
例如：硅酸盐水泥熟料中，铝酸三钙、硅酸三钙、 硅酸二钙和铁铝酸四钙的性能都是不同的；
3. 相组成
系统：把一种或一组从周围环境中被想象 地孤 立起来的物质称为系统。 相：把系统中一切具有相同组成、相同物理性 质和化学性质的均匀部分的总和称为相。 材料内部，特别是固体相和结构特征直接决定 材料的力学性能。
4. 耐燃性
耐燃性是指材料能够经受火焰和高温的作用而 不破坏，强度也不显著降低的性能，是影响建 筑物防火、结构耐火等级的重要因素。 根据材料的耐燃性可分为四类： （1）不燃材料，混凝土，石材等 （2）难燃材料，沥青混凝土 （3）可燃材料，木材，沥青等 （4）易燃材料，纤维植物
5. 温度变形 温度变形是指材料在温度变化时产生体积变
Qa
AZ(t2 t1)
显然，导热系数越小，材料的隔热性能越好。
材料的导热系数决定于： (1)材料的化学组成、结构、构造； (2)孔隙率与孔隙特征、含水状况导热时的温度。
2. 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。 热容量的大小用比热容来表示。 比热容在数值上等于1g材料，温度升高或降低 1K时所吸收或放出的能量Q。
化，多数的材料在温度升高时体积膨胀，温度 下降时体积收缩。用线膨胀系数α来表示
L
(t2 t1)L
第二节 材料的力学性质
材料的力学性质，主要是指在外力（荷载）作用 下抵抗破坏的能力和变形的有关性质。
一、理论强度 二、强度、比强度 三、材料的变形性质
一、理论强度
➢固体材料的强度主要取决于结构质点间的相互 作用力。 ➢理论上来说，材料受外力作用后破坏主要是由于 拉力造成质点间的断裂，或者是剪力造成质点间 的滑移。 ➢材料的理论强度一般都远远大于实际强度。
建筑材料的基本性质培训课件(ppt 48张)
1.1.3 近似绝对密实体积
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。一般以V 表示。
1.1 材料与质量有关的性质
工程中砂石材 料，直接用排 水法测定其表 观体积
近似绝对密实体积是指包 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。
1.3 材料的力学性质
（2)耐磨性
耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力(包括磨损和磨耗)。 材料的耐磨性用磨耗率表示，计算公式如下：
m1 m 2 G A
式中： G ——材料的磨耗率， （g/cm2）； m1——材料磨损前的质量，（g）； m2—— 材料磨损后的质量，（g）； A——材料试件的受磨面积 （cm2）。
h b
l
F
F
抗压
抗拉
抗剪
抗弯
1.3 材料的力学性质
抗压强度、抗拉强度、抗 剪强度的计算： 抗弯强度的计算： 中间作用一集中荷载， 对矩形截面试件，则其抗 弯强度用下式计算：
Fmax f A
式中：f——材料强度， MPa； Fmax——材料破坏时的最 大荷载，N； A——试件受力面积， mm2。
第1章 建筑材料的基本性质
the Basic Property of Construction Materials
1.1 材料与质量有关的性质
1.1.1 材料的体积构成
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）
Wm
mb m g mg
100 %
式中： mb——材料吸水饱和状态下的质量（g或kg）； mg——材料在干燥状态下的质量（g或kg）。
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。
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
V
式中： — 密度，g/cm3 m — 材料在干燥状态下的质量，g V — 干燥材料在绝对密实状态下的体积， cm3
每种材料的密度是固定不变的。
二、表观密度
表观密度（俗称容重）是指材料在自然状态下 （包含孔隙）单位体积的质量。材料的表观密度可 按下式计算：
m
V0
式中 —表观密度，g/cm3(kg/m3)； m—材料的质量，g(kg)； V0—材料在自然状态下的体积，cm3(m3)。
固体材料在空气中与水接触时，按其是否易被 水湿润分为亲水性材料和憎水性材料两类。两类材 料与水接触时，界面上有着不同的状态。
葛州坝工程局水泥厂生产的一水泥的化学 成分（％）如下：
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O 21.42 4.68 6.15 63.78 1.88 1.08 0.19 0.53
矿物组成
矿物是构成岩石和各类无机非金属材料的 基本单元。
花岗岩的矿物组成主要是石英和长石 石灰岩的矿物组成为方解石 硅酸盐水泥的矿物组成主要是硅酸钙、铝酸 钙等
材料的矿物组成直接影响无机非金属材料 的性质。
二、材料的结构
材料的结构是指材料的内部组织情况， 可分为:
宏观结构 细观结构 微观结构 三个层次。
（一）宏观结构
宏观结构是指用肉眼或放大镜能够分辨的粗 大组织，其尺寸在10-3m级（毫米级）以上。
材料的宏观结构可按其特征分为： 致密结构（钢材、玻璃等）
晶体是由质点（原子、离子或分子）在三维空间作有 规律的周期性重复排列（远程有序）而形成的固体。
特征：具有固定的几何外形，各向异性，在一定的压 力下具有固定的熔点，受到外力作用时可产生弹性变形。
菱
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。
建筑材料的基本性质
1.1 基本物理性质
含孔材料的体积组成示意图如图1-1所示。从图-1可知，含孔材料 的体积可用以下三种方式表示。
(1)材料绝对密实体积。用V表示，是指材料在绝对密实状态下的体
积。
(2)材料的孔体积。用VP 表示，指材料所含孔隙的体积，分为开口 孔体积(记为VK)和闭口孔体积(记为VB )。
材料的堆积密度定义中亦未注明材料的含水状态。根据散粒材料的 堆积状态，堆积体积分为自然堆积体积和紧密堆积体积(人工捣实后)。 由紧密堆积测得的堆积密度称为紧密堆积密度。
常用建筑材料的密度、表观密度和堆积密度如表1-1所示。
三、密实度与孔隙率、填充率与空隙率
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，即材料的绝对密 实体积与总体积之比。可按材料的密度与表观密度计算如下：
2.孔隙率
孔隙率是指材料内部孔隙(开口的和封闭的)体积所占总体积的比例 ，按下式计算：
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1.1 基本物理性质
P V0 V 1 V 1 0 1 D
V0
V0
式中 P —— 材料的孔隙率，常以(%)表示。
材料的孔隙率与密实度是从两个不同方面反映材料的同一个性质。 通常采用孔隙率表示，孔隙率可分为开口孔隙率和闭口孔隙率。
V 0 = V0+ Vj = V + VP +Vj；
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1.1 基本物理性质
二、材料的密度、表观密度和堆积密度 1.密度 密度是指多孔固体材料在绝对密实状态下，单位体积的质量(俗称 比重)。用下式计算：
m
V
式中 ρ—— 材料的密度(g/cm3或kg/m3)
m —— 材料的质量(干燥至恒重)(g或kg)
2 建筑材料的基本性质
1.2 材料与水有关的性质
(四)材料的抗渗性(不透水性) 抗渗性(不透水性) 抗渗性
抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能.用渗 透系数或抗渗等级表示.
(1)渗透系数 材料的渗透系数K可通过下式计算:
Wd K= AtH
式中:K——渗透系数,(cm / h); W——渗水量, (cm3 ); A——渗水面积,(cm2 ); H——材料两侧的水压差,(cm); d——试件厚度 (cm);t——渗水时间 (h).
1.1 建筑材料的物理性质
(二)材料的孔隙率 空隙率 孔隙率与空隙率 孔隙率
2. 材料的空隙率 . 材料的空隙率 材料的空隙率是散粒材料在其堆集体积中, 颗粒之间的空隙体积 空隙率是 空隙率 所占的比例.按下式计算: .
′ V0′ V0 V0 ρ0 P′ = = 1 = 1 V0′ V′ ρ0
式中: 式中: ρ0—材料的表观密度;ρ0,—材料的堆积密度 ρ 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含砂率的依据.
1 建筑材料的基本性质
西南民族大学化学与环境学院
建筑材料的基本性质
建筑材料基本性质是指材料处于不同的使用条 建筑材料基本性质 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, 件和使用环境时,通常必须考虑的最基本的, 共有的性质.因为建筑材料所处建( 共有的性质.因为建筑材料所处建(构)筑物 的部位不同,使用环境不同, 的部位不同,使用环境不同,人们对材料的使 用功能要求不同,所起的作用就不同, 用功能要求不同,所起的作用就不同,要求的 性质也就有所不同. 性质也就有所不同. 因此在工程设计和施工中必须充分了解和 掌握各种材料的性质和特点,才能正确选择和 合理使用材料.
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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注意:绝对密实状态下的体积是指不包含材料内 注意 绝对密实状态下的体积是指不包含材料内 绝对密实状态下的体积 部孔隙的真实体积； 部孔隙的真实体积； • 对于致密材料（如钢材、玻璃等）而言，内部 如钢材、玻璃等）而言， 故体积很容易测定； 是不含孔隙的，故体积很容易测定； • 但是对于绝大多数材料而言，在自然状态下材 而言， 料是含有一些孔隙的；
两种石材性能对比
• 图为同一栋楼外墙所用的两种不同材质的装饰石 使用时间相同。 材，使用时间相同。大理石石材颜色已变暗且出 现裂缝，而花岗岩石材完好如新。 现裂缝，而花岗岩石材完好如新。请从材料的组 成结构分析二者性能差异的原因。 成结构分析二者性能差异的原因。
大理石
花岗岩
• 讨论：大理石主要成分是方解石（碳酸钙 讨论：大理石主要成分是方解石（ 和碳酸镁），呈弱碱性。 ），呈弱碱性 和碳酸镁），呈弱碱性。在酸雨等腐蚀介 质的作用下，发生化学反应，颜色变暗淡， 质的作用下，发生化学反应，颜色变暗淡， 板材的结构逐步疏松，并发展为裂缝。 板材的结构逐步疏松，并发展为裂缝。而 花岗岩主要为石英（结晶二氧化硅）、 ）、长 花岗岩主要为石英（结晶二氧化硅）、长 架状铝硅酸盐）及少量云母（ 石（架状铝硅酸盐）及少量云母（片状铝 硅酸盐），为酸性石材， ），为酸性石材 硅酸盐），为酸性石材，结构致密具有高 抗酸腐蚀能力。 抗酸腐蚀能力。
思考题： 如何测量有孔隙材料的密度？ 思考题： 如何测量有孔隙材料的密度？
材料的体积测定方法： 有孔隙材料的体积测定方法： 一般采用密度瓶法测定有孔材料的实体积
将试样研碎 烘干 冷却到室温 称量质量 测定体积
*测量有孔隙材料密度的方法与步骤： 测量有孔隙材料密度的方法与步骤： 测量有孔隙材料密度的方法与步骤
C、 堆积密度： 堆积密度：
指的是散粒（粒状、粉状或纤维状） 指的是散粒（粒状、粉状或纤维状）材料在 单位体积的质量； 自然堆积状态下，单位体积的质量； 计算公式为： 计算公式为： m ' ρ0 = ' V0
' ρ 0 — 堆积密度（kg/m3) 堆积密度（
m—材料在干燥状态下的质量（kg）； 材料在干燥状态下的质量（ ）； 材料在干燥状态下的质量 材料在堆积状态下的体积（ 材料在堆积状态下的体积 V0' —材料在堆积状态下的体积（m3);
·工程实例分析· 材料微观结构对性能的影响
• 某工程灌浆材料采用水泥净浆，为了达到 某工程灌浆材料采用水泥净浆， 较好的施工性能，配合比中要求加入硅粉， 较好的施工性能，配合比中要求加入硅粉， 并对硅粉的化学组成和细度提出要求， 并对硅粉的化学组成和细度提出要求，但 施工单位将硅粉理解为磨细石英粉，生产 施工单位将硅粉理解为磨细石英粉， 中加入的磨细石英粉的化学组成和细度均 满足要求，在实际使用中效果不好， 满足要求，在实际使用中效果不好，水泥 浆体成分不均，请分析原因。 浆体成分不均，请分析原因。
烘箱105-110ºC 烘箱
干燥器
天 平
密度瓶
密度
b.表观密度： b.表观密度： 表观密度
指的是材料在自然状态 指的是材料在自然状态下，单位体积所具有的质量； 自然状态下 单位体积所具有的质量；
上式
m 计算公式为： ρ ' = 计算公式为： V'
ρ ' — 表观密度 表观密度（kg/m3)
m—材料在干燥状态下的质量（kg）; 材料在干燥状态下的质量（ ） 材料在干燥状态下的质量
第二节 材料的基本物理性质 一、与质量有关的性质
1. 密度、表观密度、体积密度与堆积密度 密度、表观密度、
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积 密度是指材料在绝对密实状态下单位体积 的质量。表观密度是材料在包括闭口孔隙 的质量。表观密度是材料在包括闭口孔隙 条件下单位体积的质量。体积密度是指材 条件下单位体积的质量。体积密度是指材 料在自然状态下的体积， 料在自然状态下的体积，包括材料实体及 其开口与闭口孔隙条件下的单位体积的质 堆积密度是指散粒或纤维状材料在堆 量。堆积密度是指散粒或纤维状材料在堆 积状态下单位体积的质量。密度、 积状态下单位体积的质量。密度、表观密 度、体积密度和堆积密度既有联系又有差 别。
第一章 建筑材料的基本性质
教学的目的和要求
物理性质：与质量有关 密度、表观密度、体积密度、堆 密度、表观密度、体积密度、
积密度、密实度与孔隙率、 积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率 亲水性和憎水性、吸水性、 与水有关 亲水性和憎水性、吸水性、吸湿 性、耐水性、抗渗性、抗冻性 耐水性、抗渗性、 导热性、比热容与热容量、 与热有关 导热性、比热容与热容量、耐燃 性和耐火性
普通玻璃 2.45 ～2.55 铝合金 2.7~2.9
2、密实度与孔隙率 、
a.密实度： 密实度： 密实度
是指材料体积内被固体物质充实的程度， 是指材料体积内被固体物质充实的程度， 也就是固体物质的体积占总体积的比例， 也就是固体物质的体积占总体积的比例，用D来 来 表示。 表示。
m 计算公式为： ρ 0 = 计算公式为： V0
开口孔隙与闭口孔隙的辨析 开口孔隙指与外界相连通的细小孔隙， 开口孔隙指与外界相连通的细小孔隙，闭口孔隙 指与外界不连通的细小孔隙。 指与外界不连通的细小孔隙。两者都会影响材料 的表观密度，开口孔隙影响骨料的吸水性。 的表观密度，开口孔隙影响骨料的吸水性。 只能通过试验测得。 只能通过试验测得。自然状态下的体积包括开口 和闭口孔隙， 和闭口孔隙，而浸水饱和后排水试验测得的体积 就只有闭口孔隙，而没有开口孔隙。 就只有闭口孔隙，而没有开口孔隙。所以可以用 吸水饱和状态下的质量减去完全烘干状态下的质 量然后除以水的密度，得到开口孔隙的体积。 量然后除以水的密度，得到开口孔隙的体积。
a. 密度:
指的是材料在绝对密实状态下 单位体积所具有的质量 指的是材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量. 绝对密实状态 计算公式为： 计算公式为：
m ρ= V
上式
ρ—
密度（ 密度（g/cm3)； ；
m—材料在干燥状态下的质量（g）； 材料在干燥状态下的质量（ ）； 材料在干燥状态下的质量 V—材料在绝对密实状态下的体积（cm3)。 材料在绝对密实状态下的体积（ 材料在绝对密实状态下的体积 。
？思考题：如何测定砂和石子的堆积密度？ 思考题：如何测定砂和石子的堆积密度？ （1）首先采用前述方法测定其干质量 ）首先采用前述方法测定其干质量m; 容量升来测定砂子 （2）然后采用容量升来测定砂子、石子的堆积体 ）然后采用容量升来测定砂子、 方法如下： 积 V0' ，方法如下： a）砂子采用1L、5L的容量升来测堆积体积； 来测堆积体积； ）砂子采用 b）石子采用10L、20L、30L的容量升来测定其堆积 ）石子采用 体积； 体积； m ' （3）利用公式计算堆积密度： ρ 0 = ' ）利用公式计算堆积密度： V0
如图Ａ、Ｂ为两种钢材的金相照片， 如图Ａ、Ｂ为两种钢材的金相照片，两者 Ａ、Ｂ为两种钢材的金相照片 化学组成接近，主要差别是碳含量不同， 化学组成接近，主要差别是碳含量不同， 小于0.2 0.2％ 则为0.2％～0.4％，但矿物 0.2％～0.4％， Ａ小于0.2％和Ｂ则为0.2％～0.4％，但矿物 组成则差别较大。两种钢材性能差别较大， 组成则差别较大。两种钢材性能差别较大， 其中Ａ具有较好的冷、热变形等工艺性能， 其中Ａ具有较好的冷、热变形等工艺性能， 但强度较低， 则强度较高。 但强度较低，而Ｂ则强度较高。
力学性质：强度、弹性、塑性、韧性、脆性、硬度、 强度、弹性、塑性、韧性、脆性、硬度、
耐磨性
耐久性质：影响因素
第一节 材料的组成、结构、构造及其对性能的影响 材料的组成、结构、
1、组成 、
材料的组成是指材料的化学成分和矿物组成。 材料的组成是指材料的化学成分和矿物组成。材 料组成是材料性质的基础， 料组成是材料性质的基础，它对材料的性质起着 决定性的作用。 决定性的作用。材料化学组成相同但矿物组成不 同也会导致性质的巨大差异。 同也会导致性质的巨大差异。
建筑常用材料的密度、表观密度、 建筑常用材料的密度、表观密度、堆积密度
密度(g／ ｍ 体积密度(kg／ｍ 材料名称 密度 ／cｍ3) 体积密度 ／ｍ3) 钢材 红松木 水泥 砂 碎石 7.85 1.55～1.60 ～ 2.8 ～3.1 2.5 ～2. 6 2.48 ～2.76 2300~2700 2450~2550 2700~2900 7800 ～7850 400～600 ～ 1600~1800 1500~1700 1400~1700 堆积密度(kg／ｍ 堆积密度 ／ｍ3)
—材料的表观体积（m3); 材料的表观体积 V ' 材料的表观体积（
*表观体积 表观体积
V' =
密实状态下的体积V +闭口孔隙体积V闭 闭口孔隙体积
c.体积密度： c.体积密度： 体积密度
指的是材料在自然状态 指的是材料在自然状态下，单位体积所具有的质量； 自然状态下 单位体积所具有的质量；
上式 ρ 0 — 表观密度 表观密度（kg/m3) m—材料在干燥状态下的质量（kg）; 材料在干燥状态下的质量（ ） 材料在干燥状态下的质量 Vo—材料的自然体积（m3); 材料的自然体积（ 材料的自然体积 *自然体积Vo= 自然体积 密实状态下的体积V +孔隙体积V 孔隙体积
A
B
3、构造 、
材料的宏观构造是指可用肉眼能观察到 的外部和内部的结构。 的外部和内部的结构。土木工程材料常 见的构造形式有：密实构造、多孔构造、 见的构造形式有：密实构造、多孔构造、 纤维构造、层状构造、散粒构造、 纤维构造、层状构造、散粒构造、纹理 构造。 构造。
4、孔隙状况 、 孔隙状况对建筑材料的各种性质具有重要影响， 孔隙状况对建筑材料的各种性质具有重要影响，材料的孔隙 状况可由孔隙率 孔隙连通性和孔隙直径三个指标来描述 孔隙率、 三个指标来描述： 状况可由孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径三个指标来描述： 一般孔隙率越大，密度越小、强度越低、 一般孔隙率越大，密度越小、强度越低、保温隔热性越 好、吸声隔声能力越高 一般情况下，连通孔对材料的吸水性、吸声性影响较大； 一般情况下，连通孔对材料的吸水性、吸声性影响较大； 而封闭孔对材料的保温隔热性能影响较大 粗大孔对材料的密度、强度等性能影响较大； 粗大孔对材料的密度、强度等性能影响较大；毛细孔主 要影响材料的吸水性、抗冻性等性能； 要影响材料的吸水性、抗冻性等性能；极细微孔对材料的 性能影响不大