C2建筑材料的基本性质
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1.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度 2.材料的密实度与孔隙率 3.材料的填充率与空隙率
1.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度 （1）密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
m
v
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 。
一般晶体越细，分布越均匀的晶体材料的强 度越高。
微观结构——玻璃体
玻璃体：指高温熔融物在急速冷却时形成的无定 形体。如粉煤灰、普通玻璃等。
特征：化学活性高；无固定的熔点；力学性质各 向同性。
微观结构——胶体
胶体：指物质以极微小的质点分散在介质中所形 成的结构， 其粒径为10-9~10-7m。
作用——决定材料的许多物理、力学性质，如强 度、硬度、导热性、导电性等。
❖ 微观结构的主要形式：晶体、玻璃体、胶 体
（1）晶体：材料的质点（原子或分子、离子） 按一定规律在空间重复排列的固体称为晶体。
特点：①具有特定的几何外形；②具有各向异性； ③具有固定的熔点和化学稳定性；④强度高、硬度 大，机械性能较好。
第二节 建筑材料的基本性质
本章是本课程的重点之一。通过本章学习，了 解建筑材料的基本性质分类，掌握各种基本性质的 概念、表示方法及有关的影响因素。
Return
本节教学目标
掌握：材料各种基本性质的概念、指标的计算。
熟悉：主要技术性质的物理意义、影响因素及 对其它性质的影响。
了解：材料的各性质在工程实践中的意义。
（1）孔隙率：孔隙在材料体积中所占的比例 。 （2）孔隙直径：分粗大孔、毛细孔、极细微孔三类
孔隙。 （3）连通性：连通孔和封闭孔 。
连通孔——开口孔隙 封闭孔——闭口孔隙
第二节 材料的物理性质（重点内容）
——指材料与其各种物理过程（水、热作用）有 关的性质。 一、与质量有关的性质 二、与水有关的性质 三、与热有关的性质
密度试验：
测试时，材料必须是绝对干燥状态。 a、绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在
内的固体物质部分的体积，也称实体积。 b、对于测定可研磨的非密实材料的密度，要
磨成细粉，干燥后用密度瓶（李氏瓶）测 定体积，采用排开液体的方法来测定其体 积， 材料麿得越细，测得的数值就越接近 绝对密实体积。
李氏瓶
CaO
3CaO·SiO2
SiO2 Al2O3
800～1450℃ 化合反应
2CaO·SiO2 3 CaO ·Al2O3
Fe2O3
4 CaO·Al2O3·Fe2O3
（二）材料的结构
——分宏观、微观、细观结构
作 用——决定材料各种性质的重要因素。
1.微观结构
——指用电子显微镜、X射线衍射仪等手段来分 析研究材料的原子分子层次的结构特征，其尺寸范 围在 10-10~10-6m。
作用：：决定着材料的化学性质，影响着物理性 质和力学性质。
❖ 材料的矿物组成：
矿物定义——材料中含有特定的晶体结构、特定 物理力学性能的组织结构称为矿物。
矿物组成——指构成材料的矿物种类和数量。 作用——决定材料的许多重要性质的主要因素。
硅酸盐水泥熟料矿物组成
生料
800℃左右 分解反应
❖ 两个重要的概念： （一）材料的体积构成
1.单体材料的体积构成：固体物质体积、孔隙体积 （闭口与开口）；
2.堆积材料的体积构成：固体物质体积、孔隙体积 （闭口与开口）、空隙体积。
固体物质
（二）材料所处状态：材料在不同状态下的 体积构成。
1.单体材料的状态：
2.堆积材料的状态
一、材料与质量有关的性质
① 颗粒状构造——分为聚集构造与散粒构造
。 固体颗粒的聚集体。如砂、石、混凝土、砂 浆、沥青混凝土。
②纤维构造——由纤维状物质构成的材料。
③层状结构——天然形成或采用人工黏结等方
向将材料叠合而成层状的结构。叠合结构。如胶 合板、纸面石膏板、塑料贴面板等。
④纹理结构——天然材料在生长或形成过程中
自然造就天然纹理，如木材、大理石、人造花岗 岩板材、瓷质彩胎砖等。
b、对于不规则外形材料的表观体积，如砂石类 散粒材料，可用排水法测得其外观近似体积— —视密度。
所以一般材料的表观密度小于其密度。
通常所指的表观密度，是指干燥状态下的表观 密度。
总之，建筑材料的组成决定了材料的化学性质，微
观结构决定了材料的物理性质，宏观结构决定了 其工程性质，它们三者互相联系，互相制约。
三、建筑材料的孔隙
孔隙——材料实体内部被空气所占据的空间。 孔隙状况对建筑各种基本性质具有重要的影响。 产生原因：自然与人为因素。 表示指标：孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径
②多孔构造——指材料内部有粗大孔隙的结构。
特征：密度较小，吸水率高，抗渗性差，但绝热、吸
声性好。பைடு நூலகம்
③微孔构造——指材料内部有分布较均匀的微
细孔隙的结构。
特征：一般密度较小，吸水率高，抗渗性差，绝热、 吸声性好。
❖ （2）按构造特征或存在状态分类：
① 颗粒状构造 ②纤维构造 ③层状构造 ④散粒状结构 ⑤纹理结构
天平
（2）表观密度、体积密度、视密度
❖ 表观密度（俗称“容重”）——材料在自然状态下，单位体
积的质量。
式中
/
m V/
V/—材料的表观体积，cm3 或 m3
总结：材料的表观体积是指包括内部孔隙在内的体积 。
表观体积的确定：
a、对于外形规则的材料，如烧结砖、砌块，其 体积的测定可用测量体积尺度或蜡封法排水得 其外观体积——体积密度；
材料的化学组成、结构和构造
❖ (一）材料的组成
——包括化学组成与矿物组成 ——决定材料各种性质的最基本因素。
❖ 材料的化学组成
——指构成材料的基本化合物或化学元素的 种类与数量。
表示方法：无机非金属建筑材料的化学组成以 各种氧化物的百分含量的百分率形式表示：金属 材料则以其元素的百分含量来表示。
特征：能保持稳定性；具有黏结性；具有较大的 流动性，也就是变形较大。
2.宏观结构
——即材料的构造。 ——材料在宏观可见层次上的组成形式 。
❖ 宏观分类：
（1）按孔隙特征分： ①致密构造 ②多孔构造 ③微孔构造
①致密构造——这类材料的孔隙率很低或趋近
于零、结构致密的材料。
特征：密度较大，吸水性低，抗渗性好，强度较高；
1.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度 （1）密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
m
v
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 。
一般晶体越细，分布越均匀的晶体材料的强 度越高。
微观结构——玻璃体
玻璃体：指高温熔融物在急速冷却时形成的无定 形体。如粉煤灰、普通玻璃等。
特征：化学活性高；无固定的熔点；力学性质各 向同性。
微观结构——胶体
胶体：指物质以极微小的质点分散在介质中所形 成的结构， 其粒径为10-9~10-7m。
作用——决定材料的许多物理、力学性质，如强 度、硬度、导热性、导电性等。
❖ 微观结构的主要形式：晶体、玻璃体、胶 体
（1）晶体：材料的质点（原子或分子、离子） 按一定规律在空间重复排列的固体称为晶体。
特点：①具有特定的几何外形；②具有各向异性； ③具有固定的熔点和化学稳定性；④强度高、硬度 大，机械性能较好。
第二节 建筑材料的基本性质
本章是本课程的重点之一。通过本章学习，了 解建筑材料的基本性质分类，掌握各种基本性质的 概念、表示方法及有关的影响因素。
Return
本节教学目标
掌握：材料各种基本性质的概念、指标的计算。
熟悉：主要技术性质的物理意义、影响因素及 对其它性质的影响。
了解：材料的各性质在工程实践中的意义。
（1）孔隙率：孔隙在材料体积中所占的比例 。 （2）孔隙直径：分粗大孔、毛细孔、极细微孔三类
孔隙。 （3）连通性：连通孔和封闭孔 。
连通孔——开口孔隙 封闭孔——闭口孔隙
第二节 材料的物理性质（重点内容）
——指材料与其各种物理过程（水、热作用）有 关的性质。 一、与质量有关的性质 二、与水有关的性质 三、与热有关的性质
密度试验：
测试时，材料必须是绝对干燥状态。 a、绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在
内的固体物质部分的体积，也称实体积。 b、对于测定可研磨的非密实材料的密度，要
磨成细粉，干燥后用密度瓶（李氏瓶）测 定体积，采用排开液体的方法来测定其体 积， 材料麿得越细，测得的数值就越接近 绝对密实体积。
李氏瓶
CaO
3CaO·SiO2
SiO2 Al2O3
800～1450℃ 化合反应
2CaO·SiO2 3 CaO ·Al2O3
Fe2O3
4 CaO·Al2O3·Fe2O3
（二）材料的结构
——分宏观、微观、细观结构
作 用——决定材料各种性质的重要因素。
1.微观结构
——指用电子显微镜、X射线衍射仪等手段来分 析研究材料的原子分子层次的结构特征，其尺寸范 围在 10-10~10-6m。
作用：：决定着材料的化学性质，影响着物理性 质和力学性质。
❖ 材料的矿物组成：
矿物定义——材料中含有特定的晶体结构、特定 物理力学性能的组织结构称为矿物。
矿物组成——指构成材料的矿物种类和数量。 作用——决定材料的许多重要性质的主要因素。
硅酸盐水泥熟料矿物组成
生料
800℃左右 分解反应
❖ 两个重要的概念： （一）材料的体积构成
1.单体材料的体积构成：固体物质体积、孔隙体积 （闭口与开口）；
2.堆积材料的体积构成：固体物质体积、孔隙体积 （闭口与开口）、空隙体积。
固体物质
（二）材料所处状态：材料在不同状态下的 体积构成。
1.单体材料的状态：
2.堆积材料的状态
一、材料与质量有关的性质
① 颗粒状构造——分为聚集构造与散粒构造
。 固体颗粒的聚集体。如砂、石、混凝土、砂 浆、沥青混凝土。
②纤维构造——由纤维状物质构成的材料。
③层状结构——天然形成或采用人工黏结等方
向将材料叠合而成层状的结构。叠合结构。如胶 合板、纸面石膏板、塑料贴面板等。
④纹理结构——天然材料在生长或形成过程中
自然造就天然纹理，如木材、大理石、人造花岗 岩板材、瓷质彩胎砖等。
b、对于不规则外形材料的表观体积，如砂石类 散粒材料，可用排水法测得其外观近似体积— —视密度。
所以一般材料的表观密度小于其密度。
通常所指的表观密度，是指干燥状态下的表观 密度。
总之，建筑材料的组成决定了材料的化学性质，微
观结构决定了材料的物理性质，宏观结构决定了 其工程性质，它们三者互相联系，互相制约。
三、建筑材料的孔隙
孔隙——材料实体内部被空气所占据的空间。 孔隙状况对建筑各种基本性质具有重要的影响。 产生原因：自然与人为因素。 表示指标：孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径
②多孔构造——指材料内部有粗大孔隙的结构。
特征：密度较小，吸水率高，抗渗性差，但绝热、吸
声性好。பைடு நூலகம்
③微孔构造——指材料内部有分布较均匀的微
细孔隙的结构。
特征：一般密度较小，吸水率高，抗渗性差，绝热、 吸声性好。
❖ （2）按构造特征或存在状态分类：
① 颗粒状构造 ②纤维构造 ③层状构造 ④散粒状结构 ⑤纹理结构
天平
（2）表观密度、体积密度、视密度
❖ 表观密度（俗称“容重”）——材料在自然状态下，单位体
积的质量。
式中
/
m V/
V/—材料的表观体积，cm3 或 m3
总结：材料的表观体积是指包括内部孔隙在内的体积 。
表观体积的确定：
a、对于外形规则的材料，如烧结砖、砌块，其 体积的测定可用测量体积尺度或蜡封法排水得 其外观体积——体积密度；
材料的化学组成、结构和构造
❖ (一）材料的组成
——包括化学组成与矿物组成 ——决定材料各种性质的最基本因素。
❖ 材料的化学组成
——指构成材料的基本化合物或化学元素的 种类与数量。
表示方法：无机非金属建筑材料的化学组成以 各种氧化物的百分含量的百分率形式表示：金属 材料则以其元素的百分含量来表示。
特征：能保持稳定性；具有黏结性；具有较大的 流动性，也就是变形较大。
2.宏观结构
——即材料的构造。 ——材料在宏观可见层次上的组成形式 。
❖ 宏观分类：
（1）按孔隙特征分： ①致密构造 ②多孔构造 ③微孔构造
①致密构造——这类材料的孔隙率很低或趋近
于零、结构致密的材料。
特征：密度较大，吸水性低，抗渗性好，强度较高；