第一章材料的基本性质2
材料的基本性质
第一章 土木工程材料的基本性质第一节 土木工程材料的分类一、按材料的化学成分分类按材料的化学成分分类，可分为有机材料、无机材料和复合材料三大类。
二、按功能分类按功能分类，可分为结构材料和功能材料两大类。
结构材料——主要用作承重的材料，如梁、板、柱所用材料。
功能材料——主要利用材料的某些特殊功能，如用于防水、装饰、保温等的材料。
第二节 材料的物理性质一、密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密度，公式表示如下：Vm =ρ 式中：ρ——材料的密度，g/cm 3；m ——材料在干燥状态下的质量，g ；V ——材料在绝对密实状态下的体积，cm 3。
所谓绝对密实状态下的体积，是指不包括材料内部孔隙的固体物质的体积。
二、表现密度材料在自然状态下单位体积的质量，称为表观密度，公式表示如下：0V m =ρ 式中：ρ0——材料的表观密度，kg/cm 3；m ——材料的质量，kg ；V 0——材料在自然状态下的体积，m 3。
所谓自然状态下的体积，是指包括材料实体积和内部孔隙的外观几何形状的体积。
三、堆积密度散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量，称为堆积密度，公式表示如下：土木工程材料 有机材料——木材、石油沥青、塑料等 无机材料 金属材料——钢、铁、铝等非金属材料——石材、砖、玻璃、水泥、混凝土等复合材料——聚合物混凝土（1.1.1）（1.1.2）V m'='ρ 式中：ρ0’——散粒材料的堆积密度，kg/cm 3；m ——散粒材料的质量，kg ；V 0’——散粒材料的自然堆积体积，m 3。
散粒材料的自然堆积体积，既包含了颗粒自然状态下的体积，又包含了颗粒之间的空隙体积。
四、孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料总体积的百分率。
%1000⨯=V V n V式中：n ——材料的孔隙率；V V ——材料的内部孔隙体积，cm 3； V 0——材料的总体积，cm 3。
五、吸水性*吸水性是指材料在水中吸水的性质。
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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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）
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
1.材料的基本性质
材料润湿边角
如果材料分子与水分子间的吸引力小于水分 子之间的内聚力，则表示材料不能被水润湿。 此时，润湿角90°＜θ＜180°，这种材料称为 憎水性材料。 憎水材料具有较好的防水性、防潮性、抗渗 性，常用作防潮防水材料, 也可用于亲水性材 料的表面处理，以减少吸水率，提高抗渗性。 大多数建筑材料，如石材、砖瓦、陶器、混 凝土、木材等都属于亲水性材料，而沥青、石 蜡和某些高分子材料属于憎水性材料。
孔隙率与密实度的关系：P+D=1 材料的密实度和孔隙率是从不同方面反映材料 的密实程度，通常采用孔隙率表示。
注意两点：
1.密度 和表观密度 单位统一 2. 1g / cm 10 kg / m
0
3 3 3
孔隙特征
孔隙构造
连通的孔：
彼此连通且与外界相通
封闭孔
封闭的孔：
相互独立且与外界隔绝
解1: 石子的孔隙率P为： 石子的空隙率P’为：
[评注] 材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积 占材料总体积的百分率。空隙率是指散粒材料在 其堆集体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例 。计算式中ρ—密度；ρ0—材料的表观密度； ρ，—材料的堆积密度。
例2： 有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重 2900g ， 其 绝 干 质 量 为 2550g 。 砖 的 尺 寸 为 240×115×53mm，经干燥并磨成细粉后取50g， 用排水法测得绝对密实体积为18.62 cm3 。试计
第一章 建筑材料的ຫໍສະໝຸດ 本性质本章内容 第一节 第二节 第二节
材料的物理性质 材料与水有关的性质 材料的力学性质
第四节
第五节
材料的热工性质
材料的耐久性
第一章 建筑材料的基本性质
耐久性是一个综合性性能
耐久性主要包括：
耐水性 抗渗性 抗冻性 抗腐蚀性
耐水性
抗渗 性 抗老化性
耐久性
耐磨性
抗冻性
抗老化性
耐磨性
抗腐蚀性
42
建筑材料
1. 耐水性
广义定义：材料抵抗水破坏作用的能力。 狭义定义：材料浸水饱和后不被破坏，强度也不显著 降低的性质。 指标：软化系数KR 材料吸水饱和时的抗压强度,MPa
ε
B
A
混凝土的弹塑性变形曲线图
33
建筑材料
三、材料的脆性与韧性
脆性：材料在外力作用下突然破坏，无明显塑性变形。
韧性：冲击、振动荷载下，能吸收较大的能量，产生一定
变形不破坏。
脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等 韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。
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建筑材料
案例分析
1. 铸铁造桥酿成灾祸 概况：1876年6月，英国人用铸铁在北海的Tay湾上建造了全长
加气混凝土砌块虽多孔，但其气孔大多数为“墨水瓶”
结构，肚大口小，毛细管作用差，只有少数孔是水分蒸发 形成的毛细孔。故吸水及导湿均缓慢，材料的吸水性不仅 要看孔数量多少，还需看孔的结构。
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建筑材料
五、材料的热工性质
导热性 热容量
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建筑材料
（一） 导热性
定义：材料传导热量的能力。 指标：导热系数λ
温隔热性↑ ； P ↑ ，连通孔、粗孔↑ （孔隙粗大或贯通，空气对流
孔隙率和孔隙特征
作用加强），λ↑，导热性↑，保温隔热性↓ 。
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建筑材料
影响导热性的因素：
棉袄浸水后保暖 性变差？
建筑材料第一章材料的基本性质
m干
V
ρ-Density m-Mass in the dryness V -Volume in the absolute dense
表观密度 ——Apparent Density
Definition
It refers to mass per unit volume
0
m V0
when
m
materials
0'
m V0'
V
m V孔 V空
ρ0´- Bulk density m- Mass v0´-Bulk volume
2 材料的物理性质——物理状态参数
块状材料 散粒材料
m干
V
密度
Density
' m
V VB
表观密度
0
m V0
V
m VB VK
表观密度
Apparent Density
0'
材料的孔隙
来源
分类 对材料性能的影响——孔隙率
孔的特征
微孔 细孔 大孔
孤立孔 连通孔
开口孔 闭口孔
2 材料的物理性质——物理状态参数
表观密度
随着孔隙率降低，表观密度增大，吸水率降低，
强度提高。
吸水率
孔隙率
耐久性
Water absorption
ρ0 Porosity
强度
Durability
Strength 图 孔隙对材料性能的影响
2 材料的物理性质——物理状态参数
块状材料体积组成示意
VK
VB
V
VP
V’
2 材料的物理性质——物理状态参数
散粒材料体积组成示意
VK
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。
土木工程材料习题集(名词解释问答)
土木工程材料习题集（名词解释问答）第一章材料的基本性质二、名词解释1、密度2、表观密度3、堆积密度4、孔隙率5、密实度6、空隙率7、吸湿性8、吸水性9、耐水性10、软化系数11、抗渗性12、抗冻性13、强度14、比强度15、弹性16、塑性17、脆性18、韧性19、硬度20、耐磨性21、亲水性材料22、憎水性材料23、气干状态24、饱和面干状态25、润湿状态26、热容量27、导热性28、比热29、耐热性30、耐燃性五、问答题1、简述孔隙及孔隙特征对材料强度、表观密度、吸水性、抗渗性、抗冻性的影响。
2、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的密度、吸水性、抗冻性、导热性、强度分别怎样变化？3、何为材料的耐久性？包括哪些内容？4、脆性材料与韧性材料有何区别？在使用时应注意哪些问题？第二章气硬性胶凝材料二、名词解释1、胶凝材料2、水硬性胶凝材料3、过火石灰4、欠火石灰五、问答题1、石灰具有哪些特点及用途？2、生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？3、石膏制品主要有哪些?4、建筑石膏的特性及应用。
5、水玻璃的特性及用途。
第三章水泥二、名词解释1、安定性2、活性混合材料3、非活性混合材料4、水泥石腐蚀五、问答题1、高铝水泥的特性及应用。
2、硅酸盐水泥的主要特性。
水泥的不合格品及废品是如何规定的？3、为什么生产硅酸盐水泥时掺入的适量石膏不会引起水泥的体积安定性不良，而硅酸盐水泥石处在硫酸盐溶液中时则会造成腐蚀？4、现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下表，试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的性能有何差异？5、矿渣水泥与硅酸盐水泥相比有何差异?6、在什么条件下拌制混凝土选用水泥时要注意水化热的影响？为什么？7、影响常用水泥性能的因素有哪些？8、何谓活性混合材料和非活性混合材料？它们加入硅酸盐水泥中各起什么作用？硅酸盐水泥常掺入哪几种活性混合材料？9、为什么矿渣水泥耐硫酸盐和软水腐蚀性能好，而普通硅酸盐水泥则较差？10、试分析引起水泥石腐蚀的内因是什么？如何防止？第四章混凝土二、名词解释1、混凝土外加剂2、混凝土拌合物和易性3、混凝土碱—骨料反应4、混凝土徐变5、砂率6、混凝土抗压强度标准值7、混凝土强度保证率五、问答题1、改善混凝土拌合物和易性的措施有哪些？2、试述混凝土徐变的利弊。
2基本性质、石灰石膏习的题目
第一章：材料的基本性质一、判断题1、具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较大；具有细微连通孔隙的材料，吸水率较小。
2、一般说材料的孔隙率越大，其导热系数越小，但如果是粗大贯通的孔隙，尽管孔隙率较大，导热系数反而也较大。
（）3、某种材料的密度和容重数值相差较大时，用这种材料作隔热保温材料很不适宜。
（）4、孔隙细微和封闭，材料导热性能低；孑L隙粗大和贯通的材料，其导热性能反而较高。
5、吸水率小的材料其孔隙率一定小.（）6、将某种含孔材料，分别置于不同湿度的环境中，所测的密度值中，以干燥条件下的密度值最小。
（）7、凡含孔隙的材料，其干燥容重均比密度小。
（）8、具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较小。
（）9、多孔吸声材料，细微开口孔隙愈多，效果愈好。
（）10、材料受潮或冰冻后，其导热系数将降低。
（）11、材料的组成是决定材料性质的决定因素。
（）12、凡是含孔材料其体积吸水率都不能为零。
（）13、对保温材料，若厚度增加可提高其保温效果，故墙体材料的导热系数降低。
（）14、软化系数越大的材料，长期受水作用后，其强度降低越多。
（）15、混凝土中掺入引气剂，使混凝土的密实度降低，因而使混凝土的抗冻性降低。
（）16、材料的含水率越高，其视密度越大。
（）17、耐燃性好的材料耐火性一定好。
（）18、材料的软化系数越小，说明该材料的耐水性越好，可用于受水浸泡或潮湿环境的建筑物。
（）19、在进行抗压强度试验时，大试件较小试件的试验结果偏大；加荷速度快者较慢者试验结果偏小。
（）20、甲、乙两种同强度和同孔隙率的轻骨料混凝土，甲的体积吸水率是乙种的2倍，贝y乙比甲的抗冻性差，隔热保温性能好。
（）21、材质相同的A、B两种材料，已知容重A大于B , A材料的保温效果比B材料差。
22、材料的孔隙率越大，吸水率越高。
（）23、普通粘土砖，当其强度能得到保证时，其吸水率较大的好。
（）24、增大材料的孔隙率，其绝热性和抗冻性将随之降低。
材料的基本性质
2、空隙率：是指散粒材料在某堆积体积中，颗
粒间的空隙体积所占的比例 P` =（ v。′- v。）/v。′100% = (1- 。′/ 。） 100%
D′ +P′ = 1
四、与水有关的性质
1、亲水性和憎水性 2、吸水性和吸湿性 3、材料的耐水性 4、材料的抗渗性 5、材料的抗冻性 6、材料的导热性
材料的密度 散粒材料在堆积状态下单位体积 的质量。 。` = m/v。` （kg/m3） 式中 。`—— 堆积密度 m—— 材料的质量，kg。 v。`—— 材料在堆积状态 下的体积，m3。
表观密度
堆积密度
二、密实度、孔隙率
1、密实度：是指材料体积内被固体物质充
实的程度。 D = v/v。100% = 。/ 100%
1、亲水性和憎水性
a、亲水性材料
b、憎水性材料
90 º亲水性 = 0 º 完全润湿
> 90 º 憎水性 =18 0 º 完全不润湿
1、 θ ≤９０度时，水的内聚力小于材料 与水的作 用力，水被材料所吸收，称为亲水性材料。 不宜用于防水部位。如砂浆、砼、粘土砖 等。 2、θ ＞９０度时，水的内聚力大于材料与 水的作用力，水不被材料所吸收，称为憎 水性水性材料。宜用于防水材料。如沥青、 橡胶等。
3、材料的耐水性
耐水性是指材料长期在饱和水作用下，而不破坏，其强 度也不显著降低的性质。用软化系数Ｋｓ表示。 软 化系数越大，耐水性越好。表观密度越大、密实度越大、 孔隙率越小、材料的耐水性越好。 Ｋｓ＝ｆｗ／ｆ 软化系数的范围波动在0--1之间，当软化系数大于0.85时， 认为是耐水性的材料。受水浸泡或处于潮湿环境的建筑 物，则必须选用软化系数不低于0.85的材料建造
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。
2020/3/20
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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。
2020/3/20
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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
2020/3/20
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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。
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? 材料在一定温度和湿度下吸附水分的能力称为 吸湿性，用含水率表示，即
W含
?
m含 ? m
m *100%
式中：W-- 材料含水率， %;
m含--材料含水时的质量， g； m---材料干燥状态下的质量 ,g。
?材料吸湿性作用一般是可逆的，材料的吸 湿性随空气的湿度和环境温度的变化而改 变，当空气湿度较大且温度较低时，材料 的含水率就大，反之则小。
? 水工混凝土要求高达 D500。
?材料受冻融破坏主要原因：其孔隙中的水结冰
所致。水结冰时体积增大约 9％，若材料孔 隙中充 满水，则结冰膨胀对孔壁产生很大应力，当此应 力超过材料的抗拉强度时，孔壁将产 生局部开裂。 随着冻融次数的增多，材料破坏加重。所以 材料 的抗冻性取决于其孔隙率、孔隙特征及充水程度 。 如果孔隙不充满水，即远末达饱和，具有足够的 自由空间，则即使受冻也不致产生很大冻胀应力。
式中
K ? Qd AtH
K——材料的渗透系数 ,cm／h； Q—— 渗透水量 ,cm3； d—— 材料的厚度 ,cm； A——渗水面积 ,cm2； t——渗水时间 ,h； H——静水压力水头 ,cm。
K值愈大，表示材料渗透的水最愈多，即抗渗性 愈差。抗渗性是决定 材料耐久性的主要指标。
? 建筑工程中大量使用的砂浆、混凝土材料的抗渗性 用抗渗等级 表示。
软化系数不低于 0.85的材料； ? 用于受潮湿较轻或次要结构 的材料，则不宜小于
0.70～0.85。 ? 通常软化系数大于等于 0.85的材料称为 耐水材料
1.2.4材料的抗渗性
?抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质，或称不透水性。
? 当材料两侧存在不同水压时，一切破坏因素(如腐蚀性介 质)都可通过水或气体进入材料内部，然后把所分解的产 物代出材料，使材料逐渐破坏，如地下建筑、基础、压 力管道、水工建筑等经常受到压力水或水头差的作用， 故要求所用材料具有一定的抗渗性，对于各种防水材料， 则要求具有更高的抗渗性。
湿而表现出亲水性，这种材料称 亲水性材料。
? 当θ ＞90°时，材料表面不吸附水，此称 憎水性 材料。
? 当θ = 0°时，表明材料完全被水润湿，称为 铺展。 上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况， 相应称为 亲液材料 和憎液材料 。
1.2.2 材料的吸水性与吸湿性
? 材料在水中能吸收水分的性质称为 吸水性。材料
1.2.5 材料的抗冻性 ? 材料的抗冻性:材料在水饱和状态下，能经受多次冻
融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质 。 ? 材料的抗冻性用 抗冻标号表示。抗冻标号是以规定的
试件，在规定试验条件下，测得其强度降低不超过规 定值，并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次 数，以此作为抗冻标号， 用符号“Dn”表示，其中 n ”即为最大冻融循环次数， 如D25、D50等。
? 常用的两个参数是： 质量损失率(不超过5%)，强 度损失率 (不超过 25％)。
? 材料抗冻标号的选择，足根据结构物的种类、使 用条件、气候条件等来决定的。
? 烧结普通砖、陶瓷面砖、轻混凝土等墙体材料， 一般要求其抗冻标号为 D15或D25；
? 用于桥梁和道路的混凝土应为 D50、D100或 D200 。
? 材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。 对于细微连通孔隙，孔隙率愈大，则吸水率愈大。 闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易 进入，但不能存留，只能润湿孔壁，所以吸水率 仍然较小。
? 各种材料的吸水率很不相同，差异很大，如花岗 岩的吸水率只有 0.5％～0.7％，混凝土的吸水率 为2％～3％，粘土砖的吸水率达 8％～20％，而 木材的吸水率可超过 100％
的吸水性用 吸水率 表示，即
W
?
m1 ?
m *100%
m
式中：W ---材料质量吸水率，%；
m--- 材料干燥状态下质量，g;
m1--- 材料吸水饱和状态下质量，
吸水也可以用 体积吸水率 表示，即材料吸入水的
体积占材料自然状态体积的百分率
封闭孔隙较多的材料，吸水率不大时通常用质量吸水率公式进 行计算，对一些轻质多孔材料，如加气混凝土、木材等，由于质量 吸水率往往超过100%, 故可用体积吸水率进行计算。
? 极细的孔隙，虽可充满水，但因孔壁对水的吸附力 极大，吸附在孔壁上的水其冰点很低，它在 —般负 温下不会结冰。粗大孔隙一般水分不会充满其中， 对冰胀破坏可起缓冲作用。闭口孔隙水分不能渗入。 而毛细管孔隙既易充满水分，又能结冰 ,故其对材料 的冰冻破坏作用影响最大。 材料的变形能力大、强 度高、软化系数大时，其抗冻性较高
? 抗渗等级是指材料在标准试验方法下进行透水试验， 以规定的试件在透水前所能承受的最大水压力来确 定。以符号“ P”和材料透水前的最大水压力的 0.1MPa 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。用公式表示：
S=10H-1
式中： S--- 抗渗等级； H ---试件开始渗水时的压力， MPa.
1.2 材料与水有关的性质
1.2.1 材料的亲水性与憎水性
当材料与水接触时可以发现，有些材料能被水润 湿，有些材料则不能被水润湿，前者称材料具有 亲水性，后者称具有 憎水性。
润湿角（a）亲水性材料 θ ≤90o （b）完全亲水材料 θ ＝180o （c）憎水性材料 θ > 90o
实验证明 : ? 当θ ≤90°时，材料表面吸附水，材料能被水润
? 材料的抗渗性通常用两种指标表示： 渗透系数和 抗渗等级。
? 对一些抗渗、防水材料，如油毡、瓦、水工沥青 混凝土等，其防水性用渗透系数表示 。
? 渗透系数的物理意义是：在一定时间 t内，透过材 料试件的水量 Q，与试件的渗水面积 A及水头差成 正比，与渗透距离 (试件的厚度 )d成反比，用公式 表示为
?材料中所含水分与空气的湿度相平衡时的水性
材料抵抗水破坏作用的性质称为 耐水性，用软化
系数表示，即
Kp ?
fw f
式中：KP ---材料的软化系数；
fw ---材料在吸水饱和状态下的抗压强度 ,MPa
f ---材料在干燥状态的抗压强度， MPa 。
材料的软化系数的范围在 0～1之间。 ? 用于水中、潮湿环境 中的重要结构材料，必须选用