建筑材料 第一章 建筑材料的基本性质概论

Pb P PK
孔隙率与密实度的关系：P+D=1
§1.1 材料的基本物理性质
（三）*填充率D＇
指散粒材料的堆积体积中，被其颗粒填充 的程度（即自然体积占堆积体积的百分率）。
D ' V0 100% 0 ' 100%
V0 '
0
空隙
§1.1 材料的基本物理性质
（四）空隙率P＇
散粒材料自然堆积体积中颗粒之间的空隙所 占的比例称为散粒材料的空隙率，其计算公式为：
（二）表观密度
材料在自然状态下单位体积的质量成为表观
密度，用ρ0表示。
0

m V0
ρ0－表观密度，kg/m3；
m－材料的质量，kg；
V0－材料在自然状态下的体积，m3。
自然状态下的体积指包含材料内部孔隙的体 积。
§1.1 材料的基本物理性质
（三）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，
P
P
P
强度公式：
P 拉力
P 压力
P 剪力
f F A
f－材料的抗拉、抗压、抗剪强度，MPa； F－最大破坏载荷，N； A－受力面积，mm2。
§1.2 材料的力学性质
2、抗弯强度
抗弯强度的测试有两种方法如图所示:
P
P/2
P/2
h
a
a
a
b
l
l=3a
试验时将试件放在两个支点上，中间作用一
集中载荷P，则抗弯强度公式为：f f
（四）*视密度
指材料在包含内部闭口孔隙（开口孔隙除外） 条件下的单位体积的质量。
m
V'
V′―材料的自然状态下不含开口孔隙的体积。或直接 用排水法测得实际体积的近似值。
§1.1 材料的基本物理性质
四种密度的关系：
对于同种材料（如一堆碎石），测得的四种密度的关
系？
密度
视密度 表观密度 堆积密度

3Fl 2bh2
试验时将两个相等的集中载荷P/2分别作用在
试件两个支点间的三分点处，则抗弯强度公式为：
ff

Fl bh2
§1.2 材料的力学性质
3、影响材料强度的因素 材料强度的大小与材料的组成、结构、构造及测
定强度值的试验条件有关。
对于同种材料来说，孔隙率↑，强度↓；对多数材 料来说，温度↑，强度↓，含水率↑强度↓。例如：钢 材温度升高时，强度会明显降低；砖、木材等含水 率增加时，强度会降低。
用ρ0′表示。
0
'

m V0
'
ρ0 ′ －堆积密度，kg/m3；
m －材料的质量，kg；
V0 ′ －材料的自然堆积体积（包括材料颗粒体积和颗粒之 间空隙的体积），m3。
测定散粒材料的堆积密度时，按一定的方法将 散粒材料装入一定的容器中，则堆积体积为容器 的容积。
请看堆积密度试验动画
§1.1 材料的基本物理性质
D V 100% 0 100%
V0

§1.1 材料的基本物理性质
（二）孔隙率P
指材料的自然体积内，孔隙体积占自然体 积的百分率。
P

V0 V V0
100%

1
0

100%

开口孔隙率： 闭口孔隙率：
PK
Vk V0
100% V0 V ' V0
100%
样的表观密度。
解： 表观密度 0
已知m=1000g，
0
m
V0

m干 V0
V0=V排开水= (1840 1005) 2475 370cm3 1
0

m干 V0
1000 370

2.70g
/ cm3
§1.1 材料的基本物理性质
2、一块标准尺寸的黏土砖(240mm×115mm×53mm)， 干燥状态质量为2420g，吸水饱和后为2640g，将其烘 干磨细后称取50g，用排水法测得体积为19.2cm3，试 求孔隙率
开口孔：常温下水能进入 闭口孔：常温下水不能进入
§1.1 材料的基本物理性质 一、材料与质量有关的性质（4个密度）
（一）密度
材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密 度，（绝对密实体积指不包括材料孔隙在内的体 积）。用ρ表示。
m
V
ρ－密度，kg/m3； m－材料在干燥状态下的质量，kg； V－干燥材料的绝对密实体积，m3。
建筑材料
第一章 建筑材料的基本性质
第一节 材料的基本物理性质 第二节 材料的力学性质 第三节 材料与水有关的性质 第四节 材料的耐久性 第五节 材料的热加工性质 第六节 材料的装饰性能 第七节 材料的组成、结构和构造
§1.1 材料的基本物理性质 一、材料与质量有关的性质（4个百度文库度） 绝大多数材料都含孔隙。孔隙分为：
材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料 的强度，以材料受外力破坏时单位面积上所承受 的外力表示。材料在建筑物上所承受的外力主要 有拉力、压力、剪力和弯力，材料抵抗这些外力 破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗剪和抗弯 强度。
材料的这些强度是采用标准试件，通过试验来 测定的。
§1.2 材料的力学性质
1、抗拉、抗压、抗剪强度
§1.1 材料的基本物理性质
（一）密度 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（排液法）。材料磨的越细， 测得的密度数值就越精确。砖、 石等材料的密度即用此法测得。
请看密度试验动画
§1.1 材料的基本物理性质
解： 孔隙率
P V0 V 100% V0

1
0

100%

ρ0=m/V0=2420/(24×11.5×5.3)=1.65g/cm3
ρ=m/V=50/19.2=2.60g/cm3
P

1

1.65 2.6

100%

36.5%
§1.2 材料的力学性质
一、材料的强度
P
'

V0 'V0 V0 '
100%

1
0 0
'

100%
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
§1.1 材料的基本物理性质
课堂练习：
1、有一卵石试样，洗净烘干后质量为1000g，将其浸
水饱和，用布擦干表面称重为1005g，再装入盛满水
后重为1840g的广口瓶内，然后称重为2475g，试求试
m
V
> m
V'
>
0

m V0
>
0
'

m V0 '
质量一样，而四种体积存在一个关系：
V是指实体体积
V＇=V+Vb
V0 =V+Vb+Vk V0 ‘=V+Vb+Vk+V空
故，ρ>ρ＇>ρ0>ρ0＇
§1.1 材料的基本物理性质 二、与疏密度有关的性质
（一）密实度D
指材料体积内被固体物质所填充的程度（即 密实体积占自然体积的百分率）。