学习情境12建筑材料基本性质分析

计算
某砂样500g,烘干后质量为480g,求它的含水率？
质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子 后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子 吸水饱和后，为注满此筒共注入水4.27kg。将上 述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为 18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率、表观密 度、堆积密度及开口孔隙率。
堆积密度是指粉状、颗粒状或纤维状材料在堆 积状态下单位体积的质量。计算式为：
' m
0
V0'
砂子、石子等散粒材料的堆积体积，是在特定 条件下所填充的容量筒的容积。材料的堆积体 积包含了颗粒之间或纤维之间的孔隙。
2020/12/12
7
密度、表观密度、堆积密度对比
2020/12/12
8Байду номын сангаас
常见建筑材料的密度、表观密度、堆积密度
P V0 V0 100% V0
空隙率与填充率的关系为：
P D 1
2020/12/12
13
例题分析1—1：某块材料在全干状态下称量， 质量为150g，在自然状态下的体积为50cm3， 绝对密实状态下的体积为40cm3，求其密度、 表观密度、密实度和孔隙率。
2020/12/12
14
二、材料与水有关的性质
16
吸水性
吸水性是指材料在水中能吸收水分的性质。 吸水性的大小用吸水率表示。
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
质量吸水率：
Wz
==
(mb mg mg
)
100%
2020/12/12
17
体积吸水率：
W体 =
mb -m 干 V0干
1
w
100%
材料吸水率的大小与材料的孔隙率和孔隙 构造特征有关。
2020/12/12
2
一、物理性质
1、材料体积组成分析
图1—4 散粒材料的堆积状态示意图
1—颗粒中固体物质；2—颗粒的开口孔隙；3—颗粒的闭口孔隙；4—颗粒间的空隙
（Vs）
2020/12/12
3
2、密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体 积的质量。 计算式为：
m
V
绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙 在内的体积。
亲水性与憎水性
材料在空气中与水接触时，根据材料表面被 水润湿的情况，分亲水性材料和憎水性材料两 类。
当材料分子与水分子间的相互作用力大于水 分子间的作用力时，材料表面就会被水所润湿 。此时在材料、水和空气的三相交点处，沿水 滴表面所引切线与材料表面所成夹角θ≤90°， 这种材料属于亲水性材料。
2020/12/12
2020/12/12
9
5、材料孔隙率与密实度、填充率与空隙率 的认知
孔隙率
孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所 占的比例。计算式为：
P V0 V 1 V (1 0 ) 100%
V0
V0
2020/12/12
10
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
15
如果材料分子与水分子间的相互作用力小于 水本身分子间的作用力，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。
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。
材料润湿边角
2020/12/12
23
影响抗冻性的因素 （1）材料的密实度（孔隙率）：密实度越高则其抗
冻性越好。 （2）材料的孔隙特征：开口孔隙越多则其抗冻性越
差。 （3）材料的强度：强度越高则其抗冻性越好。 （4）材料的耐水性：耐水性越好则其抗冻性也越好
。 （5）材料的吸水量大小：吸水量越大则其抗冻性越
差。
2020/12/12
24
Qd Ks AtH
材料的抗渗性也可以用抗渗等级PN来表 示。 P4、P6、P8
2020/12/12
21
影响材料抗渗性的因素
材料亲水性和憎水性---通常憎水性材料其 抗渗性优于亲水性材料；
材料的密实度---密实度高的材料其抗渗性 也较高；
材料的孔隙特征---具有开口孔隙的材料其 抗渗性较差。
2020/12/12
22
抗冻性
抗冻性是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 不被破坏，强度也无显著降低的性能。
材料的抗冻性用抗冻等级FN表示。N 表示材料试件经N次冻融循环试验后，质 量损失不超过5%，抗压强度降低不超过 25%。N的数值越大，说明抗冻性愈好。
2020/12/12
2020/12/12
4
李氏瓶
2020/12/12
5
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。计算式为：
=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。在烘干状态下的表观密度，称为干 表观密度。
2020/12/12
6
4、堆积密度
度。计算式为：
m
D V 100% V0
m
0
0
100%
孔隙率与密实度的关系为：
P D 1
2020/12/12
11
填充率
填充率是指散粒材料在某种堆积体积 内被其颗粒填充的程度。
其计算式为：
D V0 100% V0
2020/12/12
12
空隙率
空隙率是指散粒材料在某种堆积体积 内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。计 算式为：
学习情境1 2.建筑材料基本性质分析
建筑材料基本性质
物理性质 与水有关性质
1材料体积的组成 2密度、表观密度、堆积密度 3密实度与孔隙率、填充率与空隙率
1亲水性、憎水性 2吸水性、吸湿性 3耐水性 4抗冻性、抗渗性
与热有关性质 与力有关性质
1材 料 导 热 性 2. 热容量
1强度 2材料弹性与塑性 3材料脆性与韧性 4硬度与耐磨性
材料的耐水性用软化系数表示。
计算式为：
Kr =
fb fg
软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将Kr＞0.85 的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重
要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软
化系数也不得小于0.70 。
2020/12/12
20
抗渗性
抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗 水渗透的性质。材料的抗渗性可用渗透系 数表示。
2020/12/12
18
吸湿性
材料在潮湿的空气中吸收空气中水分 的性质称为吸湿性。吸湿性的大小用含水 率表示。
含水率为材料所含水的质量占材料干 燥质量的百分比。计算式为：
W含=
m含-m干 m干
100%
2020/12/12
19
耐水性
材料在长期饱和水作用下不被破坏，
其强度也不显著降低的性质称为耐水性。