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1、.,1.建筑材料的基本性质,材料是构成土木工程建筑物的物质基础。直接关系建筑物的安全性、功能性以及使用寿命和经济成本。,.,材料的基本性质可分为三个方面： (1)物理性质 包括表示材料物理状态特征及与各种物理过程有关的性质。 (2)力学性质 指材料在应力作用下,有关抵抗破坏和变形的能力的性质。 (3)耐久性 指材料在使用过程中能长久保持其原有性质的能力。,.,任何材料均有质量和体积，材料根据形状可分为： 块状材料，如：砖、石块、混凝土。 散状材料，如：水泥、砂、石子等。,块状材料,散状材料,一、与质量和体积有关的性质,1.1 材料的物理性质,.,常压下吸不到水，但当水压力较大时，水可通过材料内
2、部的毛细通道进入其中,.,.,材料的质量是相对确定的，但体积有多种，因而出现了几种不同密度。,.,.,.,.,作用,计算材料用量、构件自重、配料计算、确定堆放空间等。,.,4、密实度与孔隙率；填充率与空隙率 （1）密实度D,定义：密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，即材料的密实体积与表观体积之比。,计算公式：,.,（2）孔隙率P,定义：孔隙率是指材料体积内，孔隙体积（开口的和封闭的）所占总体积的比例。,计算公式：,显然，D+P=1。,.,（3）填充率D,定义：填充率是指颗粒或粉状材料在堆积体积内，被颗粒所填充的程度。,计算公式：,.,（4）空隙率P,定义：空隙率是指颗粒或粉状材料在堆积
3、体积内，颗粒之间的空隙体积所占总体积的百分率。,计算公式：,显然，D+ P =1。,.,压缩前体积,压缩后体积,挤出体积,空隙率,.,.,亲水性与憎水性,二、与水有关的性质,.,.,憎水性,.,沥青防水板,沥青瓦,沥青防水其他形式,.,5、吸水性,材料在水中吸收水分的能力，取决于材料的亲水性和憎水性及孔隙率和孔隙特征。有两种表示方法： (1)质量吸水率 材料所吸收的水分的质量占材料干燥质量的分数。 计算公式：,.,.,扭一扭,泡一泡 注：完全浸泡吸水后,质量吸水率,.,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。经干燥并磨成细粉后取50g，用排水法测得绝对密实体积为
4、18.62cm3.试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率?,.,(2)体积吸水率 指材料体积内被水充实的程度，即材料吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分数。 计算公式： 质量吸水率与体积吸水率的关系为,.,体积吸水率,.,一般情况下都有质量吸水率来表示材料的吸水性，但是轻质、吸水率强的材料其质量吸水率常大于100%,而采用体积吸水率表示。,思考：吸水率与材料的孔隙特征的关系？,.,6、吸湿性,材料在潮湿的空气中吸收水分的性质,称为吸湿性。用含水率表示，含水率是指材料内部所含水质量占材料干燥质量的百分数。 计算式为：,.,影响材料吸湿性的因素有： (1)自身的特性(亲水性、孔隙率和孔隙特征)。 (2
5、)周围环境条件的影响，气温越低，相对湿度越大，材料的含水率就越大。 (3)材料最终达到与环境湿度保持相对平衡时的含水率，称为平衡含水率。,.,7、 耐水性,材料长期在饱和水作用下而不破坏,强度也不显著降低的性质称为耐水性。 材料的耐水性用软化系数表示：,软化系数一般在01间波动，其值越小，材料耐水性越差。 软化系数大于0.85的材料，通常可以认为是耐水材料。,材料的耐水性主要取决于其组成成分在水中的溶解度和材料内部开口孔隙率的大小。,.,8、 抗冻性,材料在吸水饱和状态下，材料抵抗冻融循环而不破坏，也不显著降低强度的性质，称为抗冻性。,（1）冻融循环：通常采用-15的温度冻结后，再在20的水中
6、融化的过程。,（2）冻融循环破坏的原因：材料有孔隙，孔隙中的水在结冰时体积膨胀9%，产生强大的冻胀应力。,（3）冻融循环试验破坏的判定：以质量损失超过5%，或强度下降超过25%。,.,(4)抗冻等级：破坏前所能经受的最大冻融循环次数来确定。用符号“Fn”和最大冻融循环次数表示。如F15、F25、F50、F100等。 混凝土的抗冻等级划分为F10，F15，F25，F50，F100，F150，F200，F250，F300等9个等级，相应表示混凝土抗冻性试验能经受10，15，25，50，100，150，200，250，300次的冻融循环。 (5)影响材料抗冻性的因素: a.材料的强度 b.材料的孔隙
7、率及孔隙特征,.,9、 抗渗性,材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性(不透水性)。,材料的抗渗性可用抗渗等级Pn表示:,抗渗等级n是指材料在标准试验方法下进行透水试验,所能承受的最大水压力的10倍数。P 越大,材料的抗渗性越好。 影响材料抗渗性的因素：与材料的亲水性有关，更取决于材料的孔隙率及孔隙特征。 孔隙率很小而且是封闭孔隙的材料具有较高的抗渗性。,.,三、与热有关的性质,10. 导热性,材料传导热量的能力称为导热性。导热性的大小用导热系数表示:,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、含水状况以及导热时的温度。,.,11. 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。 比热容是指单位质量的材料，温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量Q，简称比热。,工程中应选用导热系数小、热容大的材料。 可以节约能耗并长时间地保持室内温度的稳定。,.,12. 热膨胀系数,多数的材料在温度升高时体积膨胀，温度下降时体积收缩。其比率如果是以两点之间的距离计算时称为线膨胀系数；如果是以材料的体积计算时则称为体膨胀系数。工程实践中一般用线膨胀系数来表示,.,