模块一 建筑材料的基本性质

第一讲模块一建筑材料的基本性质材料的基本性质表观密度（视密度）密度物理性质力学性质密实度堆积密度空隙率与质量与水与热孔隙率绝对密度毛体积密度孔隙填充率亲水性与憎水性吸水性与吸湿性耐水性抗渗性抗冻性导热性热容量与比热容热变形耐燃性与耐火性耐久性材料的物理性质

——与质量相关⑴表观密度：单位表观体积的质量。└V＋VB（闭口）公式：各项密度的计算——表观密度ρ'ρ’=m/v’

v’=v+vB

g/cm3⑵毛体积密度：

ρ0定义：材料在规定条件下，单位毛体积（包括材料实体、闭口孔隙和开口孔隙的体积）的质量。

ρ0=m/v0

v0=v+vv

vv=vk+vb

kg/m3堆积密度：集料装填于容器中包括集料空隙和孔隙在内单位体积（包括材料实体、闭口孔隙和开口孔隙及颗粒间空隙的体积）的质量。体积确定：容积（自然堆积密度）⑶堆积密度：ρ'0

公式：ρ'0=m/v0’kg/m3

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。

D=V/V0

*100%=ρ0/ρ*100%⑷密实度：D

⑸孔隙率：P定义：材料孔隙体积占总体积的百分率。P=（V0-V）/V0*100%=（1-ρ0/ρ）*100%孔隙率与密实度的关系：P+D=1⑹填充率D'指粒状材料的堆积体积内，颗粒体积所占总体积的百分率称为填充率D'。D'=V0/V'0*100%=ρ'0/ρ0*100%由各种密度得出空隙率：材料颗粒之间的空隙体积占集料总体积的百分率。P'将直接影响到材料的强度、级配要求，从而影响到施工工艺、方法及工程质量。⑺空隙率：P'P'=（V'0-V'）/V'0*100%=（1-ρ'0/ρ'）*100%填充率与空隙率的关系：D'+P'=1练习1：某工地用碎石在烘干后自然堆积状态下称取质量为1500g，测得矿质实体体积为500cm3，闭口孔隙体积为25cm3,开口孔隙体积为50cm3,空隙体积为75cm3。

试计算该集料的表观密度、毛体积密度、堆积密度、密实度、孔隙率、空隙率、填充率。密度与水亲水性与憎水性吸水性与吸湿性耐水性抗渗性抗冻性材料的物理性质

——与水相关思考：如果用滴管分别将一滴水滴到黏土砖和塑料板的表面，会有什么现象发生？

亲水性与憎水性

亲水性与憎水性根据材料在与水接触时，能被水所润湿的程度，可将材料分为亲水性与憎水性材料两大类。材料的亲水性与憎水性可用湿润角来说明吸水性---是材料在规定条件下吸水的能力。性质指标试验环境条件应用吸水性吸水率在水中室内、常温、常压抗冻试验质量吸水率体积吸水率W质=（M湿－M干）/M干·100%

W体=V水/V0=（M湿－M干）/ρ水*V0

·100%

关系：W体=W质*V0/ρ水吸水率的大小取决于：材料本身（亲水/憎水）孔隙率大小（越大，吸水性越强）空隙特征（小孔隙与粗大开口孔隙材料）注：材料水分的吸入会使其性质改变：体积膨胀、保温性能下降，强度降低，抗冻性变差等。

思考：家居中铺设的实木地板，在冬季供暖期间为什么地板间的缝隙会加大？而在夏天地板之间的缝隙会减小甚至会凸起？怎么样做才能减少或避免此现象的发生？吸湿性性质指标试验环境条件应用吸湿性含水率潮湿空气中常温、常压20＋2℃测砂石含水率什么是材料的吸湿性？含水率：W含=｛（M含－M干）/M干｝·100%

受环境影响较大所以我们在对水泥砼施工前都要检测其含水率，确保施工配合比符合要求。练习2：某市政工程施工工地浆砌防护工程用片石，通过试验得出其自然状态下质量m0为120.5kg，烘干后质量m为110.3kg，自由吸水后最大吸水质量m1为130.7kg，通过真空抽气法测定其经强制饱和后质量m2为138.6kg。请计算该石料的含水率、质量吸水率。练习3：含水率为5%的中砂2200g，其干燥时的质量是多？W含=｛（M含－M干）/M干｝·100%

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。K软=f饱/f干软化系数软化系数一般在0-1之间波动，值越小耐水性越差。K软＞0.80为耐水材料。施工要求：常处于水中或潮湿中，K软≥0.85受潮轻或次要结构时，K软≥0.75抗渗性（不透水性）材料抵抗压力水渗透的性质。K=（W*d）/（A*h*t）cm/h渗透系数渗透系数越大，表明材料的透水性越好，而抗渗性越差。1、抗渗性（不透水性）材料抵抗压力水渗透的性质。P=10p-10.1Mpa抗渗等级P越大，表明材料的抗渗性越好。一般在防水工程、地下建筑及水工构筑物所必须考虑的重要性质之一。2、思考：在寒冷冬天的夜晚，将盛满水的玻璃瓶放在室外，第二天清晨玻璃瓶是否有变化？抗冻性抗冻性用抗冻等级Fn表示。F15，F25，F50、F100等。抗冻等级越高，表明材料的抗冻性越好。如水泥等。对于冬季气温在-15℃以下的地区以及水利工程，施工时应考虑材料的抗冻性，并进行相应的检验。材料的物理性质

——与热相关与热导热性热容量与比热容热变形*耐燃性与耐火性*材料的物理性质

——与热相关思考：

节能65%的建筑物，一般都需要在其外墙的表面喷涂或者粘贴保温材料，为什么？

建筑材料除了需满足必要的强度及其他性能要求外，为了降低建筑物的使用能耗以及生产和生活创造适宜的条件，常要求建筑工程中的建筑材料具有良好的热工性能，以维持室内温度。导热性1导热系数λ越小，材料的保温性能越好。λ＜0.23W/m*k的材料称为保温材料。材料的物理性质

——与热相关思考：如果你的双手分别握着一根粗细和长度均相等的干燥木棍和铁棍，同时放到炉火中加热一段时间，你的双手会有什么样的感觉？为什么？热容量与比热容2思考：利用太阳能供暖的建筑物室内的温度，往往随着日照强度和日照长短而变化，因此导致室内温度波动较大，如何才能解决这个问题？材料的物理性质

——与热相关耐燃性与耐火性3材料的物理性质

——与热相关根据耐燃性可以将建筑物分为四类：非燃烧材料（钢铁、砖、石、玻璃等，但是不耐火）难燃材料（处理过的木材等）可燃材料（木材等）易燃材料（油漆、纤维织物、泡沫塑料板等）热变形4材料的物理性质

——与热相关材料随着温度的升高或者降低其体积的变化。除个别的材料以外，多数材料在温度升高时体积膨胀，温度下降时体积收缩。这种变化表现在单项尺寸时，为线膨胀或线收缩量ΔL，用线胀系数α表示，单位1/K。α=ΔL/L（材料原长）*（T2-T1)（二）材料的力学性质强度1弹性与塑性2脆性与韧性3思考：如果不留意，踩脚到刚刚浇筑的砼面层上，会有什么现象发生？为什么？思考：在砌筑墙体时，如果需要半块黏土砖，瓦工师傅往往是用砌砖刀劈向黏土砖的中线，黏土砖便立刻劈成两半，整个过程看不到有明显的塑形变性发生，什么原因？思考