第2章-建筑材料的基本性質(zhì)

1、12021/3/26 第第2 2章章 建筑材料的基本性質(zhì)建筑材料的基本性質(zhì) 22021/3/26 建筑材料是建筑工程的建筑材料是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑物中。建筑物中不同不同構(gòu)件構(gòu)件對材料的對材料的要求不同要求不同。例如。例如: 結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有良好的力學(xué)性能應(yīng)具有良好的力學(xué)性能;屋面材料屋面材料應(yīng)能防水、應(yīng)能防水、保溫保溫;地面材料地面材料應(yīng)耐磨應(yīng)耐磨;墻體材料墻體材料應(yīng)能抗凍、隔聲、節(jié)能應(yīng)能抗凍、隔聲、節(jié)能;基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)材料不但要不但要能承受建筑物的能承受建筑物的全部荷載全部荷載,還要還要能夠承受能夠承受冰凍冰凍和和地下水侵蝕地下水侵蝕等。等。 此外此外,有些材料在長期使用中

2、有些材料在長期使用中,還會因還會因熱脹冷縮熱脹冷縮、干干濕變化濕變化、交替凍融交替凍融以及以及化學(xué)侵蝕化學(xué)侵蝕等而遭受破壞。等而遭受破壞。 建筑材料的基本性質(zhì)主要包括建筑材料的基本性質(zhì)主要包括物理性質(zhì)物理性質(zhì)、化學(xué)性化學(xué)性質(zhì)質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)和和耐久性質(zhì)耐久性質(zhì)。32021/3/262.1 建筑材料的組成和結(jié)構(gòu)建筑材料的組成和結(jié)構(gòu)2.1.1 材料的組成材料的組成 包括材料的包括材料的化學(xué)組成、礦物組成化學(xué)組成、礦物組成和和相組成相組成。1. 1. 化學(xué)組成化學(xué)組成 指構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化合物的種類、數(shù)量。指構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化合物的種類、數(shù)量。 化學(xué)組成既影響材料的化學(xué)組成既影響材料的物

3、理力學(xué)性質(zhì)物理力學(xué)性質(zhì),也影響其也影響其抵外界侵蝕作用的化學(xué)穩(wěn)定性。抵外界侵蝕作用的化學(xué)穩(wěn)定性。 例如例如:建筑鋼材建筑鋼材由生鐵冶煉而成由生鐵冶煉而成,煉鋼時加入煉鋼時加入適量適量Cr、Ni元素元素,可以提高鋼材的可以提高鋼材的防銹能力防銹能力。 材料性質(zhì)決定于材料的組成和結(jié)構(gòu)。因此要了解材材料性質(zhì)決定于材料的組成和結(jié)構(gòu)。因此要了解材料性質(zhì)必先了解材料的組成和結(jié)構(gòu)。料性質(zhì)必先了解材料的組成和結(jié)構(gòu)。42021/3/262. 2. 礦物組成礦物組成 礦物組成礦物組成指化學(xué)元素組成相同指化學(xué)元素組成相同,分子組成形式各異的分子組成形式各異的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 材料的礦物組成是在其化學(xué)組成確定的條件下材料

4、的礦物組成是在其化學(xué)組成確定的條件下,決決定材料性質(zhì)的主要因素。定材料性質(zhì)的主要因素。 例如例如, ,硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的主要化學(xué)組成都是的主要化學(xué)組成都是CaO、SiO2等等,但形成的礦物熟料有硅酸三鈣（但形成的礦物熟料有硅酸三鈣（3CaOSiO2）和硅酸）和硅酸二鈣（二鈣（2CaOSiO2）之分）之分,前者強度增長快、放熱量大前者強度增長快、放熱量大,后后者則反之。又如者則反之。又如,黏土和由其燒結(jié)而成的陶瓷黏土和由其燒結(jié)而成的陶瓷,其化學(xué)組其化學(xué)組成都是成都是SiO2和和Al2O3,但黏土在焙燒中因有但黏土在焙燒中因有3SiO2Al2O生生成成,使陶瓷具有比黏土更高的強度和硬度等特性。

5、使陶瓷具有比黏土更高的強度和硬度等特性。52021/3/263. 3. 相組成相組成 物質(zhì)通常是以物質(zhì)通常是以固固、液液和和氣氣三種形態(tài)存在。分別被稱三種形態(tài)存在。分別被稱為為固相固相、液相液相和和氣相氣相。 自然狀態(tài)下自然狀態(tài)下,多數(shù)建筑材料都是由多數(shù)建筑材料都是由固相、液相、氣固相、液相、氣相相組成的組成的三相體系。三相體系。如如新拌混凝土新拌混凝土中的砂子、石子和水中的砂子、石子和水泥顆粒為泥顆粒為固相固相,水為水為液相液相,其中的氣泡屬其中的氣泡屬氣相氣相。 極少數(shù)建筑材料為極少數(shù)建筑材料為單相單相或或兩相兩相體系。體系。例如例如鋼材鋼材為為固相固相構(gòu)成的構(gòu)成的單相體系單相體系;膠水膠

6、水為為液相液相構(gòu)成的構(gòu)成的單相體系單相體系,聚苯聚苯板板是由是由固相固相和和氣相氣相構(gòu)成的構(gòu)成的兩相體系兩相體系。 62021/3/262.1.2 材料的結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu) 材料結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)是指從宏觀可見直至分子、原子水平各是指從宏觀可見直至分子、原子水平各層次的構(gòu)造狀況。一般可分為層次的構(gòu)造狀況。一般可分為宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)和和微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)三個層次三個層次 。1.1.宏觀結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu) 材料的材料的宏觀結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)指用肉眼或放大鏡能夠分辨到的結(jié)指用肉眼或放大鏡能夠分辨到的結(jié)構(gòu)。建筑材料的宏觀結(jié)構(gòu)構(gòu)。建筑材料的宏觀結(jié)構(gòu), ,可按可按孔隙尺寸孔隙尺寸和和構(gòu)成形態(tài)構(gòu)成形態(tài)來來分類。

7、分類。72021/3/26（1 1）按孔隙尺寸分）按孔隙尺寸分 致密結(jié)構(gòu)致密結(jié)構(gòu) 指指無無宏觀孔隙宏觀孔隙的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。如如鋼材、塑料等。鋼材、塑料等。 結(jié)構(gòu)密實、強度高、硬度大結(jié)構(gòu)密實、強度高、硬度大,常作常作結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料。 微孔結(jié)構(gòu)微孔結(jié)構(gòu) 指指具具微細(xì)孔隙微細(xì)孔隙的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。如如石膏制品、燒黏土制品等。石膏制品、燒黏土制品等。 孔隙多而小孔隙多而小,密度和導(dǎo)熱系數(shù)較小密度和導(dǎo)熱系數(shù)較小,隔音吸聲性能好隔音吸聲性能好,常作常作吸音隔聲材料吸音隔聲材料。 多孔結(jié)構(gòu)多孔結(jié)構(gòu) 指指具具粗大孔隙粗大孔隙的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。如如加氣混凝土、泡沫混凝土等。加氣混凝土、泡沫混凝土等。 孔隙多、孔徑

8、較大、質(zhì)地輕、保溫性能好孔隙多、孔徑較大、質(zhì)地輕、保溫性能好,主要用主要用作作絕熱材料絕熱材料。82021/3/26 （2 2）按構(gòu)成形態(tài)分按構(gòu)成形態(tài)分 聚集結(jié)構(gòu)聚集結(jié)構(gòu) 指由指由填充性集料填充性集料與與膠凝材料膠凝材料膠結(jié)成的結(jié)構(gòu)。膠結(jié)成的結(jié)構(gòu)。 如如水泥混凝土、砂漿、塑料等。其性質(zhì)取決于集料和水泥混凝土、砂漿、塑料等。其性質(zhì)取決于集料和膠凝材料的性質(zhì)及其結(jié)合程度。膠凝材料的性質(zhì)及其結(jié)合程度。 纖維結(jié)構(gòu)纖維結(jié)構(gòu) 指由指由纖維狀物質(zhì)纖維狀物質(zhì)構(gòu)成的材料結(jié)構(gòu)。構(gòu)成的材料結(jié)構(gòu)。 如如木材、玻璃纖維、礦棉等。其性質(zhì)與纖維的排列秩木材、玻璃纖維、礦棉等。其性質(zhì)與纖維的排列秩序、疏密程度有關(guān)。序、疏密程

9、度有關(guān)。92021/3/26 層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu) 指指天然形成天然形成或由或由人工人工將材料將材料黏結(jié)迭合黏結(jié)迭合為為層狀層狀的材料結(jié)的材料結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 如如復(fù)合木地板、膠合板、紙面石膏板等。其性質(zhì)與疊復(fù)合木地板、膠合板、紙面石膏板等。其性質(zhì)與疊合材料性質(zhì)及膠合程度有關(guān)。合材料性質(zhì)及膠合程度有關(guān)。 各層材料間可以各層材料間可以性質(zhì)互補性質(zhì)互補,增強了整體材料的性質(zhì)。增強了整體材料的性質(zhì)。 散粒結(jié)構(gòu)散粒結(jié)構(gòu) 指指松散顆粒狀松散顆粒狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。 砂砂是是散粒結(jié)構(gòu)散粒結(jié)構(gòu)的典型代表的典型代表,其其顆粒形狀顆粒形狀、粗細(xì)程度粗細(xì)程度、級配情況級配情況對其對其品質(zhì)品質(zhì)有直接影響。有直接影響。102021/3

10、/262.2.細(xì)觀結(jié)構(gòu)細(xì)觀結(jié)構(gòu) 材料的材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)細(xì)觀結(jié)構(gòu)也稱也稱亞微觀結(jié)構(gòu)亞微觀結(jié)構(gòu), ,指用光學(xué)顯微鏡能指用光學(xué)顯微鏡能觀察到的結(jié)構(gòu)。觀察到的結(jié)構(gòu)。 建筑材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)建筑材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu), ,只能針對某種具體材料來進(jìn)行只能針對某種具體材料來進(jìn)行分類研究。例如分類研究。例如, ,混凝土可分為基相、集料相、界面相混凝土可分為基相、集料相、界面相; ;闊闊葉樹木材可分為木纖維、導(dǎo)管和髓線。葉樹木材可分為木纖維、導(dǎo)管和髓線。 材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)層次的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和特點各異材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)層次的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和特點各異, ,其其特征、數(shù)量和分布對建筑材料的性能有重要影響。特征、數(shù)量和分布對建筑材料的性能有

11、重要影響。112021/3/263.3.微細(xì)觀結(jié)構(gòu)微細(xì)觀結(jié)構(gòu) 材料的微觀結(jié)構(gòu)指材料內(nèi)部在分子、原子、離子層次材料的微觀結(jié)構(gòu)指材料內(nèi)部在分子、原子、離子層次的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu), ,常用電子顯微鏡及常用電子顯微鏡及X X射線衍射分析來研究。建筑材射線衍射分析來研究。建筑材料的微觀結(jié)構(gòu)基本上可分為料的微觀結(jié)構(gòu)基本上可分為晶體、玻璃體、膠體晶體、玻璃體、膠體三類。三類。122021/3/26 晶體的各向異性晶體的各向異性, ,即沿晶格的不同方向即沿晶格的不同方向, ,原子排列的周期性和原子排列的周期性和疏密程度不盡相同疏密程度不盡相同, ,由此導(dǎo)致晶體在不同由此導(dǎo)致晶體在不同方向物理化學(xué)特性的方向物理化學(xué)特

12、性的不同。具體表現(xiàn)在晶不同。具體表現(xiàn)在晶體不同方向的體不同方向的彈性模彈性模量、硬度、量、硬度、斷裂抗力、斷裂抗力、屈服強度、屈服強度、熱膨脹系熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、電阻率、數(shù)、導(dǎo)熱性、電阻率、電位移矢量、電極化電位移矢量、電極化強度、磁化率強度、磁化率和和折射折射率率等都不相同。等都不相同。 （1 1） 晶體晶體 晶體微觀結(jié)的構(gòu)特點是組成物質(zhì)晶體微觀結(jié)的構(gòu)特點是組成物質(zhì)的微粒在空間的排列有確定的幾何位的微粒在空間的排列有確定的幾何位置關(guān)系。一般具有置關(guān)系。一般具有強度高、硬度較大、強度高、硬度較大、固定熔點、化學(xué)穩(wěn)定性高固定熔點、化學(xué)穩(wěn)定性高和和力學(xué)各向力學(xué)各向異性異性等特性。晶體可分為等特性

13、。晶體可分為原子晶體、原子晶體、離子晶體、分子晶體離子晶體、分子晶體和和金屬晶體金屬晶體。 金屬和石膏等建筑材料都是典型金屬和石膏等建筑材料都是典型的晶體結(jié)構(gòu)。的晶體結(jié)構(gòu)。 即便材料的化學(xué)組成相同即便材料的化學(xué)組成相同, ,如果如果晶體結(jié)構(gòu)形式不同晶體結(jié)構(gòu)形式不同, ,其性質(zhì)差異也會很其性質(zhì)差異也會很大。例如大。例如, ,金剛石和石墨的化學(xué)組成都金剛石和石墨的化學(xué)組成都是碳是碳, ,但前者強度極高但前者強度極高, ,后者強度卻極后者強度卻極低。低。132021/3/26 （2 2）玻璃體）玻璃體 玻璃體微觀結(jié)構(gòu)的玻璃體微觀結(jié)構(gòu)的特點特點是組成物質(zhì)的微粒在是組成物質(zhì)的微粒在空間的排列呈無序混亂狀

14、空間的排列呈無序混亂狀態(tài)。玻璃體結(jié)構(gòu)的材料具態(tài)。玻璃體結(jié)構(gòu)的材料具有有化學(xué)活性高、無固定化學(xué)活性高、無固定熔熔點點、力學(xué)各向同性、力學(xué)各向同性等共同等共同特性。特性。 粉煤灰、火山灰、粒粉煤灰、火山灰、?；郀t礦渣和建筑用普通化高爐礦渣和建筑用普通玻璃都是典型的玻璃體結(jié)玻璃都是典型的玻璃體結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 物質(zhì)可分為物質(zhì)可分為晶體晶體和和非晶體非晶體。晶體加熱時從。晶體加熱時從開始熔化到完全熔化溫開始熔化到完全熔化溫度不變度不變, ,完全熔化后再完全熔化后再繼續(xù)升溫繼續(xù)升溫, ,這個不變溫這個不變溫度就是度就是熔點熔點, ,非晶體加非晶體加熱熔化時熱熔化時, ,溫度會一直溫度會一直上升上升, ,開始

15、熔化至完全開始熔化至完全熔化沒有固定的溫度熔化沒有固定的溫度, ,因此沒有固定的熔點。因此沒有固定的熔點。 142021/3/26 （3 3）膠體）膠體 膠體是極細(xì)的固體顆粒均勻分散在液體中所形成的結(jié)構(gòu)。膠體是極細(xì)的固體顆粒均勻分散在液體中所形成的結(jié)構(gòu)。 膠體與晶體、玻璃體最大的不同是可呈膠體與晶體、玻璃體最大的不同是可呈分散相分散相和和網(wǎng)狀網(wǎng)狀兩種兩種結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式, ,分別稱為分別稱為溶膠溶膠和和凝膠凝膠。 溶膠溶膠具有很強的吸附能力具有很強的吸附能力, ,失水后成為具有一定強度的凝失水后成為具有一定強度的凝膠結(jié)構(gòu)膠結(jié)構(gòu), ,可把固體顆粒黏結(jié)為整體?？砂压腆w顆粒黏結(jié)為整體。152021/

16、3/261. 材料的密度材料的密度 密度密度指物質(zhì)指物質(zhì)單位體積單位體積的質(zhì)量的質(zhì)量,單位單位g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3。分分實際密度實際密度、表觀密度表觀密度、體積密度體積密度和和堆積密度堆積密度。（1 1）實際密度）實際密度（簡稱密度簡稱密度） 指材料在指材料在絕對密實狀態(tài)下絕對密實狀態(tài)下,單位體積單位體積所具有的所具有的質(zhì)量。質(zhì)量。 ：實際密度（：實際密度（g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3）；）；m：絕干狀態(tài)下材料的質(zhì)量（：絕干狀態(tài)下材料的質(zhì)量（g g或或kgkg）；）；V ：材料在：材料在絕對密實絕對密實狀態(tài)下的體積（狀態(tài)下的體積（cmcm3 3

17、或或m m3 3）。只是固體物質(zhì)所占部分。）。只是固體物質(zhì)所占部分。計算公式計算公式= =mV2.2 建筑材料的物理性質(zhì)建筑材料的物理性質(zhì)2.2.1 2.2.1 材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)162021/3/26測定方法測定方法 有孔隙有孔隙的材料的材料,在在實際密度實際密度測定時測定時,應(yīng)先磨成粒徑應(yīng)先磨成粒徑0.2mm的的細(xì)粉細(xì)粉以排出以排出內(nèi)部孔隙內(nèi)部孔隙,再用再用排液法排液法（密度瓶法密度瓶法等）測定其等）測定其實際體積實際體積,最后用上式計算密度值。最后用上式計算密度值。 材料磨得越細(xì)材料磨得越細(xì), ,測定的密度值越精確。測定的密度值越精確。 對于某些較密實的不規(guī)則的散粒

18、材料（如卵對于某些較密實的不規(guī)則的散粒材料（如卵石、砂等）石、砂等）,常用排液法測其絕對體積的近似值常用排液法測其絕對體積的近似值,所所得的實際密度為近似密度。得的實際密度為近似密度。172021/3/26 （2 2）表觀密度）表觀密度 指多孔材料在指多孔材料在自然狀態(tài)自然狀態(tài)下下,單位體積單位體積（包括閉口孔和（包括閉口孔和固體體積）固體體積）的質(zhì)量。的質(zhì)量。 ：材料的表觀密度（材料的表觀密度（g/cmg/cm3 3或或kg/m kg/m 3 3）；）； m ：材料的質(zhì)量（：材料的質(zhì)量（g g或或kgkg）；）； V ：材料在自然狀態(tài)：材料在自然狀態(tài)（包括閉口孔）（包括閉口孔）的體積（的體積

19、（cmcm3 3或或m m3 3）。）。 表觀密度表觀密度可用于估算可用于估算混凝土拌和物混凝土拌和物中中砂石所占的實際砂石所占的實際體積體積，因為水泥漿只能浸入開口孔隙中，因為水泥漿只能浸入開口孔隙中 。 =mV，182021/3/26 （3 3）體積密度）體積密度 1 1）定義與計算）定義與計算 體積密度體積密度指材料在自然狀態(tài)下指材料在自然狀態(tài)下,單位體積單位體積（包括閉（包括閉口孔、開口孔及固體體積）口孔、開口孔及固體體積）的質(zhì)量。的質(zhì)量。0 0：體積密度（體積密度（g/cmg/cm3 3 或或kg/mkg/m3 3）；）； m ：材料質(zhì)量（材料質(zhì)量（g g或或kgkg）；）； V0：

20、材料在自然狀態(tài)下的體積：材料在自然狀態(tài)下的體積（包括閉口孔、開口孔（包括閉口孔、開口孔及固體體積）及固體體積）（cmcm3 3或或m m3 3）。）。mV0 0 =0 0192021/3/26 2 2）意義）意義 體積密度的體積密度的體積體積包括包括開口孔開口孔和和閉口孔閉口孔（圖（圖 2-1 ）。）。 所以所以體積密度體積密度可以用于估算可以用于估算砌體砌體或或結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)物的的自重自重。 1 1閉口孔隙閉口孔隙;2 2,3 3開口孔隙開口孔隙圖圖2-1 2-1 磚的孔隙示意圖磚的孔隙示意圖202021/3/26 3 3）測定）測定 體積密度體積密度與與表觀密度表觀密度的測定相似。的測定相似。

21、 外形規(guī)則外形規(guī)則材料材料:幾何體積幾何體積= =表觀體積表觀體積（V0或或V）; 外形不規(guī)則外形不規(guī)則材料材料:用用排液法排液法測定測定,但但待測材待測材料料表面表面在測定前應(yīng)用在測定前應(yīng)用薄蠟層薄蠟層密封密封,以免以免測液測液進(jìn)入進(jìn)入材料內(nèi)部孔隙而影響測定值材料內(nèi)部孔隙而影響測定值 。 自然狀態(tài)下自然狀態(tài)下,因因材料孔隙材料孔隙內(nèi)所含內(nèi)所含水分不同水分不同,其其體積密度體積密度也不同也不同,故故體積密度體積密度必須注明其必須注明其含水含水狀態(tài)狀態(tài)。 體積密度體積密度通常是指材料在通常是指材料在氣干狀態(tài)下氣干狀態(tài)下的的體積密度。體積密度。 在在吸水狀態(tài)吸水狀態(tài)下的體積密度稱下的體積密度稱濕體

22、積密度濕體積密度。 在在烘干狀態(tài)烘干狀態(tài)下的體積密度下的體積密度,稱稱干體積密度干體積密度。氣干狀態(tài)氣干狀態(tài), ,指材料孔指材料孔隙中所含隙中所含水與大氣水與大氣濕度相平濕度相平衡衡, ,但未但未達(dá)飽和的達(dá)飽和的狀態(tài)。狀態(tài)。212021/3/26 （4 4）堆積密度）堆積密度 散粒材料散粒材料在在自然堆積自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱堆積密度堆積密度。 0 0,: :堆積密度（堆積密度（kg/mkg/m3 3）; m: :材料的質(zhì)量（材料的質(zhì)量（kgkg）; V0 0: :材料在自然堆積狀態(tài)下的體積（材料在自然堆積狀態(tài)下的體積（m m3 3）,即即: V0 0= V0 0

23、 + + V空空 上述上述材料質(zhì)量材料質(zhì)量,是在一定容積的容器內(nèi)是在一定容積的容器內(nèi)材料的質(zhì)量材料的質(zhì)量,其其堆積體積堆積體積就是就是容器的容積容器的容積。若以搗實體積搗實體積計算密度,則稱緊密緊密堆積密度堆積密度。常用建筑工程材料常用建筑工程材料的密度的密度見P11表2-1（略）（略）。 堆積體積堆積體積包括顆粒包括顆粒內(nèi)部內(nèi)部孔隙孔隙與與顆粒之間顆粒之間的的空隙空隙體積。體積。 =mV，0 00 0，222021/3/262. 材料的孔隙率與密實度材料的孔隙率與密實度 （1 1）材料的孔隙）材料的孔隙 一般把材料一般把材料內(nèi)部內(nèi)部被空氣占據(jù)的空間叫被空氣占據(jù)的空間叫孔隙孔隙,把把材料實體之

24、間材料實體之間被空氣占據(jù)的空間叫被空氣占據(jù)的空間叫空隙空隙。 孔隙狀況由孔隙狀況由孔隙率孔隙率、孔隙連通性孔隙連通性、孔隙直孔隙直徑徑來描述。來描述。 孔隙率孔隙率 是指是指孔隙孔隙占占材料體積材料體積的比例。的比例。 一般一般孔隙率越大孔隙率越大,材料的材料的體積密度越小體積密度越小,強度強度越低越低、保溫隔熱性越好保溫隔熱性越好。232021/3/26 孔隙分類孔隙分類 開口孔開口孔:指孔隙之間、孔隙與外界之間都指孔隙之間、孔隙與外界之間都連通連通的孔隙的孔隙; 閉口孔閉口孔:指孔隙之間、孔隙與外界之間都指孔隙之間、孔隙與外界之間都不連通不連通的孔隙。的孔隙。 一般情況下一般情況下,開口孔

25、對材料的吸水性、吸聲性影響較大開口孔對材料的吸水性、吸聲性影響較大,閉口孔對材料的保溫隔熱性影響較大。閉口孔對材料的保溫隔熱性影響較大。 孔隙直徑孔隙直徑 粗大孔粗大孔:孔隙直徑孔隙直徑大于大于mm級級; 毛細(xì)孔毛細(xì)孔:孔隙直徑在孔隙直徑在 mmm級級; 微孔微孔:孔隙直徑在孔隙直徑在 m級以下級以下。 粗大孔粗大孔會會降低降低材料強度材料強度;毛細(xì)孔毛細(xì)孔會使材料吸水性會使材料吸水性增大增大,抗?jié)B性抗?jié)B性下降下降,微孔微孔對材料的性質(zhì)影響不大。對材料的性質(zhì)影響不大。242021/3/26 (2) (2)材料的密實度材料的密實度 指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實充實的程度。以的

26、程度。以D表表示示: :材料的密實度；材料的密實度； :材料在材料在絕對密實狀態(tài)絕對密實狀態(tài)下的體積（下的體積（cmcm3 3或或m m3 3）；）； :材料在材料在自然狀態(tài)下自然狀態(tài)下的體積的體積（包括開口孔、閉口孔和（包括開口孔、閉口孔和 固體）固體）（cmcm3 3或或m m3 3）；）；: 體積密度（體積密度（g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3）；）； :實際密度（實際密度（g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3）。）。V VD DV V0 0D D = =V0V100%或或D D = =100%0 00 0252021/3/26 (3) (3)材料的孔隙率材料

27、的孔隙率 指材料指材料孔隙體積孔隙體積(VP)占材料總體積（占材料總體積（V V0 0）的百分率。）的百分率。 以以P表示表示: 孔隙率孔隙率與與密實度密實度的關(guān)系的關(guān)系:P + D = 1 P：材料的孔隙率；材料的孔隙率； V ：材料在材料在絕對密實狀態(tài)絕對密實狀態(tài)下的體積（下的體積（cmcm3 3或或m m3 3）；）；V0：材料在材料在自然狀態(tài)下自然狀態(tài)下的體積的體積（包括閉口孔、開口孔及（包括閉口孔、開口孔及 固體體積）固體體積）（cmcm3 3或或m m3 3）；）； 0 0 ：體積密度（體積密度（g/cmg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3）；）； ：實際密度（實際密度（g/c

28、mg/cm3 3或或kg/mkg/m3 3）。）。 P = =1 1 100%100% V0 VV00 0262021/3/26 孔隙率的大小孔隙率的大小直接反映了材料的直接反映了材料的密實程度密實程度。建筑材料的建筑材料的強度強度、吸水性吸水性、抗?jié)B性抗?jié)B性、導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性、吸吸聲性聲性等許多性質(zhì)都與等許多性質(zhì)都與致密程度致密程度有關(guān)。有關(guān)。 一般一般孔隙率較小孔隙率較小且且連通孔較少連通孔較少的材料的材料,其其吸水性較小吸水性較小,強度較高強度較高,抗凍性抗凍性和和抗?jié)B性較好抗?jié)B性較好。 建筑工程中對需要建筑工程中對需要保溫隔熱保溫隔熱的建筑物或部的建筑物或部位位,要求所用材料的要求所用材料

29、的孔隙率較大孔隙率較大且為且為封閉孔封閉孔。272021/3/263. 材料的填充率與空隙率材料的填充率與空隙率 (1) (1)材料的填充率材料的填充率 指指粉狀粉狀或或顆粒狀顆粒狀材料在其材料在其堆積體積堆積體積內(nèi)內(nèi),被被其顆其顆粒粒填充的程度。以填充的程度。以D表示表示:D：材料的填充率；材料的填充率； V0：材料在材料在自然狀態(tài)自然狀態(tài)時時（包括內(nèi)部閉孔、開孔及固體（包括內(nèi)部閉孔、開孔及固體體積）體積）的體積（的體積（m m3 3）；）； V0 ：材料材料自然堆積狀態(tài)自然堆積狀態(tài)的體積（的體積（m m3 3），即），即 V0 = V0 + V空空； 0 0 ：體積密度（體積密度（kg/m

30、kg/m3 3）。）。0 0 ：堆積密度（堆積密度（kg/mkg/m3 3）；）；或或D D = = V V0 0 ，V V0 0 ，100%100%D D = = ，100%100%，0 0282021/3/26 (2) (2)空隙率空隙率 指散粒材料在堆積體積堆積體積中,顆粒之間的空隙體積空隙體積（V空）占堆積體積堆積體積的百分率,以P表示。因V空空 = V0 - V0 ,因此P值為: P: 材料的空隙率材料的空隙率; 0: 材料的堆積密度（材料的堆積密度（kg/mkg/m3 3）; 0 0 :體積密度（體積密度（kg/mkg/m3 3）。）。 填充率填充率與與空隙率空隙率的關(guān)系為的關(guān)系為

31、:D + P =1 在計算在計算砂、石砂、石等等致密散粒材料致密散粒材料的的填充率填充率和和空隙率空隙率時時,可用表觀密度可用表觀密度代替代替體積密度進(jìn)行計算。體積密度進(jìn)行計算?；蚧騊 P = = V V0 0 - - ，V V0 0 ，100%100%V V0 0，100%100%，0 0P P = = -，0 00 0292021/3/262.2.2 材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料與水有關(guān)的性質(zhì)1. 親水性與憎水性親水性與憎水性 （簡介） 材料在材料在空氣中空氣中與與水水接觸時接觸時,根據(jù)其根據(jù)其能否被水潤濕能否被水潤濕,可將材料分為可將材料分為親水性親水性和和憎水性憎水性兩大類。兩大類。潤濕潤濕

32、就是水就是水被材料表面所吸附被材料表面所吸附,它與材料本身性質(zhì)有關(guān)。它與材料本身性質(zhì)有關(guān)。 302021/3/26 材料被水潤濕的程度可用潤濕角表示。在材料、水、材料、水、空氣空氣三相交點處,作沿水滴表面沿水滴表面的切線,此切線與材料和水接觸面的夾角稱潤濕角潤濕角。越小,浸潤性越好。一般認(rèn)為,潤濕角潤濕角9090時材料具有親水性親水性,這種材料稱這種材料稱親水性材料親水性材料。當(dāng)當(dāng)9090180180時材料具有憎水性憎水性,這種材料稱這種材料稱憎水性材憎水性材料料。如圖。如圖2-2所示:（a a）親水性材料）親水性材料（b b）憎水性材料）憎水性材料圖圖2.3 2.3 材料的潤濕示意圖材料的潤

33、濕示意圖312021/3/26 建筑材料大多是親親水性材料水性材料,如如:混凝土、黏土磚、砌塊、木材等。只有極少數(shù)為憎水性材料憎水性材料,如如:瀝青、石蠟、橡膠、塑料等。 憎水性材料憎水性材料防潮防潮性性和防水性防水性較好,常用作常用作防水材料防水材料,也用作親水材料的表面處理表面處理,以提高其抗?jié)B性抗?jié)B性及抗腐蝕能力抗腐蝕能力。 水泥水泥322021/3/262. 吸水性吸水性 材料在水中能吸收水分的性質(zhì)稱材料在水中能吸收水分的性質(zhì)稱吸水性吸水性。 其大小用其大小用吸水率吸水率表示表示,有有質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率與與體積吸水率體積吸水率兩種表示方法。兩種表示方法。 （1）質(zhì)量吸水率）質(zhì)量吸水率

34、 指材料吸水飽和吸水飽和時時所吸水分所吸水分占材料干材料干燥質(zhì)量燥質(zhì)量的百分率。 W：材料的質(zhì)量吸水率材料的質(zhì)量吸水率(% %)；m1：材料烘干至恒重的質(zhì)量材料烘干至恒重的質(zhì)量(g g)；m2：材料吸水飽和后的質(zhì)量材料吸水飽和后的質(zhì)量(g g)。W W = 100%100% m2 m1m1332021/3/26 （2）體積吸水率）體積吸水率 指材料吸水飽和時指材料吸水飽和時,所吸水分體積所吸水分體積占占干燥材料自然體積干燥材料自然體積的百分率。的百分率。 材料的吸水性大多按材料的吸水性大多按質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率表示。表示。 加氣混凝土、軟木等加氣混凝土、軟木等輕質(zhì)多孔輕質(zhì)多孔或或疏松疏松纖維材

35、料的纖維材料的質(zhì)質(zhì)量吸水率量吸水率常常超過超過100%,因此常以因此常以體積吸水率體積吸水率表示其吸水性。表示其吸水性。 W0：材料的體積吸水率材料的體積吸水率(% %)； W ：水的密度水的密度(g/cmg/cm3 3)； V水水、V0 ：材料在吸水飽和時水的體積、干燥材料在自材料在吸水飽和時水的體積、干燥材料在自然狀態(tài)下然狀態(tài)下(包括閉口孔、開口孔及固體體積包括閉口孔、開口孔及固體體積)的體積的體積(cm3)。 =m2 m1w1V V0 0W W0 0 = = 100%V V水水V V0 0100%.342021/3/26 同一材料的同一材料的質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率(W)和和體積吸水率體積吸

36、水率(W0)的關(guān)系的關(guān)系為為: 材料的吸水性材料的吸水性,不僅取決于其不僅取決于其親水性親水性或或憎水性憎水性,也與也與其其孔隙率大小孔隙率大小及及孔隙特征孔隙特征有關(guān)。若材料具有有關(guān)。若材料具有微細(xì)的連通孔微細(xì)的連通孔隙隙,則其吸水率較大則其吸水率較大,如木材的吸水率可達(dá)甚至超過如木材的吸水率可達(dá)甚至超過100%;密密實及有封閉孔實及有封閉孔的材料是不吸水的的材料是不吸水的,如鋼材、玻璃的吸水率為如鋼材、玻璃的吸水率為0;具有具有粗大連通孔粗大連通孔的材料的材料,水分雖易滲入水分雖易滲入,但不易在孔內(nèi)留存但不易在孔內(nèi)留存,其吸水率往往較低。其吸水率往往較低。0 ：材料在干燥狀態(tài)下材料在干燥狀

37、態(tài)下的體積密度（的體積密度（g/cmg/cm3 3）。）。W W0 0 = 0 0 W W352021/3/263. 3. 吸濕性吸濕性 吸濕性吸濕性:指材料指材料在在潮濕空氣中潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。材吸收水分的性質(zhì)。材料吸濕性的大小用含水率表示料吸濕性的大小用含水率表示: W含含：材料的含水率材料的含水率(% %)； m含含：材料材料含水時含水時質(zhì)量質(zhì)量(g g)；m干干：材料材料干燥至恒重干燥至恒重時質(zhì)量時質(zhì)量(g)。 W W含含= 100%100% m含含m干干m干干362021/3/26 含水率含水率與與材料成分材料成分、構(gòu)造構(gòu)造及及環(huán)境溫度環(huán)境溫度、濕度濕度有有關(guān)。關(guān)。氣溫越低氣

38、溫越低,相對濕度越大相對濕度越大,含水率越大含水率越大。 材料材料既能既能從潮濕空氣中從潮濕空氣中吸收水分吸收水分,又能又能向干燥向干燥空氣空氣釋放水分釋放水分,從而使材料中的水分與空氣的濕度達(dá)從而使材料中的水分與空氣的濕度達(dá)到到平衡平衡,這時材料的含水率稱為這時材料的含水率稱為平衡含水率平衡含水率。當(dāng)材料。當(dāng)材料吸水達(dá)到飽和狀態(tài)時的含水率即為吸水達(dá)到飽和狀態(tài)時的含水率即為吸水率吸水率。 材料材料吸水受潮吸水受潮后后,保溫隔熱性能、強度、耐久保溫隔熱性能、強度、耐久性性等會降低等會降低,體積體積會膨脹等會膨脹等,它們多數(shù)都會對工程它們多數(shù)都會對工程產(chǎn)生產(chǎn)生不利影響不利影響。 372021/3/

39、264. 耐水性耐水性 材料長期在材料長期在飽和水飽和水作用下不破壞作用下不破壞,強度也不顯著降低強度也不顯著降低的性質(zhì)稱為的性質(zhì)稱為耐水性耐水性。耐水性耐水性用用軟化系軟化系數(shù)數(shù)表示表示: 軟化系數(shù)軟化系數(shù)K KP P應(yīng)在應(yīng)在0 01 1之間。之間。K KP P越大越大, ,耐水性越好。耐水性越好。 長期處于長期處于水水或或潮濕環(huán)境中潮濕環(huán)境中的重要建筑物或構(gòu)筑物的重要建筑物或構(gòu)筑物, ,必須選擇軟化系數(shù)必須選擇軟化系數(shù)K KP P0.850.85的的耐水材料耐水材料; ;受潮較輕受潮較輕或或次要次要結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)材料的軟化系數(shù)也應(yīng)材料的軟化系數(shù)也應(yīng)0.750.75。 通常將軟化系數(shù)通常將軟化系數(shù)

40、0.800.80的材料稱為的材料稱為耐水材料耐水材料。Kp：材料的軟化系數(shù)；fw：材料在飽水狀態(tài)下飽水狀態(tài)下的抗壓強度（MPa）；f：材料在干燥狀態(tài)下干燥狀態(tài)下的抗壓強度（MPa）。K Kp p = =f fw w f f382021/3/265. 抗?jié)B性抗?jié)B性 材料材料抵抗抵抗壓力水滲透壓力水滲透的性質(zhì)稱為的性質(zhì)稱為抗?jié)B性抗?jié)B性（或稱（或稱不透不透水性水性）。通常用）。通常用滲透系數(shù)滲透系數(shù) K K 表示。表示。（1 1）滲透系數(shù)）滲透系數(shù) 表示表示一定厚度一定厚度的材料，在的材料，在一定水壓一定水壓下，在下，在單位時間單位時間內(nèi)透過內(nèi)透過單位面積單位面積的水量。的水量。K K 滲透系數(shù)（滲

41、透系數(shù)（cm/hcm/h）；）；W W 透過材料試件的水量（透過材料試件的水量（cmcm3 3）；）；D D 試件厚度（試件厚度（cmcm）；）；t t 透水時間（透水時間（h h）；）；A A 透水面積（透水面積（cmcm2 2）；）；H H 靜水壓力水頭（靜水壓力水頭（cmcm）。）。K K = =WDWDAtHAtH392021/3/26 滲透系數(shù)反映了水在材料中的滲流速度。滲透系數(shù)反映了水在材料中的滲流速度。其值越大其值越大, ,水在材料中滲流的速度越大水在材料中滲流的速度越大, ,相同條件相同條件下滲透的水越多下滲透的水越多, ,即抗?jié)B性越差。對于瀝青、瀝即抗?jié)B性越差。對于瀝青、瀝青

42、混凝土等防水、防潮材料青混凝土等防水、防潮材料, ,常用常用 滲透系數(shù)滲透系數(shù) 表表示其抗?jié)B性。示其抗?jié)B性。 （2 2）抗?jié)B等級）抗?jié)B等級 指以指以規(guī)定試件規(guī)定試件, ,在在標(biāo)準(zhǔn)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)試驗方法下所能承受的下所能承受的最大靜水最大靜水壓力壓力, ,以以P Pn n表示表示, ,如如 P P4 4、P P6 6、P P8 8、P P1010、P P1212等等, ,分別表示材料能分別表示材料能承受承受 0.40.4、0.60.6、0.80.8、1.01.0、1.21.2 MPaMPa的水壓?？?jié)B等級越高的水壓?？?jié)B等級越高, ,其抗?jié)B性越好。其抗?jié)B性越好。 材料的材料的孔隙率小孔隙率小且為且

43、為封閉孔封閉孔, ,其其抗?jié)B性就抗?jié)B性就好好。地下建地下建筑、水工構(gòu)筑物筑、水工構(gòu)筑物、防水工程防水工程均要求材料具有均要求材料具有較高較高抗?jié)B性?？?jié)B性?；炷粱炷梁秃蜕皾{砂漿的的抗?jié)B性抗?jié)B性用用抗?jié)B等級抗?jié)B等級表示。表示。 靜水壓靜水壓力力是均質(zhì)流體作用于一個物體上的壓力。這是一種全方位的力,并均勻地施向物體表面的各個部位。 402021/3/266.6.抗凍性抗凍性 （1 1）抗凍性）抗凍性 材料在材料在吸水飽和吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，其強度不嚴(yán)重降低，質(zhì)量也不顯著減小的性而不破壞，其強度不嚴(yán)重降低，質(zhì)量也不顯著減小的性質(zhì)，稱為材料

44、的質(zhì)，稱為材料的抗凍性抗凍性，用，用抗凍等級抗凍等級或或抗凍標(biāo)號抗凍標(biāo)號表示。表示。 抗凍等級抗凍等級用用快凍法快凍法測定，測定，抗凍標(biāo)號抗凍標(biāo)號用用慢凍法慢凍法測定。測定。 例如例如，混凝土的抗凍等級是水中養(yǎng)護(hù)，混凝土的抗凍等級是水中養(yǎng)護(hù)28d28d的試件，在的試件，在（-18-182 2）和（和（5 52 2）溫度下進(jìn)行水凍和水融，相溫度下進(jìn)行水凍和水融，相對動彈性模量下降至對動彈性模量下降至60%60%或質(zhì)量損失率達(dá)或質(zhì)量損失率達(dá)5%5%時所能承受的時所能承受的快速凍融循環(huán)次數(shù)。用符號快速凍融循環(huán)次數(shù)。用符號F Fn n表示，抗凍等級分為表示，抗凍等級分為F F5050、F F10010

45、0、F F150150、F F200200、F F250250、F F300300、 F F350350、F F400400等等8 8個等級。個等級。 抗凍等級越高，材料的抗凍性越好?？箖龅燃壴礁?，材料的抗凍性越好。412021/3/26 冰凍的破壞作用是因材料孔隙中的水分結(jié)冰所致。冰凍的破壞作用是因材料孔隙中的水分結(jié)冰所致。當(dāng)材料孔隙中充滿水當(dāng)材料孔隙中充滿水, ,且水溫降至冰點或冰點以下時且水溫降至冰點或冰點以下時, ,水因水因結(jié)冰而體積膨脹（約增大結(jié)冰而體積膨脹（約增大9%9%）, ,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并作用于孔壁產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力并作用于孔壁, ,造成孔壁開裂。在凍融循環(huán)過程中造成孔壁開裂。在凍融循環(huán)

46、過程中, ,凍害由表及里逐層進(jìn)凍害由表及里逐層進(jìn)行行, ,在材料內(nèi)外形成溫差在材料內(nèi)外形成溫差, ,加速了孔壁的破裂。加速了孔壁的破裂。 材料經(jīng)受凍融循環(huán)的次數(shù)愈多材料經(jīng)受凍融循環(huán)的次數(shù)愈多, ,凍害愈嚴(yán)重。凍害愈嚴(yán)重。 抗凍性的高低與材料孔隙率、孔隙特征及材料強度抗凍性的高低與材料孔隙率、孔隙特征及材料強度有關(guān)有關(guān), ,孔隙率小且為封閉孔的材料其抗凍性較好。建筑工孔隙率小且為封閉孔的材料其抗凍性較好。建筑工程中程中, ,常通過提高材料的密實度等措施來改善其抗凍性。常通過提高材料的密實度等措施來改善其抗凍性。 氣溫低于氣溫低于-15-15 C C的地區(qū)的地區(qū), ,其主要的工程材料必須進(jìn)其主要的

47、工程材料必須進(jìn)行行抗凍性試驗抗凍性試驗。422021/3/262.2.3 材料與熱有關(guān)的性質(zhì)材料與熱有關(guān)的性質(zhì)（略）（略） 1. 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 熱量熱量由材料的一面?zhèn)鞯搅硪幻娴男再|(zhì)由材料的一面?zhèn)鞯搅硪幻娴男再|(zhì),稱為稱為導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性。 它表示材料它表示材料傳導(dǎo)熱量傳導(dǎo)熱量的能力的能力,以以導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)表示。表示。 （1 1）導(dǎo)熱系數(shù)）導(dǎo)熱系數(shù) 指指單位厚度單位厚度材料兩側(cè)溫差為材料兩側(cè)溫差為1 1 K K時時,在在單位時間內(nèi)單位時間內(nèi)通過通過單單位面積位面積的熱量。以符號的熱量。以符號表示表示,按下式計算按下式計算: 導(dǎo)熱系數(shù)越小,材料的導(dǎo)熱性越低,絕熱性能越好。 ：導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m

48、W/(mK)K)；Q：傳導(dǎo)的熱量（傳導(dǎo)的熱量（J J）；）；A：熱傳導(dǎo)面積（熱傳導(dǎo)面積（m m2 2）；）；：材料的厚度（材料的厚度（m m）；）；t：熱傳導(dǎo)時間（熱傳導(dǎo)時間（s s）；）；T2- T1 ：材料兩側(cè)溫差（材料兩側(cè)溫差（K K）。）。= =QQ At(TAt(T2 2-T-T1 1) )432021/3/26 人們常把防止內(nèi)部熱量的散失稱為保溫保溫,把防止外部熱量的進(jìn)入稱為隔熱隔熱,將保溫隔熱統(tǒng)稱為絕熱絕熱。通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于導(dǎo)熱系數(shù)小于0.175W/(m0.175W/(mK)K)的材料稱的材料稱絕熱材料絕熱材料。（2）影響導(dǎo)熱性的因素）影響導(dǎo)熱性的因素 (P17 自學(xué)掌握）自學(xué)

49、掌握） 442021/3/262. 熱容量熱容量 材料材料加熱時加熱時吸收熱量吸收熱量、冷卻時冷卻時放出熱量放出熱量的性質(zhì)的性質(zhì),稱為稱為熱容量熱容量。其大小用。其大小用比熱容比熱容表示。表示。Q Q: :材料吸收或釋放的熱量（J）;C C: :材料的比熱比熱容J/g.k;m m: :材料的質(zhì)量（g）:T T2 2-T-T1 1: :材料受熱或冷卻前后的溫差（k）。Q Q = = Cm(TCm(T2 2-T-T1 1) )C C = =Q Q m(Tm(T2 2-T-T1 1) )452021/3/26 比熱容比熱容是反映材料吸熱或放熱能力大小的物理量。是反映材料吸熱或放熱能力大小的物理量。

50、不同材料的比熱容不同不同材料的比熱容不同, ,即便同一種材料即便同一種材料, ,在不同狀在不同狀態(tài)下的比熱容也不同。例如態(tài)下的比熱容也不同。例如, ,水的比熱容為水的比熱容為 4.184.18 J/(gK)J/(gK), ,冰的比熱容為冰的比熱容為 2.092.09 J/(gK)J/(gK)。材料比熱容的。材料比熱容的大小大小, ,對保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定有很大的意義。比熱容大的材對保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定有很大的意義。比熱容大的材料料, ,能在熱流變動時能在熱流變動時, ,緩和室內(nèi)的溫度變動。幾種常見材緩和室內(nèi)的溫度變動。幾種常見材料的熱性質(zhì)見料的熱性質(zhì)見 P18P18表表2-22-2（略）（略）。462

51、021/3/263. 熱變形性熱變形性 建筑材料在溫度升高（或降低）時建筑材料在溫度升高（或降低）時,會出現(xiàn)會出現(xiàn)線膨脹線膨脹（或（或收縮收縮）和）和體積膨脹體積膨脹（或（或收縮收縮）現(xiàn)象）現(xiàn)象,這一性質(zhì)稱為這一性質(zhì)稱為熱熱變形性變形性,一般用一般用線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù)表示表示 。 線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù):表示溫度每上升（或降低）表示溫度每上升（或降低）1 K 所引所引起的線性增長（或收縮）與其在起的線性增長（或收縮）與其在0 C時長度的比值時長度的比值 。用。用下式計算下式計算: ：材料的線膨脹系數(shù)（材料的線膨脹系數(shù)（1/K1/K）；）； L：試件升降溫前的長度（試件升降溫前的長度（mmmm）

52、 L：試件的膨脹或收縮長度（試件的膨脹或收縮長度（mmmm）t： 溫度差（溫度差（K K）。）。= =L L L.tL.t472021/3/26 任何建筑材料都具有熱變形性任何建筑材料都具有熱變形性,但不同材料的熱變但不同材料的熱變形性不同。形性不同。 線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù)直接影響建筑物或構(gòu)筑物的直接影響建筑物或構(gòu)筑物的耐久性耐久性。如如混凝土公路混凝土公路,常設(shè)常設(shè)伸縮縫伸縮縫防止防止熱脹冷縮熱脹冷縮的的破壞破壞。 瀝青具有高溫流淌、低溫冷脆的特點瀝青具有高溫流淌、低溫冷脆的特點,嚴(yán)重影響防嚴(yán)重影響防水質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展水質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展,復(fù)合材料復(fù)合材料正逐步取代正逐步取代單一材料單

53、一材料,使用復(fù)合材料時使用復(fù)合材料時,要要盡量使用盡量使用線膨脹相近線膨脹相近的材料。的材料。482021/3/264. 耐燃性和耐火性耐燃性和耐火性 （簡介）（簡介） （1）耐燃性）耐燃性 材料在材料在火焰火焰和和高溫高溫作用下作用下能否燃燒能否燃燒的性質(zhì)稱為的性質(zhì)稱為耐燃性耐燃性。 耐燃性是評價建筑結(jié)構(gòu)防火和耐火等級的重要因素。耐燃性是評價建筑結(jié)構(gòu)防火和耐火等級的重要因素。 不同建筑材料的耐燃性不同不同建筑材料的耐燃性不同,據(jù)此可將建筑材料分為據(jù)此可將建筑材料分為四類四類:非燃燒材料、難燃燒材料、可燃燒材料、易燃性材非燃燒材料、難燃燒材料、可燃燒材料、易燃性材料料 四類。四類。492021

54、/3/26 非燃燒材料非燃燒材料: :指在空氣中受到火燒或高溫作用不起火、指在空氣中受到火燒或高溫作用不起火、不微燃、不碳化的材料。如磚、石材、混凝土、鋼材等。不微燃、不碳化的材料。如磚、石材、混凝土、鋼材等。 難燃燒材料難燃燒材料: :指在空氣中受到火燒或高溫作用時難起火、指在空氣中受到火燒或高溫作用時難起火、難微燃、難碳化難微燃、難碳化, ,當(dāng)火源移去后微燃立即停止的材料當(dāng)火源移去后微燃立即停止的材料, ,如瀝青如瀝青混凝土、水泥刨花板等。混凝土、水泥刨花板等。 可燃燒材料可燃燒材料: :指在空氣中受到火燒或高溫作用時立即起指在空氣中受到火燒或高溫作用時立即起火或微燃火或微燃, ,當(dāng)火源移

55、去后仍能繼續(xù)燃燒的材料當(dāng)火源移去后仍能繼續(xù)燃燒的材料, ,如木材。如木材。 易燃性材料易燃性材料: :指在空氣中受到火燒或高溫作用時立即起指在空氣中受到火燒或高溫作用時立即起火并迅速燃燒火并迅速燃燒, ,當(dāng)火源移去后仍能繼續(xù)燃燒的材料當(dāng)火源移去后仍能繼續(xù)燃燒的材料, ,如纖維織如纖維織物、部分未經(jīng)阻燃處理的塑料。物、部分未經(jīng)阻燃處理的塑料。 材料的耐燃性材料的耐燃性由大到小由大到小依次為依次為: :非非燃燒材料燃燒材料難難燃燒材燃燒材料料可可燃燒材料燃燒材料易易燃燒材料燃燒材料。在結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造方案設(shè)計。在結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造方案設(shè)計時時, ,應(yīng)合理選材。應(yīng)合理選材。502021/3/26 （2）耐

56、火性）耐火性 材料在材料在火焰火焰和和高溫高溫作用下作用下,不被破壞不被破壞、性能不明性能不明顯下降顯下降的能力稱為的能力稱為耐火性耐火性,用用耐火極限耐火極限（小時）（小時）表示。表示。它是劃分它是劃分建筑耐火等級建筑耐火等級和進(jìn)行和進(jìn)行建筑防火構(gòu)造設(shè)計建筑防火構(gòu)造設(shè)計的科的科學(xué)依據(jù)。學(xué)依據(jù)。 耐燃性和耐火性是兩個不同的概念耐燃性和耐火性是兩個不同的概念,耐燃材料耐燃材料不一定耐火不一定耐火,但但耐火材料一般都耐燃耐火材料一般都耐燃。例如。例如鋼材鋼材的的耐耐燃性較好燃性較好,但但耐火性較差耐火性較差,其耐火極限只有其耐火極限只有0.250.25 h h。512021/3/262.2.4 材

57、料與材料與聲聲有關(guān)的性質(zhì)有關(guān)的性質(zhì) 材料與聲有關(guān)的性質(zhì)即材料的材料與聲有關(guān)的性質(zhì)即材料的聲學(xué)性質(zhì)聲學(xué)性質(zhì), ,主要包括主要包括吸吸聲性聲性和和隔聲性隔聲性兩個方面。兩個方面。1. 1. 材料的吸聲性材料的吸聲性 當(dāng)聲波入射到材料表面時當(dāng)聲波入射到材料表面時, ,一部分聲能被反射一部分聲能被反射, ,一部一部分穿透材料分穿透材料, ,還有一部分則被吸收。還有一部分則被吸收。 聲能透入材料內(nèi)部被吸收的性質(zhì)稱為材料的聲能透入材料內(nèi)部被吸收的性質(zhì)稱為材料的吸聲性吸聲性。用用吸聲系數(shù)吸聲系數(shù)來評定。來評定。522021/3/26 吸聲系數(shù)吸聲系數(shù)是指被材料吸收的聲能（是指被材料吸收的聲能（包括穿透材料的

58、包括穿透材料的聲能在內(nèi)聲能在內(nèi) ）與總?cè)肷渎暷艿谋戎担┡c總?cè)肷渎暷艿谋戎? ,用用 表示。即表示。即: : 材料的吸聲系數(shù)在材料的吸聲系數(shù)在0 01 1之間之間, ,越大越大, ,材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能越好。對于全反射面對于全反射面, ,=0=0; ;對于全吸收面對于全吸收面, ,=1=1。當(dāng)門窗打開時。當(dāng)門窗打開時, ,相相當(dāng)于當(dāng)于=1=1。 材料的吸聲特性與其本身性質(zhì)、厚度、表面條件以及聲材料的吸聲特性與其本身性質(zhì)、厚度、表面條件以及聲波射入角和頻率有關(guān)。同一種材料波射入角和頻率有關(guān)。同一種材料, ,對不同頻率聲波的吸收能對不同頻率聲波的吸收能力是不同的。因此力是不同的。因此,

59、 ,規(guī)定取規(guī)定取125125 HzHz、250250 HzHz、500500 HzHz、1 1 000000 HzHz、20002000 HzHz、4 4 000000 HzHz等等6 6個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料總體的吸個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料總體的吸聲性能。吸聲材料的平均吸聲系數(shù)應(yīng)聲性能。吸聲材料的平均吸聲系數(shù)應(yīng)0.20.2。= = E E / / E E0 0 材料的吸聲系數(shù)材料的吸聲系數(shù)E E 被材料吸收被材料吸收( (包括穿透包括穿透) )的聲能；的聲能；E E0 0 總?cè)肷渎暷堋？側(cè)肷渎暷堋?32021/3/26 一般輕質(zhì)多孔材料的吸聲效果較好一般輕質(zhì)多孔材料的吸聲效果較好; ;

60、同種材料同種材料, ,孔孔隙率越大隙率越大, ,其吸聲效果越好其吸聲效果越好; ;細(xì)小、開放的連通孔越多細(xì)小、開放的連通孔越多, ,吸聲性能越好。吸聲性能越好。 常用的吸聲材料常用的吸聲材料: :有石膏板、水泥蛭石板、木絲板、有石膏板、水泥蛭石板、木絲板、吸聲蜂窩板、毛氈等。吸聲蜂窩板、毛氈等。吸聲材料吸聲材料542021/3/26 2. 2. 材料的隔聲性材料的隔聲性 隔聲按聲音傳播途徑分為隔聲按聲音傳播途徑分為隔絕空氣聲隔絕空氣聲和和隔絕固體聲隔絕固體聲兩種。兩種。 (1) (1) 隔絕空氣聲隔絕空氣聲 空氣聲空氣聲是指通過空氣傳播的聲音。材料隔聲效果的好壞是指通過空氣傳播的聲音。材料隔聲