12材料的基本物理性質(zhì)-課件

1.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)

密度、表觀密度、堆積密度孔隙率、空隙率與密實(shí)度、填充率1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)親水性與憎水性、吸水性與吸濕性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性1.2材料的物理性質(zhì)1.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)1.2材料的物理性質(zhì)1一、密度1、定義：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。

式中ρ——材料的密度，g/cm3；

m——材料的質(zhì)量（干燥至恒重），g；

V——材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3。

2、計(jì)算公式：1.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)一、密度

式中ρ——材料的密度，g/cm3；

2絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積：不包括材料內(nèi)部孔隙的固體物質(zhì)的實(shí)體積。

對(duì)近于絕對(duì)密實(shí)的材料：如金屬、玻璃等，量測(cè)幾何體積－稱重－代入公式中計(jì)算。對(duì)有孔隙的材料：如磚、混凝土磨成細(xì)粉（通過0.2mm或900孔/cm2方孔篩），用李氏密度瓶測(cè)量V（排水法）。

(實(shí)驗(yàn))3、密度的測(cè)定絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積：不包括材料內(nèi)部孔隙的固體物質(zhì)的實(shí)體積。3

二、表觀密度1、定義：材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。式中ρ0——材料的表觀密度，kg/m3或g/cm3；

m——材料的質(zhì)量（干燥至恒重），kg或g；

V0——材料在自然狀態(tài)下的體積或表觀體積；

2、計(jì)算公式：二、表觀密度式中ρ0——材料的表觀密度，kg/m34自然狀態(tài)下的體積：包括材料實(shí)體積和內(nèi)部孔隙（閉口和開口）的外觀幾何形狀的體積。測(cè)定方法：材料在包含孔隙條件下的體積可采用排液置換法或水中稱重法測(cè)量。3、表觀密度的測(cè)定(實(shí)驗(yàn))自然狀態(tài)下的體積：包括材料實(shí)體積和內(nèi)部孔隙（閉口和開口）的外5

對(duì)形狀規(guī)則的材料：烘干－量測(cè)幾何體積－稱重－代入公式計(jì)算對(duì)形狀不規(guī)則的材料：表觀密度的測(cè)量表觀密度的測(cè)量6

三、堆積密度(實(shí)驗(yàn))1、定義：粉狀或粒狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。干堆積密度、濕堆積密度式中ρ’0——堆積密度，kg/m3；

m——材料的質(zhì)量，kg；

V’0——材料的堆積體積

，m3。

V’0＝V+Vbk+Vkk＋V空2、計(jì)算公式：

三、堆積密度(實(shí)驗(yàn))式中ρ’0——堆積密度，kg/7工程意義：建筑工程中在計(jì)算材料用量、構(gòu)件自重、配料、材料堆場(chǎng)體積或面積以及計(jì)算運(yùn)輸材料的車輛等時(shí)，均需要用到材料的上述狀態(tài)參數(shù)。具體來說，可用來計(jì)算材料的孔隙率、進(jìn)行混凝土的配合比計(jì)算，表觀密度建立了材料自然體積與質(zhì)量之間的關(guān)系，可用來計(jì)算材料的用量、構(gòu)件自重、確定材料堆放空間等。密度、表觀密度、堆積密度的大小關(guān)系：三個(gè)密度之間的大小關(guān)系及工程意義工程意義：建筑工程中在計(jì)算材料用量、構(gòu)件自重、配料、材料堆場(chǎng)8四、密實(shí)度與孔隙率1、密實(shí)度1）定義：材料自然狀態(tài)體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度。2）計(jì)算公式：2、孔隙率1）定義：材料的孔隙體積占表觀體積的百分比2）計(jì)算公式：或D+P=1二者關(guān)系：？四、密實(shí)度與孔隙率2、孔隙率或D+P=1二者關(guān)系：？93、開口孔隙率(Pk)和閉口孔隙率(Pb)1）開口孔隙率(Pk)：材料在常溫、20mmHg真空條件下能被水進(jìn)入的孔隙體積與材料自然狀態(tài)體積之比的百分?jǐn)?shù)。m1-材料真空條件下，達(dá)到吸水飽和面干時(shí)的質(zhì)量；m-材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量。2）閉口孔隙率(Pb)：3、開口孔隙率(Pk)和閉口孔隙率(Pb)m1-材料真空條件10材料內(nèi)部孔隙構(gòu)造分：連通的與封閉的兩種。連通孔隙不僅彼此貫通且與外界相通，而封閉空隙則不僅彼此不連通而且與外界隔絕。孔隙按尺寸分：極微細(xì)孔隙、細(xì)小孔隙、較粗大孔隙孔隙率的大小、分布及特征直接反映材料的致密程度，對(duì)材料的物理、力學(xué)性質(zhì)均有影響。材料內(nèi)部孔隙構(gòu)造分：連通的與封閉的兩種。連通孔隙不僅彼此貫通111）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。2、空隙率1）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比例。2）計(jì)算公式：或

五、填充率與空隙率2）計(jì)算公式：1、填充率1）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。2、空隙率或12二者關(guān)系：D’+P’=1?？障堵实拇笮》从沉松⒘２牧系念w粒相互填充的致密程度?？障堵士勺鳛榭刂苹炷凉橇霞?jí)配與計(jì)算含砂率的依據(jù)?；炷潦┕ぶ胁捎每障堵瘦^小的砂、石骨料可以節(jié)約水泥，提高混凝土的密實(shí)度使混凝土的強(qiáng)度和耐久性得到提高。常用材料的密度、表觀密度、堆積密度及空隙率如P11表1.1所示二者關(guān)系：D’+P’=1。13材料名稱密度（g/cm3）表觀密度kg/m3堆積密度kg/m3鋼7.857850

花崗巖2.802500～2900

碎石（石灰石）

2.651400～1700砂

2.631450～1700粘土

2.601600～1800水泥3.10

1100～1300燒結(jié)普通磚2.701600～1900

燒結(jié)空心磚（多孔磚）2.70800～1480

紅松木1.55400～800

泡沫塑料

20～50

玻璃2.55

普通混凝土

2100～2600

表1-1常用建筑材料的密度、表觀密度和堆積密度材料名稱密度（g/cm3）表觀密度kg/m3堆積密度kg/m14

親水性與憎水性

吸水性與吸濕性

耐水性

抗凍性抗?jié)B性1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)親水性與憎水性1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)15潤(rùn)濕角（a）親水性材料：0<θ≤90o（b）憎水性材料：θ>90o1、定義：當(dāng)材料與水接觸時(shí)被水濕潤(rùn)的性質(zhì)。一、親水性與憎水性潤(rùn)濕角（a）親水性材料：0<θ≤90o1、定義：當(dāng)材料與16演示實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：17

實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)θ≤90°時(shí)，材料表面吸附水，材料能被水潤(rùn)濕而表現(xiàn)出親水性，這種材料稱親水性材料。當(dāng)θ＞90°時(shí)，材料表面不吸附水，稱憎水性材料。當(dāng)θ=0°時(shí)，表明材料完全被水潤(rùn)濕，稱為鋪展。實(shí)驗(yàn)證明:1812材料的基本物理性質(zhì)-課件1912材料的基本物理性質(zhì)-課件201、吸水性：1）定義：材料在水中能吸收水分的性質(zhì)。2）度量指標(biāo)：吸水率3）吸水率：材料在沒有壓力的水中吸水達(dá)到飽和面干狀態(tài)時(shí)的含水率—質(zhì)量吸水率、體積吸水率式中：β---材料質(zhì)量吸水率，%；m---材料干燥狀態(tài)下質(zhì)量，g;

m1---材料吸水飽和面干狀態(tài)下質(zhì)量。質(zhì)量吸水率：材料吸入水的質(zhì)量占材料干燥狀態(tài)下質(zhì)量的百分率二、吸水性與吸濕性1、吸水性：式中：β---材料質(zhì)量吸水率，%；質(zhì)量吸水率：21

封閉孔隙較多的材料，吸水率不大時(shí)通常用質(zhì)量吸水率公式進(jìn)行計(jì)算；對(duì)一些輕質(zhì)多孔材料，如加氣混凝土、木材等，由于質(zhì)量吸水率往往超過100%,故用體積吸水率計(jì)算。體積吸水率：材料吸入水的體積占材料自然狀態(tài)體積的百分率封閉孔隙較多的材料，吸水率不大時(shí)通常用質(zhì)量吸水率公式224）材料的飽水率定義：材料在常溫、20mmHg真空條件下，在水中吸至飽和面干時(shí)的含水率。度量指標(biāo)：質(zhì)量飽水率、體積飽水率飽水系數(shù)：體積吸水率與體積飽水率的比。體積吸水率與體積飽水率與孔隙率的關(guān)系？4）材料的飽水率體積吸水率與體積飽水率與孔隙率的關(guān)系？235）材料的吸水性與孔隙的關(guān)系材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。對(duì)于細(xì)微連通孔隙，孔隙率愈大，則吸水率愈大。閉口孔隙水分不能進(jìn)去，而開口大孔雖然水分易進(jìn)入，但不能存留，只能潤(rùn)濕孔壁，所以吸水率仍然較低。各種材料的吸水率很不相同，差異很大，如花崗巖的吸水率只有0.5％～0.7％，混凝土的吸水率為2％～3％，粘土磚的吸水率達(dá)8％～20％，而木材的吸水率可超過100％5）材料的吸水性與孔隙的關(guān)系242、吸濕性1）定義：材料在一定溫度和濕度下吸附水分的能力2）度量指標(biāo)：含水率3）含水率：材料所含水的質(zhì)量與干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比。式中：ω--材料含水率，%;

m1--材料含水時(shí)的質(zhì)量，g；

m---材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量,g。2、吸濕性式中：ω--材料含水率，%;25材料吸濕性作用一般是可逆的，材料的吸濕性隨空氣的濕度和環(huán)境溫度的變化而改變，當(dāng)空氣濕度較大且溫度較低時(shí)，材料的含水率就大，反之則小。材料中所含水分與空氣的濕度相平衡時(shí)的含水率，稱為平衡含水率材料吸濕性作用一般是可逆的，材料的吸濕性隨空氣的濕度和環(huán)境溫261、定義：材料抵抗水破壞作用的性質(zhì)。2、度量指標(biāo)：軟化系數(shù)，即式中：K軟---材料的軟化系數(shù)；

f飽---材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度,MPa

f干

---材料在干燥狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度，MPa。三、耐水性K軟值越小，材料的耐水性？1、定義：材料抵抗水破壞作用的性質(zhì)。式中：K軟---材料的27

材料的軟化系數(shù)的范圍在0～1之間。通常軟化系數(shù)大于等于0.85的材料稱為耐水材料用于水中、潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)材料，必須選用軟化系數(shù)不低于0.85的材料；用于受潮濕較輕或次要結(jié)構(gòu)的材料，則不宜小于0.70～0.85。材料的軟化系數(shù)的范圍在0～1之間。281、定義：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。2.工程意義：當(dāng)材料兩側(cè)存在不同水壓時(shí)，一切破壞因素(如腐蝕性介質(zhì))都可通過水或氣體進(jìn)入材料內(nèi)部，然后把所分解的產(chǎn)物帶出材料，使材料逐漸破壞，如地下建筑、基礎(chǔ)、壓力管道、水工建筑等經(jīng)常受到壓力水或水頭差的作用，故要求所用材料具有一定的抗?jié)B性，對(duì)于各種防水材料，則要求具有更高的抗?jié)B性。四、抗?jié)B性1、定義：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。四、抗?jié)B性293、材料的抗?jié)B性指標(biāo)：滲透系數(shù)。4、滲透系數(shù)的測(cè)定：在一定時(shí)間t內(nèi)，透過材料試件的水量Q，與試件的滲水面積A及水頭差成正比，與滲透距離(試件的厚度)d成反比。3、材料的抗?jié)B性指標(biāo)：滲透系數(shù)。30演示實(shí)驗(yàn):演示實(shí)驗(yàn):31

式中K——材料的滲透系數(shù),cm／h；

Q——滲透水量,cm3；

d——材料的厚度,cm；

A——滲水面積,cm2；

t——滲水時(shí)間,h；

H——靜水壓力水頭,cm。K值愈大，表示材料滲透的水愈多，即抗?jié)B性愈差?？?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標(biāo)。式中K——材料的滲透系數(shù),cm／h；

Q——325、工程度量指標(biāo)：抗?jié)B等級(jí)抗?jié)B等級(jí)：試件在透水前所能承受的最大水壓力。表示方式：以符號(hào)“P”和材料透水前的最大水壓力的0.1MPa表示，如P4、P6、P8等分別表示材料能承受0.4、0.6、0.8MPa的水壓而不滲水。用公式表示：

S=10H-1式中：S---抗?jié)B等級(jí)；

H---試件開始滲水時(shí)的壓力，MPa.5、工程度量指標(biāo)：抗?jié)B等級(jí)336、材料的抗?jié)B性與其孔隙率和孔隙特征的關(guān)系：細(xì)微連通的孔隙，水容易滲入，故這種孔隙愈多，材料的抗?jié)B性愈差。閉口孔隙，水不能滲入，因此閉口孔隙率大的材料，其抗?jié)B性仍然良好。開口大孔，水最易滲入，故其抗?jié)B性最差。材料的抗?jié)B性還與材料的增水性和親水性有關(guān)，憎水性材料的抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料。材料的耐久性與材料抗?jié)B性的有著密切的關(guān)系。6、材料的抗?jié)B性與其孔隙率和孔隙特征的關(guān)系：341、定義：材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)，保持其原有性質(zhì)或不明顯降低原有性質(zhì)的能力。2、工程度量指標(biāo)：抗凍標(biāo)號(hào)3、試驗(yàn)測(cè)試指標(biāo)：質(zhì)量損失率(不超過5%)，強(qiáng)度損失率(不超過25％)。用符號(hào)“Dn”表示，其中n即為最大凍融循環(huán)次數(shù)，如D25、D50等。五、抗凍性1、定義：材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)，保持其原有354、材料抗凍標(biāo)號(hào)的選擇：根據(jù)結(jié)構(gòu)物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的。燒結(jié)普通磚、陶瓷面磚、輕混凝土等墻體材料，一般要求其抗凍標(biāo)號(hào)為D15或D25；用于橋梁和道路的混凝土應(yīng)為D50、D100或D200。水工混凝土要求高達(dá)D500。4、材料抗凍標(biāo)號(hào)的選擇：根據(jù)結(jié)構(gòu)物的種類、使用條件、氣候條件365、材料受凍融破壞主要原因：孔隙中的水結(jié)冰所致。水結(jié)冰時(shí)體積增大約9％，若材料孔隙中充滿水，則結(jié)冰膨脹對(duì)孔壁產(chǎn)生很大應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，孔壁將產(chǎn)生局部開裂。隨著凍融次數(shù)的增多，材料破壞加重材料的抗凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。1）如果孔隙不充滿水，即遠(yuǎn)末達(dá)飽和，具有足夠的自由空間，則即使受凍也不致產(chǎn)生很大凍脹應(yīng)力。5、材料受凍融破壞主要原因：孔隙中的水結(jié)冰所致。372）極細(xì)的孔隙，雖可充滿水，但因孔壁對(duì)水的吸附力極大，吸附在孔壁上的水其冰點(diǎn)很低，它在—般負(fù)溫下不會(huì)結(jié)冰。3）粗大孔隙一般水分不會(huì)充滿其中，對(duì)冰脹破壞可起緩沖作用。4）閉口孔隙水分不能滲入；而毛細(xì)管孔隙既易充滿水分，又能結(jié)冰,故其對(duì)材料的冰凍破壞作用影響最大。另外，從外界條件來看，材料受凍融破壞的程度，與凍融溫度、結(jié)冰速度、凍融頻繁程度等因素有關(guān)。環(huán)境溫度愈低、降溫愈快、凍融愈頻繁、則材料受凍破壞愈嚴(yán)重。2）極細(xì)的孔隙，雖可充滿水，但因孔壁對(duì)水的吸附力極大，吸附在3812材料的基本物理性質(zhì)-課件3912材料的基本物理性質(zhì)-課件40凍融破壞的大壩壩面使用20年的高速公路橋梁凍融破壞的大壩壩面使用20年的高速公路橋梁4112材料的基本物理性質(zhì)-課件4212材料的基本物理性質(zhì)-課件431.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)

密度、表觀密度、堆積密度孔隙率、空隙率與密實(shí)度、填充率1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)親水性與憎水性、吸水性與吸濕性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性1.2材料的物理性質(zhì)1.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)1.2材料的物理性質(zhì)44一、密度1、定義：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。

式中ρ——材料的密度，g/cm3；

m——材料的質(zhì)量（干燥至恒重），g；

V——材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3。

2、計(jì)算公式：1.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)一、密度

式中ρ——材料的密度，g/cm3；

45絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積：不包括材料內(nèi)部孔隙的固體物質(zhì)的實(shí)體積。

對(duì)近于絕對(duì)密實(shí)的材料：如金屬、玻璃等，量測(cè)幾何體積－稱重－代入公式中計(jì)算。對(duì)有孔隙的材料：如磚、混凝土磨成細(xì)粉（通過0.2mm或900孔/cm2方孔篩），用李氏密度瓶測(cè)量V（排水法）。

(實(shí)驗(yàn))3、密度的測(cè)定絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積：不包括材料內(nèi)部孔隙的固體物質(zhì)的實(shí)體積。46

二、表觀密度1、定義：材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。式中ρ0——材料的表觀密度，kg/m3或g/cm3；

m——材料的質(zhì)量（干燥至恒重），kg或g；

V0——材料在自然狀態(tài)下的體積或表觀體積；

2、計(jì)算公式：二、表觀密度式中ρ0——材料的表觀密度，kg/m347自然狀態(tài)下的體積：包括材料實(shí)體積和內(nèi)部孔隙（閉口和開口）的外觀幾何形狀的體積。測(cè)定方法：材料在包含孔隙條件下的體積可采用排液置換法或水中稱重法測(cè)量。3、表觀密度的測(cè)定(實(shí)驗(yàn))自然狀態(tài)下的體積：包括材料實(shí)體積和內(nèi)部孔隙（閉口和開口）的外48

對(duì)形狀規(guī)則的材料：烘干－量測(cè)幾何體積－稱重－代入公式計(jì)算對(duì)形狀不規(guī)則的材料：表觀密度的測(cè)量表觀密度的測(cè)量49

三、堆積密度(實(shí)驗(yàn))1、定義：粉狀或粒狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。干堆積密度、濕堆積密度式中ρ’0——堆積密度，kg/m3；

m——材料的質(zhì)量，kg；

V’0——材料的堆積體積

，m3。

V’0＝V+Vbk+Vkk＋V空2、計(jì)算公式：

三、堆積密度(實(shí)驗(yàn))式中ρ’0——堆積密度，kg/50工程意義：建筑工程中在計(jì)算材料用量、構(gòu)件自重、配料、材料堆場(chǎng)體積或面積以及計(jì)算運(yùn)輸材料的車輛等時(shí)，均需要用到材料的上述狀態(tài)參數(shù)。具體來說，可用來計(jì)算材料的孔隙率、進(jìn)行混凝土的配合比計(jì)算，表觀密度建立了材料自然體積與質(zhì)量之間的關(guān)系，可用來計(jì)算材料的用量、構(gòu)件自重、確定材料堆放空間等。密度、表觀密度、堆積密度的大小關(guān)系：三個(gè)密度之間的大小關(guān)系及工程意義工程意義：建筑工程中在計(jì)算材料用量、構(gòu)件自重、配料、材料堆場(chǎng)51四、密實(shí)度與孔隙率1、密實(shí)度1）定義：材料自然狀態(tài)體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度。2）計(jì)算公式：2、孔隙率1）定義：材料的孔隙體積占表觀體積的百分比2）計(jì)算公式：或D+P=1二者關(guān)系：？四、密實(shí)度與孔隙率2、孔隙率或D+P=1二者關(guān)系：？523、開口孔隙率(Pk)和閉口孔隙率(Pb)1）開口孔隙率(Pk)：材料在常溫、20mmHg真空條件下能被水進(jìn)入的孔隙體積與材料自然狀態(tài)體積之比的百分?jǐn)?shù)。m1-材料真空條件下，達(dá)到吸水飽和面干時(shí)的質(zhì)量；m-材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量。2）閉口孔隙率(Pb)：3、開口孔隙率(Pk)和閉口孔隙率(Pb)m1-材料真空條件53材料內(nèi)部孔隙構(gòu)造分：連通的與封閉的兩種。連通孔隙不僅彼此貫通且與外界相通，而封閉空隙則不僅彼此不連通而且與外界隔絕。孔隙按尺寸分：極微細(xì)孔隙、細(xì)小孔隙、較粗大孔隙孔隙率的大小、分布及特征直接反映材料的致密程度，對(duì)材料的物理、力學(xué)性質(zhì)均有影響。材料內(nèi)部孔隙構(gòu)造分：連通的與封閉的兩種。連通孔隙不僅彼此貫通541）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。2、空隙率1）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比例。2）計(jì)算公式：或

五、填充率與空隙率2）計(jì)算公式：1、填充率1）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。2、空隙率或55二者關(guān)系：D’+P’=1?？障堵实拇笮》从沉松⒘２牧系念w粒相互填充的致密程度?？障堵士勺鳛榭刂苹炷凉橇霞?jí)配與計(jì)算含砂率的依據(jù)。混凝土施工中采用空隙率較小的砂、石骨料可以節(jié)約水泥，提高混凝土的密實(shí)度使混凝土的強(qiáng)度和耐久性得到提高。常用材料的密度、表觀密度、堆積密度及空隙率如P11表1.1所示二者關(guān)系：D’+P’=1。56材料名稱密度（g/cm3）表觀密度kg/m3堆積密度kg/m3鋼7.857850

花崗巖2.802500～2900

碎石（石灰石）

2.651400～1700砂

2.631450～1700粘土

2.601600～1800水泥3.10

1100～1300燒結(jié)普通磚2.701600～1900

燒結(jié)空心磚（多孔磚）2.70800～1480

紅松木1.55400～800

泡沫塑料

20～50

玻璃2.55

普通混凝土

2100～2600

表1-1常用建筑材料的密度、表觀密度和堆積密度材料名稱密度（g/cm3）表觀密度kg/m3堆積密度kg/m57

親水性與憎水性

吸水性與吸濕性

耐水性

抗凍性抗?jié)B性1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)親水性與憎水性1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)58潤(rùn)濕角（a）親水性材料：0<θ≤90o（b）憎水性材料：θ>90o1、定義：當(dāng)材料與水接觸時(shí)被水濕潤(rùn)的性質(zhì)。一、親水性與憎水性潤(rùn)濕角（a）親水性材料：0<θ≤90o1、定義：當(dāng)材料與59演示實(shí)驗(yàn)：演示實(shí)驗(yàn)：60

實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)θ≤90°時(shí)，材料表面吸附水，材料能被水潤(rùn)濕而表現(xiàn)出親水性，這種材料稱親水性材料。當(dāng)θ＞90°時(shí)，材料表面不吸附水，稱憎水性材料。當(dāng)θ=0°時(shí)，表明材料完全被水潤(rùn)濕，稱為鋪展。實(shí)驗(yàn)證明:6112材料的基本物理性質(zhì)-課件6212材料的基本物理性質(zhì)-課件631、吸水性：1）定義：材料在水中能吸收水分的性質(zhì)。2）度量指標(biāo)：吸水率3）吸水率：材料在沒有壓力的水中吸水達(dá)到飽和面干狀態(tài)時(shí)的含水率—質(zhì)量吸水率、體積吸水率式中：β---材料質(zhì)量吸水率，%；m---材料干燥狀態(tài)下質(zhì)量，g;

m1---材料吸水飽和面干狀態(tài)下質(zhì)量。質(zhì)量吸水率：材料吸入水的質(zhì)量占材料干燥狀態(tài)下質(zhì)量的百分率二、吸水性與吸濕性1、吸水性：式中：β---材料質(zhì)量吸水率，%；質(zhì)量吸水率：64

封閉孔隙較多的材料，吸水率不大時(shí)通常用質(zhì)量吸水率公式進(jìn)行計(jì)算；對(duì)一些輕質(zhì)多孔材料，如加氣混凝土、木材等，由于質(zhì)量吸水率往往超過100%,故用體積吸水率計(jì)算。體積吸水率：材料吸入水的體積占材料自然狀態(tài)體積的百分率封閉孔隙較多的材料，吸水率不大時(shí)通常用質(zhì)量吸水率公式654）材料的飽水率定義：材料在常溫、20mmHg真空條件下，在水中吸至飽和面干時(shí)的含水率。度量指標(biāo)：質(zhì)量飽水率、體積飽水率飽水系數(shù)：體積吸水率與體積飽水率的比。體積吸水率與體積飽水率與孔隙率的關(guān)系？4）材料的飽水率體積吸水率與體積飽水率與孔隙率的關(guān)系？665）材料的吸水性與孔隙的關(guān)系材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。對(duì)于細(xì)微連通孔隙，孔隙率愈大，則吸水率愈大。閉口孔隙水分不能進(jìn)去，而開口大孔雖然水分易進(jìn)入，但不能存留，只能潤(rùn)濕孔壁，所以吸水率仍然較低。各種材料的吸水率很不相同，差異很大，如花崗巖的吸水率只有0.5％～0.7％，混凝土的吸水率為2％～3％，粘土磚的吸水率達(dá)8％～20％，而木材的吸水率可超過100％5）材料的吸水性與孔隙的關(guān)系672、吸濕性1）定義：材料在一定溫度和濕度下吸附水分的能力2）度量指標(biāo)：含水率3）含水率：材料所含水的質(zhì)量與干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比。式中：ω--材料含水率，%;

m1--材料含水時(shí)的質(zhì)量，g；

m---材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量,g。2、吸濕性式中：ω--材料含水率，%;68材料吸濕性作用一般是可逆的，材料的吸濕性隨空氣的濕度和環(huán)境溫度的變化而改變，當(dāng)空氣濕度較大且溫度較低時(shí)，材料的含水率就大，反之則小。材料中所含水分與空氣的濕度相平衡時(shí)的含水率，稱為平衡含水率材料吸濕性作用一般是可逆的，材料的吸濕性隨空氣的濕度和環(huán)境溫691、定義：材料抵抗水破壞作用的性質(zhì)。2、度量指標(biāo)：軟化系數(shù)，即式中：K軟---材料的軟化系數(shù)；

f飽---材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度,MPa

f干

---材料在干燥狀態(tài)的抗壓強(qiáng)度，MPa。三、耐水性K軟值越小，材料的耐水性？1、定義：材料抵抗水破壞作用的性質(zhì)。式中：K軟---材料的70

材料的軟化系數(shù)的范圍在0～1之間。通常軟化系數(shù)大于等于0.85的材料稱為耐水材料用于水中、潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)材料，必須選用軟化系數(shù)不低于0.85的材料；用于受潮濕較輕或次要結(jié)構(gòu)的材料，則不宜小于0.70～0.85。材料的軟化系數(shù)的范圍在0～1之間。711、定義：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。2.工程意義：當(dāng)材料兩側(cè)存在不同水壓時(shí)，一切破壞因素(如腐蝕性介質(zhì))都可通過水或氣體進(jìn)入材料內(nèi)部，然后把所分解的產(chǎn)物帶出材料，使材料逐漸破壞，如地下建筑、基礎(chǔ)、壓力管道、水工建筑等經(jīng)常受到壓力水或水頭差的作用，故要求所用材料具有一定的抗?jié)B性，對(duì)于各種防水材料，則要求具有更高的抗?jié)B性。四、抗?jié)B性1、定義：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。四、抗?jié)B性723、材料的抗?jié)B性指標(biāo)：滲透系數(shù)。4、滲透系數(shù)的測(cè)定：在一定時(shí)間t內(nèi)，透過材料試件的水量Q，與試件的滲水面積A及水頭差成正比，與滲透距離(試件的厚度)d成反比。3、材料的抗?jié)B性指標(biāo)：滲透系數(shù)。73演示實(shí)驗(yàn):演示實(shí)驗(yàn):74

式中K——材料的滲透系數(shù),cm／h；

Q——滲透水量,cm3；

d——材料的厚度,cm；

A——滲水面積,cm2；

t——滲水時(shí)間,h；

H——靜水壓力水頭,cm。K值愈大，表示材料滲透的水愈多，即抗?jié)B性愈差。抗?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標(biāo)。式中K——材料的滲透系數(shù),cm／h；

Q——755、工程度量指標(biāo)：抗?jié)B等級(jí)抗?jié)B等級(jí)：試件在透水前所能承受的最大水壓力。表示方式：以符號(hào)“P”和材料透水前的最大水壓力的0.1MPa表示，如P4、P6、P8等分別表示材料能承受0.4、0.6、0.8MPa的水壓而不滲水。用公式表示：