建筑材料2 項(xiàng)目一材料基本性質(zhì)與檢測(cè)

建筑材料2項(xiàng)目一材料基本性質(zhì)與檢測(cè)項(xiàng)目一：材料基本性質(zhì)與檢測(cè)（6計(jì)劃學(xué)時(shí)）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握材料的基本物理性質(zhì)和基本力學(xué)性質(zhì)的概念及計(jì)算。2.了解材料的性質(zhì)對(duì)其性能的影響。3.學(xué)會(huì)材料基本性質(zhì)的檢測(cè)21.建筑材料的基本物理性質(zhì)

材料的體積：（材料占有的空間尺寸）構(gòu)成不同材料具有不同的物理狀態(tài)，因而表現(xiàn)出不同的體積。含孔材料體積組成石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系散粒材料堆積體積石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系幾個(gè)體積單位比較：密實(shí)體積：一般以Ｖ表示，材料磨細(xì)成粉，排液體法測(cè)表觀體積：一般以表示，不磨，直接排液法測(cè)定自然體積：一般以V0表示，規(guī)則，幾何體積；不規(guī)則，表面涂臘，排液法堆積體積：一般以表示，外觀總體積。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系（1）與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系①實(shí)際密度（密實(shí)密度、密度）指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算：式中：ρ——實(shí)際密度，g/cm3或kg/m3；m——材料的質(zhì)量，g或kg；V——材料的絕對(duì)密實(shí)體積，cm3或m3。②視密度材料除開(kāi)口孔隙意外單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算：式中：——視密度，g/cm3或kg/m3；

——材料除開(kāi)口孔隙外的體積；cm3或m3

m——材料的質(zhì)量，g或kg；

石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

除開(kāi)口孔隙外的體積：是指包括內(nèi)部封閉孔隙和實(shí)體體積的體積。工程中砂石材料，直接用排水法測(cè)定此體積石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系③表觀密度

表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算：

式中：ρ0—材料的體積密度,g/cm3或kg/m3；

m—材料的質(zhì)量，g或kg；

V0—材料的自然體積，cm3或m3。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系④堆積密度堆積密度是指粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算：

式中：—材料的堆積密度,g/cm3或kg/m3；

m

—材料的質(zhì)量，g或kg；

—材料的堆積體積，cm3或m3。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系砂堆積密度的測(cè)定:將容量筒內(nèi)材料刮平，容量筒的容積即為材料堆積體積石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系幾種密度的比較:比較項(xiàng)目實(shí)際密度視密度表觀密度堆積密度材料狀態(tài)絕對(duì)密實(shí)近似絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)自然狀態(tài)堆積狀態(tài)材料體積VV0計(jì)算公式應(yīng)用判斷材料性質(zhì)用量計(jì)算、體積計(jì)算石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

①材料的密實(shí)度密實(shí)度是指材料體積內(nèi)固體物質(zhì)填充的程度。反映了材料的致密程度。密實(shí)度D計(jì)算：

式中：ρ——密度；ρ0——材料的表觀密度。

絕對(duì)密實(shí)材料，因ρ0=ρ，故密實(shí)度D=1或100%。大多數(shù)土木工程材料，因ρ0＜ρ，故密實(shí)度D＜1或D＜100%。（2）與疏密程度有關(guān)的性質(zhì)石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

②材料的孔隙率孔隙率指材料內(nèi)部孔隙體積占材料總體積的百分率?？紫堵蔖計(jì)算：孔隙率與密實(shí)度的關(guān)系P+D=1P小，f高，孔隙閉口，吸水性小，抗?jié)B性、抗凍性好。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系③填充率填充率指散粒材料的堆積體積中，被其顆粒填充的程度（即自然體積占堆積體積的百分率）。填充率計(jì)算：石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系④空隙率空隙率指散粒材料在堆積體積中，空隙體積占堆積體積的百分率?？障堵视?jì)算：

空隙率反映了散粒材料的顆?；ハ嗵畛涞闹旅艹潭??？勺鳛榭刂苹炷凉橇霞?jí)配與計(jì)算砂率的依據(jù)。填充率與空隙率的關(guān)系：石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系孔隙率與空隙率的區(qū)別比較項(xiàng)目孔隙率空隙率適用場(chǎng)合個(gè)體材料內(nèi)部堆積材料之間作用可判斷材料性質(zhì)可進(jìn)行材料用量計(jì)算計(jì)算公式石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系（3）材料與水相關(guān)的性質(zhì)①材料的親水性與憎水性親水性：與水接觸時(shí)，材料表面能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)；憎水性：與水接觸時(shí)，材料表面不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)。濕潤(rùn)角親水性材料憎水性材料磚、石、木、混凝土瀝青、石蠟親水性材料四種狀態(tài)：干燥、氣干、飽和面干、濕潤(rùn)石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系②材料的吸水性與吸濕性吸水性：材料在水中吸收水分的能力。質(zhì)量吸水率：材料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量的百分率。質(zhì)量吸水率Wm的計(jì)算公式為：

mb—材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）；

mg—材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

體積吸水率：材料在吸水飽和時(shí)，所吸水的體積占材料自然體積的百分率，并以WV表示。體積吸水率WV的計(jì)算公式為：mb—材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）；mg—材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）。V0—材料在自然狀態(tài)下的體積，（cm3或m3）ρw—水的密度,（g/cm3或kg/m3），常溫下取

ρ

w=1.0g/cm3。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

影響材料吸水性的因素材料的吸水率與其孔隙率有關(guān)，更與其孔隙特征有關(guān)。因?yàn)樗质峭ㄟ^(guò)材料的開(kāi)口孔隙吸入并經(jīng)過(guò)連通孔隙滲入內(nèi)部的。材料內(nèi)與外界連通的細(xì)微孔隙愈多，其吸水率就愈大。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系材料的吸濕性

材料的吸濕性是指材料在空氣中吸收水分的性質(zhì)。用含水率Ｗh表示，其計(jì)算公式為：ms——材料吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）mg——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）。當(dāng)空氣中濕度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定時(shí)，材料的吸濕和干燥過(guò)程處于平衡狀態(tài)，此時(shí)材料的含水率保持不變，其含水率稱(chēng)為平衡含水率。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系吸水率與含水率的區(qū)別比較項(xiàng)目吸水率含水率適用場(chǎng)合在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分的質(zhì)量比或體積比吸收水分的質(zhì)量比吸收水量達(dá)到飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系③材料的耐水性材料的耐水性：材料長(zhǎng)期在飽和水的作用下不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。材料耐水性的指標(biāo)用軟化系數(shù)KR表示：

KR—材料的軟化系數(shù)；

fb—材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（MPa）；

fg—材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（MPa）。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

軟化系數(shù)反映了材料飽水后強(qiáng)度降低的程度，是材料吸水后性質(zhì)變化的重要特征之一。軟化系數(shù)的波動(dòng)范圍在0至1之間。工程中通常將KR＞0.85的材料稱(chēng)為耐水性材料，可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程。用于一般受潮較輕或次要的工程部位時(shí)，材料軟化系數(shù)也不得小于0.75石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系④抗凍性抗凍性：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性能。

材料的抗凍性用抗凍等級(jí)表示，抗凍等級(jí)是以試件在凍融后的質(zhì)量損失和強(qiáng)度損失不超過(guò)一定限度時(shí)所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)表示?？箖龅燃?jí)可分為F15、F25、F50、F100、F200等。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

影響抗凍性的因素A.材料的密實(shí)度（孔隙率）密實(shí)度越高則其抗凍性越好。B.材料的孔隙特征開(kāi)口孔隙越多則其抗凍性越差。C.材料的強(qiáng)度強(qiáng)度越高則其抗凍性越好。D.材料的耐水性耐水性越好則其抗凍性也越好。E.材料的吸水量大小吸水量越大則其抗凍性越差。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

⑤材料的抗?jié)B性抗?jié)B性：材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能。用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級(jí)表示。

A.滲透系數(shù)K

K—滲透系數(shù),（cm/h）;Q——滲水量（cm3）；A——滲水面積,（cm2）；H——材料兩側(cè)的水壓差，（cm）；d——試件厚度（cm）；t——滲水時(shí)間（h）。石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系B.抗?jié)B等級(jí)材料的抗?jié)B等級(jí)：用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行透水試驗(yàn)時(shí)，材料標(biāo)準(zhǔn)試件在透水前所能承受的最大水壓力，并以字母P及可承受的水壓力（以0.1MPa為單位）來(lái)表示抗?jié)B等級(jí)。如P4、P6、P8、P10…等。影響材料抗?jié)B性的因素親水性和憎水性材料的密實(shí)度材料的孔隙特征石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系

練習(xí)題

1.今有一卵石式樣，洗凈烘干后質(zhì)量