材料员基础知识

质量吸水率的计算式为：
Wm
mb mg mg
10% 0
式中： mb—材料吸水饱和状态下的质量； mg—材料在干燥状态下的质量。
体积吸水率的计算式为：
Wv mbV0mg1W10% 0
式中: mb——材料吸水饱和状态下的质量； mg——材料在干燥状态下的质量。 V0—— 材料在自然状态下的体积； ρw—— 水的密度, 常温下取1.0 g/cm3。
3. 堆积密度
堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状 态下单位体积的质量。按下式计算：
0'
m
V
' 0
式中：ρ0——材料的堆积密度, g/cm3 或 kg/m3； m ——材料的质量，g 或 kg；
——材料的堆积体积，cm3 或 m3。
V 0
由于散粒材料堆放的紧密程度不同，堆积表观密度 又可分为疏松堆积表观密度、紧密堆积表观密度二种。
4. 湿润状态：除材料中所有的孔隙中充满水 之外，其表面还含有表面水；
（其含水量用表面含水率来表示，其大小与 湿润程度有关，表面含水率可为负值）
吸水性与吸湿性
材料（在水中）吸收水分的性质称为吸水性。 材料（在空气中）吸收水分的性质称为吸湿性。 材料中的含水量与其干燥质量的百分比称为含水率 材料中的水分与周围空气的湿度达到平衡时（材料 处于气干状态）的含水率称为平衡含水率。 材料在饱和面干状态时的含水率称为吸水率 。 吸水率可用质量或体积吸水率两种方式表达。
• 孔隙率与空隙率的区别
比较项目 适用场合
作用
计算公式
孔隙率 个体材料内部
可判断材料性质
P（10）10％ 0
空隙率
堆积材料之间
可进行材料用量计 算
P（10） 10％ 0 0
材料与水有关的性质
亲水性与憎水性
与水接触时，材料表面能被水润湿的性质称为亲水 性；材料表面不能被水润湿的性质称为憎水性。
具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子 结构。亲水性材料与水分子之间的分子作用力，大 于水分子相互之间的内聚力；憎水性材料与水分子 之间的作用力，小于水分子相互之间的内聚力。
吸收水量
达到饱和
与空气中水分平衡 通常小于吸水率
材料的耐水性
材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，
强度也不显著降低的性质。材料耐水性的指标用软化系数
KR表示：
KR
fb fg
式中： KR —— 材料的软化系数；
fb —— 材料吸水饱和状态下的抗压强度。
Wv与Wm的关系为：
式中
G1—材料吸水饱和状态下的质量； G—材料干燥状态下的质量； ρ水—水的密度； V 0—材料在自然状态下的体积； γ—材料的干表观密度。
• 吸水率与含水率的区别
比较项目
吸水率
含水率
适用场合 在水中吸收水分 在空气中吸收水分
表示方法
吸收水分的质量比 或体积比
吸收水分的质量比
经常位于水中或受潮严重的重要结构，其K软不宜小
于0.85～0.90；
受潮较轻或次要结构，其K软也不宜小于0.7～0.85。
抗渗性
材料抵抗压力水渗透的性能称为抗渗性。材料的 抗渗性与材料的孔隙率及孔隙特征有关。
材料的抗渗性可用渗透系数或抗渗等级来表示。
V0
孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。 密实度 （压实度） D ＋ P = 1
空隙率
散粒材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积
所占的比例称为空隙率。空隙率（P’）可按下式
计算：
P'V'0V0 10% 0 V'0
空隙率的大小反映散粒材料的颗粒相互填充
的致密程度。
空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含 砂率的依据。
每种材料的密度是固定不变的。
2.表观密度
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质 量。按下式计算：
0
m V0
式中：ρ0——材料的表观密度, g/cm3 或 kg/m3；
m ——材料的质量，g 或 kg；
V0——材料的自然体积，cm3 或 m3。
表观密度通常是指在气干状态下（长期在空气中存放的干燥状态）的表观密度，
利 用 材料孔隙率可计算散粒材料的空隙率。其中材 料的表观密度以堆积表观密度代入，密度以视密度（ 包括闭口孔隙体积）代入。所得结果是颗粒之间的空 隙和开口孔隙占总体积的百分率。
孔隙率
孔隙率是指材料中孔隙体积与总体积的百分比。
材料的孔隙率可按下式计算：
PV0V 0V10 % 0(1)10 % 0VVp
2. 按材料在建筑物中的功能可分为
承重材料
建
筑
保温隔热材料
材
吸声隔声材料
料
防水材料
装饰材料
………
3. 按材料的使用部位分为
结构材料
建
墙体材料
筑
屋面材料
材
料
地面材料
饰面材料
………
材料的基本性质
材料的体积
体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具 有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。
封闭孔隙（体积为Vb）
开口孔隙（体积为Vk） 固体物质（体积为V）
材料在自然状态下总体积：V0＝V+Vp 孔隙体积：Vp＝Vb+Vk
Vp——孔隙体积
1.密度（干燥状态）
指材料在绝对密实状态下单位体积的质量， 按下式计算：
m
V
式中：ρ——实际密度，g/cm3 或 kg/m3； m——材料的质量，g 或 kg； V——材料的绝对密实体积，cm3 或 m3。
材料的四种含水状态与含水率
1. 干燥状态：材料中所有的孔隙中无水； 2. 气干状态：材料中部分的孔隙中含水；
（其含水量用平衡含水率来表示，其大小与环境有关） 3. 饱和面干状态：材料中所有的孔隙中充满水； （其含水量用吸水率来表示，其大小与孔隙率有关，
吸水率的大小可以反映材料的致密程度。）
材料的四种含水状态与含水率
材料在烘干状态下测得的表观密度，称为干表观密度；材料在潮湿状态下测得的表 观密度，称为湿表观密度。
工程中砂石材 料，直接用排 水法测定其表
观体积
表观体积是指包括内部封 闭孔隙在内的体积。其封闭 孔隙的多少，孔隙中是否含 有水及含水的多少，均可能 影响其总质量或体积。
因此，材料的表观密度与 其内部构成状态及含水状态 有关。
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建筑材料的分类
1. 通常按材料的组成分为三大类：
金属材料
黑色金属 有色金属
无机材料
天然石材
建
非金属材料 烧土制品
筑
（矿物质材料） 胶凝材料
材
混凝土及硅酸盐制品
料
植物材料
有机材料 沥青材料
高分子材料
复合材料
无机非金属材料与有机材料复合 金属材料与无机非金属材料复合 金属材料与有机材料复合