第二章建筑材料的基本性质
建筑材料-第二章 建筑材料的基本性质
建筑材料-第二章建筑材料的基本性质建筑材料第二章建筑材料的基本性质建筑材料是构成建筑物的物质基础，其性能的优劣直接影响着建筑物的质量、耐久性和使用功能。
在建筑工程中，了解建筑材料的基本性质是至关重要的，这有助于我们合理选择和使用材料，确保建筑的安全、舒适和经济。
一、物理性质（一）密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
对于大多数固体材料而言，绝对密实状态是指不含任何孔隙的状态。
但在实际情况中，完全不含孔隙的材料几乎不存在，因此在测定密度时，通常会将材料磨成细粉，然后用李氏瓶等方法测定其体积，从而计算出密度。
（二）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。
这里的自然状态包括材料内部存在的孔隙。
例如，对于块状材料，在计算表观密度时，其体积是指材料的整体体积，包括内部孔隙。
（三）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。
堆积状态下的体积不仅包括材料颗粒的体积，还包括颗粒之间的空隙体积。
（四）孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分比。
孔隙的存在会对材料的性能产生重要影响，例如，孔隙率较大的材料通常保温隔热性能较好，但强度可能相对较低。
（五）空隙率空隙率是指散粒状材料在堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分比。
空隙率的大小反映了材料颗粒之间的填充程度，对材料的堆积密度和施工性能有重要意义。
（六）吸水性吸水性是指材料在水中吸收水分的能力。
通常用吸水率来表示，吸水率又分为质量吸水率和体积吸水率。
质量吸水率是指材料吸水饱和时所吸收水分的质量占材料干燥质量的百分比；体积吸水率是指材料吸水饱和时所吸收水分的体积占材料自然体积的百分比。
（七）吸湿性吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。
吸湿性的大小用含水率表示，即材料中所含水分的质量占材料干燥质量的百分比。
（八）耐水性耐水性是指材料长期在水的作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质。
通常用软化系数来表示，软化系数越大，说明材料的耐水性越好。
建筑材料的基本性质
θ
γSL
（a）
γL
（b）
材料的润湿示意图 a亲水性材料；b憎水性材料
二 材料的吸水性与吸湿性
1.吸水性Water Absorption
材料在水中能吸收水分的性质称吸水性.材料的吸水
性用吸水率Ratio of Water Absorption表示,
有质量吸水率与体积吸水率两种表示
方法.
1质量吸水率
二、 材料的孔隙率与空隙率
1. 密实度Dense 密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例,
说明材料体积内被固体物质所充填的程度,即反映了材料 的致密程度,按下式计算：
DV V0
2.孔隙率Porosity
孔隙率材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率,称
为材料的孔隙率P.可用下式表示：
PV0 V V0
第二章 建筑材料的基本性质
建筑材料在建筑物的各个部位的功能不同,均要承受 各种不同的作用,因而要求建筑材料必须具有相应的基本 性质.
基本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、 装饰性、防火性、防放射性等 物理性质包括密度、密实性、空隙率计算材料用量、 构件自重、配料计算、确定堆放空间 力学性质包括强度、弹性、塑脆韧性、硬度.
如混凝土抗冻等级Ｆ15是指所能承受的最大冻融次数是15次在15℃的温度冻结后,再在20 ℃的水中融化,为一次冻融循环,这时 强度损失率不超过25％,质量损失不超过5％.
五材料的抗冻性Frost Resistance
• 材料的抗冻性与材料的强度、孔结构、耐水性和吸水饱 和程度有关. • 材料抗冻等级的选择,是根据结构物的种类、使用条件、气 候条件等来决定的.
Wv Wm0
材料的吸水性与其亲水性、疏水性、孔隙率大小、孔隙特征有关.
第二章 建筑材料的基本性质练习(含答案)
第二章建筑材料的基本性质练习班级姓名一．名词解释（每小题2分，共10分）1．密度2．表观密度3．孔隙率4．吸水性5．吸湿性6．耐水性7．抗冻性8．抗渗性（不透水性）9．P810．强度11．弹性12．韧性（冲击韧性）二．填空题（每空格1分，共23分）1．2．材料的吸水性除取决于材料的成份外，还取决于材料孔隙率和孔隙构造特征。
3．材料的孔隙率与密实度，都是表示材料的密实程度，两者数值关系是 P+D=1。
4．同种材料，当表观密度增大时，材料的孔隙率减小，强度增大，密度不变。
ρ0= m/V0 V0越小， V孔隙越小5．材料在绝对密实状态下的体积是指材料体积内固体物质的实体积，不包括孔隙体积；自然状态下的体积是指包括孔隙体积在内的固体实体积；堆积体积不但包括孔隙体积，而且还包括颗粒间的空隙．6．材料的含水率值，除与组成和构造有关外，还与环境的温度和湿度有关。
7．材料抗渗性的大小主要取决于材料本身的孔隙特征和孔隙率。
8．材料抗冻性能的好坏是依据抗冻等级来评定的。
材料的抗冻性合格是指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用不破坏，其强度下降和质量损失均不超过规定的数值。
9．材料抗折强度计算公式是 f折 =3FL/2bh2，其使用条件是该试件为矩形截面试件和两支点中间受一集中力。
10．材料的强度与组成和构造特点有关，结构越均匀、越密实，强度越大。
11．材料的构造特征主要是指和等。
12．材料的软化系数波动在 0-1 之间，软化系数越小说明材料吸水饱和后强度越低，耐水性越差。
长期受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物其结构材料的软化系数大于0.85 ，次要建筑物或受潮较轻的情况下材料软化系数不应少于0.75 。
13．材料受力后的变形可分为弹性变形和塑性变形。
按材料破坏前的变形情况，可将材料分为脆性材料与韧性材料。
14、量取10L气干状态的卵石，称重为14.5㎏，又取500g烘干的该卵石,放入装有500ml水的量筒中，静置24ｈ后，水面升高为685ml。
建筑材料的基本性质整理
建筑材料的基本性质整理-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1、建筑材料的物理性质①材料的密度、表观密度、堆积密度（1）密度：材料在绝对密度状态下单位体积的重量。
（2）表观密度：材料在自然状态下单位体积德重量。
（3）堆积密度：粉状或散粒材料在堆积状态下单位体积德重量。
②材料的孔隙率空隙率（1）孔隙率：材料体积内空隙体积所占的比例。
（2）空隙率：散装粒状材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比列。
③材料的亲水性和憎水性（1）润湿角的材料为亲水材料，如建材中的混凝土、木材、砖等。
亲水材料表面做憎水处理，可提高其防水性能。
（2）润湿角的材料为亲水材料，如建材中的沥青、石蜡等。
④材料的吸水性和吸湿性（1）吸水性：在水中能吸收水分的性质。
吸水率（2）吸湿性：材料吸收空气中水分的性质。
含水率。
⑤材料的耐水性、抗渗性和抗冻性（1）耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏，而且强度也不显着降低的性质。
（2）抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。
一般用渗透系数K或抗渗等级P表示。
混凝土材料的抗渗等级P=10H-1，H-六个试件中三个试件开始渗水时的水压力。
K越小或P越高，表明材料的抗渗性越好。
（3）抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质，常用抗冻等级F表示。
孔隙率小及具有封闭孔的材料有较高的抗渗性和抗冻性；具有细微而连通的空隙对材料的抗渗性和抗冻性不利。
（4）材料的导热性导热性：材料传到热量的性质。
用导热系数表示，通常将的材料称为绝热材料。
孔隙率越大、表观密度越小，导热系数越小。
2、建筑材料的力学性能①强度与比强度强度是材料抵抗外力破坏的能力。
强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。
孔隙率越大，强度越低。
比强度是按单位重量计算的材料强度，等于材料的强度与其表观密度之比。
②弹性与塑性（1）弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。
第二章建筑装饰材料的基本性质
2100～2600
1600～1900 2500～2900 2300～2700 — — 400～800 — 2450～2550 2700～2900
表观密度，又称为干表观密度。
2.1 材料的物理性质
（3）堆积密度
堆积密度是下，单位体积的质量。用下式表 示：（1-3） 式中
' 0
0
'
m v0
'
——堆积密度，kg/m3； ——材料的质量，kg； ——材料的堆积体积，m3。
m ' vo
2.1材料的物理性质
（2）光的透射 光的透射又称为折射，光线在透过材料的前后，在材料表 面处会产生传播方向的转折。材料的透射比越大，表明材料的 透光性越好。如2mm厚的普通平板玻璃的透射比可达到88%。 当材料表面光滑且两表面为平行面时，光线束透过材料只 产生整体转折，不会产生各部分光线间的相对位移（见图11a）。此时，材料一侧景物所散发的光线在到达另一侧时不会 产生畸变，使景象完整地透过材料，这种现象称之为透视。大 多数建筑玻璃属于透视玻璃。当透光性材料内部不均匀、表面 不光滑或两表面不平行时，入射光束在透过材料后就会产生相 对位移（见图1-1b），使材料一侧景物的光线到达另一侧后不 能正确地反映出原景象，这种现象称为透光不透视。在装饰工 程中根据使用功能的不同要求也经常采用透光不透视材料，如 磨砂玻璃、压花玻璃等。
2.1材料的物理性质
(a)
(b) 图1-1 表面状态不同材料的透光折射性质
(a) 材料的透视原理;
(b) 材料的透光不透视原理
第二章 基本性质
• 木房子－砼房子
海洋性气候－内陆气候
第六节 声学性质（P124）
• • • • • • • •
•
一、声波作用于材料 ，分解（示意图） 第一部分反射，产生回音； 第二部分传给材料，由声能转化为动能、热能； 第三部分穿透材料，不隔音。 二、吸声性 1、含义 声波穿透材料和被材料消耗的性质称为吸声性。 2、表示 吸声系数 • α＞0.2－吸声材料 0
• 2、外因
• 物理作用：主要包括干湿的变化、温度的变化和冻融等，引 起材料的收缩和膨胀，降低耐久性。
• 化学作用：含酸、碱、盐等物质的溶液或气体，对材料 的侵蚀，降低耐久性。 • 生物作用：昆虫、菌类等对材料的蛀蚀、腐蚀，使材料 破坏，降低耐久性。 • 3、普通建筑材料的破坏 • （1）砖、石料、混凝土等无机非金属材料，多受到物理 作用而破坏； • （2）金属材料则主要由化学、电化学作用引起的锈蚀而 破坏； • （3）木材等有机材料常因生物作用而破坏； • （4）沥青材料、高分子材料在阳光、空气、热的作用下, 老化变脆或开裂而破坏。
• 式中：f――材料的强度（MPa） • F――破坏荷载（N） • A――受荷面积（mm2）
• 3、分类 P13表2.3
• 4、强度等级（或标号）
• 材料按强度值的高低划分为若干等级称为标号。 如 普通混凝土、砖、石材……。
• 5、强度等级的应用
• （1）同一种材料 • 强度越大，抵抗破坏的能力越大，越不易被破坏。 • （2）不同的材料 • 最好采用比强度：比强度是按单位质量计算的材料强度。
W含 m含－m干 100% m干
• ★3、材料含水对性质的影响 • 材料含水后：隔热保温性能↑↓ ；耐腐蚀性↑↓；
•
• • 三、耐水性 • 1、含义
建筑材料习题及答案三篇
建筑材料习题及答案三篇第二章建筑材料的基本性质一、名词解释1．材料的空隙率2．堆积密度3．材料的强度4．材料的耐久性二、填空题1．材料的吸湿性是指材料在________的性质。
2．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。
3．水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为________。
4．材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。
三、单项选择题1．孔隙率增大，材料的________降低。
A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性2．材料在水中吸收水分的性质称为________。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性3．含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为________。
A、、22g C、20gD、4．材料的孔隙率增大时，其性质保持不变的是________。
A、表观密度B、堆积密度C、密度D、强度四、多项选择题1．下列性质属于力学性质的有________。
A、强度B、硬度C、弹性D、脆性2．下列材料中，属于复合材料的是________。
A、钢筋混凝土B、沥青混凝土C、建筑石油沥青D、建筑塑料五、是非判断题1．某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。
2．材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
3．在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。
六、问答题1．生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？2．决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？七、计算题1．某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172 MPa、178 MPa、168 MPa。
该岩石可否用于水下工程。
2．收到含水率5%的砂子500t，实为干砂多少吨？若需干砂500t，应进含水率5%的砂子多少吨？第二章建筑材料的基本性质一、名词解释1．材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率。
第二章 建筑材料的基本性质(1)
m 0 V0
材料的表观体积是指包含孔隙的体积。一般 是指材料长期在空气中干燥，即气干状态下的 表观密度。称为气干表观密度。在烘干状态下 的表观密度，称为干表观密度。
一、测定材料的干质量m:
取材料样品
烘干
冷却到室温
烘箱1050C~1100C
干燥器 天平
称量质量 m
二、测定材料的自然体积Vo-----分两种情况：
比较项目 材料状态
近似密度 近似绝对 密实状态
表观密度 自然状态Байду номын сангаас
堆积密度 堆积状态
V0
材料体积 计算公式
应用
V
m V
V
m ' V'
V0
0 m0
V0
0'
m0 V0'
判断材料性质
材料用量及体积的计 算
2、材料的密实度与孔隙度
1) 密实度 密实度是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。密实度反映材料的致密程度。以D表示：
材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。抗渗 等级是以规定的试件，在标准试验方法下所 能承受的最大水压力来确定，以符号“Pn” 表示，如P4、P6、P8等分别表示材料能承受 0. 4、0. 6、0.8MPa的水压而不渗水。 例如：某防水混凝土的抗渗等级为P6，表 示该混凝土试件经标准养护28d后，按照规定 的试验方法在0.6MPa压力水的作用下无渗透 现象。
憎水性孔壁难以使水吸入。
拓展思考—— 1、为什么房屋一楼特别潮湿？ 2、如何解决？
1、地下水沿材料毛细管上升，然后 在空气中挥发。 2、解决问题的原理与办法 阻塞毛细通道，技术措施？ 对材料中的毛细管壁进行憎水 处理
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0
密实度
孔隙率
孔隙率
定义：材料体积内，孔隙体积占总体积的比例。 表达式：
P
0 0
100%
1 0
100%
1
0
100%
孔隙率与密实度的关系？
孔隙率与材料性质的关系？
材料的强度、材料的表观密度、吸水率、抗渗性、抗冻性、保温性能等。
（kg/m3
）
m――材料的质量（kg）
V0――堆积体积（m3 ） • V0的特点：包括了材料间的空隙体积。 • V0的测定：用既定容积的容器测定。
2.1.2
密实度
孔隙率
密实度
• 定义：在材料体积内，固体物质的体积占总 体积的比例。
• 表达式：
m
D V 100 % V0
m
0 100 %
课 堂
下，各类建筑材料的 基本性质，并掌握各
2.2.1 导热性 2.2.2 热容 2.3 材料的力学性质
练 习
2.3.1 强度与比强度
性质的涵义，影响这
2.3.2 弹性与塑性
些性质的因素。并能
2.3.3 韧性与脆性
联系工程中的实际应
2.3.4 硬度与耐磨性 2.4 材料与水有关的性质
复
用研究和改进材料的 性质，对后面具体材
分析：
加气混凝土砌块虽多孔，但其气孔大
多数为“墨水瓶”结构，肚大口小，毛 细管作用差，只有少数孔是水分蒸发形 成的毛细孔。故吸水及导湿均缓慢，材 料的吸水性不仅要看孔数量多少，还需 看孔的结构。
2.1.3
填充率
空隙率
填充率
• 定义：在散粒材料的堆积体积中，颗粒体积 占总体积的比例。
•
表达式：
常用建筑材料的热工性质指标
• 能源紧缺是一个世界性的问题，建筑行业 是个耗能大户，国家规定高层建筑必须采 用节能建筑材料，其中包括墙体节能、屋 面节能和门窗节能。
建筑节能
保温材料
热工性质
导热性 热容量
2.2.1 导热性
棉袄浸水后保暖性变差？ 孔多的材料保温性能好？
定义：材料传导热量的能力（冬季材料保持热量不传递出去；夏季材料阻 碍热量传入室内）。
D
V0 V0
100
%
0 100 % 0
填充率
空隙率
空隙率
• 定义：在散粒材料的堆积体积中，颗粒体积 占总体积的比例。
• 表达式：
P
0
0
0
100%
1
0
0
100%
1
0 0
100%
1
D
2.2 材料的热工性质
第二章 建筑材料的基本性质
问题导入？
选择结构材料——关注什么？ 选择保温材料——关注什么？ 选择防水材料——关注什么？
本章内容
教学目标
2.1 材料的基本物理参数
2.1.1 密度、表观密度和堆积密度
通过本章的学习， 了解在不同使用环境
2.1.2 密实度与孔隙率 2.1.3 填充率与空隙率 2.2 材料的热工性质
表示方法：用导热系数λ表示，导热系数的物理意义是：厚度为1 m的材料， 当温度每改变1 K时，在l h时间内通过1 m2面积的热量。用公式表示为
Qd
FZ (t2 t1)
式中 λ——材料的导热系数，w/（m·K）； Q ——传导的热量，J； a ——材料的厚度，m； A ——材料传热的面积，m2； Z ——传热时间，h；
两个孔隙率相同的同种同体积的材料吸水率是否一定相同？
材料的性质除了与孔的多少有关外，还与孔的特征、孔的形状有关。
• 孔的特征：包括开口孔和闭口孔，孔隙尺寸的大小、孔的形状、孔隙
在材料内部的分布均匀程度等。
样品砖
观察与讨论 某工程顶层欲加保温层，以下两图为两种
材料的剖面。请问选择何种材料？
A
B
意义：反映材料轻重的量，也与材料的强度有关，是选择结构
材料和承重材料的依据。
V0的测量：对形状规则的材料，直接测量； 对形状不规则的材料，蜡封后用排水法测量。
密度
表观密度
堆积密度
堆积密度
• 定义：堆积密度指粉状、粒状、或纤维状材
料在堆积状态下，单位体积的质量。
• 表达式：
0
m V0
表达式： p=m/v （g/cm3 ） m――材料干燥时的质量（g）
是否存在绝对密实 的材料？
v――材料在绝对密实状态下的体积（cm3 ）
即不包括任何孔隙在内的体积。
意义：反映材料的结构状态，例如：用密度控制玻璃的生产。
V的测定：
a. 比较密实的材料，如玻璃、钢材等，通常认为其处于绝对密实状 态下，直接测其体积；
（t1-t2）——材料两侧温度差，K
在建筑工程中的意义：判断材料的保温隔热性能（ λ 越大，传热越快，保 温性越差）。
各种材料的导热系数差别很大，常见建筑材料的导热系数范围是 0.035～3.5 W／(m·K)，工程中通常把λ ＜0.23 W／(m·K)的材 料称为绝热材料（保温和隔热材料）。
2.4.1亲水性与憎水性 2.4.2 吸水性与吸湿性 2.4.3 耐水性
习 思
料的学习作一个很好 的铺垫。
பைடு நூலகம்
2.4.4 抗渗性 2.4.5 抗冻性 2.5 材料的耐久性和环境协调性
考 题
2.5.1 耐久性
2.5.2 环境协调性
2.1.1
密度
2.1 材料的基本物理参数
表观密度
堆积密度
密度：
定义：材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
讨论：
保温层的目的是外界温度变化对住户
的影响，材料保温性能的主要描述指标为 导热系数和热容量，其中导热系数越小越 好。观察两种材料的剖面，可见A材料为多 孔结构，B材料为密实结构，多孔材料的导 热系数较小，适于作保温层材料。
案例分析
某施工队原使用普通烧结粘土砖，后改为 多孔、容量仅700 kg/m3的加气混凝土砌块。 在抹灰前往墙上浇水，发觉原使用的普通 烧结粘土砖易吸足水量，但加气混凝土砌 块表面看来浇水不少，但实则吸水不多， 请分析原因。
b. 一般多孔材料，如砖，应磨成细粉（粒径小于0.2mm）排除其内 部孔隙，用密度瓶测其实际体积；
密度
表观密度
堆积密度
表观密度
定义：材料在自然状态下，单位体积的质量。 表达式m：――材料0 的 Vm质0 （量g（/cgm或3 ）kg或）(kg/m3 )
v0――材料在自然状态下的体积，也称表观体积(cm3 或 m3 )。包括材料孔隙在内的体积，既包括开口孔隙，也包括闭 口孔隙。