第1章建筑材料的基本性质
《建筑材料》复习资料
《建筑材料》复习资料《建筑材料》知识点第一章建筑材料的基本性质1、多孔材料的密度在干燥和潮湿环境下哪个更大？解答：其密度在两种环境下一样大。
2、软化系数的取值范围，软化系数大小同耐水性的关系？0.75和0.80的所对应的构件？解答：软化系数的范围波动在0~1之间。
软化系数=压强度材料在干燥状态下的抗的抗压强度材料在吸水饱和状态下位于水中和经常处于潮湿环境中的重要构件，须选用软化系数不低于0.75的材料。
软化系数大于0.80的材料，通常可认为是耐水性。
3、密度、表观密度、近似密度、堆积密度的定义？计算公式？相互大小关系？解答：密度：密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量，又称比重。
（材料的密度）ρ=Vm下的体积）（材料在绝对密实状态（干燥材料的质量）表观密度：表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量，俗称容量。
V0ρ0体积）（材料在自然状态下的（材料的质量）（材料的表观密度）m 近似密度：材料在近似密实状态时单位体积的质量。
所谓近似密实状态下的体积，是指包括材料内部闭口孔隙体积和固体物质实体积。
堆积密度：堆积密度是指粉状材料（如水泥）或粒状材料（如砂，石）在堆积状态下，单位体积的质量。
（堆积密度）0ρ'V'(0（材料的堆积体积）材料的质量）m 密度＞表观密度＞近似密度＞堆积密度4、堆积密度和空隙率的关系，堆积密度越大，空隙率如何变？孔隙率如何变？孔隙率和强度的关系？解答：两种表观密度相同的散粒材料，按同样的方法测得他们的堆积密度，则堆积密度越大的材料与堆积密度小的材料相比，其空隙率越小。
孔隙率同堆积密度没有绝对对应关系，主要是考试孔隙率和空隙率的区别。
孔隙是材料强度的主要有害因素，因此孔隙率越大，强度越低。
相反，孔隙率越小，强度越高。
5、材料抗渗性的定义，评价指标？材料耐水性的定义，评价指标？解答：在压力水作用下，材料抵抗水渗透的性能称为抗渗性（或不透水性）。
材料的抗渗性可用渗透系数表示。
建筑材料的基本性质
3）影响材料吸湿性的因素： (1)与吸水性相同。 材料的亲、憎水性 材料的孔隙率
材料的孔隙特征
(2)周围环境条件的影响，空气的湿度大、温度低时，材 料的吸湿性大，反之则小。
4)材料吸水与吸湿后对其性质的影响：会产生不利的影响， 如材料吸水或吸湿后，使其质量增加，体积膨胀，导热性增 大，强度和耐久性下降。
有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水
量为多少？ 解：
（二）材料的吸水性与吸湿性 1、 吸水性：
1）概念：材料在水中能吸收水的性质。 2）指标：吸水率为材料浸水后在规定时间内吸入水的 质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。
质量吸水率：材料吸水饱和状态,所吸水分质量占干质量的百分率 体积吸水率：材料吸水饱和状态,所吸收水分体积占干体积百分率 材料吸水饱和
开口细微连通且孔隙率大，吸水性强。
·
2.吸湿性：
1)概念:材料在潮湿空气中吸收水分的性质
2)指标
含水率：自然状态， 材料所含水的质量占材料干
燥质量的百分比。
m含 m干 mw W含 100 % 100 % m干 m干
材料的含水率随温度和空气湿度的变化而变 化。当材料中的湿度与空气湿度达到平衡时的 含水率称为平衡含水率。
与质量有关的性质
1.材料的基本性质
材料润湿边角
如果材料分子与水分子间的吸引力小于水分 子之间的内聚力，则表示材料不能被水润湿。 此时，润湿角90°＜θ＜180°，这种材料称为 憎水性材料。 憎水材料具有较好的防水性、防潮性、抗渗 性，常用作防潮防水材料, 也可用于亲水性材 料的表面处理，以减少吸水率，提高抗渗性。 大多数建筑材料，如石材、砖瓦、陶器、混 凝土、木材等都属于亲水性材料，而沥青、石 蜡和某些高分子材料属于憎水性材料。
孔隙率与密实度的关系：P+D=1 材料的密实度和孔隙率是从不同方面反映材料 的密实程度，通常采用孔隙率表示。
注意两点：
1.密度 和表观密度 单位统一 2. 1g / cm 10 kg / m
0
3 3 3
孔隙特征
孔隙构造
连通的孔：
彼此连通且与外界相通
封闭孔
封闭的孔：
相互独立且与外界隔绝
解1: 石子的孔隙率P为： 石子的空隙率P’为：
[评注] 材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积 占材料总体积的百分率。空隙率是指散粒材料在 其堆集体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例 。计算式中ρ—密度；ρ0—材料的表观密度； ρ，—材料的堆积密度。
例2： 有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重 2900g ， 其 绝 干 质 量 为 2550g 。 砖 的 尺 寸 为 240×115×53mm，经干燥并磨成细粉后取50g， 用排水法测得绝对密实体积为18.62 cm3 。试计
第一章 建筑材料的ຫໍສະໝຸດ 本性质本章内容 第一节 第二节 第二节
材料的物理性质 材料与水有关的性质 材料的力学性质
第四节
第五节
材料的热工性质
材料的耐久性
第一章-建筑材料的基本性质(附答案)
第一章 建筑材料的基本性质一、填空题1.材料的实际密度是指材料在（ 绝对密实 ）状态下（ 单位体积的质量 ）。
用公式表示为（ ρ＝m/V ）。
2.材料的体积密度是指材料在（ 自然 ）状态下（ 单位体积的质量 ）。
用公式表示为（ρ0＝m/V0 ）。
3.材料的外观体积包括（固体物质）和（ 孔隙 ）两部分。
4.材料的堆积密度是指（散粒状、纤维状）材料在堆积状态下（ 单位体积 ）的质量，其大小与堆积的（ 紧密程度 ）有关。
5.材料孔隙率的计算公式是（ 01 ），式中ρ为材料的（ 实际密度 ），ρ0为材料的（ 体积密度 ）。
6.材料内部的孔隙分为（ 开口 ）孔和（ 闭口 ）孔。
一般情况下，材料的孔隙率越大，且连通孔隙越多的材料，则其强度越（低），吸水性、吸湿性越（大）。
导热性越（差）保温隔热性能越（好）。
7.材料空隙率的计算公式为（ ''001 ）。
式中0为材料的（体积）密度，0ρ'为材料的（ 堆积 ）密度。
8.材料的耐水性用（ 软化系数）表示，其值越大，则耐水性越（ 好 ）。
一般认为，（ 软化系数 ）大于（ 0.80 ）的材料称为耐水材料。
9.材料的抗冻性用（ 抗冻等级 ）表示，抗渗性一般用（ 抗渗等级）表示，材料的导热性用（ 热导率 ）表示。
10.材料的导热系数越小，则材料的导热性越（ 差 ），保温隔热性能越（ 好）。
常将导热系数（k m w *175.0≤）的材料称为绝热材料。
二、名词解释1.软化系数：材料吸水饱和时的抗压强度与其干燥状态下抗压强度的比值。
2.材料的吸湿性：材料在潮湿的空气中吸收水分的能力。
3.材料的强度：材料抵抗外力作用而不破坏的能力。
4.材料的耐久性：材料在使用过程中能长期抵抗周围各种介质的侵蚀而不破坏，也不易失去其原有性能的性质。
5.材料的弹性和塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性；材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍保持变形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。
建筑材料的基本性质培训课件(ppt 48张)
1.1.3 近似绝对密实体积
对于比较密实、孔隙较少的散粒状材料，不必磨细， 直接用排开液体的方法测定的体积。一般以V 表示。
1.1 材料与质量有关的性质
工程中砂石材 料，直接用排 水法测定其表 观体积
近似绝对密实体积是指包 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。
1.3 材料的力学性质
（2)耐磨性
耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力(包括磨损和磨耗)。 材料的耐磨性用磨耗率表示，计算公式如下：
m1 m 2 G A
式中： G ——材料的磨耗率， （g/cm2）； m1——材料磨损前的质量，（g）； m2—— 材料磨损后的质量，（g）； A——材料试件的受磨面积 （cm2）。
h b
l
F
F
抗压
抗拉
抗剪
抗弯
1.3 材料的力学性质
抗压强度、抗拉强度、抗 剪强度的计算： 抗弯强度的计算： 中间作用一集中荷载， 对矩形截面试件，则其抗 弯强度用下式计算：
Fmax f A
式中：f——材料强度， MPa； Fmax——材料破坏时的最 大荷载，N； A——试件受力面积， mm2。
第1章 建筑材料的基本性质
the Basic Property of Construction Materials
1.1 材料与质量有关的性质
1.1.1 材料的体积构成
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）
Wm
mb m g mg
100 %
式中： mb——材料吸水饱和状态下的质量（g或kg）； mg——材料在干燥状态下的质量（g或kg）。
建筑材料-第一章 建筑材料的基本性质
第一章建筑材料的基本性质内容提要了解和掌握材料的基本性质，对于合理选用材料至关重要。
本章主要介绍材料的基本物理、力学、化学性质和有关参数及计算公式。
在建筑物中，建筑材料要承受各种不同的作用，因而要求建筑材料具有相应的不同性质。
如用于建筑结构的材料要受到各种外力的作用，因此，选用的材料应具有所需要的力学性能。
又如，根据建筑物各种不同部位的使用要求，有些材料应具有防水、绝热、吸声等性能；对于某些工业建筑，要求材料具有耐热、耐腐蚀等性能。
此外，对于长期暴露在大气中的材料，要求能经受风吹、日晒、雨淋、冰冻而引起的温度变化、湿度变化及反复冻融等的破坏作用。
为了保证建筑物的耐久性，要求在工程设计与施工中正确的选择和合理的使用材料，因此，必须熟悉和掌握各种材料的基本性质。
1.1 建筑材料的基本物理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。
物理性质包括密度、密实性、空隙率、孔隙率（计算材料用量、构件自重、配料计算、确定堆放空间）一、材料的密度、表观密度与堆积密度密度是指物质单位体积的质量。
单位为g/cm3或kg/m3。
由于材料所处的体积状况不同，故有实际密度（密度）、表观密度和堆积密度之分。
（1）实际密度 (True Density）以前称比重、真实密度)，简称密度(Density)。
实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算：式中: ρ－实际密度（g/cm3）；m－材料在干燥状态下的质量（g）；V－材料在绝对密实状态下的体积（cm3）。
绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。
除了钢材、玻璃等少数接近于绝对密实的材料外，绝大多数材料都有一些孔隙，如砖、石材等块状材料。
在测定有孔隙的材料密度时，应把材料磨成细粉以排除其内部孔隙，经干燥至恒重后，用密度瓶（李氏瓶）测定其实际体积，该体积即可视为材料绝对密实状态下的体积。
材料磨得愈细，测定的密度值愈精确。
建筑材料课程习题
绪论一、名词解释1．建筑材料2．结构建筑材料3．功能建筑材料4．墙体材料二、填空题1．做为建筑材料，必须具有、、和四大特点。
2．建筑材料的技术标准根据技术标准的发布单位及适用范围可以分为、和三级三、问答题1．建筑材料的分类方法有哪些？如何分类？2．建筑材料的发展与土木工程技术进步的关系如何？3．建筑材料的发展趋势如何？4．本课程的特点及学习要则如何？第一章建筑材料的基本性质一、名词解释1．材料的密度、表观密度、堆积密度2．空隙率3．材料耐水性、抗渗性、抗冻性4．强度、比强度、硬度5．弹性、塑性、脆性、韧性6．耐久性二、填空题1．材料的及是决定材料性质的基本因素，要掌握材料的性质必须了解材料的、与材料性质之间的关系。
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．石料含水率是在规定试验条件下，石料试件占烘干石料试件质量的百分率。
5．我国现行抗冻性的试验方法是。
6．材料的吸湿性是指材料在的性质。
7．材料在水作用下，保持原有性质的能力，称用表示。
8．材料抵抗压力水渗透的性质称，用或表示。
9．材料抗渗性大小与和有关。
10．材料的变形特征有两种类型和。
11．根据材料被破坏前塑性变形显著与否，将材料分为与两大类。
三、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．只包括闭口孔在内的密度是（）。
A堆积密度 B 体积密度 C 视密度 D 表观密度4．材料的堆积密度是指（）材料在自然堆积状态下，单位体积的质量。
A块体 B 颗粒状 C 固体 D 液体5．材料的体积密度是指材料在（）下，单位体积的质量。
A绝对密实状态 B 自然状态 C 自然堆积状态 D 含水饱和状态6．当材料在空气中吸水达到饱和时，其含水率（）吸水率。
A等于 B 大于 C 小于 D 不一定7．当材料孔隙率增加时，其强度（）。
1-土木工程材料的基本性质
材料的抗渗性通常用两种指标表示：渗透系 数和抗渗等级。
材料的抗冻性:材料在水饱和状态下，能经受多次冻 融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质。
材料的抗冻性用抗冻等级表示。
抗冻等级是以规定的试件，在规定试验条件下， 测得其强度降低不超过规定值，并无明显损坏和剥 落时所能经受的冻融循环次数，以此作为抗冻等级， 用符号“Fn”表示，其中n即为最大冻融循环次数。 如F25、F50等。
冻融破坏的大坝坝面
五、材料的热工性质
1、材料的导热性
材料传递热量的性质称为导热性，以导热系数表
示，即
Qa
At(T2 T1 )
式中：λ——材料的导热系数，w/（m·K）； Q ——总传热量，J； a ——材料厚度，m；
材料具有亲水性的原因是材料与水接触 时，材料与水之间的分子亲合力大于水本身 分子间的内聚力。当材料与水பைடு நூலகம்间的分子亲 合力小于水本身分子间的内聚力时，材料表 现为憎水性。
材料被水湿润的情况可用润湿边角表示。当材料 与水接触时，在材料、水、空气这三相体的交点 处，作沿水滴表面的切线，此切线与材料和水接 触面的夹角，称为润湿边角（润湿角）。
材料内部孔隙的构造，可分为连通的与封闭的两种。
孔隙按尺寸分为微孔（≤2nm，无害孔）
毛细孔（2~50nm，少害孔）
大孔（≥50nm，有害孔）。
孔隙的大小及其分布、特征对材料的性能影响很大。
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（2）晶格缺陷
第1章建筑材料的基本性质 16
2. 非晶体
非晶体结构又称无定形结构或玻璃体结构。 上近程有序，远程无序。其有序范围只有有序单 位尺寸的几倍距离。
玻璃体的特点是无一定的几何外形，无熔点而 只有软化现象，各向同性，化学性质不稳定。
钠硅玻璃结构 第1章建筑材料的基粉本性煤质 灰中的玻璃微珠
第1章建筑材料的基本性质 13
（2）晶体分类
按组成晶体的质点及化学键的不同，晶 体可分为：
原子晶体，如石英 离子晶体，如CaCl2 分子晶体，如有机化合物 金属晶体，如钢铁材料
第1章建筑材料的基本性质 14
（2）晶格缺陷
肖特基缺陷(a)、弗伦克尔缺陷(b) 置换型杂质(a)、间隙型杂质(b)
第1章建筑材料的基本性质 15
3
二、本章的学习要求、重点和难点
１ 学习要求
⑴ 了解建筑物及其周围环境对材料的基本要求； ⑵ 熟练掌握材料的物理性质、力学性质、与水有
关的性质和耐久性； ⑶ 了解材料热学性质的一般概念； ⑷ 了解材料的组成、结构和构造； ⑸ 了解材料性质与其组成、结构、构造的关系。
第1章建筑材料的基本性质 4
２ 重点和难点
宏观结构是指用肉眼或放大镜能够分辨的粗 大组织，其尺寸在10-3m级（毫米级）以上。
材料的宏观结构可按其特征分为： 致密结构（钢材、玻璃等） 多孔结构（泡沫塑料、加气混凝土等） 纤维结构（竹材、纤维板等） 层状结构（胶合板等）
第1章建筑材料的基本性质 20
第1章建筑材料的基本性质 21
(四）微粉、超微颗粒和胶体
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(二）显微结构
显微结构是指用光学显微镜所能观察到的材 料结构，其尺寸范围在10-6～10-3m（微米级） 如：金属材料的金相组织；木材的木纤维;水泥 水化产物形貌等
材料细观特征、数量、分布和界面性质对材 料性能有重要影响
第1章建筑材料的基本性质 18
d e
第1章建筑材料的基本性质 19
（三）宏观结构
第二节 材料的密度、表观密度和孔隙率
第1章建筑材料的基本性质 24
一、密 度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 材料的密度可按下式计算：
m
V
式中 —密度，g/cm3； m—材料的质量，g； V—材料在绝对密实状态下的体积， g/cm3 。 每种材料的第密1章度建筑是材料固的基定本性不质 变的。
第1章建筑材料的基本性质 11
1.晶体
晶体是由原子、离子或分子等质点在空间按一定 方式重复排列而成的固体.
（1）特征 具有固定的几何外形，各向异性，在
一定的压力下具有固定的熔点，受到外力作用时可
产生弹性变形
菱
石英
锰
矿
NaCl晶体中 Na+、Cl-离子
方 解
有规则排列
石 第1章建筑材料成材料的化学元素种类和数量 材料的化学组成，直接影响材料的化学性质，也是决定材料 物理性质和力学性质的重要因素
材料化学组成的表示： 金属： 以化学元素含量百分数表示 无机非金属材料：以元素的氧化物含量表示 有机高分子材料：以构成高分子材料的单体表示
第1章建筑材料的基本性质
（二） 矿物组成
第1章建筑材料的基本性质 8
（三）相组成
材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分 称为相
凡是由两相或两相以上物质组成的材料称为 复合材料
建筑材料大多数是多相固体，可以看作复合 材料,如混凝土
第1章建筑材料的基本性质 9
二、材料的结构
材料的结构是指材料的内部组织情况，可分为: 微观结构 显微结构 宏观结构
⑴ 重 点：材料的物理性质、力学性质、与水 有关的性质和耐久性。
⑵ 难 点：基本物理性质相互之间的关系； 材料组成、结构、构造对材料性质的影响。
第1章建筑材料的基本性质 5
第一节 材料的组成、结构及构造
第1章建筑材料的基本性质 6
一、材料的组成
材料的组成是指材料的化学组成和矿物组成
（一）化学组成
材料中具有特定化学成分、特定结构和特定物理 力学性能的物质或单质称为矿物
材料的矿物组成是指构成材料的矿物种类和数量 矿物是构成岩石和各类无机非金属材料的基本单 元。 如： 花岗岩的矿物组成主要是石英和长石； 石灰岩的矿物组成为方解石； 硅酸盐水泥的矿物组成主要是硅酸钙、铝酸钙 材料的矿物组成直接影响无机非金属材料的性质
1. 微粉
粒 径 在 10-7~10-4m 间 的 各 种 矿 物 或 者 金 属 粉 末 ， 通常属于散粒的显微层次
2. 超细颗粒
粒 径 在 10-9~10-7m 间 的 各 种 微 粒 ， 一 般 大 于 微 观 尺度的原子团，小于通常的微粉
由它可构成各种纳米材料
第1章建筑材料的基本性质 22
3. 胶体
第1章建筑材料的基本性质
（一）微观结构
微观结构是原子分子层次的结构，可用电子显 微镜或X射线衍射仪来分析研究该层次的结构特征， 寸范围在10-10～10-6m（Å级，1Å=10-1nm）。
材料的许多物理性质如强度、硬度、熔点、导 热、导电性等都是由微观结构所决定的。
材料在微观结构层次上可分为晶体、非晶体。
三. 孔隙率
第一章 建筑材料的基本性质
第1章建筑材料的基本性质
概述
一、学习目的与内容 二、本章的学习要求、重点和难点
第1章建筑材料的基本性质 2
一、学习目的与内容
1 学习目的
了解建筑材料基本性质，以便按要求正确选用 材料。
2 学习内容
将具有共同性和比较重要的材料性质作为基本 性质进行重点讲述，第其1章建它筑材性料的质基本将性质在有关章节中介绍
胶 体 是 指 粒 径 为 10-7~10-9m 的 颗 粒 在 介 质 中 形 成 的分散体系。
溶胶—在胶体结构中，介质对胶体的物理力学性 能起决定作用。
凝胶—胶粒数量较多或在物理化学作用下，胶粒 相互吸附凝聚而形成网状结构，胶体反映出胶粒的物 理力学性质。
溶胶 第1章建筑材料的基本性质 凝胶
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二、表观密度
表观密度（俗称容重）是指材料在自然状态下 （包含孔隙）单位体积的质量。材料的表观密度可 按下式计算：
m
V0
式中 —表观密度，g/cm3(kg/m3)； m—材料的质量，g(kg)； V0—材料在自然状态下的体积，cm3(m3)。
材料的表观密度通常是指在气干状态下的表观密度. 第1章建筑材料的基本性质 26