建筑材料的基本性质整理
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.
材料建筑材料的基本性质
材料建筑材料的基本性质1. 引言材料是建筑施工中的重要组成部分，它们的性质直接影响着建筑物的质量和耐久性。
本文将探讨材料建筑材料的基本性质，包括物理性质、力学性质和化学性质等方面的内容。
2. 物理性质2.1 密度密度是材料的物理性质之一，它表示单位体积内所含质量的多少。
不同类型的建筑材料具有不同的密度，密度高的材料通常更加坚硬和重量较大。
2.2 热传导性热传导性是指材料传导热量的能力，它影响着建筑物的保温性能。
常见的建筑材料中，金属具有较高的热传导性，而绝缘材料则具有较低的热传导性。
2.3 吸水性吸水性是材料吸收水分的能力，它与建筑物的防水性能密切相关。
某些材料具有较强的吸水性，需要通过防水处理来确保建筑物的耐久性。
3. 力学性质3.1 抗压强度抗压强度是指材料承受压力时的抵抗能力。
建筑物中的结构材料需要具有足够的抗压强度，以确保建筑物的承重能力和稳定性。
3.2 抗拉强度抗拉强度是指材料承受拉力时的抵抗能力。
某些部位的建筑材料，如钢筋等，需要具有较高的抗拉强度，以确保建筑物的安全性和耐久性。
3.3 弹性模量弹性模量是材料在受力后弹性变形的程度，它直接影响着建筑结构的变形和回复能力。
建筑材料中，弹性模量较高的材料具有较好的刚性和稳定性。
4. 化学性质4.1 耐腐蚀性材料的耐腐蚀性指其抵抗化学侵蚀的能力。
在建筑物中，常见的一些化学物质，如酸、碱等，可能会对一些材料造成腐蚀。
因此，选择具有良好耐腐蚀性的材料对于建筑物的使用寿命至关重要。
4.2 硬度硬度是指材料抵抗划痕和变形的能力。
建筑材料中，硬度较高的材料通常能够抵抗外界的冲击和磨损。
4.3 可燃性可燃性是指材料燃烧的容易程度。
在建筑物中，对于一些易燃材料的使用需要格外注意，以确保建筑物的安全性。
5. 结论本文详细探讨了材料建筑材料的基本性质，包括物理性质、力学性质和化学性质等方面。
建筑物的质量和耐久性与所选材料的性质密切相关，因此在建筑设计和施工过程中，需要根据具体情况选择合适的材料，以保证建筑物的稳定性和安全性。
建筑材料的基本性质(非常好的课件)
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
视密度
ρˊ ρˊ=m/vˊ
表观密度 ρ0
ρ0=m/ v0
堆积密度 ρ0ˊ ρ0ˊ=m/v0ˊ
①绝干状态②含闭口孔隙、 不含开口孔隙
①自然状态②含闭口、开 口孔隙 ①自然堆积状态②含闭口、 开口孔隙③含颗粒间的空 隙
二、密实度与孔隙率，填充率与空隙率
孔隙的特征 （1）按孔隙尺寸大小，可把孔隙分为粗大孔和细小孔 （2）按孔隙与外界之间是否连通，把孔隙分为开口孔、 封闭孔。 孔隙对材料的影响：（1）孔隙的多少（孔隙率）
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。
材料四种含水状态
反映散粒堆积的紧密（压实）程度及可能的堆放空间。
4.堆积密度（又称松散容重）
(1)定义：散粒状或粉状材料，在自然堆积状态
与质量有关的性质
物理性质 与水有关的性质
材 料 的 基 力学性质 本
与热有关的性质
强度 变形性 抗冲击性 表面性质
性
质 耐久性
抗压强度
抗拉强度
材 料
强度 抗剪强度 抗弯（折）强度
的
弹性变形
力 变形性 塑性变形
学
弹、塑性变形
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。
建筑材料的基本性质
（三）建筑材料在建筑工程中的地位
建筑材料是建筑工程的物质基础。建筑，材料，结构，施工四者是密切相关的。从根本上来说，材料是基础，材料决定建筑和施工方法。新材料的出现，可以促进建筑形式的变化，结构设计和施工技术的革新。
（五）材料的抗冻性
材料在饱和状态下，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，称为材料的抗冻性。
材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是以规定的试件，在规定试验的条件下，测得其强度降低不超过25%，且质量损失不超过5%时所能承受的最多的循环次数来表示。
用符号Fn表示，其中n即为最大冻融循环次数。如F25，F50等
2墙体材料：主要是指建筑物内外及分隔墙体所用的材料，有承重和非承重两类。目前我国大量采用的墙体材料分为粉煤灰砌块，混凝土及加气混凝土砌砖等。此外，还有混凝土墙板，石板，金属板材和复合墙板等。
3建筑功能材料：主要指负担某些建筑功能的非承重材料。如防水材料，绝热材料，吸声和隔声材料，采光材料，装饰材料等。
发展趋势：（1）高性能材料的研制
（2）充分利用地方原料，固体废弃物，各种工业废渣等
（3）节能材料开发
（4）具有良好经济效益的材料
（四）建筑材料的技术标准
各级标准都有各自的部门代号，例如，GB：国家标准；GBJ建筑工程国家标准；JGJ：建设部行业标准；JC：国家建材局标准；YB：冶金部标准；ZB：国家级专业标准等
表1-2，材料抗压，抗拉，抗剪，抗弯强度计算公式
二材料的等级
大部分建筑材料根据其极限强度的大小，可划分为若干不同的强度等级。如烧结普通砖按抗压强度分为6个等级，Mu30, Mu25, Mu20, Mu15, Mu10, Mu7.5;硅酸盐水泥按抗压和抗折强度分为4个等级：32.5、42.5、52.5、62.5等；混凝土按其抗压强度分为12个等级：C7.5、C80等；碳素结构钢按其抗拉强度分为5个等级，Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等
《建筑材料》建筑材料基本性质(整理)
建筑材料地基本性质教案要求：了解材料地组成与结构以及它们与材料性质地关系；要求掌握材料与质量有关地性质、与水有关地性质及与热有关地性质地概念及表示方法,并能较熟练地运用；要求了解材料地力学性质及耐久性地基本概念.建筑物是由各种建筑材料建筑而成地,这些材料在建筑物地各个部位要承受各种各样地作用,因此要求建筑材料必须具备相应性质.如结构材料必须具备良好地力学性质；墙体材料应具备良好地保温隔热性能、隔声吸声性能；屋面材料应具备良好地抗渗防水性能；地面材料应具备良好地耐磨损性能等等.一种建筑材料要具备哪些性质,这要根据材料在建筑物中地功用和所处环境来决定.一般而言,建筑材料地基本性质包括物理性质、化学性质、力学性质和耐久性.第一节材料地物理性质一、材料地基本物理性质（一）实际密度材料在绝对密实状态下,单位体积地质量称为密度.用公式表示如下：ρ=m/v式中ρ——材料地密度,g/cm3；m——材料在干燥状态下地质量,g；V——干燥材料在绝对密实状态下地体积,cm3.材料在绝对密实状态下地体积是指不包括孔隙在内地固体物质部分地体积,也称实体积.在自然界中,绝大多数固体材料内部都存在孔隙,因此固体材料地总体积（V0）应由固体物质部分体积（V）和孔隙体积（V P）两部分组成,而材料内部地孔隙又根据是否与外界相连通被分为开口孔隙（浸渍时能被液体填充,其体积用V k表示）和封闭孔隙（与外界不相连通,其体积用V b表示）.测定固体材料地密度时,须将材料磨成细粉（粒径小于0.2mm）,经干燥后采用排开液体法测得固体物质部分体积.材料磨得越细,测得地密度值越精确.工程所使用地材料绝大部分是固体材料,但需要测定其密度地并不多.大多数材料,如拌制混凝土地砂、石等,一般直接采用排开液体地方法测定其体积——固体物质体积与封闭孔隙体积之和,此时测定地密度为材料地近似密度（又称为颗粒地表观密度）.（二）体积密度整体多孔材料在自然状态下,单位体积地质量称为体积密度.用公式表示如下：ρo=m/V o式中ρo——材料地体积密度,kg/m3；m——材料地质量,kg；V o——材料在自然状态下地体积,m3.整体多孔材料在自然状态下地体积是指材料地固体物质部分体积与材料内部所含全部孔隙体积之和,即V0 = V + V p.对于外形规则地材料,其体积密度地测定只需测定其外形尺寸；对于外形不规则地材料,要采用排开液体法测定,但在测定前,材料表面应用薄蜡密封,以防液体进入材料内部孔隙而影响测定值.一定质量地材料,孔隙越多,则体积密度值越小；材料体积密度大小还与材料含水多少有关,含水越多,其值越大.通常所指地体积密度,是指干燥状态下地体积密度.（三）堆积密度散粒状（粉状、粒状、纤维状）材料在自然堆积状态下,单位体积地质量称为堆积密度.用公式表示如下：ρ0′=m/V0′式中ρ0′——材料地堆积密度,kg/m3；m——散粒材料地质量,kg；V0′——散粒材料在自然堆积状态下地体积,又称堆积体积,m3.在建筑工程中,计算材料地用量、构件地自重、配料计算、确定材料堆放空间,以及材料运输车辆时,需要用到材料地密度.二、材料地密实度与孔隙率（一）密实度密实度是指材料内部固体物质填充地程度.用公式表示如下：D=V/V0（二）孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙体积占自然状态下总体积地百分率.用公式表示如下：P=(V0-V)/V0孔隙率一般是通过实验确定地材料密度和体积密度求得.材料地孔隙率与密实度地关系为：P ＋ D = 1材料地孔隙率与密实度是相互关联地性质,材料孔隙率地大小可直接反映材料地密实程度,孔隙率越大,则密实度越小.孔隙按构造可分为开口孔隙和封闭孔隙两种；按尺寸地大小又可分为微孔、细孔和大孔三种.材料孔隙率大小、孔隙特征对材料地许多性质会产生一定影响,如材料地孔隙率较大,且连通孔较少,则材料地吸水性较小,强度较高,抗冻性和抗渗性较好,导热性较差,保温隔热性较好.三、材料地填充率与空隙率（一）填充率′填充率是指装在某一容器地散粒材料,其颗粒填充该容器地程度.用公式表示如下：D′=V0/V0/（二）空隙率空隙率是指散粒材料（如砂、石等）颗粒之间地空隙体积占材料堆积体积地百分率.用公式表示如下：P′=(1-V0/V0/)×%=（1-ρ0′/ρo)×%式中ρo——颗粒状材料地表观密度,kg/m3；ρ0′——颗粒状材料地堆积密度,kg/m3.散粒材料地空隙率与填充率地关系为：P′＋D′= 1.空隙率与填充率也是相互关联地两个性质,空隙率地大小可直接反映散粒材料地颗粒之间相互填充地程度.散粒状材料,空隙率越大,则填充率越小.在配制混凝土时,砂、石地空隙率是作为控制集料级配与计算混凝土砂率地重要依据.四、材料与水有关地性质（一）亲水性与憎水性材料与水接触时,根据材料是否能被水润湿,可将其分为亲水性和憎水性两类.亲水性是指材料表面能被水润湿地性质；憎水性是指材料表面不能被水润湿地性质.当材料与水在空气中接触时,将出现图 1.3所示地两种情况.在材料、水、空气三相交点处,沿水滴地表面作切线,切线与水和材料接触面所成地夹角称为润湿角（用θ表示）.当θ越小,表明材料越易被水润湿.一般认为,当θ≤90°时,,材料表面吸附水分,能被水润湿,材料表现出亲水性；当θ＞90°时,则材料表面不易吸附水分,不能被水润湿,材料表现出憎水性.亲水性材料易被水润湿,且水能通过毛细管作用而被吸入材料内部.憎水性材料则能阻止水分渗入毛细管中,从而降低材料地吸水性.建筑材料大多数为亲水性材料,如水泥、混凝土、砂、石、砖、木材等,只有少数材料为憎水性材料,如沥青、石蜡、某些塑料等.建筑工程中憎水性材料常被用作防水材料,或作为亲水性材料地覆面层,以提高其防水、防潮性能.（二）吸水性与吸湿性1.吸水性材料在水中吸收水分地性质称为吸水性.吸水性地大小用吸水率表示,吸水率有两种表示方法：质量吸水率和体积吸水率.（1）质量吸水率材料在吸水饱和时,所吸收水分地质量占材料干质量地百分率.用公式表示如下：Wm=(m湿-m干)/m干式中W m——材料地质量吸水率,%；m湿——材料在饱和水状态下地质量,g；m干——材料在干燥状态下地质量,g.（2）体积吸水率材料在吸水饱和时,所吸收水分地体积占干燥材料总体积地百分率.用公式表示如下：W V==(m湿-m干)/V o×1/ρ水式中W V——材料地体积吸水率,%；V o——干燥材料地总体积,cm3；ρ水——水地密度,g/cm3.常用地建筑材料,其吸水率一般采用质量吸水率表示.对于某些轻质材料,如加气混凝土、木材等,由于其质量吸水率往往超过100%,一般采用体积吸水率表示.材料吸水率地大小,不仅与材料地亲水性或憎水性有关,而且与材料地孔隙率和孔隙特征有关.材料所吸收地水分是通过开口孔隙吸入地.一般而言,孔隙率越大,开口孔隙越多,则材料地吸水率越大；但如果开口孔隙粗大,则不易存留水分,即使孔隙率较大,材料地吸水率也较小；另外,封闭孔隙水分不能进入,吸水率也较小.2.吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分地性质称为吸湿性.吸湿性地大小用含水率表示,用公式表示如下：W含=(m含-m干)/m干式中W含——材料地含水率,%；m含——材料在吸湿状态下地质量,g；m干——材料在干燥状态下地质量,g.材料地含水率随空气地温度、湿度变化而改变.材料既能在空气中吸收水分,又能向外界释放水分,当材料中地水分与空气地湿度达到平衡,此时地含水率就称为平衡含水率.一般情况下,材料地含水率多指平衡含水率.当材料内部孔隙吸水达到饱和时,此时材料地含水率等于吸水率.材料吸水后,会导致自重增加、保温隔热性能降低、强度和耐久性产生不同程度地下降.材料含水率地变化会引起体积地变化,影响使用.（三）耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏,强度也不显著降低地性质称为耐水性.材料耐水性用软化系数表示,用公式表示如下：K软=?饱/?干式中K软——材料地软化系数；?饱——材料在饱和水状态下地抗压强度,MPa；?干——材料在干燥状态下地抗压强度,MPa.软化系数地大小反映材料在浸水饱和后强度降低地程度.材料被水浸湿后,强度一般会有所下降,因此软化系数在0～1之间.软化系数越小,说明材料吸水饱和后地强度降低越多,其耐水性越差.工程中将K软＞0.85地材料称为耐水性材料.对于经常位于水中或潮湿环境中地重要结构地材料,必须选用K软＞0.85耐水性材料；对于用于受潮较轻或次要结构地材料,其软化系数不宜小于0.75.（四）抗渗性材料抵抗压力水渗透地性质称为抗渗性.材料地抗渗性通常采用渗透系数表示.渗透系数是指一定厚度地材料,在单位压力水头作用下,单位时间内透过单位面积地水量,用公式表示如下：K=Qd/hAt式中K——材料地渗透系数,cm/h；W——透过材料试件地水量,cm3；d——材料试件地厚度,cm；A——透水面积,cm2；t——透水时间,h；h——静水压力水头,cm.渗透系数反映了材料抵抗压力水渗透地能力,渗透系数越大,则材料地抗渗性越差.对于混凝土和砂浆,其抗渗性常采用抗渗等级表示.抗渗等级是以规定地试件,采用标准地实验方法测定试件所能承受地最大水压力来确定,以“P n”表示,其中n为该材料所能承受地最大水压力（MPa）地10倍值.材料抗渗性地大小,与其孔隙率和孔隙特征有关.材料中存在连通地孔隙,且孔隙率较大,水分容易渗入,故这种材料地抗渗性较差.孔隙率小地材料具有较好地抗渗性.封闭孔隙水分不能渗入,因此对于孔隙率虽然较大,但以封闭孔隙为主地材料,其抗渗性也较好.对于地下建筑、压力管道、水工构筑物等工程部位,因经常受到压力水地作用,要选择具有良好抗渗性地材料；作为防水材料,则要求其具有更高地抗渗性.（五）抗冻性材料在饱和水状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,且强度也不显著降低地性质,称为抗冻性.材料地抗冻性用抗冻等级表示.抗冻等级是以规定地试件,采用标准实验方法,测得其强度降低不超过规定值,并无明显损害和剥落时所能经受地最大冻融循环次数来确定,以“F n”表示,其中n为最大冻融循环次数.材料经受冻融循环作用而破坏,主要是因为材料内部孔隙中地水结冰所致.水结冰时体积要增大,若材料内部孔隙充满了水,则结冰产生地膨胀会对孔隙壁产生很大地应力,当此应力超过材料地抗拉强度时,孔壁将产生局部开裂；随着冻融循环次数地增加,材料逐渐被破坏.材料抗冻性地好坏,取决于材料地孔隙率、孔隙地特征、吸水饱和程度和自身地抗拉强度.材料地变形能力大,强度高,软化系数大,则抗冻性较高.一般认为,软化系数小于0.80地材料,其抗冻性较差.在寒冷地区及寒冷环境中地建筑物或构筑物,必须要考虑所选择材料地抗冻性.五、材料与热有关地性质为保证建筑物具有良好地室内小气候,降低建筑物地使用能耗,因此要求材料具有良好地热工性质.通常考虑地热工性质有导热性、热容量.（一）导热性当材料两侧存在温差时,热量将从温度高地一侧通过材料传递到温度低地一侧,材料这种传导热量地能力称为导热性.材料导热性地大小用导热系数表示.导热系数是指厚度为1m地材料,当两侧温差为1K时,在1s时间内通过1m2面积地热量.用公式表示如下：λ=Qd/(T2－T1)At式中λ——材料地导热系数,W/（m·K）；Q——传递地热量,J；α——材料地厚度,m；A——材料地传热面积,m2；t——传热时间,s；T2－T1——材料两侧地温差,K.材料地导热性与孔隙率大小、孔隙特征等因素有关.孔隙率较大地材料,内部空气较多,由于密闭空气地导热系数很小〔λ=0.023W/（m·K）〕,其导热性较差.但如果孔隙粗大,空气会形成对流,材料地导热性反而会增大.材料受潮以后,水分进入孔隙,水地导热系数比空气地导热系数高很多〔λ=0.58W/（m·K）〕,从而使材料地导热性大大增加；材料若受冻,水结成冰,冰地导热系数是水导热系数地4倍,为λ=2.3W/（m·K）,材料地导热性将进一步增加.建筑物要求具有良好地保温隔热性能.保温隔热性和导热性都是指材料传递热量地能力,在工程中常把1/λ称为材料地热阻,用R表示.材料地导热系数越小,其热阻越大,则材料地导热性能越差,其保温隔热性能越好.（二）热容量材料容纳热量地能力称为热容量,其大小用比热表示.比热是指单位质量地材料,温度每升高或降低1K时所吸收或放出地热量.用公式表示如下：C=Q/m(T2－T1)式中c——材料地比热,J/（kg·K）；Q——材料吸收或放出地热量,J；m——材料地质量,kg；T2－T1——材料加热或冷却前后地温差,K.比热地大小直接反映出材料吸热或放热能力地大小.比热大地材料,能在热流变动或采暖设备供热不均匀时,缓和室内地温度波动.不同地材料其比热不同,即使是同种材料,由于物态不同,其比热也不同.第二节材料地力学性质材料地力学性质是指材料在外力作用下地变形性和抵抗破坏地性质,它是选用建筑材料时首要考虑地基本性质.一、材料地强度材料在荷载（外力）作用下抵抗破坏地能力称为材料地强度.当材料受到外力作用时,其内部就产生应力,荷载增加,所产生地应力也相应增大,直至材料内部质点间结合力不足以抵抗所作用地外力时,材料即发生破坏.材料破坏时,达到应力极限,这个极限应力值就是材料地强度,又称极限强度.强度地大小直接反映材料承受荷载能力地大小.由于荷载作用形式不同,材料地强度主要有抗压强度、抗拉强度、抗弯（抗折）强度及抗剪强度等.实验测定地强度值除受材料本身地组成、结构、孔隙率大小等内在因素地影响外,还与实验条件有密切关系,如试件形状、尺寸、表面状态、含水率、环境温度及实验时加荷速度等.为了使测定地强度值准确且具有可比性,必须按规定地标准实验方法测定材料地强度.材料地强度等级是按照材料地主要强度指标划分地级别.掌握材料地强度等级,对合理选择材料,控制工程质量是十分重要地.对不同材料要进行强度大小地比较可采用比强度.比强度是指材料地强度与其体积密度之比.它是衡量材料轻质高强地一个主要指标.以钢材、木材和混凝土为例,见表1.4所示.钢材、木材和混凝土地强度比较材料体积密度,kg/m3抗压强度f c,MPa 比强度f c/ρo低碳钢松木普通混凝土7860500240041534.3（顺纹）29.40.0530.0690.012由表数值可见,松木地比强度最大,是轻质高强材料.混凝土地比强度最小,是质量大而强度较低地材料.二、材料地弹性与塑性材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,能够完全恢复原来形状地性质称为弹性,这种变形称为弹性变形,其值地大小与外力成正比；不能自动恢复原来形状地性质称为塑性,这种不能恢复地变形称为塑性变形,塑性变形属永久性变形.完全弹性材料是没有地.一些材料在受力不大时只产生弹性变形,而当外力达到一定限度后,既产生塑性变形,如低碳钢.很多材料在受力时,弹性变形和塑性变形同时产生,如普通混凝土.三、材料地脆性与韧性材料受外力作用,当外力达到一定限度时,材料发生突然破坏,且破坏时无明显塑性变形,这种性质称为脆性,具有脆性地材料称为脆性材料.脆性材料地抗压强度远大于其抗拉强度,因此其抵抗冲击荷载或震动作用地能力很差.建筑材料中大部分无机非金属材料均为脆性材料,如混凝土、玻璃、天然岩石、砖瓦、陶瓷等.材料在冲击荷载或震动荷载作用下,能吸收较大地能量,同时产生较大地变形而不破坏地性质称为韧性.材料地韧性用冲击韧性指标表示.在建筑工程中,对于要求承受冲击荷载和有抗震要求地结构,如吊车梁、桥梁、路面等所用材料,均应具有较高地韧性.第三节材料地耐久性材料在使用过程中能长久保持其原有性质地能力,称为耐久性.材料在使用过程中,除受到各种外力作用外,还长期受到周围环境因素和各种自然因素地破坏作用.这些破坏作用主要有以下几个方面：物理作用.包括环境温度、湿度地交替变化,即冷热、干湿、冻融等循环作用.材料经受这些作用后,将发生膨胀、收缩或产生应力,长期地反复作用,将使材料逐渐被破坏.化学作用.包括大气和环境水中地酸、碱、盐等溶液或其它有害物质对材料地侵蚀作用,以及日光、紫外线等对材料地作用.生物作用.包括菌类、昆虫等地侵害作用,导致材料发生腐朽、虫蛀等而破坏.机械作用.包括荷载地持续作用,交变荷载对材料引起地疲劳、冲击、磨损等.耐久性是对材料综合性质地一种评述,它包括如抗冻性、抗渗性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等内容.对材料耐久性进行可靠地判断,需要很长地时间.一般采用快速检验法,这种方法是模拟实际使用条件,将材料在实验室进行有关地快速实验,根据实验结果对材料地耐久性作出判定.在实验室进行快速实验地工程主要有：冻融循环；干湿循环；碳化等.提高材料地耐久性,对节约建筑材料、保证建筑物长期正常使用、减少维修费用、延长建筑物使用寿命等,均具有十分重要地意义.复习思考题1.2.3.4.。
几种常见的建筑材料的性质归纳
几种常见的建筑材料的性质归纳
常见的建筑材料有混凝土、钢材、砖块和玻璃等。
以下是各种材料的性质的归纳。
1. 混凝土
混凝土是由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合而成的材料。
它的性质如下：
- 强度高：混凝土具有较高的抗压强度和抗拉强度，可以承受大的荷载。
- 耐久性好：混凝土抗老化、耐久性好，在正常使用条件下能保持长期稳定的性能。
- 成型性好：混凝土易于成型，可以按照需要进行各种形状的浇筑。
- 隔热性能差：混凝土的隔热性能相对较差，导热系数较高，需要进行隔热处理。
2. 钢材
钢材是由铁和其他元素进行合金化得到的材料，具有以下性质：
- 强度高：钢材具有较高的抗拉强度和抗压强度，能够承受大的力载荷。
- 导热性能好：钢材能够快速传导热量，可以迅速散热。
- 可塑性好：钢材具有良好的可塑性，可以通过冷弯、热轧等加工方法制成各种形状。
- 耐腐蚀能力差：钢材容易生锈腐蚀，需要进行防腐处理。
4. 玻璃
玻璃是一种无机非金属材料，具有以下性质：
- 透明性好：玻璃具有良好的透明性，能够通过大量光线，使室内明亮。
- 隔音性能好：玻璃具有较好的隔音效果，可以减少外界噪音的干扰。
- 脆性大：玻璃材料脆性大，容易破碎，需要进行防护处理。
- 导热性能差：玻璃的导热系数较大，保温性能较差。
不同的建筑材料具有不同的性质，建筑设计和施工中需要根据具体的使用要求选择合适的材料。
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1、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，而且强度也不显著降低的性质。
（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。
（2）塑性：当外力去除后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质。
（3）徐变：材料受到某一载荷的长期作用，其变形会随时间延长而增加。
普通混凝土在长期载荷下会产生徐变。
③脆性与韧性
（1）脆性：材料在外力作用下，无明显变形而突然破坏的性质。
（2）韧性：材料在冲击或震动载荷下能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。
钢材和木材等均属于韧性材料。
3、建筑材料的耐久性
材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质统称材料的耐久性，受到物理作用、化学作用、生物作用等影响，是一种复杂、综合的性质。
4、材料的结构
①微观结构：物质的原子、分子层次的微观结构。
②亚微观结构：用光学显微镜所能观察的材料结构。
③宏观结构：用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。