第一章 建筑材料的基本性质
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建筑材料的基本性质
建筑材料的基本性质第⼀章建筑材料的基本性质1.建筑材料的基本物理性质密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度：材料在⾃然状态下单位体积的质量堆积密度：散粒或粉状材料，如砂、⽯⼦、⽔泥等，在⾃然堆积状态下单位体积的质量。
孔隙率：在材料⾃然体积内孔隙体积所占的⽐例。
空隙率：散粒材料⾃然堆积体积中颗粒之间的空隙体积所占的⽐例。
空隙率的⼤⼩反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。
材料的压实度：散粒堆积材料被碾压或振压等压实的程度。
相对密度：散粒材料压实程度的另⼀种表⽰⽅法。
2．材料与⽔有关的性质①亲⽔性：材料能被⽔润湿的性质（亲⽔性材料与⽔分⼦的亲和⼒⼤于⽔分⼦⾃⾝的内聚⼒）憎⽔性：材料不能被⽔润湿的性质。
②吸⽔性：材料浸⼊⽔中吸收⽔的能⼒（材料吸⽔率是固定的）吸湿性：材料在潮湿空⽓中吸收⽔分的性质。
【平衡含⽔率】：在⼀定温度和湿度条件下，材料与空⽓湿度达到平衡时的含⽔率。
③耐⽔性：材料长期在⽔作⽤下不破坏，且其强度也不显著降低的性质。
④抗渗性：材料抵抗压⼒⽔渗透的性质。
⑤抗冻性：材料在吸⽔饱和状态下，能经受多次冻融作⽤⽽不破坏，且强度和质量⽆显著降低的性质。
3.①材料的强度：材料在外⼒作⽤下抵抗破坏的能⼒。
影响材料强度的因素：孔隙率低，强度⾼温度⾼含⽔率⾼，强度低②材料的⽐强度：是材料的强度与其表观密度的⽐值③材料的理论强度：指结构完整的理想固体从材料结构的理论上分析，材料所能承受的最⼤应⼒。
4.弹性：材料在外⼒作⽤下产⽣变形，当外⼒除去后，变形能完全恢复的性质。
塑性：材料在外⼒作⽤下产⽣变形，外⼒除去后，仍保持变形后的形状，并不破坏的性质5.耐久性：材料在所处环境下，抵抗所受破坏作⽤，在规定的时间内，不变质、不损坏，保持其原有性能的性质。
6.材料（微观结构）：晶体、玻璃体、胶体晶体类型：原⼦晶体，离⼦晶体，分⼦晶体，⾦属晶体第三章⽓硬性胶凝材料1.胶凝材料：在⼀定条件下，通过⾃⾝的⼀系列变化⽽把其他材料胶结成具有强度的整体的材料①有机胶凝材料：以天然或⼈⼯合成的⾼分⼦化合物为主要成分的胶凝材料。
建筑材料 第一章 建筑材料的基本性质
建筑材料第一章建筑材料的基本性质在建筑领域中，建筑材料是构建各类建筑物的基石。
了解建筑材料的基本性质对于设计、施工以及建筑物的长期性能至关重要。
这一章，我们将深入探讨建筑材料的一些关键基本性质。
首先，让我们来谈谈建筑材料的物理性质。
物理性质涵盖了多个方面，其中密度是一个重要的指标。
密度反映了材料单位体积的质量，它直接影响着材料的重量以及在建筑物中的使用方式。
例如，钢材的密度较大，因此在建筑中常用于需要承受较大荷载的结构部位；而泡沫塑料的密度较小，常被用作保温隔热材料，以减轻建筑物的自重。
另一个关键的物理性质是孔隙率。
孔隙率指的是材料内部孔隙的体积占总体积的比例。
孔隙的存在会对材料的性能产生显著影响。
例如，多孔的砖材具有较好的保温性能，但强度相对较低；而密实的混凝土则强度较高，但保温性能稍逊一筹。
材料的吸水性也是不可忽视的物理性质之一。
吸水性表示材料在水中吸收水分的能力。
像木材这样的天然材料，如果吸水性过高，可能会导致变形、腐朽等问题，影响其在建筑中的使用寿命。
再来说说建筑材料的力学性质。
强度是力学性质中的核心概念，包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等。
不同的建筑结构和构件对材料的强度要求各不相同。
例如，柱子通常需要承受较大的压力，因此要求所用材料具有较高的抗压强度；而梁则需要同时具备较好的抗弯强度。
硬度反映了材料抵抗外物压入其表面的能力。
例如，大理石的硬度较高，常用于装饰性的地面和墙面；而一些较软的木材则需要进行特殊的处理来增加其表面硬度，以满足使用要求。
此外，建筑材料的弹性和塑性也是重要的力学性质。
具有良好弹性的材料在受力后能够恢复原状，如钢材；而塑性材料在受力超过一定限度后会产生永久变形，如某些塑料。
建筑材料的化学性质同样不容忽视。
耐腐蚀性是化学性质中的关键。
一些建筑材料在特定的化学环境中容易受到腐蚀，如钢材在潮湿且有腐蚀性气体的环境中容易生锈。
耐久性是衡量建筑材料长期性能的重要指标。
它综合考虑了材料在物理、化学和力学等多方面因素作用下，保持其性能稳定的能力。
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
建筑材料课件第01章 建筑材料的基本性质
孔、容量仅700 kg/m3的加气混凝土砌块。在 抹灰前采用同样方式往墙上浇水，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。
第 15页
3.吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。 材料的吸湿性用含水率表示：
Wh
ms m
材料的理论抗拉强度可用下式表示：
fm
E
d
式中：fm——理论抗拉强度，N/m2； E——弹性模量； γ——单位表面能，J/m2； d——原子间的距离。（平均为2×10－8cm）。
按理论计算，材料的抗拉强度fm≈1/10·E。
第 28页
由于材料中都有缺陷，使破坏应力大大低于 理论强度。缺陷主要有：
的性质，可用下式表示：
Q m C (T1 T2 )
式中Q ——材料的热容量，kJ；
m ——材料的重量，kg；
T1-T2 ——材料受热或冷却前后的温度差，K； C ——材料的比热，kJ／(kg·K)。
材料比热的物理意义是指1kg重的材料，在温度每改
变1K时所吸收或放出的热量。
第 21页
材料名称 钢 铜
花岗岩 普通混凝土
水泥砂浆 普通粘土砖 粘土空心砖
松木 泡沫塑料
冰 水 静止空气
导热系数W/(m·K) 55 370
2.91～3.08 1.28～1.51
0.93 0.4～0.7
0.64 0.17～0.35
0.03 2.20 0.60 0.025
比热J/(g·K) 0.46 0.38 0.92 0.88 0.84 0.84 0.92 2.51 1.30 2.05 4.19
2.导热性
第 15页
3.吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。 材料的吸湿性用含水率表示：
Wh
ms m
材料的理论抗拉强度可用下式表示：
fm
E
d
式中：fm——理论抗拉强度，N/m2； E——弹性模量； γ——单位表面能，J/m2； d——原子间的距离。（平均为2×10－8cm）。
按理论计算，材料的抗拉强度fm≈1/10·E。
第 28页
由于材料中都有缺陷，使破坏应力大大低于 理论强度。缺陷主要有：
的性质，可用下式表示：
Q m C (T1 T2 )
式中Q ——材料的热容量，kJ；
m ——材料的重量，kg；
T1-T2 ——材料受热或冷却前后的温度差，K； C ——材料的比热，kJ／(kg·K)。
材料比热的物理意义是指1kg重的材料，在温度每改
变1K时所吸收或放出的热量。
第 21页
材料名称 钢 铜
花岗岩 普通混凝土
水泥砂浆 普通粘土砖 粘土空心砖
松木 泡沫塑料
冰 水 静止空气
导热系数W/(m·K) 55 370
2.91～3.08 1.28～1.51
0.93 0.4～0.7
0.64 0.17～0.35
0.03 2.20 0.60 0.025
比热J/(g·K) 0.46 0.38 0.92 0.88 0.84 0.84 0.92 2.51 1.30 2.05 4.19
2.导热性
建筑材料基本性质教学课件
韧性：
• 材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大 的能量，同时产生较大的变形而不破坏，这 种性质称为韧性。
• 建筑钢材、木材、塑料等是较典型的韧性材 料。
• 路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构 都要考虑材料的韧性。
4 材料的耐久性
4.1 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，统称之为耐久性。
塑料等属于憎水材料可用作防水材料，也可用于 亲水材料的表面处理。
2.2.2 吸水性与吸湿性
吸水性
• 材料在浸水状态下吸收水分的能力称为吸水性。
• 材料的吸水性能，不仅取决于材料本身是否具有亲水 性，还与其空隙率的大小及空隙的构造有关。
吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性（潮 湿材料在干燥的空气中也会放出水分）。
材料的剖面。请问选择何种材料？
A
B
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。
1.1.2.2 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。
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
（kg/m3
）
m――材料的质量（kg）
第一章 建筑材料的基本性质
久性指标
耐久性是一个综合性性能
耐久性主要包括：
耐水性 抗渗性 抗冻性 抗腐蚀性
耐水性
抗渗 性 抗老化性
耐久性
耐磨性
抗冻性
抗老化性
耐磨性
抗腐蚀性
42
建筑材料
1. 耐水性
广义定义：材料抵抗水破坏作用的能力。 狭义定义：材料浸水饱和后不被破坏，强度也不显著 降低的性质。 指标：软化系数KR 材料吸水饱和时的抗压强度,MPa
ε
B
A
混凝土的弹塑性变形曲线图
33
建筑材料
三、材料的脆性与韧性
脆性：材料在外力作用下突然破坏，无明显塑性变形。
韧性：冲击、振动荷载下，能吸收较大的能量，产生一定
变形不破坏。
脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等 韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。
34
建筑材料
案例分析
1. 铸铁造桥酿成灾祸 概况：1876年6月，英国人用铸铁在北海的Tay湾上建造了全长
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。
11
建筑材料
五、材料的热工性质
导热性 热容量
12
建筑材料
（一） 导热性
定义：材料传导热量的能力。 指标：导热系数λ
温隔热性↑ ； P ↑ ，连通孔、粗孔↑ （孔隙粗大或贯通，空气对流
孔隙率和孔隙特征
作用加强），λ↑，导热性↑，保温隔热性↓ 。
15
建筑材料
影响导热性的因素：
棉袄浸水后保暖 性变差？
耐久性是一个综合性性能
耐久性主要包括：
耐水性 抗渗性 抗冻性 抗腐蚀性
耐水性
抗渗 性 抗老化性
耐久性
耐磨性
抗冻性
抗老化性
耐磨性
抗腐蚀性
42
建筑材料
1. 耐水性
广义定义：材料抵抗水破坏作用的能力。 狭义定义：材料浸水饱和后不被破坏，强度也不显著 降低的性质。 指标：软化系数KR 材料吸水饱和时的抗压强度,MPa
ε
B
A
混凝土的弹塑性变形曲线图
33
建筑材料
三、材料的脆性与韧性
脆性：材料在外力作用下突然破坏，无明显塑性变形。
韧性：冲击、振动荷载下，能吸收较大的能量，产生一定
变形不破坏。
脆性材料：石、砖、砼、陶瓷、玻璃、铸铁等 韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。
34
建筑材料
案例分析
1. 铸铁造桥酿成灾祸 概况：1876年6月，英国人用铸铁在北海的Tay湾上建造了全长
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。
11
建筑材料
五、材料的热工性质
导热性 热容量
12
建筑材料
（一） 导热性
定义：材料传导热量的能力。 指标：导热系数λ
温隔热性↑ ； P ↑ ，连通孔、粗孔↑ （孔隙粗大或贯通，空气对流
孔隙率和孔隙特征
作用加强），λ↑，导热性↑，保温隔热性↓ 。
15
建筑材料
影响导热性的因素：
棉袄浸水后保暖 性变差？
第1章 建筑材料的基本性质
测定瓶+ 砂+水的 质量m2
m1－砂试样烘干质量，m1=300g； m2－砂+水+容量瓶总质量，g; m3－水+容量瓶总质量，g。
测定瓶+ 水的质 量m3
2019/10/24
4
建筑材料 • 第1章 建筑材料的基本性质 Ⅰ The physical properties of building materials
3. The properties related to heat of materials (1) The thermal conduction of materials
－材料传导热量的能力，用导热系数表示 导热系数：材料厚度1m，温差1K(oC)，1h内通过
1m2的热量
Q ，W/(m·K)
2019/10/24
3
建筑材料 • 第1章 建筑材料的基本性质
Ⅰ The physical properties of building materials
1. The basic physical properties (2) Apparent density 砂干表观密度的测定
0(m1m3m 1m2)/w
孔隙类型对材料渗透性和抗渗性的影响－见P6
2019/10/24
7
建筑材料 • 第1章 建筑材料的基本性质 Ⅰ The physical properties of building materials
1. The basic physical properties (4) Void ratio
－自然堆积状态下颗粒之间空隙体积多少
2. The properties related to water of materials (2) Water absorption
建筑材料 第一章 建筑材料的基本性质
解： 孔隙率
P V0 V 100% V0
1
0
100%
ρ0=m/V0=2420/(24×11.5×5.3)=1.65g/cm3
ρ=m/V=50/19.2=2.60g/cm3
P
1
1.65 2.6
100%
36.5%
§1.2 材料的力学性质
一、材料的强度
材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料 的强度，以材料受外力破坏时单位面积上所承受 的外力表示。材料在建筑物上所承受的外力主要 有拉力、压力、剪力和弯力，材料抵抗这些外力 破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗剪和抗弯 强度。
§1.3 材料与水有关的性质
建筑物中的材料在使用过程中经常会直接或 间接与水接触，如水坝、桥墩、屋顶等，为防 止建筑物受到水的侵蚀而影响使用性能，有必 要研究材料与水接触后的有关性质。
§1.3 材料与水有关的性质
（一）材料的亲水性与憎水性 材料容易被水润湿的性质称为亲水性。具有
这种性质的材料称为亲水性材料，如砖、石、 木材、混凝土等。
§1.2 材料的力学性质
课堂练习： 3、已知甲材料在绝对密实状态下的体积为40cm3，
在自然状态下体积为160 cm3；乙材料的密实度为 80％，求甲、乙两材料的孔隙率，并判断哪种材料 较宜做保温材料？
解：（1）甲材料的孔隙率
P甲＝（V0-V）/V0×100％＝（160－40）/160×100％ ＝75％
§1.1 材料的基本物理性质
（一）密度 钢材、玻璃等少数密实材料可根据外形尺
寸求得体积。
大多数有孔隙的材料，在测 定材料的密度时，应把材料磨成 细粉，干燥后用李氏瓶测定其体 积（排液法）。材料磨的越细， 测得的密度数值就越精确。砖、 石等材料的密度即用此法测得。
材料与构造第一章建筑材料基本性质-课件
04
建筑材料的选择与应用原则
安全性原则
01
02
03
结构安全
建筑材料必须具备足够的 强度和稳定性，以确保建 筑物在使用过程中不会发 生结构破坏或变形。
防火安全
建筑材料应具有良好的耐 火性能，以降低火灾发生 的概率和火灾对建筑物的 破坏程度。
健康安全
建筑材料不应释放有毒有 害物质，以免对居住者的 健康造成危害。
材料与构造第一章建筑材料基 本性质-课件
目
CONTENCT
录
• 建筑材料概述 • 建筑材料的基本性质 • 常见建筑材料的性质与应用 • 建筑材料的选择与应用原则 • 建筑材料的未来发展趋势
01
建筑材料概述
建筑材料的定义与分类
定义
建筑材料是指用于建筑物和构筑物的建造、装修、装饰以及与之 相关的各种材料。
环保材料
优先选择符合环保标准的 建筑材料，如低挥发性有 机化合物（VOC）排放的 材料、无甲醛材料等。
节能减排
选用具有低碳、节能、减 排等环保特性的建筑材料， 以降低建筑物对环境的影 响。
资源循环
鼓励使用可再生资源和可 回收材料，促进建筑材料 的循环利用和减少建筑垃 圾的产生。
05
建筑材料的未来发展趋势
耐火性
材料抵抗火焰燃烧的性 质，与材料的燃烧性能
和耐火极限有关。
耐腐蚀性
材料在酸、碱、盐等化 学介质中抵抗腐蚀的能
力。
耐疲劳性
材料在反复荷载作用下抵 抗破坏的能力，与材料的 内部结构和缺陷有关。
03
常见建筑材料的性质与应用
钢材
高强度
钢材具有高的抗拉、抗压和抗 剪强度，适用于承受大荷载的 结构。
良好的塑性和韧性
建筑材料的基本性质_课件
式中：m --散粒材料的质量， V’0--散粒材料的堆积体积。
密实度与孔隙率
固体材料的体积由 ①固体物质部分 ②孔隙部分
（一）密实度
指材料体积内被固体物质所充实的程度。
D
V 0 V0
100
%
（二）孔隙率
指材料（在自然状态下单位）体积内，孔隙所占的比例。
P
V0 V V0
V 1
V0
1
0
100%
一、材料的理论强度
理论抗拉强度
ft
E
d
二、材料的强度
材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力。
抗压、抗拉和抗剪强度 ：
f Fmax A
材料的抗弯强度与受力情况有关，一般试验方法
是将条形试件放在两支点上，中间作用一集中荷载，
对于矩形截面试件，则抗弯强度 ：
fm
3Fm a xL 2bh2
二、材料的强度
三、材料的填充率与空隙率
（一）填充率 散粒材料在某堆积体积中，被颗粒填充的程度。
D'
V0 V0'
100%
' 0
0
100%
（二）空隙率
散粒材料在某堆积体积中，颗粒之间孔隙体积所占的比例。 反映散粒材料的颗粒填充的致密程度。可作为控制混凝土骨料集 配与计算含砂率的依据。
P' 1 D'
四、材料的亲水性与憎水性
第一节材料的组成、结构和构造
1、材料的组成 2、材料的结构和构造
第二节 材料的基本物理性质
1、密度、表现密度与堆积密度 2、密实度与孔隙率 3、材料的填充率与空隙率 4、材料的亲水性与憎水性 5、材料的吸水性与吸湿性 6、材料的耐水性 7、材料的抗渗性
密实度与孔隙率
固体材料的体积由 ①固体物质部分 ②孔隙部分
（一）密实度
指材料体积内被固体物质所充实的程度。
D
V 0 V0
100
%
（二）孔隙率
指材料（在自然状态下单位）体积内，孔隙所占的比例。
P
V0 V V0
V 1
V0
1
0
100%
一、材料的理论强度
理论抗拉强度
ft
E
d
二、材料的强度
材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力。
抗压、抗拉和抗剪强度 ：
f Fmax A
材料的抗弯强度与受力情况有关，一般试验方法
是将条形试件放在两支点上，中间作用一集中荷载，
对于矩形截面试件，则抗弯强度 ：
fm
3Fm a xL 2bh2
二、材料的强度
三、材料的填充率与空隙率
（一）填充率 散粒材料在某堆积体积中，被颗粒填充的程度。
D'
V0 V0'
100%
' 0
0
100%
（二）空隙率
散粒材料在某堆积体积中，颗粒之间孔隙体积所占的比例。 反映散粒材料的颗粒填充的致密程度。可作为控制混凝土骨料集 配与计算含砂率的依据。
P' 1 D'
四、材料的亲水性与憎水性
第一节材料的组成、结构和构造
1、材料的组成 2、材料的结构和构造
第二节 材料的基本物理性质
1、密度、表现密度与堆积密度 2、密实度与孔隙率 3、材料的填充率与空隙率 4、材料的亲水性与憎水性 5、材料的吸水性与吸湿性 6、材料的耐水性 7、材料的抗渗性
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说明孔隙状况的指标
孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径
孔隙率 孔隙在材料体积中所占的比例。 孔隙连通性 连通孔：吸水性、吸声性（木材、矿渣） 封闭孔：保温隔热性（发泡聚苯乙烯、陶粒） 孔隙直径 粗大孔：主要影响材料的密度、强度
毛细孔：吸水性、抗冻性
极细微孔：对材料性能影响不大
第二节
材料的基本物理性质
一、材料的密度、表观密度、堆积密度 二、密实度、孔隙率 三、填充率、空隙率 四、与水有关的性质 五、与热有关的性质
练习
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。 答案：该岩石的软化系数为
f b 168 KR 0.94 0.85 f g 178
所以该岩石可用于水下工程。
5.抗渗性
材料抵抗压力水或其它液体渗透的性质称为抗渗 性（不透水性）。材料的抗渗性好坏有以下两种不同 表示方法。 a.渗透系数
材料在压力水作用下透过水量的多少遵守达西定 律，即在一定时间内，透过材料试件的水量与试件的 渗水面积及水头差成正比，与试件厚度成反比，如图 所示，用公式表示为
Q=k•（HAt）/d
式中
可得
k=Qd/(HAt)
k——渗透系数（cm/h）； Q——透过材料试件的水量（cm3）； t——渗水时间（h）； A——渗水面积（cm2）； H——水头差（cm）； d——试件厚度（cm）。
两种吸水率的关系： Wv= Ww 0 /w 影响材料吸水性的主要因素：材料的化学组成、结构和构 造状况，尤其是孔隙状况。( w通常情况下取1 ) 大多数材料经常采用质量吸水率，对于质量吸水率大于 100%的材料常用体积吸水率 3.吸湿性 材料在潮湿空气中吸收水分的能力。用含水率表示。 W=(mk-m1）/m1 100% 式中 W——材料的含水率（%）； mk——材料吸湿后的质量（g）； m1——材料在绝对干燥状态下的质量（g）。
材料的宏观结构及其相应的主要特征
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导热系数越小，材料的保温隔热性越强。λ小于 0.25W/(m • K)的材料称为绝热材料。 与材料导热系数有关的因素： a.材料的化学组成和物理结构 b.孔隙状况 c.环境的温湿度 2.热容 材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为 热容。
•粗大孔隙结构 •细小孔隙结构 极微细孔隙结构
按 孔 径 分
按构成形态分
宏观结构（构造）
按孔隙特征分
按 孔 径 分
按构成形态分
•聚集结构 •纤维结构 •层状结构 •散粒结构
建筑材料的孔隙
孔隙的定义
材料实体内部被空气所占据的空间为孔隙。 材料实体之间被空气所占据的空间称为空隙。
孔隙的形成
内、外因素：水的占据作用、火山作用、外加剂 作用；焙烧作用
b.抗渗等级
在标准试验条件下，材料的最大渗水压力（ MPa)。用P表示。混凝土和砂浆抗渗性的好坏常用 抗渗等极来表示。 材料的抗渗性主要与材料的孔隙状况有关。
6.抗冻性
材料在吸水饱和状态下，抵抗多次冻融循环 ，不破坏、强度也不显著降低的性质。
抗冻性用抗冻等级F表示。例如： F10
三、与热有关的性质 1.导热性 材料传导热量的性质称为导热性。材料导热 性的大小用导热系数λ 表示。 λ =Qd/[At(T1-T2)] 式中 λ ——导热系数，W/（m.K）； Q——传导的热量，J； A——热传导面积，m2； d——材料厚度，m； t——热传导时间，s； T1-T2——材料两侧温差，K。
D` +P` = 1
空隙率反映了材料颗粒之间的相 互填充的致密程度，对于混凝土的粗、 细骨料，空隙率越小，说明其颗粒大 小搭配的越合理，用其配置的混凝土 越密实，水泥也越节约
二、材料与水有关的性质 1.亲水性与憎水性 在材料、水、空气三相交点处，沿水 滴表面所作切线，切线经过水与材料表面 的夹角称为润湿角，润湿角可能出现如下 两种情况，如下图所示。
一、材料的密度、表观密度、堆积密度
材料的密度 表观 密 度 体积 密 度 堆积密度
块体材料在自然状态下单位体积 的质量。 。 = m/v。 式中 。—— 表观密度，kg/m3。 m—— 材料的质量，kg。 V。—— 材料的自然体积， m3。 测量方法：外形规则的材料用测量法 ；外形不规则的用涂蜡排水法
4.耐水性 材料在长期饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降 低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示，可 按下式计算 Kp=fw / f 式中 Kp——材料的软化系数，取值在0～1之间； fw——材料在吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）； f——材料在绝对干燥状态下的抗压强度(MPa)。
软化系数越小，材料耐水性越差。材料浸水后 ，会降低材料组成微粒间的结合力，引起强度的 下降。 b.软化系数大于0.8的材料，通常可以认为是 耐水材料。 c.对于经常位于水中或处于潮湿环境中的重要 建筑物所选用的材料要求其软化系数应大于0.85 ； d.对于受潮较轻或次要建筑物所用的材料，软 化系数容许稍有降低，但不宜小于0.75。
材 料 的 组 成、结构和构造
材料的结构与构造
微观结构 宏观构成（结构）
亚微观结构（显微或细观结构）
微观结构
指通过用电子显微镜、X-射线衍射仪等手段来研究的原子级或分子 级结构。尺寸范围在10-6-10-10m。
原子排列图
宏观结构（构造）
指用肉眼或放大镜能分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级 以上。
第一章
建筑材料的基本性质
第一节 材料的化学组成、结构和构造 第二节 材料的物理性质 第三节 材料的力学性质 第四节 材料的耐久性
第一节 材 料 的 化学组 成、结构和构造
材料的化学组成 化学组成不同是材料具有不同的性质，化学组成通常从元素组成和矿物组成两方面 研究
元素组成： 主要是指化学元素的组成特 点
二、密实度、孔隙率
1、密实度：是指材料体积内，被固体物质
充满的程度，用D表示。 D = v/v。100% = 。/ 100%
2、孔隙率：是指材料体积内，孔隙体积所
占的比例。P =（ v。- v）/v。100% = （1- 。/ ） 100%
D+P=1
三、填充率、空隙率
1、填充率：是指散粒材料在其堆积体积中，被颗 粒实体体积填充的程度，用D` 表示。 D` = v。/v。`100% = 。`/ 。 100% 2、空隙率：是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒间 的空隙体积所占的比例，以P` 表示。 P` =（ v。`- v。）/v。`100% = (1- 。`/ 。） 100%
θ 角越小，水分越容易被材料表面吸附，说明 材料被水润湿的程度越高，即材料湿润性越好，亲 水性越强。 a.润湿角θ ≤90·的材料为亲水性材料，如砖 、石料、混凝土、木材等。 b.润湿角θ >90·的材料，如沥青、石蜡、塑料 等。这些憎水性材料常用于防水、防潮、防磨材料 ，也可以用作亲水性材料的表面处理，以提高其耐 久性。 c.当θ =0·时，完全被水润湿。
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宏观结构（构造）
按孔隙特征分
按 孔 径 分
按构成形态分
宏观结构（构造）
按孔隙特征分
•致密结构(钢材、玻璃等---密
度大、导热性高)
按 孔 径 分
•多孔结构（加气混凝土、泡
沫塑料等—轻质、保温、隔热、 吸声、吸水）
按构成形态分
•微孔结构（隔声、吸声、吸
水性，抗渗性差）
宏观结构（构造）
按孔隙特征分
开口孔隙体积V开
堆积材料：堆积体积V0’
一、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度
材料的密度 表观密度
表观密度
堆积密度
材料在绝对密实状态下单位体积 的质量。 = m/v （kg/m3） 式中 —— 密度 m—— 材料的质量，kg。 v—— 材料在绝对密实状 态下的体积，m3。 测定方法：几何法、密度瓶法（ 磨成粉末）
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矿物组成：
矿物组成主要是指元素组成相同但是 分子团组成形式各异的现象如：粘土 材料的化学组成不同，则材料的矿物组成就不同 如：不同种类和金刚的性质 和其烧结而成的陶瓷中含有的矿物相 不同主要是其含有的合金元 同，但是陶瓷含有了莫来石晶体使陶 素C Si Mn 等不同所致 瓷具有了强度和硬度等性质 材料的化学组成相同，可以有不同的矿物组成