材料的基本性质

（四）空隙率
空隙率是指散粒材料在其堆积体积中, 颗粒之间 的空隙体积所占的比例。空隙率 P按下式计算：
P V0 V0 100％ （1 V0 ）100％ （1 0 ）100％
V0
V
0
式中：ρ0——材料的体积密度；
0 ——材料的堆积密度。
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。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算 砂率的依据。
（一）材料的密度
1. 密度（工程上称比重） 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——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。
（一）材料的密度
2.表观密度（视密度） 材料单位表观体积的质量。按下式计算：
' m
V 式中： ——体积密度， g/cm3 或 kg/m3；
m ——材料的质量，g 或 kg；
V ——材料的表观体积，cm3 或 m3。
（一）材料的密度Βιβλιοθήκη 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。
一、材料与质量有关的性质
材料的自然体积 材料在自然状态下的体积，即整体材料的外
观体积（含内部孔隙和水分）。一般以V0 表示。 形状规则的材料可根据其尺寸计算其体积；
形状不规则的材料可先在材料表面涂腊，然后用 排开液体的方法得到其体积。 材料的堆积体积
粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观 体积。松散堆积状态下的体V0 积较大，密实堆积状 态下的体积较小。一般以 表示。
（四）空隙率
孔隙率与空隙率的区别
比较项目
孔隙率
空隙率
适用场合 个体材料内部
堆积材料之间
作用 计算公式
可判断材料性质
P （1 0 ）100％
可进行材料用量计 算
P （1 0 ）100％ 0
二、材料与水有关的性质
1.材料的亲水性与憎水性 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。
体积密度
堆积密度
材料状态 绝对密实 表观状态 自然状态 堆积状态
材料体积 计算公式
V
m
V
V
' m
V'
V0
0
m V0
V0
0 '
m V0 '
应用
判断材料性质
用量计算、体积计算
在工程中，计算材料和构件的自重、材料的用量， 以及计算配料、运输台班和堆放场地时，经常要用 到材料的密度、表观密度以及堆密度等数据。
2.材料的吸水性
材料在水中吸收水分的能力，称为材料的 吸水性。 吸水性的大小以吸水率来表示。 （1） 质量吸水率
质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水 量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以Wm 表示。质量吸水率Wm 的计算公式为：
Wm
mb mg mg
100%
（式g或中k：g）m；b——材料吸水饱和状态下的质量
0'
m V0'
式中：ρ0——材料的堆积密度, g/cm3 或 kg/m3； m ——材料的质量，g 或 kg；
V0 ——材料的堆积体积，cm3 或 m3。
（一）材料的密度
砂堆积密度的测定
颗粒材料
空隙
将容量筒内材 料刮平，容量 筒的容积即为 材料堆积体积
（一）材料的密度
几种密度的比较
比较项目 实际密度 表观密度
（三）孔隙率
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。孔隙率P按下式计算：
P V0 V 100％ （1 0 ）100％ 式中：V——V材0 料的绝对密实体 积，cm3 或 m3；
V0——材料的自然体积，cm3 或 m3； ρ0——材料的体积密度, g/cm3 或 kg/m3； ρ——密度, g/cm3 或 kg/m3。 空隙率大小反映材料密实程度。
第2章 材料的基本性质
山东水利职业学院 建筑工程系
一、材料与质量有关的性质
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）
材料在自然状态下总体积：V0＝V+Vp 孔隙体积：Vp＝Vb+Vk
或kg）m。g——材料在干燥状态下的质量（g
二、材料与水有关的性质
（2） 体积吸水率
体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的
（一）材料的密度
3.体积密度（工程称容重）
体积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——材料的体积密度, 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。
（一）材料的密度
4. 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：
Vp——孔隙体积
一、材料与质量有关的性质
绝对密实体积 干燥材料在绝对密实状态下的体积。即材料
内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料
体积。一般以Ｖ表示。
一般将材料磨成规定细度的粉末，用排开液体的方 法得到其体积。
表观体积 对于比较密实、孔隙较少的散粒状材料，不
必磨V细 ，直接用排开液体的方法测定的体积。一 般以 表示。
因此，材料的表观 密度与其内部构成状态 及含水状态有关。
（一）材料的密度
测定瓶+ 砂+水的 质量m1
测定瓶+ 水的质 量m2
砂表观密度ρs的测定（kg/m3）
式中：s＝（m0m—0 —mm砂02 试m1样）的10烘00 干质量，g； m0＝300g； m1——砂试样、水及 容量瓶总质量，g; m2——水及容量瓶总 质量，g。
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。
二、材料与水有关的性质
— —称为润湿角。
90
θ
90
θ
（ａ）亲水性材料
（ｂ）憎水性材料
二、材料与水有关的性质
（二） 材料的密实度
密实度是指材料体积内固体物质填充的程度。密 实度的计算式如下：
D V 100％ 0 100％
V0
式中： ρ——密度；
ρ0——材料的体积密度。 对于绝对密实材料， 因 ρ0 =ρ ，故密实度D =1 或 100%。对于大多数土木工程材料， 因 ρ0 ＜ρ ，故 密实度D ＜ 1 或 D ＜ 100%。