建筑材料及基本性能

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1、建筑材料的基本性能重庆大学材料学院——白冷0.材料的组成、结构和构造•0.1化学组成•元素组成：•矿物组成：0.2结构、构造•微观结构：•晶体、玻璃体、胶体•宏观构造：•致密、多孔、微孔、颗粒、纤维、层状0.3孔隙和空隙•孔隙：材料内部形成原因：水分占据、火山作用、外加剂作用、焙烧作用表示：孔隙率、孔隙连通性、孔隙直径•空隙：材料之间0.4材料的体积自然体积V0绝对密实体积V孔隙V孔开口孔隙VK闭口孔隙VB表观体积V1‘空隙V空堆积体积Vl0本章内容•1材料的基本物理性质•2材料的力学性质•3材料的耐

2、久性1材料的基本物理性质1.1与质量有关的•绝对密实状态下（内部不含任何孔隙）•密度不变！！！1.1.2体积密度•自然状态下，单位体积所具有的质量，其计算式为：•随材料含水率变化，一般以干燥状态下的测定值为准。1.1.3表观密度•表观体积是指不包含材料开口孔隙在内的体积。对外形不规则的材料，可用排水法测定。•表观密度ρ’=m/V’1.1.4堆积密度•粉状、粒状或纤维状材料在自然堆积状态下单位体积（包含了颗粒内部的孔隙即颗粒之间的空隙）所具有的质量。•其计算式为：　常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度

3、和孔隙率材料密度ρ(kg/m3)表观密度ρ0(kg/m3)堆积密度ρ′0(kg/m3)孔隙率(%)石灰岩2.601800~2600____花岗岩2.60~2.902500~2800__0.5~3.0碎石(石灰岩)2.60__1400~1700__砂2.60__1450~1650__普通粘土砖2.50~2.801600~1800____粘土空心砖2.501000~1400____1.1.5密实度与孔隙率•(1)密度度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，以D表示。•　　

4、其计算式为：•(2)孔隙率•指材料体积内孔隙体积占材料总体积的百分率，以P表示。•其计算式为：•材料的总体积是由该材料的固体物质与其所包含的孔隙所组成的。•建筑材料的许多性能如强度、吸水性、耐久性、导热性等均与材料的孔隙有关。•孔隙按其尺寸大小又可分为微孔、细孔和大孔。　•几种常用建筑材料的孔隙率见表1.1。•1.1.6填充率与空隙率•(1)填充率指散粒状材料在其堆积体积内，被其颗粒填充的程度，以D′表示。•计算式为：•(2)空隙率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率，以P′

5、表示。•计算式为：•填充率与空隙率的关系为：　　空隙率的大小反映了散粒状材料的颗粒之间相互填充的致密程度。1.2材料与水有关的性质1.2.1亲水性与憎水性润湿是水在材料表面被吸附的过程，材料被水润湿的程度可用润湿角θ表示图1.1　材料的润湿示意图(a)亲水性材料；（b）憎水性材料•亲水性材料θ≤90°的材料•憎水性材料θ＞90°材料原因：•引力：•材料分子对水分子的引力•水分子间的引力1.2.2吸水性与吸湿性•(1)吸水性材料在浸水状态下吸入水分的能力以吸水率表示，有两种表示方法：质量吸水率体积吸水率

6、①质量吸水率　　吸水饱和时，其所吸收水分的质量占材料干燥时质量的百分率，可表示为：②体积吸水率　材料吸水达饱和时，所吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分率质量吸水率与体积吸水率有如下的关系：•(2)吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质•用含水率表示。材料所含水的质量占材料干燥质量的百分率，称为材料的含水率，可用下式计算：•影响含水率的因素：内因：孔隙率、孔隙直径、连通性外因：环境温度、湿度•平衡含水率：•极限含水率：1.2.3耐水性•材料长期在饱和水作用下而不破坏，其强度也不显著降低的性质•原因：一

7、般材料随着含水量的增加，会减弱其内部的结合力，强度也会不同程度地降低。•用软化系数表示1.2.4抗渗性•材料抵抗压力水渗透的性质（或不透水性），•用渗透系数K表示。达西定律：在一定时间内，透水材料试件的水量与试件的断面积及水头差（液压）成正比，与试件的厚度成反比。•渗透系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质。渗透系数越大，材料的抗渗性越差。•对于混凝土和砂浆材料，抗渗性常用抗渗等级S表示。•材料抗渗性的好坏与材料的孔隙率和孔隙特征有关。1.2.5抗冻性•材料抵抗冻融循环作用，保持其原有性能的能力。•对

8、结构材料，主要指保持强度的能力，并以抗冻标号来表示。•抗冻等级用材料在吸水饱和状态下（最不利状态），经冻融循环作用，强度损失和质量损失均不超过规定值时，所能抵抗的最多冻融循环次数来表示，记作F25、F50、F100、F150等。•材料抗冻性的高低决定于：材料的吸水饱和程度材料对结冰体积膨胀所产生的压力的抵抗能力。•抗冻性常作为考查材料耐久性的一个指标。•材料的强度愈高，耐水性愈好，其抗冻性愈好。1.3材料的热工性质1.1.3.1导热性•材料传导热量的能力