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1、第二章建筑材料基本性质材料的基本物理性质1材料的力学性质2材料的耐久性3材料与质量有关的性质材料的密度材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。按下式进行计算：式中：ρ—密度,单位是kg/m3；m—绝对干燥状态下的质量，单位是kg；V—绝对密实状态下的体积，单位是m3。对于固体块状材料而言，绝对密实状态下的体积指的是不包括孔隙在内的体积；对于固体散粒材料则指的是不包括其空隙在内的体积。这种材料实际上是不存在的。为了研究问题方便起见,常将密实度较高的材料,如钢材、玻璃和4℃的水看成是绝对密实的。绝对密实状态的近似值称为视密度。材料的表观密度(又称作体积密度)表观密度是指材料在
2、自然状态下单位体积的质量。按下式进行计算：式中：ρ0—表观密度,单位是kg/m3；m—绝对干燥状态下的质量，单位是kg；V0—自然状态下的体积，单位是m3。材料在自然状态下的体积,若只包括孔隙在内而不含有水分,此时计算出来的表观密度称为干表观密度;若既包括材料内的孔隙,又包括孔隙内所含的水分,则计算出来的表观密度称为湿表观密度。材料的密度和表观密度常用来计算材料的密实度、孔(空)隙率、材料和构件自重、运输量以及在一定空间中不同材料的堆放量等。材料与质量有关的性质材料的堆积密度堆积密度是指粉状或粒状材料在自然堆积状态下单位体积的质量，按下面公式进行计算：式中：ρ0ˊ—堆积密度,单位是
3、kg/m3；m—绝对干燥状态下的质量，单位是kg；V0ˊ—堆积状态下的体积，单位是m3。对于同一种材料，由于材料内部存在孔隙和空隙，一般密度大于表观密度，表观密度大于堆积密度。值得注意的是，密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积；自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和；堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。材料与质量有关的性质材料的密实度密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。按下式进行计算：式中：D—材料的密实度,常以百分比表示。凡具有孔隙的固体材料,其密实度都小于1。材料的密度与表观密度越接近,材料就越密实。材料的密实度大小与其强度、耐水性
4、和导热性等很多性质有关。[例]普通粘土砖ρ0=1900kg/m3,ρ=2500kg/m3,试求砖的密实度。解：故普通粘土砖的密实度为76%。材料与质量有关的性质材料的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。按下式进行计算：式中：P—材料的孔隙率,以百分比表示。材料的孔隙率和密实度是从两个不同的角度来说明材料的同一性质。对于散粒材料,如砂、石子等，也可用上式计算其空隙率，即材料颗粒间的空隙,而不是材料颗粒的内部孔隙率。[例]仍为上题之普通粘土砖,求其孔隙率P为多少？解：故普通粘土砖的孔隙率为24%。材料与质量有关的性质空隙率是指散粒材料在其堆积体积中,颗粒之间的
5、空隙体积所占的比例。按下式进行计算：材料的空隙率材料与质量有关的性质式中：ρ0——材料的体积密度；ρ0ˊ——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。材料的吸水性材料与水有关的性质材料的吸水性指的是材料能吸收水分的能力。材料吸水性的大小用吸水率来表示。式中：W质—材料的质量吸水率;W体—材料的体积吸水率;m饱—材料吸水饱和后的质量,kg;m干—材料烘干到恒重时的质量,kg;V0—材料在自然状态下的体积,m3;ρW—水的密度,kg/m3。材料与水有关的性质材料的吸湿性材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性
6、质。材料吸湿性的大小用含水率来表示。式中：W含—材料的含水率;m含—材料含水时的质量,kg;m干—材料烘干到恒重时的质量,kg。材料可以从湿润空气中吸收水分,也可以向干燥的空气中扩散水分,最终使自身的含水率与周围空气湿度持平,此时材料的含水率称为平衡含水率。材料与水有关的性质材料的耐水性式中：K饱—材料的软化系数;f饱—材料在饱和状态下的抗压强度,MPa;f干—材料在干燥状态下的抗压强度,MPa。材料的软化系数范围在0～1之间,当软化系数大于0.80时,便认为该材料是耐水的。在潮湿的环境及浸泡在水中的构件,应选用软化系数大的材料,因为软化系数越大,意味着材料的耐水性能越好。材料的耐
7、水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数K软：材料与水有关的性质材料的抗渗性材料的抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。材料的抗渗性可用抗渗等级来表示,即用材料抵抗压力水渗透的最大水压力值来确定,其抗渗等级越高,则表明材料的抗渗性能越好。材料的抗渗性还可用渗透系数K表示,渗透系数的计算方法如下式:式中:K—渗透系数,m/h;Q—透水量,m3;d—试件厚度,m;A—透水面积,m2;t—时间,h;H—静水压
