建筑材料的物理性質(zhì)名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第二章材料基本性質(zhì)第1頁(yè)堆積狀態(tài)空隙孔隙絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)自然狀態(tài)堆積狀態(tài)絕對(duì)密實(shí)體積表觀體積堆積體積第2頁(yè)絕對(duì)密實(shí)體積

干燥材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下體積。即材料內(nèi)部固體物質(zhì)體積，或不包含內(nèi)部孔隙材料體積。普通以Ｖ表示。表觀體積

材料在自然狀態(tài)下體積，即整體材料外觀體積（含內(nèi)部孔隙和水分）。普通以V0表示。堆積體積

粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下總體外觀體積。渙散堆積狀態(tài)下體積較大，密實(shí)堆積狀態(tài)下體積較小。普通以V0′表示。第3頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.1密度、表觀密度、堆積密度（不一樣狀態(tài)下密度）1.密度指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積質(zhì)量，按下式計(jì)算：

式中：ρ——實(shí)際密度，g/cm3或kg/m3；

m——材料質(zhì)量，g或kg；

V——材料絕對(duì)密實(shí)體積，cm3或m3。第4頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.1密度、表觀密度、堆積密度1.密度注意：材料在致密狀態(tài)下體積指是不包含材料內(nèi)部孔隙實(shí)體積對(duì)于致密材料（如鋼材、玻璃等）而言，內(nèi)部是不含孔隙，故體積很輕易測(cè)定；不過(guò)對(duì)于絕大多數(shù)材料而言，材料是含有孔隙。密度測(cè)定李氏瓶第5頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.1密度、表觀密度、堆積密度2.表觀密度俗稱“容重”，是指材料在自然狀態(tài)下單位體積質(zhì)量。

按下式計(jì)算：式中：ρ0——體積密度，g/cm3或kg/m3；

m——材料質(zhì)量，g或kg；

V0——材料表觀體積，cm3或m3。第6頁(yè)2.表觀密度2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.1密度、表觀密度、堆積密度工程中砂石材料，直接用排水法測(cè)定其表觀體積第7頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.1密度、表觀密度、堆積密度第8頁(yè)3.堆積密度2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.1密度、表觀密度、堆積密度砂堆積密度測(cè)定將容量筒內(nèi)材料刮平，容量筒容積即為材料堆積體積第9頁(yè)幾個(gè)密度比較比較項(xiàng)目實(shí)際密度表觀密度堆積密度材料狀態(tài)絕對(duì)密實(shí)自然狀態(tài)堆積狀態(tài)材料體積VV0計(jì)算公式應(yīng)用判斷材料性質(zhì)用量計(jì)算、體積計(jì)算2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.1密度、表觀密度、堆積密度第10頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.2材料密實(shí)度和孔隙率1.密實(shí)度密實(shí)度是指材料體積內(nèi)固體物質(zhì)填充程度。計(jì)算式以下：

式中：ρ——密度；ρ0——材料表觀密度。

對(duì)于絕對(duì)密實(shí)材料，因ρ0=ρ，故密實(shí)度D=1或100%。對(duì)于大多數(shù)土木工程材料，因ρ0＜ρ，故密實(shí)度D＜1或D＜100%。第11頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.2材料密實(shí)度和孔隙率2.孔隙率

孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙體積占材料總體積百分率。按下式計(jì)算：式中：V——材料絕對(duì)密實(shí)體積，cm3或m3；

V0——材料表觀體積，cm3或m3；

ρ0——材料表觀密度,g/cm3或kg/m3；

ρ——密度,g/cm3或kg/m3。第12頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.3材料填充率和空隙率1.填充率D′:指粉狀或顆粒狀材料堆積體積中，被固體顆粒填充程度。計(jì)算式:

D′

=V0

/V0

′·100%2.空隙率P′:指粉狀或顆粒狀材料堆積體積中，顆粒間空隙體積所占百分比。計(jì)算式:

P′=（V0

′-V0

）/V0′=1-V0

/V0

′

填充率與空隙率從兩個(gè)不一樣側(cè)面反應(yīng)粉狀或顆粒狀材料顆粒相互填充疏密程度，即D′+P′=1

第13頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)第14頁(yè)1.材料親水性與憎水性親水性

0≤θ≤90°時(shí)，材料表面可被水所濕潤(rùn)；材料表面被水濕潤(rùn)，水可被材料所吸附，材料這種性能稱為親水性，這種材料稱為親水性材料。憎水性

90°＜θ≤180°時(shí)，材料表面不可被水濕潤(rùn)，材料稱為憎水性材料，這種性能稱為材料憎水性。（ａ）親水性材料（ｂ）憎水性材料2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)第15頁(yè)親水性和憎水性第16頁(yè)親水性與憎水性材料特征：材料親水性與憎水性主要取決于材料組成與結(jié)構(gòu)：有機(jī)材料普通是憎水性，無(wú)機(jī)材料都是親水性。

水在憎水性材料表面有自動(dòng)收縮成珠趨勢(shì)，不能潤(rùn)濕材料表面。對(duì)工程防水有利。水在親水性材料表面是自動(dòng)散開和鋪展，并自發(fā)地潤(rùn)濕表面。第17頁(yè)2.材料吸水性材料在水中吸收水分能力，稱為材料吸水性。吸水性大小以吸水率來(lái)表示。（1）質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下質(zhì)量百分比，并以ｗm表示。質(zhì)量吸水率ｗm計(jì)算公式為：式中：mb——材料吸水飽和狀態(tài)下質(zhì)量（g或kg）；

mg——材料在干燥狀態(tài)下質(zhì)量（g或kg）。2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)第18頁(yè)（2）體積吸水率體積吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水體積占材料自然體積百分率，并以WV表示。體積吸水率WV計(jì)算公式為：式中: mb——材料吸水飽和狀態(tài)下質(zhì)量（g或kg）；

mg——材料在干燥狀態(tài)下質(zhì)量（g或kg）。

V0——材料在自然狀態(tài)下體積，（cm3或m3）；

ρw——水密度,（g/cm3或kg/m3），常溫下取

ρ

w=1.0g/cm3。2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)第19頁(yè)3.材料吸濕性

材料吸濕性是指材料在潮濕空氣中吸收水分性質(zhì)。用含水率Ｗh表示，其計(jì)算公式為：式中：ms——材料吸濕狀態(tài)下質(zhì)量（g或kg）

mg——材料在干燥狀態(tài)下質(zhì)量（g或kg）。

當(dāng)空氣中濕度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定時(shí)，材料吸濕和干燥過(guò)程處于平衡狀態(tài)，此時(shí)材料含水率保持不變，其含水率稱為平衡含水率。2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)第20頁(yè)含水率在工程中應(yīng)用比如:拌制砼所用材料質(zhì)量是指干質(zhì)量.但現(xiàn)場(chǎng)砂石都不一樣程度有水存在.所以在稱量上應(yīng)該考慮到砂石含水情況.

己知每拌制1m3混凝土需要干砂606Kg,測(cè)得施工現(xiàn)場(chǎng)含水率砂為7%,則現(xiàn)場(chǎng)需要稱取多少濕砂?

砂用量：S‘=S（1+Wh）=606×(1+7%)=648Kg

第21頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)材料吸水（濕）性與材料內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)與材料親水性或憎水性親密相關(guān)：材料經(jīng)過(guò)其內(nèi)部開口、連通孔隙吸收外部環(huán)境水開口孔隙率越大，材料吸水率越大；開口孔隙細(xì)微而連通，因毛細(xì)管作用而輕易吸水。親水性材料吸水（濕）性比憎水性材料強(qiáng)。第22頁(yè)吸水率與含水率區(qū)分比較項(xiàng)目吸水率含水率適用場(chǎng)所在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分質(zhì)量比或體積比吸收水分質(zhì)量比吸收水量抵達(dá)飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)第23頁(yè)2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)4.材料耐水性材料耐水性是指材料長(zhǎng)久在飽和水作用下不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低性質(zhì)。材料耐水性指標(biāo)用軟化系數(shù)KR表示：軟化系數(shù)波動(dòng)范圍在0至1之間。工程中通常將KR＞0.85材料稱為耐水性材料第24頁(yè)5.抗凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受重復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低性能。抗凍性以試件在凍融后質(zhì)量損失和強(qiáng)度損失不超出一定程度時(shí)所能經(jīng)受凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)表示，或稱為抗凍等級(jí)。材料抗凍等級(jí)可分為F15、F25、F50、F100、F200等，分別表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次凍融循環(huán)。2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)第25頁(yè)6.材料抗?jié)B性2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.4材料與水相關(guān)性質(zhì)——抵抗壓力水滲透性質(zhì)

滲透系數(shù)滲透系數(shù)：透水量：Ks意義：抗?jié)B系數(shù)越小，表明抗?jié)B性能越好。第26頁(yè)例1-2有一塊燒結(jié)普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重2900g，其絕干質(zhì)量為2550g。磚尺寸為240×115×53mm，經(jīng)干燥并磨成細(xì)粉后取50g，用排水法測(cè)得絕對(duì)密實(shí)體積為18.62cm3。試計(jì)算該磚吸水率、密度、孔隙率、飽水系數(shù)。解 該磚吸水率為該磚密度為表觀密度為

孔隙率為[評(píng)注]質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下質(zhì)量百分比。第27頁(yè)27文庫(kù)專用1.導(dǎo)熱性當(dāng)材料兩面存在溫度差時(shí)，熱量提升建筑材料傳遞性質(zhì)，稱為材料導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示：2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.5材料熱性質(zhì)(1)導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料隔熱保溫性能越好；（2）金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)大于非金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)；（3）細(xì)小而封閉孔隙，導(dǎo)熱系數(shù)越??；開口而粗大、連通孔隙，導(dǎo)熱系數(shù)越大；第28頁(yè)2.熱容量和比熱材料在受熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量性質(zhì)稱為材料熱容量。用熱容量系數(shù)或比熱C表示。C越大，溫度越穩(wěn)定。2.2、材料物理性質(zhì)

2.2.5材料熱性質(zhì)例題：為確保室內(nèi)冬暖夏涼，應(yīng)選取墻體材料導(dǎo)熱系數(shù)越——，比熱值越——。第29頁(yè)3.材料溫度變形性材料溫度變形是指材料隨溫度升降而產(chǎn)生熱脹冷