模塊一 建筑材料的基本性質

第一講模塊一建筑材料的基本性質材料的基本性質表觀密度（視密度）密度物理性質力學性質密實度堆積密度空隙率與質量與水與熱孔隙率絕對密度毛體積密度孔隙填充率親水性與憎水性吸水性與吸濕性耐水性抗?jié)B性抗凍性導熱性熱容量與比熱容熱變形耐燃性與耐火性耐久性材料的物理性質

——與質量相關⑴表觀密度：單位表觀體積的質量。└V＋VB（閉口）公式：各項密度的計算——表觀密度ρ'ρ’=m/v’

v’=v+vB

g/cm3⑵毛體積密度：

ρ0定義：材料在規(guī)定條件下，單位毛體積（包括材料實體、閉口孔隙和開口孔隙的體積）的質量。

ρ0=m/v0

v0=v+vv

vv=vk+vb

kg/m3堆積密度：集料裝填于容器中包括集料空隙和孔隙在內單位體積（包括材料實體、閉口孔隙和開口孔隙及顆粒間空隙的體積）的質量。體積確定：容積（自然堆積密度）⑶堆積密度：ρ'0

公式：ρ'0=m/v0’kg/m3

指材料體積內被固體物質所充實的程度，也就是固體物質的體積占總體積的比例。

D=V/V0

*100%=ρ0/ρ*100%⑷密實度：D

⑸孔隙率：P定義：材料孔隙體積占總體積的百分率。P=（V0-V）/V0*100%=（1-ρ0/ρ）*100%孔隙率與密實度的關系：P+D=1⑹填充率D'指粒狀材料的堆積體積內，顆粒體積所占總體積的百分率稱為填充率D'。D'=V0/V'0*100%=ρ'0/ρ0*100%由各種密度得出空隙率：材料顆粒之間的空隙體積占集料總體積的百分率。P'將直接影響到材料的強度、級配要求，從而影響到施工工藝、方法及工程質量。⑺空隙率：P'P'=（V'0-V'）/V'0*100%=（1-ρ'0/ρ'）*100%填充率與空隙率的關系：D'+P'=1練習1：某工地用碎石在烘干后自然堆積狀態(tài)下稱取質量為1500g，測得礦質實體體積為500cm3，閉口孔隙體積為25cm3,開口孔隙體積為50cm3,空隙體積為75cm3。

試計算該集料的表觀密度、毛體積密度、堆積密度、密實度、孔隙率、空隙率、填充率。密度與水親水性與憎水性吸水性與吸濕性耐水性抗?jié)B性抗凍性材料的物理性質

——與水相關思考：如果用滴管分別將一滴水滴到黏土磚和塑料板的表面，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？

親水性與憎水性

親水性與憎水性根據(jù)材料在與水接觸時，能被水所潤濕的程度，可將材料分為親水性與憎水性材料兩大類。材料的親水性與憎水性可用濕潤角來說明吸水性---是材料在規(guī)定條件下吸水的能力。性質指標試驗環(huán)境條件應用吸水性吸水率在水中室內、常溫、常壓抗凍試驗質量吸水率體積吸水率W質=（M濕－M干）/M干·100%

W體=V水/V0=（M濕－M干）/ρ水*V0

·100%

關系：W體=W質*V0/ρ水吸水率的大小取決于：材料本身（親水/憎水）孔隙率大小（越大，吸水性越強）空隙特征（小孔隙與粗大開口孔隙材料）注：材料水分的吸入會使其性質改變：體積膨脹、保溫性能下降，強度降低，抗凍性變差等。

思考：家居中鋪設的實木地板，在冬季供暖期間為什么地板間的縫隙會加大？而在夏天地板之間的縫隙會減小甚至會凸起？怎么樣做才能減少或避免此現(xiàn)象的發(fā)生？吸濕性性質指標試驗環(huán)境條件應用吸濕性含水率潮濕空氣中常溫、常壓20＋2℃測砂石含水率什么是材料的吸濕性？含水率：W含=｛（M含－M干）/M干｝·100%

受環(huán)境影響較大所以我們在對水泥砼施工前都要檢測其含水率，確保施工配合比符合要求。練習2：某市政工程施工工地漿砌防護工程用片石，通過試驗得出其自然狀態(tài)下質量m0為120.5kg，烘干后質量m為110.3kg，自由吸水后最大吸水質量m1為130.7kg，通過真空抽氣法測定其經強制飽和后質量m2為138.6kg。請計算該石料的含水率、質量吸水率。練習3：含水率為5%的中砂2200g，其干燥時的質量是多？W含=｛（M含－M干）/M干｝·100%

耐水性材料長期在飽和水作用下而不破壞，強度也不顯著降低的性質。K軟=f飽/f干軟化系數(shù)軟化系數(shù)一般在0-1之間波動，值越小耐水性越差。K軟＞0.80為耐水材料。施工要求：常處于水中或潮濕中，K軟≥0.85受潮輕或次要結構時，K軟≥0.75抗?jié)B性（不透水性）材料抵抗壓力水滲透的性質。K=（W*d）/（A*h*t）cm/h滲透系數(shù)滲透系數(shù)越大，表明材料的透水性越好，而抗?jié)B性越差。1、抗?jié)B性（不透水性）材料抵抗壓力水滲透的性質。P=10p-10.1Mpa抗?jié)B等級P越大，表明材料的抗?jié)B性越好。一般在防水工程、地下建筑及水工構筑物所必須考慮的重要性質之一。2、思考：在寒冷冬天的夜晚，將盛滿水的玻璃瓶放在室外，第二天清晨玻璃瓶是否有變化？抗凍性抗凍性用抗凍等級Fn表示。F15，F(xiàn)25，F(xiàn)50、F100等?？箖龅燃壴礁?，表明材料的抗凍性越好。如水泥等。對于冬季氣溫在-15℃以下的地區(qū)以及水利工程，施工時應考慮材料的抗凍性，并進行相應的檢驗。材料的物理性質

——與熱相關與熱導熱性熱容量與比熱容熱變形*耐燃性與耐火性*材料的物理性質

——與熱相關思考：

節(jié)能65%的建筑物，一般都需要在其外墻的表面噴涂或者粘貼保溫材料，為什么？

建筑材料除了需滿足必要的強度及其他性能要求外，為了降低建筑物的使用能耗以及生產和生活創(chuàng)造適宜的條件，常要求建筑工程中的建筑材料具有良好的熱工性能，以維持室內溫度。導熱性1導熱系數(shù)λ越小，材料的保溫性能越好。λ＜0.23W/m*k的材料稱為保溫材料。材料的物理性質

——與熱相關思考：如果你的雙手分別握著一根粗細和長度均相等的干燥木棍和鐵棍，同時放到爐火中加熱一段時間，你的雙手會有什么樣的感覺？為什么？熱容量與比熱容2思考：利用太陽能供暖的建筑物室內的溫度，往往隨著日照強度和日照長短而變化，因此導致室內溫度波動較大，如何才能解決這個問題？材料的物理性質

——與熱相關耐燃性與耐火性3材料的物理性質

——與熱相關根據(jù)耐燃性可以將建筑物分為四類：非燃燒材料（鋼鐵、磚、石、玻璃等，但是不耐火）難燃材料（處理過的木材等）可燃材料（木材等）易燃材料（油漆、纖維織物、泡沫塑料板等）熱變形4材料的物理性質

——與熱相關材料隨著溫度的升高或者降低其體積的變化。除個別的材料以外，多數(shù)材料在溫度升高時體積膨脹，溫度下降時體積收縮。這種變化表現(xiàn)在單項尺寸時，為線膨脹或線收縮量ΔL，用線脹系數(shù)α表示，單位1/K。α=ΔL/L（材料原長）*（T2-T1)（二）材料的力學性質強度1彈性與塑性2脆性與韌性3思考：如果不留意，踩腳到剛剛澆筑的砼面層上，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么？思考：在砌筑墻體時，如果需要半塊黏土磚，瓦工師傅往往是用砌磚刀劈向黏土磚的中線，黏土磚便立刻劈成兩半，整個過程看不到有明顯的塑形變性發(fā)生，什么原因？思考