建筑材料的基本性質(zhì) (2)

1、第二章第二章 建筑材料的建筑材料的基本性質(zhì)基本性質(zhì)n熟悉和掌握材料的基本性質(zhì)，對(duì)于正確選熟悉和掌握材料的基本性質(zhì)，對(duì)于正確選擇和合理使用材料至關(guān)重要。本章主要介擇和合理使用材料至關(guān)重要。本章主要介紹了材料的基本物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)及其紹了材料的基本物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)及其有關(guān)指標(biāo)和計(jì)算公式。物理性質(zhì)包括材料有關(guān)指標(biāo)和計(jì)算公式。物理性質(zhì)包括材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)、與水有關(guān)的性質(zhì)、熱與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)、與水有關(guān)的性質(zhì)、熱工性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)包括強(qiáng)度、彈性與塑性、工性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)包括強(qiáng)度、彈性與塑性、脆性與韌性。脆性與韌性。 本章提要本章提要2.1 材料的基本物理性質(zhì)材料的基本物理性質(zhì)n2.1.1 材料與質(zhì)量有

2、關(guān)的性能材料與質(zhì)量有關(guān)的性能 1、三種密度、三種密度1）實(shí)際密度（真密度）：指材料在絕對(duì)密）實(shí)際密度（真密度）：指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算：實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算： 絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積是指不包括孔隙在是指不包括孔隙在內(nèi)的固體物質(zhì)的體積內(nèi)的固體物質(zhì)的體積。mV*測(cè)量有孔隙材料真密度測(cè)量有孔隙材料真密度密度密度的方法與步驟：的方法與步驟：要磨細(xì)要磨細(xì)李氏瓶天平2）體積密度（體積密度（表觀密度）表觀密度）：指材料在自然：指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算：狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算： 材料的表觀體積材料的表觀體積是指包含孔隙的體

3、積。一般是指包含孔隙的體積。一般是指材料長(zhǎng)期在空氣中干燥，即氣干狀態(tài)下的是指材料長(zhǎng)期在空氣中干燥，即氣干狀態(tài)下的表觀密度。稱為表觀密度。稱為氣氣干表觀密度。干表觀密度。在烘干狀態(tài)下在烘干狀態(tài)下的表觀密度，稱為的表觀密度，稱為干表觀密度干表觀密度。 00mV取材料樣品取材料樣品烘烘 干干烘箱烘箱1050C1100C冷卻到室溫冷卻到室溫干燥器干燥器稱量質(zhì)量稱量質(zhì)量 m天平天平一、測(cè)定材料的干質(zhì)量m:分兩種情況：（1 1）對(duì)于形狀規(guī)則的材料，如磚、石塊等：）對(duì)于形狀規(guī)則的材料，如磚、石塊等：用用游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺可定材料的自然體積；可定材料的自然體積；a)a)對(duì)于六面體，測(cè)定長(zhǎng)、寬、高；對(duì)于六面體，測(cè)

4、定長(zhǎng)、寬、高；b)b)對(duì)于圓柱體，測(cè)定其直徑和高；對(duì)于圓柱體，測(cè)定其直徑和高；（2 2）對(duì)于）對(duì)于形狀不規(guī)則的材料形狀不規(guī)則的材料，如卵石、碎石等，采，如卵石、碎石等，采用用排液法排液法確定其自然體積；（確定其自然體積；（要先蠟封）要先蠟封）*3）堆積密度：指散粒（粉狀、顆粒或纖維）堆積密度：指散粒（粉狀、顆?；蚶w維狀）材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，狀）材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算：按下式計(jì)算： 砂子、石子等散粒材料的堆積體積砂子、石子等散粒材料的堆積體積，是在特，是在特定條件下所填充的容量筒的容積。材料的堆積定條件下所填充的容量筒的容積。材料的堆積體積包含了顆粒之間或纖維之間

5、的孔隙。體積包含了顆粒之間或纖維之間的孔隙。 常用建筑材料的有關(guān)數(shù)據(jù)常用建筑材料的有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表見(jiàn)表2.1。00mV？（1）首先采用前述方法進(jìn)行干燥）首先采用前述方法進(jìn)行干燥;（2）然后采用）然后采用容量升容量升來(lái)測(cè)定砂子、石子的來(lái)測(cè)定砂子、石子的堆積體積，方法如下：堆積體積，方法如下： a）砂子采用砂子采用1L、5L的容量升的容量升來(lái)測(cè)堆積體來(lái)測(cè)堆積體積；積； b）石子采用石子采用10L、20L、30L的容量升的容量升來(lái)來(lái) 測(cè)定其堆積體積；測(cè)定其堆積體積；（3）利用公式計(jì)算堆積密度：）利用公式計(jì)算堆積密度：0V00Vm表表2.1 常用建筑材料的密度、表觀密度、堆積密度常用建筑材料的密度、表觀密

6、度、堆積密度和孔隙率和孔隙率 材料材料 密度密度(g/cm3) 表觀密度表觀密度0(kg/m3) 堆積密度堆積密度0(kg/m3)孔隙率孔隙率(%)石灰?guī)r石灰?guī)r 2.602.8020002600_花崗巖花崗巖 2.602.9026002800_0.53.0碎石碎石(石灰石灰?guī)r巖) 2.602.80_14001700_砂砂 2.60_14501650_粘土粘土2.60_16001800_普通粘土普通粘土磚磚 2.5016001800_2040材料材料 密度密度(g/cm3) 表觀密度表觀密度0(kg/m3) 堆積密度堆積密度0(kg/m3)孔隙率孔隙率(%)粘土空心粘土空心磚磚 2.501000

7、1400_水泥水泥 3.10_12001300_普通混凝普通混凝土土 _21002600_520木材木材 1.55400800_5575鋼材鋼材 7.857850_0泡沫塑料泡沫塑料 _2050_n幾種密度的比較000Vm VmVmV0V幾種密度之間的幾種密度之間的大小關(guān)系是怎樣大小關(guān)系是怎樣的？的？000Vm 比較項(xiàng)目實(shí)際密度近似密度表觀密度堆積密度材料狀態(tài)絕對(duì)密實(shí)近似絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)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)材料用量及體積的計(jì)算2、材料的密實(shí)度與孔隙度、材料的密實(shí)度與孔隙度1) 密實(shí)度密實(shí)度 密實(shí)度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)密實(shí)度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的

8、程度，也就是固體物質(zhì)的體積占總體積的的程度，也就是固體物質(zhì)的體積占總體積的比例。密實(shí)度反映材料的致密程度。以比例。密實(shí)度反映材料的致密程度。以D表示：表示： 000100%100%mVDmV-例如：例如：某種普通粘土磚某種普通粘土磚 0=1700kg/m3，=2.5g/cm3。 那么其密實(shí)度那么其密實(shí)度 D=0100% =68%2) 孔隙率孔隙率 孔隙率是指材料體積內(nèi)，孔隙體積所孔隙率是指材料體積內(nèi)，孔隙體積所占的比例。計(jì)算式為：占的比例。計(jì)算式為： 孔隙率與密實(shí)度的關(guān)系為：孔隙率與密實(shí)度的關(guān)系為：00001(1) 100%VVVPVV 1PD如如上述普通粘土磚的孔

9、隙率為：上述普通粘土磚的孔隙率為：P =（1-0)100% =(1-0.68)100%=32%材料的密實(shí)度和孔隙率是從不同方面反材料的密實(shí)度和孔隙率是從不同方面反映材料的密實(shí)程度，通常采用孔隙率表示。映材料的密實(shí)程度，通常采用孔隙率表示。v密實(shí)度和孔隙率反映了材料密實(shí)度和孔隙率反映了材料的致密程度。的致密程度。 一般來(lái)說(shuō)，同一種材料，孔隙率越小，連一般來(lái)說(shuō)，同一種材料，孔隙率越小，連接孔隙越少接孔隙越少,則：則：其強(qiáng)度越高其強(qiáng)度越高；吸水越少；吸水越少；抗?jié)B性和抗凍性越好；抗?jié)B性和抗凍性越好；但是保溫性差；導(dǎo)熱性越好但是保溫性差；導(dǎo)熱性越好3) 材料的孔隙材料的孔隙 材料內(nèi)部孔隙一般由自然形成

10、或在生產(chǎn)材料內(nèi)部孔隙一般由自然形成或在生產(chǎn).制造過(guò)程中產(chǎn)生，主要形成原因包括：材料內(nèi)部制造過(guò)程中產(chǎn)生，主要形成原因包括：材料內(nèi)部混入水；自然冷卻作用；外加劑作用；焙燒作用混入水；自然冷卻作用；外加劑作用；焙燒作用等。等。 材料的孔隙構(gòu)造特征對(duì)建筑材料的各種基本材料的孔隙構(gòu)造特征對(duì)建筑材料的各種基本性質(zhì)具有重要影響，一般可由性質(zhì)具有重要影響，一般可由孔隙率、孔隙連通孔隙率、孔隙連通性和孔隙直徑性和孔隙直徑3個(gè)指標(biāo)來(lái)描述個(gè)指標(biāo)來(lái)描述。 根據(jù)材料內(nèi)部孔隙構(gòu)造的不同，孔隙分為連根據(jù)材料內(nèi)部孔隙構(gòu)造的不同，孔隙分為連通的和封閉的兩種。通的和封閉的兩種。幾種常用材料的孔隙率列于幾種常用材料的孔隙率列于表表

11、2.1。 3、材料的填充率與空隙率、材料的填充率與空隙率1) 填充率填充率填充率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi)被填充率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi)被其顆粒填充的程度。其顆粒填充的程度。 其計(jì)算式為：其計(jì)算式為： 0000100%100%VDV 2) 空隙率空隙率 空隙率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi)，空隙率是指散粒材料在某種堆積體積內(nèi)，顆粒之間的空隙體積所占堆積體積的百分率。顆粒之間的空隙體積所占堆積體積的百分率。以以P表示。表示。 空隙率與填充率的關(guān)系為：空隙率與填充率的關(guān)系為： 00000001(1) 100%VVVPVV 1PD堆積密度、空隙率指標(biāo)在工程中的應(yīng)用堆積密度、空隙率指標(biāo)在工程中的

12、應(yīng)用 例如：在砼中，砂石間的空隙需要水泥漿填充。例如：在砼中，砂石間的空隙需要水泥漿填充。其空隙越大，拌制砼所需的水泥漿量越多，如果要其空隙越大，拌制砼所需的水泥漿量越多，如果要節(jié)約水泥，減少砼的成本，就需要采用空隙率盡可節(jié)約水泥，減少砼的成本，就需要采用空隙率盡可能小的砂石，而空隙率與表現(xiàn)密度和堆積密度有關(guān)。能小的砂石，而空隙率與表現(xiàn)密度和堆積密度有關(guān)。因此，建筑用卵石、碎石因此，建筑用卵石、碎石GB/T14658-2001中規(guī)定，表觀密度大于中規(guī)定，表觀密度大于2500千克千克/立方米，立方米，堆積密度大于堆積密度大于1350千克千克/立方米，空隙率小于立方米，空隙率小于47%。孔隙率與空

13、隙率的區(qū)別比較項(xiàng)目孔隙率空隙率適用場(chǎng)合個(gè)體材料內(nèi)部堆積材料之間作 用可判斷材料性質(zhì)可進(jìn)行材料用量計(jì)算計(jì)算公式）（10010P）（100100P2.1.2 材料與水的有關(guān)性能材料與水的有關(guān)性能1、親水性與憎水性、親水性與憎水性 材料在空氣中與水接觸時(shí)，根據(jù)材料表面被材料在空氣中與水接觸時(shí)，根據(jù)材料表面被水潤(rùn)濕的情況，分親水性材料和憎水性材料兩水潤(rùn)濕的情況，分親水性材料和憎水性材料兩類類當(dāng)材料分子與水分子間的相互作用力大于水當(dāng)材料分子與水分子間的相互作用力大于水分子間的作用力時(shí)，材料表面就會(huì)被水所潤(rùn)濕。分子間的作用力時(shí)，材料表面就會(huì)被水所潤(rùn)濕。此時(shí)在材料、水和空氣的三相交點(diǎn)處，沿水滴此時(shí)在材料、水

14、和空氣的三相交點(diǎn)處，沿水滴表面所引切線與材料表面所成的夾角表面所引切線與材料表面所成的夾角90圖圖2.2(a)，這種材料屬于親水性材料。這種材料屬于親水性材料。習(xí)題一、習(xí)題一、1 如果材料分子與水分子間的相互作用力小如果材料分子與水分子間的相互作用力小于水本身分子間的作用力，則表示材料不能于水本身分子間的作用力，則表示材料不能被水潤(rùn)濕。此時(shí)被水潤(rùn)濕。此時(shí)，潤(rùn)濕角，潤(rùn)濕角90180圖圖2.2(b)，這種材料稱為憎水性材料。，這種材料稱為憎水性材料。 大多數(shù)建筑材料，如石材、磚瓦、陶器、大多數(shù)建筑材料，如石材、磚瓦、陶器、混凝土、木材等都屬于親水性材料，而瀝青、混凝土、木材等都屬于親水性材料，而瀝

15、青、石蠟和某些高分子材料屬于憎水性材料。石蠟和某些高分子材料屬于憎水性材料。 圖圖2.2 材料潤(rùn)濕示意圖材料潤(rùn)濕示意圖氣氣液液氣氣液液親水性與憎水性材料的特征： 材料的親水性與憎水性主要取決于材料的組成與結(jié)構(gòu)：有機(jī)材料一般是憎水性，無(wú)機(jī)材料都是親水性。 水在憎水性材料的表面有自動(dòng)收縮成珠的趨勢(shì)，不能潤(rùn)濕材料的表面。對(duì)工程防水有利。 水在親水性材料的表面是自動(dòng)散開(kāi)和鋪展，并自發(fā)地潤(rùn)濕表面。親水性材料是不是就不具備防水功能？親水性材料是不是就不具備防水功能？2、吸水性吸水性 吸水性是指材料在水中能吸收水分的性質(zhì)。吸水性是指材料在水中能吸收水分的性質(zhì)。吸水性的大小用吸水率表示。吸水性的大小用吸水率表

16、示。 吸水率為材料浸水飽和后，吸收水分的質(zhì)吸水率為材料浸水飽和后，吸收水分的質(zhì)量（體積）占材料干燥質(zhì)量（或干燥時(shí)體積）量（體積）占材料干燥質(zhì)量（或干燥時(shí)體積）的百分比。分為質(zhì)量吸水率和體積吸水率。的百分比。分為質(zhì)量吸水率和體積吸水率。 質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率 100%mmWm干濕質(zhì)干體積吸水率體積吸水率00V1100%=100%VVmmW水干濕體水 材料吸水性不僅取決于材料本身是親水還材料吸水性不僅取決于材料本身是親水還是憎水的，還與材料的孔隙率的大小和孔隙是憎水的，還與材料的孔隙率的大小和孔隙構(gòu)造特征有關(guān)。構(gòu)造特征有關(guān)。 質(zhì)量吸水率和體積吸水率的關(guān)系質(zhì)量吸水率和體積吸水率的關(guān)系3、吸濕性吸濕性

17、 習(xí)題習(xí)題1-4 材料在潮濕的空氣中吸收空氣中水分的性材料在潮濕的空氣中吸收空氣中水分的性質(zhì)稱為吸濕性。吸濕性的大小用含水率表示。質(zhì)稱為吸濕性。吸濕性的大小用含水率表示。 含水率為材料所含水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)含水率為材料所含水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量的百分比。計(jì)算式為：量的百分比。計(jì)算式為： 100%mmWm干含含干吸水率與吸濕性的區(qū)別吸水率與吸濕性的區(qū)別比較項(xiàng)目吸水率吸濕性適用場(chǎng)合在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分的質(zhì)量比或體積比吸收水分的質(zhì)量比吸收水量達(dá)到飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率吸水性和吸濕性的影響因素吸水性和吸濕性的影響因素 n吸水性材料與水接觸時(shí)，其內(nèi)部孔隙會(huì)吸收水分

18、，這種性質(zhì)稱為吸水性。材料的吸水性用吸水率表示。n吸濕性材料在潮濕空氣中，會(huì)吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。材料的吸濕性用平衡含水率表示。 材料的吸水（濕）性與材料內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)與材料材料的吸水（濕）性與材料內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)與材料的親水性或憎水性密切相關(guān)：的親水性或憎水性密切相關(guān)：u 材料通過(guò)其內(nèi)部開(kāi)口、連通的孔隙吸收外部材料通過(guò)其內(nèi)部開(kāi)口、連通的孔隙吸收外部環(huán)境的水環(huán)境的水開(kāi)口孔隙越多，材料吸水率越大；開(kāi)口孔隙越多，材料吸水率越大；開(kāi)口連通孔徑較小，因毛細(xì)管作用而容易吸水。開(kāi)口連通孔徑較小，因毛細(xì)管作用而容易吸水。u 親水性材料的吸水（濕）性比憎水性材料強(qiáng)。親水性材料的吸水（濕）性比憎水性材料強(qiáng)。親水性

19、孔壁使水自動(dòng)吸入；親水性孔壁使水自動(dòng)吸入；憎水性孔壁難以使水吸入。憎水性孔壁難以使水吸入。拓展思考拓展思考1、為什么房屋一樓特別潮濕？、為什么房屋一樓特別潮濕？2、如何解決？、如何解決？1、地下水沿材料毛細(xì)管上升，然后、地下水沿材料毛細(xì)管上升，然后在空氣中揮發(fā)。在空氣中揮發(fā)。2、解決問(wèn)題的原理與辦法、解決問(wèn)題的原理與辦法阻塞毛細(xì)通道，技術(shù)措施？阻塞毛細(xì)通道，技術(shù)措施？對(duì)材料中的毛細(xì)管壁進(jìn)行憎水對(duì)材料中的毛細(xì)管壁進(jìn)行憎水處理處理4、耐水性耐水性 材料在長(zhǎng)期飽和水作用下不被破壞，其強(qiáng)材料在長(zhǎng)期飽和水作用下不被破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。材料的度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。材料的耐水

20、性用軟化系數(shù)表示。耐水性用軟化系數(shù)表示。 計(jì)算式為：計(jì)算式為：Kff1軟0軟化系數(shù)越大，軟化系數(shù)越大，材料的耐水性材料的耐水性是越好還是越是越好還是越差？差？材料在水飽和狀材料在水飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度態(tài)下抗壓強(qiáng)度材料在干燥狀態(tài)材料在干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度下抗壓強(qiáng)度一般材料吸水后，水分會(huì)分散在材料內(nèi)微粒的表面，削弱一般材料吸水后，水分會(huì)分散在材料內(nèi)微粒的表面，削弱其內(nèi)部結(jié)合力，強(qiáng)度則有不同程度的降低。當(dāng)材料內(nèi)含有其內(nèi)部結(jié)合力，強(qiáng)度則有不同程度的降低。當(dāng)材料內(nèi)含有可溶性物質(zhì)時(shí)（如石膏、石灰等），吸入的水還可能溶解可溶性物質(zhì)時(shí)（如石膏、石灰等），吸入的水還可能溶解部分物質(zhì)，造成強(qiáng)度的嚴(yán)重降低。部分物質(zhì)，造

21、成強(qiáng)度的嚴(yán)重降低。材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料與水有關(guān)的性質(zhì)n軟化系數(shù)反映了材料飽水后強(qiáng)度降低的程軟化系數(shù)反映了材料飽水后強(qiáng)度降低的程度，是材料吸水后性質(zhì)變化的重要特征之度，是材料吸水后性質(zhì)變化的重要特征之一。一。n軟化系數(shù)的波動(dòng)范圍在軟化系數(shù)的波動(dòng)范圍在0至至1之間。工程中之間。工程中通常將通常將KR0.85的材料稱為耐水性材料，的材料稱為耐水性材料，可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程?？梢杂糜谒谢虺睗癍h(huán)境中的重要工程。用于一般受潮較輕或次要的工程部位時(shí)，用于一般受潮較輕或次要的工程部位時(shí)，材料軟化系數(shù)也不得小于材料軟化系數(shù)也不得小于0.75 。 某材料在干燥狀態(tài)下測(cè)得抗壓強(qiáng)度為某材料在干燥狀態(tài)

22、下測(cè)得抗壓強(qiáng)度為52MPa52MPa，吸水，吸水飽和后測(cè)其抗壓強(qiáng)度為飽和后測(cè)其抗壓強(qiáng)度為48MPa48MPa，試判斷該材料是否為，試判斷該材料是否為耐水性材料？耐水性材料？計(jì)算軟化系數(shù)：計(jì)算軟化系數(shù)：K KR R=48/52=0.92 0.85=48/52=0.92 0.85故，該材料為耐水性材料故，該材料為耐水性材料 5、抗?jié)B性抗?jié)B性 抗?jié)B性是指材料在壓力水作用下抵抗水滲抗?jié)B性是指材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性質(zhì)。材料的抗?jié)B性可用滲透系數(shù)透的性質(zhì)。材料的抗?jié)B性可用滲透系數(shù)K表示。表示。 K值愈大，表示材料滲透的水量愈多，即值愈大，表示材料滲透的水量愈多，即抗?jié)B性愈差?？?jié)B性愈差。QKdAt

23、H式中：式中：K滲透系數(shù)滲透系數(shù),（cm / h）; Q滲水量，滲水量， （cm3 ）；）； W A滲水面積滲水面積,（cm2 ）；）； H材料兩側(cè)的水壓差材料兩側(cè)的水壓差（cm）；）； d試件厚度試件厚度 （cm）；）； t滲水時(shí)間滲水時(shí)間 （h）。）。 材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級(jí)表示。抗?jié)B材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級(jí)表示?？?jié)B等級(jí)是以規(guī)定的試件，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法下所等級(jí)是以規(guī)定的試件，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法下所 能承受的最大水壓力來(lái)確定，以符號(hào)能承受的最大水壓力來(lái)確定，以符號(hào)“Pn”表表示，如示，如P4、P6、P8等分別表示材料能承受等分別表示材料能承受 0. 4、0. 6、0.8MPa的水壓而不滲水

24、。的水壓而不滲水。 例如例如：某防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)為某防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)為P6，表，表示該混凝土試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)示該混凝土試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后，按照規(guī)定后，按照規(guī)定的試驗(yàn)方法在的試驗(yàn)方法在0.6MPa壓力水的作用下無(wú)滲透壓力水的作用下無(wú)滲透現(xiàn)象?，F(xiàn)象。材料親水性和憎水性材料親水性和憎水性 通常憎水性材料其抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料通常憎水性材料其抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料；材料的密實(shí)度材料的密實(shí)度 密實(shí)度高的材料其抗?jié)B性也較高密實(shí)度高的材料其抗?jié)B性也較高；材料的孔隙特征材料的孔隙特征 具有開(kāi)口孔隙的材料其抗?jié)B性較差。大孔且連具有開(kāi)口孔隙的材料其抗?jié)B性較差。大孔且連通孔將使材料的抗?jié)B系數(shù)降低通孔將使材料

25、的抗?jié)B系數(shù)降低影響材料抗?jié)B性的因素影響材料抗?jié)B性的因素 抗?jié)B性是決定材料耐久性的重要因素。在設(shè)計(jì)地下抗?jié)B性是決定材料耐久性的重要因素。在設(shè)計(jì)地下建筑、壓力管道、容器等結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑、壓力管道、容器等結(jié)構(gòu)時(shí)， 均需要求其所用材均需要求其所用材料具有一定的抗?jié)B性能。抗?jié)B性也是檢驗(yàn)防水材料質(zhì)料具有一定的抗?jié)B性能。抗?jié)B性也是檢驗(yàn)防水材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。量的重要指標(biāo)。n抗凍性抗凍性材料飽水下，抵抗凍融循環(huán)破壞材料飽水下，抵抗凍融循環(huán)破壞作用的能力作用的能力n抗凍等級(jí)抗凍等級(jí)材料喪失性能前能承受的最多材料喪失性能前能承受的最多凍融循環(huán)次數(shù)，用凍融循環(huán)次數(shù)，用Fn表示，表示，n為最大凍融循為最大凍融循環(huán)次數(shù)。

26、環(huán)次數(shù)。n凍融循環(huán)試驗(yàn)凍融循環(huán)試驗(yàn)n凍融破壞的原因凍融破壞的原因n抗凍性的影響因素抗凍性的影響因素 混凝土 抗凍性試驗(yàn) 水結(jié)冰時(shí)，體積膨脹9；當(dāng)材料內(nèi)部孔隙飽水情況下，發(fā)生多次凍融循環(huán)，在水結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的拉力作用下，產(chǎn)生裂縫、擴(kuò)展、延伸，和連通，導(dǎo)致材料破壞。材料內(nèi)部的孔隙率與孔隙特征孔隙內(nèi)的飽水程度材料強(qiáng)度與韌性環(huán)境溫度變化n越大，抗凍性越大，抗凍性越好還是越差？越好還是越差？n越大，抗凍等級(jí)越高，抗越大，抗凍等級(jí)越高，抗凍性越好，如：凍性越好，如：F50F256、抗凍性抗凍性2.1.3 材料的熱工性能材料的熱工性能1、導(dǎo)熱性、導(dǎo)熱性 材料傳導(dǎo)熱量的性能稱為導(dǎo)熱性。材料的導(dǎo)材料傳導(dǎo)熱量的性能稱

27、為導(dǎo)熱性。材料的導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)表示。表示。導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是指，單位厚度（導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是指，單位厚度（1m）的材料，當(dāng)兩個(gè)相對(duì)側(cè)面溫差為的材料，當(dāng)兩個(gè)相對(duì)側(cè)面溫差為1K時(shí)，在單位時(shí)，在單位時(shí)間（時(shí)間（1s）內(nèi)通過(guò)單位面積（）內(nèi)通過(guò)單位面積（1m2）的熱量。）的熱量。計(jì)算式為：計(jì)算式為：21()QdAz tt材料的導(dǎo)熱系數(shù)與材料的成分、構(gòu)造等因素有關(guān)。材料的導(dǎo)熱系數(shù)與材料的成分、構(gòu)造等因素有關(guān)。式中：式中：導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)，W（mK）；）； Q傳導(dǎo)的熱量，傳導(dǎo)的熱量，J； d材料厚度，材料厚度，m； F熱傳導(dǎo)面積，熱傳導(dǎo)面積，m2； Z熱傳導(dǎo)時(shí)間，熱傳導(dǎo)時(shí)間，h；（t2

28、t1）材料兩面溫度差，材料兩面溫度差，K導(dǎo)熱系數(shù)越小，導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料的導(dǎo)熱性材料的導(dǎo)熱性是越好還是越是越好還是越差？差？2、熱容量熱容量 材料加熱時(shí)吸收熱量、冷卻時(shí)放出熱量的性材料加熱時(shí)吸收熱量、冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)，稱為熱容量。熱容量用比熱表示，質(zhì)，稱為熱容量。熱容量用比熱表示，1g材料材料溫度升高或降低溫度升高或降低1K時(shí)，所吸收或放出的熱量稱時(shí)，所吸收或放出的熱量稱為比熱。比熱的計(jì)算式為：為比熱。比熱的計(jì)算式為： 21()Qcm tt 材料的比熱與質(zhì)量的乘積為材料的熱容量材料的比熱與質(zhì)量的乘積為材料的熱容量值值Q容容=cm（t2-t1）。比熱反映了材料的吸熱）。比熱反映了材料的吸熱或

29、放熱的能力。同一材料，不同狀態(tài)比熱也不或放熱的能力。同一材料，不同狀態(tài)比熱也不同。同。Q材料吸收或放出的熱量材料吸收或放出的熱量(熱容量熱容量)；C材料的比熱，材料的比熱，J/（gK m材料質(zhì)量，材料質(zhì)量，g；（T1 T2）材料受熱材料受熱或冷卻前后的溫差，或冷卻前后的溫差，K。3、材料的保溫隔熱性能材料的保溫隔熱性能 在建筑工程中常把在建筑工程中常把1/稱為材料的熱阻，用稱為材料的熱阻，用R表示，單位為（表示，單位為（mK）/W。 人們常把防止室內(nèi)熱量的散失稱為保溫，把人們常把防止室內(nèi)熱量的散失稱為保溫，把防止外部熱量的進(jìn)入稱為隔熱，將保溫隔熱統(tǒng)防止外部熱量的進(jìn)入稱為隔熱，將保溫隔熱統(tǒng)稱為絕

30、熱。稱為絕熱。 導(dǎo)熱系數(shù)越小，其熱阻值越大，則材料的導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)越小，其熱阻值越大，則材料的導(dǎo)熱性能越差，其保溫隔熱性能越好。熱性能越差，其保溫隔熱性能越好。 常將常將0.175W/（ mK）的材料成為絕熱）的材料成為絕熱材料。材料。4、熱變形性熱變形性 材料的熱變形性是指材料在溫度變化時(shí)其尺材料的熱變形性是指材料在溫度變化時(shí)其尺寸的變化，一般材料均具有熱脹冷縮這一自然寸的變化，一般材料均具有熱脹冷縮這一自然屬性。屬性。 因溫度和日照都易引起伸縮，在構(gòu)件結(jié)合和因溫度和日照都易引起伸縮，在構(gòu)件結(jié)合和組合是都必須予以注意。組合是都必須予以注意。 2.1.4 材料的聲學(xué)性能材料的聲學(xué)性能1、材料的吸聲性能、材料的吸聲性能 物體振動(dòng)時(shí)，迫使臨近空氣隨著振