建筑材料的基本性质培训课程.ppt

18九月20242.材料的结构(一)宏观结构
指用肉眼或放大镜能观察到毫米级以上的结构。它分为散粒结构,聚集结构,多孔结构,致密结构,纤维结构,层状结构。
1.散粒结构由单独的颗粒组成（砂、石子）
2.聚集结构材料中的颗粒通过胶结材料彼此牢固
地结合在一起（混凝土、烧结砖）
3.多孔结构材料中含有大量的,大的,或微小的均
匀分布的孔隙（泡沫材料）
4.致密结构材料在外观上和结构上都是致密的
（钢材、玻璃）
5.纤维结构是木材,玻璃纤维制品所特有的结构
6.层状结构是板材常见的结构(二)显微结构
指借助光学显微镜和电子显微镜观察到的结构。主要有岩相分析和金相分析两种分析方法。
透明矿物－偏光显微镜
不透明矿物－反光显微镜（金相分析）
(三)微观结构
指原子（离子或分子）排列结构。根据质子间键的特性分为原子晶体,离子晶体,分子晶体、金属晶体和玻璃体。3.材料的孔隙(二)孔隙的类型
(1)连通孔隙；(2)封闭孔隙；(3)半封闭孔隙
(三)孔隙对材料性质的影响(孔隙增多)
(1)材料的体积密度减小；
(2)材料受力的有效面积减小,强度降低；
(3)体积密度减小,导热系数和热容随之减小；
(4)透气性,透水性,吸水性变大；
(5)对抗冻性,要试孔隙大小和形态而定,有些孔隙能提高抗冻性。
大量的规则的球形微孔,可以缓冲冻融破坏应力,从而改善混凝土的抗冻性。1.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，按下式计算：
ρ=m/v
式中：ρ—密度,g/cm3或kg/m3 m—材料的绝对干燥质量，g或kg V—材料的绝对密实体积，cm3或m3绝对密实状态下的体积－是指构成材料的固体物质本身的体积，或称实体积。表观密度是对于密实材料直接以排水法求的体积Vʹ作为密实态体积的近似值所求得的密度。按右式计算：3.材料的体积密度材料的体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量，按下式计算：

式中：ρ0—体积密度,g/cm3或kg/m3 m—材料的质量，g或kg V0—材料在自然状态下的体积，cm3或m3自然状态下的体积－是指构成材料的固体物质的体积与全部孔隙体积之和。材料内部孔隙含有水分时，其质量和体积均发生变化。测定含水状态下体积密度时，应注明含水情况。
体积密度的测量：
1）对形状规则的材料：砖、混凝土、石材；
烘干－量测几何体积－称重－代入公式
2）对形状不规则的材料：
烘干－蜡封－浮力天平4.材料的堆积密度
堆积密度是指散粒材料，在规定装填条件下单位体积的质量。
按下式计算：

式中ρ0，—材料的堆积密度,g/cm3或kg/m3
m—材料的质量，g或kg
V0，—材料的堆积体积，cm3或m3散粒材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量，其堆积体积是指所占用容器的容积。因此，散粒材料的堆积体积包含了材料的颗粒在自然状态下的体积和颗粒之间的空隙体积。
在土木建筑工程中，计算材料用量、构件的自重，配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材料的密度、体积密度和堆积密度等数据。5.空隙率
空隙率是指散粒材料在其堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率Pʹ按下式计算：
ρ0—材料的体积密度;ρ0ʹ—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含砂率的依据。开口孔隙率是指材料中能被水所饱和的孔隙体积与材料在自然状态下的体积百分率：
PK=(m2-m1)/V0×(1/ρw)×100%
式中：m1—干燥状态下材料的质量,g
m2—水饱和状态下材料的质量,g
ρw—水的密度，常温下可取1g/cm3
闭口孔隙率pB为总孔隙率与开口孔隙率之差
即PB=P-PK第三节材料与水有关的性质工程实际中，材料是亲水性或憎水性，通常以润湿角的大小划分，润湿角为在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和材料接触面所成的夹角。润湿角θ愈小，表明材料愈易被水润湿。当材料的润湿角θ＜90˚时，为亲水性材料；当材料的润湿角θ＞90˚时，为憎水性材料。
水在亲水性材料表面可以铺展开，且能通过毛细管作用自动将水吸入材料内部；水在憎水性材料表面不仅不能铺展开，而且水分不能渗入材料的毛细管中。见图２-1图２－1材料润湿示意图（ａ）亲水性材料；（ｂ）憎水性材料二.材料的吸水性
材料能吸收水分的能力，称为材料的吸水性。吸水性以吸水率来表示。
1、质量吸水率
质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以ｗm表示。质量吸水率ｗm的计算公式为：2、体积吸水率
体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以WV表示。体积吸水率WV的计算公式为：材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界