建筑材料的基本性质课程.pptx

会计学§1-1材料的组成与结构1-1.1.2矿物组成
材料中的元素和化合物以特定的矿物形式存在并决定着材料的许多重要性质。
矿物组成是无机非金属材料中化合物存在的基本形式。
1.3相组成
材料中结构相近性质相同的均匀部分。
2.材料的结构与构造
2.1宏观结构（构造）
材料的宏观结构是指用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。
尺寸约为毫米级大小，以及更大尺寸的构造情况。宏观构造，按孔隙尺寸可以分为：致密结构多孔结构微孔结构纤维结构层状结构散粒结构2.2微观结构
微观结构是指材料在原子、分子层次的结构。
材料的微观结构，基本上可分为晶体与非晶体。
晶体结构的特征是其内部质点（离子、原子、分子）按照特定的规则在空间周期性排列。
非晶体也称玻璃体或无定形体，如无机玻璃。玻璃体是化学不稳定结构，容易与其它物体起化学作用。2.3亚微观结构
亚微观结构也称作细观结构，是介于微观结构和宏观结构之间的结构形式。

如金属材料晶粒的粗细及其金相组织，木材的木纤维，混凝土中的孔隙及界面等。从宏观、亚微观和微观三个不同层次的结构上来研究土木工程材料的性质，才能深入其本质，对改进与提高材料性能以及创制新型材料都有着重要的意义。§1-2材料的状态参数和结构特征1.1材料的绝对密实体积1.2材料的表观体积1.3材料的堆积体积2.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：

式中：ρ—密度,g/cm3或kg/m3 m—材料的质量，g或kg V—材料的绝对密实体积，cm3或m33.材料的表观密度表观密度（俗称“容重”）是指材料在自然状态下单位体积的质量。按下式计算：4.材料的堆积密度堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。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粉状或粒状材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量，其堆积体积是指所用容器的容积而言。因此，材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙。

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、表观密度和堆积密度等数据。5.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。密实度的计算式如下：

对于绝对密实材料，因ρ0＝ρ，故密实度D＝1或100%。对于大多数土木工程材料，因ρ0＜ρ，故密实度D＜1或D＜100%。ρ—密度；ρ0—材料的表观密度6.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。孔隙率P按下式计算：7.空隙率空隙率是指散粒材料在其堆集体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率P，按下式计算：

ρ0—材料的表观密度;ρ0，—材料的堆积密度§1-3材料的物理性质与水接触时，有些材料能被水润湿，而有些材料则不能被水润湿，对这两种现象来说，前者为亲水性，后者为憎水性。
材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲合力，大于水分子本身之间的内聚力；反之，憎水性材料与水分子之间的亲合力，小于水分子本身之间的内聚力。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固体接触面所成的夹角。其中润湿角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1-1。图1－1材料润湿示意图（ａ）亲水性材料；（ｂ）憎水性材料材料吸收水分的能力

吸水性的大小以吸水率表示2.1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：2.2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。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。材料的吸湿性材料在任一条件下含水的多少称为材料的含水率，并以Ｗh表示，其计算公式为：显然，材料的含水率受所处环境中空气湿度的影响。当空气中湿度在较长时间内稳定时，材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态，此时材料的含水率保持不变，其含水率叫作材料的平衡含水率。（即材料的含水率与空气湿度相同）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KR：软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要