第1章 建筑材料的基本性质（课件）- 《建筑材料 第2版》同步教学（机工版·2014）

第一章 建筑材料的基本性质 第一节 材料物理性质 第二节 材料的力学性质 第三节 材料与水有关的性质 第四节 材料的耐久性与装饰性 第一节 材料物理性质 【案例1-1】某种建筑材料试样的孔隙率为20%，此试样在自然状态下的体积为40立方厘米，质量为86克，吸水饱和后的质量为90克，烘干后的质量为83克。怎样确定这些材料的物理性质？不用每次亲自试验，怎样计算干燥砂石吸水后的质量呢？回答这个问题,首先要了解材料的质量和体积之间的关系，即材料的基本物理性质。 影响建筑物性能的建筑材料的基本物理性质指标主要指密度、密实度与孔隙率、填充率和 空隙率。 一、材料的密度 不同的建筑材料，因其单位体积內所含孔（空）隙程度不同，其密度也有所差别 1．真密度 真密度：是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。用公式表示如下： (1-1) 式中 ρ — 材料的真密度（g/cm3）； m — 材料在绝对密实状态下固体物质的质 量（g）；       V — 材料在绝对密实状态下的体积（不含 开口和闭口孔体积，cm3）。 2. 体积密度 体积密度: 是指(整体多孔的) 固体材料在自然状态下, 单位体积所具有的质量。用公式表示如下： (1-2) 式中 ρo — 材料的体积密度（kg/m3）； m — 材料在干燥状态下的质量（kg）；       Vo — 材料在自然状态下的体积（m3）。 固体材料在自然状态下的体积应包括固体物质的体积(V)与其内部的孔隙体积(Vv),而孔隙体积(Vv)又分为开口(与大气连通)孔隙体积(Vk)和闭口(与大气不连通) 孔隙体积(Vb) 。土建工程中经常拌制混凝土,其中砂石材料的体积直接采用排开液体的方法测定,此时的体积为固体物质的体积(V)与闭口孔隙体积(Vb)之和,此时的密度又称表观密度。 【案例1-1解析】 真密度 = 干质量/密实状态下的体积= 83/40×（1-0.20）= 2.59g/cm3 体积密度 = 干质量/自然状态下的体积= 83/40 = 2.08 g/cm3 开口孔隙率 = 开口孔隙的体积/自然状态下的体积 =（90-83）÷1/40 = 0.17 = 17℅ 闭口孔隙率 = 孔隙率-开口孔隙率 = 0.20-0.17 = 0.03 = 3℅ 3.堆积密度 堆积密度:是指散粒(粉状、粒状与纤维状)材料在堆积状态下, 单位体积所具有的质量。用公式表示如下： (1-3) 式中 ρ’ ——散粒材料的堆积密度（kg/m3）； m —— 散粒材料的质量（kg）；       V ’ —— 散粒材料在堆积状态下的体积，此时多了一项空隙体积V空（m3）。 散粒材料在堆积状态下的体积等于三项之和,即V／ = V + Vv + V空。 二 、材料的密实度与孔隙率 密实度: 密实度是指材料体积内，被固体物质充实的程度。以D表示，并按下式计算： D=V/V0 孔隙率: 孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占有的比例。以P表示，并按下式计算：P=（V-V0）/V0=1-D=1-ρ/ρ0 建筑材料的许多工程性质如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性等都与材料的致密程度有关。这些性质除取决于孔隙率的大小外，还与孔隙的构造特征密切相关。孔隙特征主要指孔隙的种类（开口孔与闭口孔）、孔径的大小及孔的分布等。实际上绝对的闭口孔是不存在的。在建筑材料中，常以在常温、常压下水能否进入孔中来区分开口与闭口。由于孔隙率的大小及孔隙特征对材料的工程性质有不同的影响，因此常采用改变材料的孔隙率及孔隙特征的方法来改善材料的性能， 三、材料的填充率与空隙率 1. 填充率 填充率: 是指散粒材料在容器的堆积体积中,颗粒填充的紧密程度(用百分数)。通常用D’来表示: D’=V0/V0‘×100％=×