2.1 材料的物理性质（课件）- 《建筑材料》同步教学（重庆大学·2023）

第2章 建筑材料的基本性质 本 章 内 容 2.1 材料的物理性质 2.2 材料的力学性质 2.3 材料的耐久性 2.1 材料的物理性质 2.1.1 材料与质量有关的性质 1-1 散粒材料堆积体积组成示意图 1. 颗粒的固体物质； 2. 颗粒的闭口孔隙； 3. 颗粒间的空隙； 4. 颗粒的开口孔隙。 1. 密度（比重） 材料在绝对密实状态下（不包括孔隙在内）单位体积的质量，称为材料的密度。其计算式如下： 式中 ρ ——材料的密度(g/cm3) m ——材料的质量(干燥至恒重)(g) V ——材料的绝对密实体积(cm3) 密度的单位在SI制中为kg/m3，我国建设工程中一般用g/cm3，偶尔用kg/ L，忽略不写时，隐含的单位为g/cm3，如水的密度为1，水泥密度为3.1。 多孔材料的密度测定，关键是测出绝对密实体积。 在常用的土木工程材料中，除钢、玻璃、沥青等可近似认为不含孔隙外，绝大多数含有孔隙。测定含孔材料绝对密实体积的简单方法是将该材料磨成细粉，干燥后用李氏瓶测得的粉末体积即为绝对密实体积。 先在瓶中装入一定体积的水V1 加入粉末材料，读出体积V2 多孔材料的密度测定 2. 表观密度 材料在自然状态下（包含内部闭口孔隙）单位体积的质量，称为材料的表观密度。其计算式如下： 式中 ρ’——材料的表观密度(kg/m3) m ——材料的质量(kg) V’ ——材料在自然状态下(含闭孔，不含开孔) 的体积(m3) 3. 体积密度 材料在自然状态下（包含内部闭口孔隙和开口孔）单位体积的质量，称为材料的表观密度。其计算式如下： 式中 ρ0——材料的表观密度(kg/m3) m ——材料的质量(kg) V0 ——材料在自然状态下的体积(含闭孔和开 孔)(m3) 4. 堆积密度（松散容重） 散粒状材料在规定装填条件下（包括散粒材料中颗粒在自然状态下的体积和颗粒之间空隙的体积）单位体积的质量，其计算式如下： 式中 ρˊ0——散粒材料的堆积密度(kg/m3) m ——材料的质量(kg) Vˊ0 ——散粒材料的堆积体积(m3) 砂堆积密度的测定 将容量筒内材料刮平，容量筒的容积即为材料堆积体积 表1-1 常用土木工程材料的密度、体积密度、堆积密度和孔隙率 练 习 题 1. 某工地有砂50吨，堆积密度为1 450kg/m3 ；石子100吨，堆积密度为1 500kg/m3。若平均堆积高度为1.2m，则砂石各需要多大面积存放？ 2.1.2 材料与体积有关的物理性质 1. 密实度 材料体积内被固体物质所充实的程度。计算式如下： 式中 D——密实度（%） ρ0——表观密度（ kg/m3 ） ρ——密度（ kg/m3 ） 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%。 材料体积内孔隙体积所占的比例。 材料孔隙率的大小反映了材料的密实程度，孔隙率大，则密实度小。工程中对保温隔热材料和吸声材料，要求其孔隙率大，而高强度的材料，则要求孔隙率小，如图1-2。 2. 孔隙率 图1-2 材料强度与孔隙率的关系 散粒材料的空隙占总外观体积的比例。 空隙率的大小反映了散粒材料堆积时的致密程度，与颗粒的堆积状态密切相关，可以通过压实或振实的方法获得较小的空隙率，以满足不同工程的需要。 3. 空隙率 孔隙率与空隙率的区别 练 习 题 2. 某工程每天浇筑50m3混凝土，每m3混