内容正文:
第2章 建筑材料的基本性质
第2章 建筑材料的基本性质
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
第2章 建筑材料的基本性质
2.1 材料的物理性质
2.1.1 材料的密度
1.密度
密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量,其计算公式为
(2-1)
式中:r——材料的密度(g/cm3或kg/m3);
m——材料的质量(g或kg);
V——材料在绝对密实状态下的体积(cm3或m3)。
第2章 建筑材料的基本性质
材料的绝对密实度体积是指不包括内部孔隙的材料体积。除了钢材、玻璃等材料外,材料的密实度体积一般难以直接测定,在测定材料的密度时,可把材料磨成细粉,干燥后用比值瓶测定其密实体积,显然材料磨的越细,体积越接近密实状态下的体积,测得的密度越准确。一般砖、石材等材料的密度采用此方法测得。
对于砂石其空隙率很小,可用排水法测定其密度,这种方法测得的密度称为视密度。
第2章 建筑材料的基本性质
2.表观密度(体积密度)
材料在自然状态下单位体积的质量称为表观密度(体积密度),其计算公式为
(2-2)
式中:r0——材料的表观密度(g/cm3或kg/m3);
m——材料在自然状态下的质量(g或kg);
V0——材料在自然状态下的体积(cm3或m3)。
第2章 建筑材料的基本性质
材料在自然状态下的体积包含了其内部孔隙的体积,当材料含有水分时体积发生了变化,含水率不同,测得的表观密度不同,所以测定表观密度时须注明其含水情况。材料的含水状态有气干、烘干、饱和面干和湿润状态。表观密度为气干状态下的密度,烘干状态下的为干表观密度。
第2章 建筑材料的基本性质
3.堆积密度
材料在堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度,其计算公式为
(2-3)
式中:r0′——堆积密度(kg/cm3);
m——材料的质量(kg);
V0′——材料堆积体积(m3)。
堆积体积是指散粒状材料在堆积状态下的外观体积,该体积包括颗粒间的空隙和颗粒内部的孔隙。
显然同一材料堆积状态不同,其体积的大小不尽相同,自然堆积的体积大,密实堆积的体积小,堆积体积可用材料填充容器的容积大小来确定。
第2章 建筑材料的基本性质
2.1.2 材料的密实度、孔隙率、填充率与空隙率
1.密实度
材料单位体积内被固体物质所充实的程度,称为材料的密实度,密实度计算公式为
(2-4)
式中:D——材料密实度(<1);
V——材料中固体物质的体积(cm3或m3);
V0——材料体积(cm3或m3);
r——材料密度(g/cm3或kg/cm3);
r0——材料表观密度(g/cm3或kg/cm3)。
材料的强度、吸水性、耐水性、导热性等诸多性质都与其密实度有关。
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2.孔隙率
材料中孔隙体积所占整个材料体积的比例,称为材料的孔隙率。孔隙率的计算公式为
(2-5)
即:孔隙率=1-密实度。
孔隙率与密实度从不同方面反映了材料的性质,孔隙率同样对于材料的诸多性质有着直接影响,如表观密度、强度、耐腐蚀性、耐水性、导热性、抗冻性、抗渗性等。材料的这些性质还与孔隙的形状和大小有关,一般孔隙率较小、封闭微孔较多的材料强度较高,抗渗性、抗冻性较好,而吸水性、导热系数较小。
第2章 建筑材料的基本性质
表2-1常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度及孔隙率
第2章 建筑材料的基本性质
3.填充率
颗粒状材料的堆积体积中,颗粒体积占总体积的比率称为填充率,其计算公式为
式中:V0′——排水法求得的材料体积(cm3);
D′——填充率,反映了堆积体积中颗粒所填充的程度。
(2-6)
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4.空隙率
颗粒状材料的堆积体积中,颗粒间的空隙体积占总体积的比率称为空隙率,其计算公式为
(2-7)
在填充和黏结颗粒状材料时,空隙率为确定胶结材料的需要量提供了依据。
由式(2-7)有:P′+D′=1,即填充率与空隙率的和为1。
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2.1.3 材料与水有关的性质
1.亲水性与憎水性
材料在空气中与水接触时,会出现两种不同的现象,即亲水性与憎水性。所谓的亲水性就是水在材料表面易于扩张,材料表面被润湿,表现出与水较强亲合力,这样的材料称为亲水性材料。如图2.1所示,对于亲水性材料,水滴表面的切线与水和固体接触面所形成润湿边角θ≤90°,θ愈小,浸润性愈好。θ>90°,材料表面不能被水润湿,表现为憎水性,这样的材料称为憎水性材料。常见的砖、混凝土、