第一章 建筑材料的基本性质
一、授课提纲及讲解内容
1、物理性质
主要搞懂密度与表观密度、密度与孔隙率、孔隙率与空隙率之间的联系和区别。

2、力学性质
变形性质有弹塑性变形、脆塑性材料、弹性模量、徐变和松弛几个内容。

强度主要了解材料实际强度为什么比理论强度低许多。

其他性质有脆性、韧性、疲劳、硬度、磨损等，一般了解即可。

3、触水性质
搞明白亲水性与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性、抗渗、抗冻性概念。

4、热工性质
主要是绝热性能，指标导热系数。

5、耐久性
是一个综合指标。

6、其他性质
装饰性、防火性、放射性。

二、讲解时间
3×50min 。

三、讲稿与板书（*加黑部分为黑板板书内容）
§1-1 材料的物理性质
1、密度与表观密度 密度
V m =ρ； 表观密度00V m =ρ V —材料在绝对密实状态下的体积，是指不包括孔隙体积在内的固体所占有的实体积。

0V —材料在自然状态下的体积，或称表观体积，是指包括内部孔隙的体积。

测得含孔材料的V 时，一般用磨细的方法来求得。

表观密度0ρ，一般是指材料在气干状态下的0ρ，在烘干状态下的0ρ，称为干表观密度。

2、密实度与孔隙率
密实度是指材料体积内被固体物质所填充的程度；孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。

即
ρρ0
0==V V D 0001ρρ-=-=V V V P
D 和P 从两个不同侧面来反映材料的密实程度，两者关系为1=+D P 。

D 和P 通常用百分数表示。

3、堆积密度、填充率和空隙率
堆积密度是指粉状、粒状和纤维材料在堆积状态下（包括了颗粒内部的孔隙和颗粒之间的空
隙），单位体积所具有的质量：
'='00V m
ρ
'0ρ的大小，不仅取决于材料的0ρ，而且还与材料的疏密度有关，还受材料含水程度的影响。

填充率D '是指散粒材料在堆积体积中，被颗粒填充的程度。

空隙率ρ'
是颗粒之间的空隙所占堆积体积的比例。

即 0000ρρ'='='V V D ；000001ρρ'-='-'='V V V P
P '和D '从两个侧面反映材料颗粒互相填充的疏密程度。

§1-2 材料的力学性质
1、变形性质
弹性变形：外力除去后可完全消失的变形。

塑性变形：外力除去后不能消失的变形。

脆性材料：材料在破坏前有明显的塑性变形者。

塑性材料：材料在破坏前无明显的塑性变形者。

弹性模量：εσ=
E 。

徐变与松弛：在长期不变外力作用下，变形逐渐增大的现象叫徐变；在长期荷载作用下，如总变形不变，而引起应力逐渐降低的现象，成为应力松弛。

2、材料的强度
理论强度：指按材料结构质点引力计算的强度，一般都很高。

实际强度：按材料在荷载下实际具有的强度，一般远远低于理论强度。

原因是材料内部都存在很多缺陷。

通常意义上的强度是指材料的实际强度，常用强度有：压、拉、弯、剪强度。

3、其他性质
脆性：外力下，直到断裂前都不出现明显塑性变形性质。

韧性：在冲击、振动荷载下，材料能承受很大变形而不致破坏的性质。

疲劳极限：交替荷载作用下，应力也随时间作交替变化，这种应力超过某一限度而长期反复会造成材料的破坏，这个限度叫做疲劳极限。

硬度：受外界物质的摩擦作用而减小质量和体积的现象。

磨损：同时受摩擦和冲击两种作用，而减小质量和体积的现象。

§1-3 材料与水有关的性质
1、亲水性与憎水性
材料很快将水吸入内部或使水在材料表面散开来，这种与水的亲和性称为亲水性。

材料不吸水或使水呈珠状存在于材料表面，这种不易被润湿的性质成为憎水性。

2、吸水性与吸湿性
材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性，用吸水率表示； 质量吸水率%1001⨯-=
m m m wa ω 体积吸水率
%10001⨯-=v m m w wa ρω 材料在空气中,能自发地吸收空气中的水分的性质称为吸湿性,用含水率表示:
%100⨯-=m m m h wc ω
材料在气干状态下的含水率,称为平衡含水率,在饱和面干状态状下的含水率即为吸水率。

3、耐水性
是指材料长期处于水的作用下不破坏，其强度也不严重降低的性质，用软化系数表示： 干水饱和
R R K R =
一般认为，85.0>R K 的材料是耐水性的，要求长期受水浸泡或潮湿环境中的重要建筑物85.0>R K ，次要建筑物70.0>R K 。

4、抗渗性与抗冻性
抗渗性
是指材料抵抗压力水渗透的性质，表示方法有二。

一是渗透系数H d At Q K =
；二是抗渗标号12642......S S S S 、、。

抗渗性主要与材料的孔隙率和孔隙特征有关。

抗冻性
是指材料在水饱和状态下，抵抗多次冻融循环而不破坏，同时强度也不严重降低的性质。

表示方法也有二：
一是抗冻标号3005025......D D D 、。

二是冻融15次失重率是否满足要求。

测试抗冻标号有慢冻、快冻两种方法。

材料受冻条件：温度、湿度、孔隙。

材料孔隙越大，水饱和程度越高，降温愈快，温度愈低，愈容易冻坏。

§1-4 材料的热工性能
材料传导热量的性能称为导热性。

其大小用导热系数表示：
At T T Qd
)(12-=λ
比热表示1g 材料温度升高（或降低）1K 时所吸收（或放出）的热量。

)(12T T m Q
C -=
比热与材料质量之积称为材料的热容量。

它表示整个材料温度升高1K 所吸收或降低1K 所放出的热量。

热容量大的材料便于调节室温，缓和室内温度波动。

§1-5 材料的耐久性
是指材料在使用过程中，能长期抵抗各种环境因素而不破坏，且能保持原有性质的性能。

环境因素有：
⎪⎩⎪⎨⎧生物作用：虫、菌液及有害气体
化学作用：酸、碱、盐、冻融、磨蚀等物理作用：干湿、温度
耐久性是一个综合指标。

提高耐久性措施：一是提高材料本身的密实性；二是在材料表面覆盖。

§1-6 材料的其他性质
1、装饰性能
是指材料具有美化整个建筑物，并可保护建筑物，改善室内环境条件的性能。

所以说装饰性能实际上也是一个综合性能。

选用装饰材料要考虑颜色、光泽、透明度、表面组织、形状尺寸、成本造价以及多功能性。

2、防火性能
是指材料在使用状态下，抵抗火灾作用的性能。

按燃烧性能可将材料分为燃烧材料、难燃材料和非燃烧材料。

3、放射性
材料中放射性元素放出的射线，会对人的健康产生影响，这种性能称为材料的放射性。

§1-7 材料的组成、结构和构造
1、组成
⎝⎛相组成矿物组成
化学组成
“界面相”是目前研究、改善和提高材料技术性质的“热点。

2、结构
⎪⎪⎪⎪
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧胶体结构玻璃体结构晶体结构微观结构细观结构散粒结构层状结构纤维结构堆聚结构按存在状态分微孔结构多孔结构致密结构按孔隙分宏观结构。