（一）材料的体积构成及含水状态 bi 口孔隙 按孔隙特征分 开口孔隙
闭口 孔 开口 孔
1.材料的体积构成
（1）块状材料：固体物质体积＋内部孔隙体积（开 口孔隙＋闭口孔隙） （2）散粒材料：固体物质体积＋颗粒内部孔隙体积 ＋固体颗粒之间的空隙体积
2.材料的含水状态
材料的含水状态分为 1.干燥状态：不含水分 2.气干状态：在自然状态下达水到平衡状态 3.饱和面干状态：水分充满整个材料，达到吸水饱 和状态 4.湿润状态：饱和水＋表面含水
（三）相组成 定义 材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分 分类
气相
液相
固相
(二)矿物组成 矿物是具有一定的化学成分和结构特征的单 质或化合物。矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。 某些建筑材料，如天然石材、无机胶凝材料等，其矿物组 成是决定其材料性质的主要因素。水泥因所含有的熟料矿 物的不同或其含量的不同，所表现出的水性质就各有差异， 例如硅酸盐水泥熟料中，硅酸三钙含量高，则其水化速度 较快，强度较高。 (三)相组成 材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分称 为相。一般可分为气相、液相和固相。同种材料在温度、 压力等条件发生变化时，常常会转变其存在的状态。建筑 材料大多是有两相或两相以上的物质组成的多相固体，这 类材料也可以看作是复合材料，如水泥混凝土。 复合材料的性质与材料的相组成和界面特性有密切关系。 通过改变材料的相组成，加强界面作用，可改善和提高材 料的技术性能。
材料的含水状态
干燥状态 分类
气干状态
饱和面干状态
湿润状态
（二）密度、表观密度与堆积密度 1.密度
名称 定义 表达式 单位 备注
密度
m 材料在绝对密实状态下, 单位体积的质量。 v
g/cm3
表观密 度 堆积密 度
材料在自然状态下，单 位体积的质量。 材料在堆积状态下，单 位体积的质量。
0
（1-10）
质量吸水率与体积吸水率关系：
W体 W质
0 H
（1-11）
材料在空气中吸收水分，其内部所含水分的多 少，用含水率表示：
m3 m1 W含 100 % m1
（1-12）
材料的含水率除与材料的亲水属性、组织构 造有关外，还受周围空气的温度和湿度影响，空 气的温度越低、相对湿度越大，材料的含水率越 大。 材料吸水后会对工程产生不良影响。如受 潮后的材料表观密度、导热性增大，强度、抗冻 性降低。
矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。
一、材料的组成 材料组成是指材料所含物质的种类及含量，是区别物 质种类的主要依据，分为化学组成、矿物组成和相组成。 （一）化学组成 材料的化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的 种类及数量。 当材料与外界自然环境以及各种物质相接触时，它们 之间必然要按化学变化规律发生作用。如材料遇到酸碱盐 类物质的浸蚀作用，材料遇到火焰时的耐热、耐燃性能， 以及钢材和其他金属材料的锈蚀等等都属于化学作用。建 筑材料的有关这些方面的性能都是由材料的化学组成所决 定的。 1.金属材料的化学组成以元素含量表示； 2.无机非金属材料常以各种氧化物的含量表示； 3.有机材料则以各种化合物的含量表示。
（三）材料的孔隙率与空隙率 1.孔隙率 定义 块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体 积的百分比
P V孔 V0 100 %
（1-4）
V0 V V 0 P 1 1 100 % V V0 0
（1-5）
材料开口孔隙率
第二节 材料的物理性质
重点及要求： 1.掌握材料的体积构成及含水状态 2.掌握材料的几种密度的涵义及计算 3.掌握材料的孔隙率及空隙率的涵义及计算 4.掌握材料与水有关的几种性质的指标及其关系 5.掌握材料与热有关的几种性质的指标及其关系

第二节 材料的物理性质
一、基本物理性质
（一）材料的结构
材料的结构按其成因及存在形式可分为晶体结构、 非晶体结构及胶体结构。 1.晶体结构 由质点（离子、原子或分子）在空间按规 则的几何形状周期性排列而成的固体物质称为晶体。 晶体具有以下特点： （1）具有特定的几何外形。 （2）具有各向异性。 （3）具有固定的熔点和化学稳定性。 （4）结晶接触点和晶面是晶体破坏或变形的薄弱环节。
建筑材料
第一章 建筑材料的基本性质
建筑材料应具有相应的力学性质，还应 具备抵抗周围环境介质的物理、化学和 生物作用，经久耐用的性质
建筑 材料
熟悉工程条件及 对拟用材料提出 的各项技术要求
掌握材料的各种技 术性质以及影响这 些性质的因素

第一节 材料的组成、结构及构造 第二节 材料的物理性质
二、材料的结构与构造
定义

材料的结构与构造是指材料的微观组织状态 和宏观组织状态。材料组成相同而结构与构造 不同的材料，其技术性质也不相同。
（一）材料的结构
晶体结构
分类
非晶体结构
胶体结构
1.晶体结构 定义 由质点（离子、原子或分子）在空间按规则的几何 形状周期性排列而成的固体物质 特点 （1）具有特定的几何外形。 （2）具有各向异性。 （3）具有固定的熔点和化学稳定性。 （4）结晶接触点和晶面是晶体破坏或变形 的薄弱环节。
（三）耐水性 定义 材料在水作用下不破坏、强度也不显著降低：
fw K软 f
（1-13）
（三）耐水性材料在水作用下不破坏、强度也不显著降 低的性质，称为耐水性。一般情况下，潮湿的材料均较 干燥时强度低，主要是浸入的水分削弱了材料微粒间的 结合力，同时材料内部往往含有一些易被水软化或溶解 的物质（如粘土、石膏等）。
第三节 材料的 力学性质
第四节 材料的化学性质 第五节 材料的耐久性
第一节
材料的组成、结构及构造
材料的组成 材料 性质 的内 部因素
结
构
构
造
一、材料的组成 定义 材料所含物质的种类及含量，是区别物质种类的 主要依据
化学组成
分类
矿物组成 相组成
（一）化学组成 定义 材料的化学组成是指构成材料的化学元素及化 合物的种类及数量。 （二）矿物组成 定义
（二）吸水性 定义 材料与水接触或在潮湿的空气中吸 收水分的性质
质量吸水率是指材料吸水饱和时，所吸收水分的 质量与材料干燥质量的百分比
m2 m1 W质 100% m1
(1-9)

体积吸水率是指材料吸水饱和时，所吸收水分 的体积与干燥材料自然体积的百分比。
m2 m1 1 W体 100 % V0 H
m2 m1 1 PK 100% V0 H
（1-6）
材料的闭口孔隙率可从材料的孔隙率、开口 孔隙率中求得，见下式：
PB P PK
（1-7）
2.空隙率 定义 散粒材料在松散状态下，颗粒之间的空隙体积 与松散体积的百分比
P
V0 V0 V0 0 1 1 100% V V0 0 0
m
v
o
㎏/m3或 g/cm3
0
m v0 '
㎏/m3
1.密度:是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 ρ=m/V m---干燥状态下质量 V—将材料磨制成规定细度的粉末，用排液法测定（李 氏瓶）。除金属、玻璃外，材料都含有一些孔隙。 排液法测体积：（1）测出待测材料的质量m0 （1）李氏瓶中装不与材料反应的液体，液面达到刻度 线 （2）称出质量m1 （3）倒出部分液体，将磨细的待测材料装入瓶内，加 入液体使液面仍到刻度线处 （4）称出质量m2 ρ=ρ0m0/( m1+ m0－m2)
聚集状
多孔状
按构造不同分
纤维状
片 层 状 状
（二）材料的构造
材料的构造是指材料结构间单元的相互组合搭配情 况。按构造不同，材料可分为聚集状、多孔状、纤维状、 片状或层状等。如材料的孔隙、岩石的层理、木材的纹 理等。 构造致密的材料强度高，呈层状和纤维状的材料， 是各向异性的。 材料的各种性质，还与孔隙的大小和构造特征有关 。
K软 fw f
软化系数的大小反映材料浸水后强度降低的程度。在选 择受水作用的结构材料时
K 软 值是一项重要指标。受水浸泡或长期受潮的重要结
构材料，其软化系数不宜小于0.85-0.9；受潮较轻或次 要的结构材料，其软化系数不宜小于0.7-0.85
（四）抗渗性
H 定义 材料抵抗压力水渗透 的性质，称为抗渗性 表示方法 Q
（1-8）
表l-1 常用材料的密度、表观密度及孔隙率
材料 密度（g/cm3） 表观密度 （g/cm3） 2500～2800 1500～1800 2300～2500 2300～2400 380～700 1400～1600 7850 孔隙率（%）
花岗岩 普通粘土砖 普通混凝土 沥青混凝土 松木 砂 建筑钢材
A
d
抗渗等级
渗透系数
1.渗透系数 定义
根据达西定律，在一定时间t内，透过材料的水量
Q与试件的过水断面积A及作用于试件的水头差H成 正比，与试件的厚度d成反比，比例系数K，称为渗 透系数。
H Q K At d
表达式
（1-14） （1-15）
K
Qd AtH
（四）抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质，称为抗渗性。 抗渗性常用渗透系数和抗渗等级表示 1.渗透系数
2.表现密度:指材料在自然状态下单位体积的质量。 ρ0=m/V0 材料在自然状态下的体积，可直接用排液法求得（按 材料的外形计算或蜡封材料表面用排液法求体积所算出的 表观密度旧称容重）。材料的表观密度与材料的含水状态 有关，含水状态不同，材料的质量及体积均会发生改变， 故在提供材料的表观密度的同时，应提供材料的含水率。 3.堆积密度:指材料在规定的装填条件下，单位松散体积 的质量。 ρ0’=m/ V0’ 散粒材料的松散体积包括固体颗粒体积、颗粒内部孔 隙体积和颗粒之间的空隙体积。松散体积用容量筒测定。 堆积密度与材料的装填条件及含水状态有关。