建筑材料的基本性质

建筑材料的基本性质分为物理性质（质量有关的性质，与水有关的性质，与热有关的性质）；力学性质（强度，比强度，弹性，弹性变性，塑性，脆性，韧性，硬度，耐磨性）；材料的耐久性。

建 筑 材 料 的 基 本 性 质

物理性质

与质量有关的性质

密度

材料在绝对密实状态下单位体积的质量

p＝m／v

表观密度

材料在自然状态下单位体积的质量

p。＝m／v。

堆积密度

疏松状（小块 颗粒 纤维）材料在堆积状态下单位体积的质量

p'。＝m／v'。

密实度

材料体积内被固体物质所充实的程度

D＝v／V。× 100％＝p。／p×100％

孔隙率

材料体积内孔隙（开口的和闭口的）体积所占的比例

p＝v。－v／v。×100％＝（1－v／v。）×100％＝（1－p。／p）×100％＝1－D

孔隙率的大小可直接反映材料的密实程度，材料的孔隙率越高，表示材料的密实程度越小

孔隙构造特征主要是指孔隙的形状和大小

填充率

颗粒状材料的堆积体积内，被颗粒所填充的程度

D′＝v。／v′。×100％ D′＝p′。／p。×100％

空隙率

散粒状材料的堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的百分率

p′＝v′。－v。／v′。×100％＝（1－p′。／p。）×100％

与水有关的性质

亲水性和憎水性

当材料与水接触时，有些材料能被水润湿，有些材料则不能被水润湿。前者称材料具有亲水性，后者称材料具有憎水性。

材料被水湿润的情况可用润湿角θ表示

当材料与水接触时，在材料(固)、水(液)、空气(气)三相的交点处，沿水滴表面的切线和水接触面的夹角θ，称为润湿角

当θ≤90º为亲水性材料 当θ＞90º为憎水性材料

亲水性材料：石料、砖、混凝土、木材 憎水性材料：沥青、石蜡

憎水性材料经常作为防水材料或亲水性材料表面的憎水处理

吸水性

材料浸入水中吸收水分的能力 吸水性的大小以吸水率表示

质量吸水率

材料吸水饱和时，所吸水分的质量占材料干煤质量的百分率

W质＝m湿－m干／m干×100％

体积吸水率

材料吸水饱和时，所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率

W体＝m湿－m干／Ⅴ¹×1／Pw×100％

质量吸水率与体积吸水率的关系为W体=W质Po

材料的吸水率大小首先取决于材料本身的性质，视其是亲水性材料还是憎水性材料;其次与材料的孔隙率和孔隙特征有关。

吸湿性

材料在潮湿空气中吸收水分的性质

含水率指材料所含水质量占材料干燥质量的百分率

材料吸湿性的大小取决于材料本身的组织结构和化学成分，其含水率的大小与周围空气的相对湿度和温度有关

耐水性

材料长期在饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质

K软＝f饱／f干

材料的软化系数范围在0~1之间

用于严重受水侵蚀或潮湿环境的材料，其软化系数应大于0.85 ，用于受潮较轻的或次要的结构物的材料，则不宜小干0.70

抗渗性

材料抵抗压力水、油等液体渗透的性质

地下建筑及水工建筑物，因常受到压力水的作用，所以要求材料具有一定的抗渗性

材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关，封闭孔隙且孔隙率小的材料抗渗性好，连通孔隙且孔隙率大的材料抗渗性差

常用渗透系数K表示

渗透系数K反映水在材料中流动的速度。K越大,说明水在材料中流动的速度越快，其抗渗性越差

建筑工程中大量使用的砂浆、混凝土等材料，其抗渗性用抗渗等级P来表示。抗渗等级用材料所能抵抗的最大水压力来表示，如P6、P8、P10、P2等，分别表示材料可抵抗0.6、0.8、1.0、1.2 MPa的水压力作用而不渗水

抗冻性

材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，其强度也不严重降低的性质

材料的抗冻性用抗冻等级F来表示

质量损失和强度下降均不超过规定数值的最大冻融循环次数来表示，如F25、F50、F100、F150

与热有关的性质

导热性

材料传递热量的性质

用异热系数λ表示

材料的导热系数λ越小，则材料的导热性越差，绝热保温性越好

金属材料的导热系数大于非金属材料的导热系数。材料的孔隙率越大，导热系数越小。细小而封闭的孔隙,导热系数较小

热容量

材料的热容量是指材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质

材料的热容量大，则材料在吸收或放出较多的热量时，其自身的温度变化不大，即有利于保证室内温度相对稳定

耐火性

材料在高热或火的作用下，保持其原有性质而不损坏的性能，用耐火度表示

根据材料耐火度的不同分

耐火材料 耐火度不低于1580℃的材料，如各类耐火砖

难熔材料 耐火度为1350~1580℃的材料，如难熔黏土砖、耐火混凝土

易熔材料 耐火度低于1350℃的材料，如普通黏土砖、玻璃

耐燃性

材料能经受火焰和高温的作用而不破坏，强度也不显著降低的性能

不燃材料 混凝土、天然石材、砖、玻璃和金属

难燃材料 沥青混凝土和经防火处理的木材

可燃材料 木材、沥青

易燃材料 纤维织物

温度变形

材料在温度变化时产生的体积变化

线膨胀系数用α表

力学性质

强度

材料在外力(荷载)作用下抵抗破坏的能力

材料抵抗这些外力破坏的能力，分别称为抗拉、抗压、抗弯和抗剪

比强度

单位体积质量的材料强度与其表观密度之比，它是衡量材料是否轻质、高强的指标

弹性

材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，能够完全恢复原来形状的性质

弹性变形

能够完全恢复的变形

塑性

材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，仍保持变形后的形状和尺寸，并有不产生裂缝的性质

脆性

材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质，如混凝土、玻璃、陶瓷

韧性

材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质，如建筑钢材、木材、沥青

硬度

材料表面抵抗其他硬物压入或刻划的能力

耐磨性

材料表面抵抗磨损的能力。耐磨性常以磨损率衡量，以“G”表示

材料的耐久性

材料在使用过程中，能抵抗周围各种介质的侵蚀而不破坏，也不失去其原有性能的性质,称为耐久性。材料的耐久性是一项综合性质，一般包括抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、老化性、抗碳化性、耐热性、耐溶蚀性、耐磨性、耐光性