材料的基本物理性質(zhì)

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1、1.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)密度、表觀密度、堆積密度孔隙率、空隙率與密實(shí)度、填充率1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)親水性與憎水性、吸水性與吸濕性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性1.2材料的物理性質(zhì)一、密度1、定義：材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。式中ρ——材料的密度，g/cm3；m——材料的質(zhì)量（干燥至恒重），g；V——材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3。2、計算公式：1.2.1材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積：不包括材料內(nèi)部孔隙的固體物質(zhì)的實(shí)體積。對近于絕對密實(shí)的材料：如金屬、玻璃等，量測幾何體積－稱重－代入公式中計算。對有孔隙的材

2、料：如磚、混凝土磨成細(xì)粉（通過0.2mm或900孔/cm2方孔篩），用李氏密度瓶測量V（排水法）。(實(shí)驗(yàn))3、密度的測定二、表觀密度1、定義：材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。式中ρ0——材料的表觀密度，kg/m3或g/cm3；m——材料的質(zhì)量（干燥至恒重），kg或g；V0——材料在自然狀態(tài)下的體積或表觀體積；2、計算公式：自然狀態(tài)下的體積：包括材料實(shí)體積和內(nèi)部孔隙（閉口和開口）的外觀幾何形狀的體積。測定方法：材料在包含孔隙條件下的體積可采用排液置換法或水中稱重法測量。3、表觀密度的測定(實(shí)驗(yàn))對形狀規(guī)則的材料：烘干－量測幾何體積－稱重－代入公式計

3、算對形狀不規(guī)則的材料：表觀密度的測量三、堆積密度(實(shí)驗(yàn))1、定義：粉狀或粒狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。干堆積密度、濕堆積密度式中ρ’0——堆積密度，kg/m3；m——材料的質(zhì)量，kg；V’0——材料的堆積體積，m3。V’0＝V+Vbk+Vkk＋V空2、計算公式：工程意義：建筑工程中在計算材料用量、構(gòu)件自重、配料、材料堆場體積或面積以及計算運(yùn)輸材料的車輛等時，均需要用到材料的上述狀態(tài)參數(shù)。具體來說，可用來計算材料的孔隙率、進(jìn)行混凝土的配合比計算，表觀密度建立了材料自然體積與質(zhì)量之間的關(guān)系，可用來計算材料的用量、構(gòu)件自重、確定材料堆放空間等。密

4、度、表觀密度、堆積密度的大小關(guān)系：三個密度之間的大小關(guān)系及工程意義四、密實(shí)度與孔隙率1、密實(shí)度1）定義：材料自然狀態(tài)體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度。2）計算公式：2、孔隙率1）定義：材料的孔隙體積占表觀體積的百分比2）計算公式：或D+P=1二者關(guān)系：？3、開口孔隙率(Pk)和閉口孔隙率(Pb)1）開口孔隙率(Pk)：材料在常溫、20mmHg真空條件下能被水進(jìn)入的孔隙體積與材料自然狀態(tài)體積之比的百分?jǐn)?shù)。m1-材料真空條件下，達(dá)到吸水飽和面干時的質(zhì)量；m-材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量。2）閉口孔隙率(Pb)：材料內(nèi)部孔隙構(gòu)造分：連通的與封閉的兩種。連通孔隙不僅彼此

5、貫通且與外界相通，而封閉空隙則不僅彼此不連通而且與外界隔絕?？紫栋闯叽绶郑簶O微細(xì)孔隙、細(xì)小孔隙、較粗大孔隙孔隙率的大小、分布及特征直接反映材料的致密程度，對材料的物理、力學(xué)性質(zhì)均有影響。1）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒填充的程度。2、空隙率1）定義：散粒材料堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比例。2）計算公式：或五、填充率與空隙率2）計算公式：1、填充率二者關(guān)系：D’+P’=1?？障堵实拇笮》从沉松⒘２牧系念w粒相互填充的致密程度?？障堵士勺鳛榭刂苹炷凉橇霞壟渑c計算含砂率的依據(jù)?；炷潦┕ぶ胁捎每障堵瘦^小的砂、石骨料可以節(jié)約水泥，提高混凝土的密

6、實(shí)度使混凝土的強(qiáng)度和耐久性得到提高。常用材料的密度、表觀密度、堆積密度及空隙率如P11表1.1所示材料名稱密度（g/cm3）表觀密度kg/m3堆積密度kg/m3鋼7.857850花崗巖2.802500～2900碎石（石灰石）2.651400～1700砂2.631450～1700粘土2.601600～1800水泥3.101100～1300燒結(jié)普通磚2.701600～1900燒結(jié)空心磚（多孔磚）2.70800～1480紅松木1.55400～800泡沫塑料20～50玻璃2.55普通混凝土2100～2600表1-1常用建筑材料的密度、表觀密度和堆積密度親水

7、性與憎水性吸水性與吸濕性耐水性抗凍性抗?jié)B性1.2.2材料與水有關(guān)的性質(zhì)潤濕角（a）親水性材料：0<θ≤90o（b）憎水性材料：θ>90o1、定義：當(dāng)材料與水接觸時被水濕潤的性質(zhì)。一、親水性與憎水性演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)θ≤90°時，材料表面吸附水，材料能被水潤濕而表現(xiàn)出親水性，這種材料稱親水性材料。當(dāng)θ＞90°時，材料表面不吸附水，稱憎水性材料。當(dāng)θ=0°時，表明材料完全被水潤濕，稱為鋪展。1、吸水性：1）定義：材料在水中能吸收水分的性質(zhì)。2）度量指標(biāo)：吸水率3）吸水率：材料在沒有壓力的水中吸水達(dá)到飽和面干狀態(tài)時的含水率—質(zhì)量吸水率、體積吸水率式中

8、：β---材料質(zhì)量吸水率，%；m---材料干燥狀態(tài)下質(zhì)量，g;m1---材料吸水飽和面干狀態(tài)下質(zhì)量。質(zhì)量吸水率：材料吸入水