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第二章 材料的基本性质检测-第二讲

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建筑材料-第二章 建筑材料的基本性质

建筑材料-第二章 建筑材料的基本性质

建筑材料-第二章建筑材料的基本性质建筑材料第二章建筑材料的基本性质建筑材料是构成建筑物的物质基础，其性能的优劣直接影响着建筑物的质量、耐久性和使用功能。

在建筑工程中，了解建筑材料的基本性质是至关重要的，这有助于我们合理选择和使用材料，确保建筑的安全、舒适和经济。

一、物理性质（一）密度密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

对于大多数固体材料而言，绝对密实状态是指不含任何孔隙的状态。

但在实际情况中，完全不含孔隙的材料几乎不存在，因此在测定密度时，通常会将材料磨成细粉，然后用李氏瓶等方法测定其体积，从而计算出密度。

（二）表观密度表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。

这里的自然状态包括材料内部存在的孔隙。

例如，对于块状材料，在计算表观密度时，其体积是指材料的整体体积，包括内部孔隙。

（三）堆积密度堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。

堆积状态下的体积不仅包括材料颗粒的体积，还包括颗粒之间的空隙体积。

（四）孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分比。

孔隙的存在会对材料的性能产生重要影响，例如，孔隙率较大的材料通常保温隔热性能较好，但强度可能相对较低。

（五）空隙率空隙率是指散粒状材料在堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分比。

空隙率的大小反映了材料颗粒之间的填充程度，对材料的堆积密度和施工性能有重要意义。

（六）吸水性吸水性是指材料在水中吸收水分的能力。

通常用吸水率来表示，吸水率又分为质量吸水率和体积吸水率。

质量吸水率是指材料吸水饱和时所吸收水分的质量占材料干燥质量的百分比；体积吸水率是指材料吸水饱和时所吸收水分的体积占材料自然体积的百分比。

（七）吸湿性吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。

吸湿性的大小用含水率表示，即材料中所含水分的质量占材料干燥质量的百分比。

（八）耐水性耐水性是指材料长期在水的作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质。

通常用软化系数来表示，软化系数越大，说明材料的耐水性越好。

材料基本性质检测—材料与质量相关性质检测

材料基本性质检测—材料与质量相关性质检测

(3)材料在自然状态下的体积。用V0
表示，是指材料的实体积与材料所含全 部孔隙体积之和。上述几种体积存在以 下的关系。
V0 = V十VP 其中 VP= VK+VB
材料的体积构成
散粒状材料的体积组成示意图如 图所示。其中V 0表示材料堆积体 积，是指在堆积状态下的材料颗粒 体积和颗粒之间的间隙体积之和， Vs表示颗粒与颗粒之间的间隙体积。 散粒状材料体积关系如下：
与质量相关的性质
(五) 填充率与空隙率
1．填充率 填充率是指散粒状材料在堆积体积内被颗粒所填充的程度。
式中 D’ ——散粒
与质量相关的性质
2．空隙率 散粒状材料颗粒之间的空隙体积占材料堆积状态下总体积的百分数，称
为散粒材料的空隙率。
在建筑工程中，材料的密度、表观密度和堆积密度常用来计算材料的 用量、构件的自重、配料计算及确定材料的堆放空间。空隙率反映了散粒 体材料颗粒之间互相填充的疏密程度，在混凝土配合比设计时，可作为控 制混凝土骨料级配以及计算含砂率的依 据.我们希望混凝土的质量好，强度 高，那么混凝土就应该达到最大的密实度，即用细集料全部填充粗集料的 空隙。
材料的基本性质
目录
1
建筑材料检测
2
材料与质量相关的性质
3
材料与水相关性质
4
材料力学性质
5
材料耐久性
项目一 材料的基本性质
任务二 材料与质量相关的性质
材料的体积构成
一、材料的体积构成
(1) 绝对密实体积。用V表示，是指材
料在绝对密实状态下的体积。
(2) 孔体积。用VP 表示，指材料所含
孔隙的体积，分为开口孔体积(记为VK) 和闭口孔体积(记为VB )。
Vs

材料的基本性质实验上课讲义

材料的基本性质实验上课讲义

材料的基本性质实验一、实验目的1、掌握材料密度、体积密度和表观密度的定义和测定方法2、掌握材料吸水率的定义和测定方法3、掌握材料强度的分类和影响因素4、了解混凝土试件荷载-挠度曲线的测定方法及用途二、实验内容1、测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度和质量吸水率。

a测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的体积密度：使用设备：案秤（量程6kg，精度50g）；直尺（精度1mm）；干燥箱。

实验步骤：首先，将试件放入105 ℃的干燥箱并干燥至恒重状态，然后冷却至室温并测定质量m；用直尺测量试件的尺寸并计算其体积。

对六面体的试件，需在长、宽、高各个方向测定三处，取其平均值并计算体积V。

材料的体积密度=m/V；单位kg/m3。

(精确至10 kg/m3)b测定蒸压灰砂砖、烧结粘土砖和烧结页岩砖的质量吸水率：使用设备：天平；干燥箱。

实验步骤：将试件放入干燥箱在105 ℃的条件下干燥至恒重状态，然后冷却至室温并测定初始质量m0；将试件放入容器并逐次加水，以使得试样中的开放空隙均被水所填充；30分钟后，取出试件，抹去表面水分以使其处于饱和面干状态，称量其质量m1，然后用排水法测出试样的体积V0；使用如下公式计算材料的质量吸水率和体积吸水率(精确至0.01%)：2、观察承压面状态（环箍效应）对混凝土试件抗压强度和破坏状态的影响：测定在不同的加荷速率、试件尺寸和承载面状态下对混凝土试件极限抗压强度得影响。

用加载机在0.5MPa/s以及1.0MPa/s两种加载速率，在直接接触和垫胶片两种不同的承压面接触方式上，对100*100*100、150*150*150、100*100*300三种C30混凝土试件进行加载，观察试件的极限强度以及破坏方式，并分析这些变量对实验结果影响的原因，总结加载混凝土试件的规律经验。

3、用Toni 200kN抗折试验机演示混凝土试件荷载-挠度曲线的测定方法用Toni 200kN抗折试验机演示C30素混凝土、C30轻骨料混凝土、CF30掺入钢纤维的混凝土、C80高强度混凝土进行弯折加载，用计算机绘制不同品质混凝土试件的挠度-荷载曲线，并用日本JSCE - SF4标准分析混凝土的弯曲韧性和弯曲韧性指数，依据混凝土试件挠度-荷载曲线峰值后的面积占曲线总面积的百分比来分析混凝土试样的韧性，并观测强度等级和纤维掺量对混凝土断面形态的影响。

第二章建筑材料的性质

第二章建筑材料的性质
堆积密度是指松散材料(粉状、颗粒)在堆积状态下单位体积的质量， 即
几种常用材料的密度、表观密度和堆积密度见表2.1
第二章：建筑材料的基本性质
密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。材料是由固体物质和孔隙 2部分组成，固体物质的比例越高，材料就越密实，表观密度也就越大。密实度 的计算公式为：
孔隙率是指材料体积内孔隙体积所占的比例。孔隙率越大，密实度和表观 密度值就越小。孔隙率的计算公式为：
2)抗渗性
抗渗性是指材料抵抗水或油渗透的能力。
材料抗渗性好坏与孔隙率大小与特征有关。孔隙率小的材料抗渗性好。孔隙率大的材 料抗渗性差。 3)抗化学腐蚀性
工程中常以增加密实性、设保护层、采用耐腐蚀材料等方法提高材料的抗腐蚀 能力。 4)抗碳化性
影响材料耐久性的原因除以上4方面外,还有耐老化、耐热、耐光、耐磨等诸方面 内容。
第二章：建筑材料的基本性质
2)材料抗弯强度的计算 抗弯强度在不同的受力状况和截面形式下有不同的计算公式。通常的材料抗弯形
式是将矩形(包括正方形)截面的条形构件放在两支点上，中间作用一集中荷载，其抗 弯强度按式(2.15)计算：
2.2.2 材料的硬度及耐磨性
1)硬度 硬度是指材料抵抗其他物体压入的能力
(2)吸湿性 材料在空气或潮湿环境中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的吸湿性大小用含
水率 w含表示
材料含水率的计算式为：
3)耐水性 耐水性是指材料长期处于水的作用下不破坏，且强度也不显著降低的性质，它
表示材料抵抗水破坏的能力。材料含水后往往强度有不同程度的降低，材料的耐水
性用软化系数K表示。其计算式为：
材料在长期荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会产生随时间 而增长的非弹性变形。这种在长期荷载作用下，随时间而增长的变形称为徐变。

国开2021建筑材料(A)第2章建筑材料基本性质测试及答案

国开2021建筑材料(A)第2章建筑材料基本性质测试及答案

国开2021建筑材料（A）第2章建筑材料基本性质测试及答案C.孔隙面积、孔隙大小、孔隙率D.孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径反馈Your answer is correct.试题3正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文材料的微观结构主要是指（）选择一项：A.材料在原子、离子、分子层次上的组成形式B.组成物质的微观粒子在空间的排列呈无序浑沌状态C.组成物质的微观粒子在空间的排列有确定的几何位置关系D.材料的构造反馈Your answer is correct.试题4正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文材料传导热量的能力称为( )选择一项：A.热容B.导电性C.D.导热性反馈Your answer is correct.试题5正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文材料的吸水性是指( )选择一项：A.指材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质B.材料在水中吸收水分达饱和的能力C.指材料在潮湿空气中吸收水分的能力D.材料在长期饱和水的作用下，不破坏、强度也不显著降低的性质反馈Your answer is correct.试题6正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文亲水材料的润湿角一般不大于( )选择一项：A.1800B.1500C.1200900反馈Your answer is correct.试题7正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文下列关于材料实验及材料强度实验说法有误的一项是( )选择一项：A.一般情况下，大试件的强度往往小于小试件的强度B.一般情况，试件温度越高，所测强度值越高C.比强度是指材料的强度与其体积密度之比，是衡量材料轻质高强性能的指标D.强度等级是材料按强度的分级反馈Your answer is correct.试题8正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文材料的密实度指的是（）选择一项：A.在材料的体积内，孔隙体积所占的比例B.散粒材料的堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例C.材料的体积内，被固体物质充满的程度D.散粒状材料在其堆积体积中，被颗粒实体体积填充的程度Your answer is correct.试题9正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文材料在绝对密实状态下，单位体积的质量称为（）选择一项：A.堆积密度B.密度C.体积密度D.表观密度反馈Your answer is correct.试题10正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文下列关于韧性和脆性说法有误的一项是 ( )选择一项：A.脆性材料的力学性能特点是抗压强度远小于于抗拉强度，破坏时的极限应变值极大B.路面、桥梁、吊车梁及有抗震要求的结构都要考虑材料的韧性C.与韧性材料相比，脆性材料对抵抗冲击荷载和承受震动作用是相当不利的D.砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都是脆性材料反馈Your answer is correct.正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文下列关于材料弹性和塑性说法有误的一项是( )选择一项：A.完全弹性的材料实际是不存的，大部分材料是弹性、塑性分阶段或同时发生的B.弹性模量E值愈大，说明材料在相同外力作用下的变形愈大C.弹性和塑性是材料的变形性能D.弹性和塑性主要描述的是材料变形的可恢复特性反馈Your answer is correct.试题12正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文建筑钢材的微观结构形式是（）选择一项：A.晶体结构B.胶体结构C.纤维体结构D.玻璃体结构反馈Your answer is correct.试题13正确标记试题试题正文下列关于耐燃性和耐火性说法有误的一项是( )选择一项：A.钢材虽为重要的建筑结构材料，但其耐火性却较差，使用时须进行特殊的耐火处理B.耐燃性是指材料在火焰和高温作用下可否燃烧的性质C.耐火的材料不一定耐燃，耐燃的一般都耐火D.耐火性是材料在火焰和高温作用下，保持其不破坏、性能不明显下降的能力反馈Your answer is correct.试题14错误得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文空隙率P′计算公式式中ρ0′为（）选择一项：A.材料的密度B.材料的表观密度C.材料的堆积密度D.材料的体积密度反馈Your answer is incorrect.试题15得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文在冲击、震动荷载作用下，材料可吸收较大的能量产生一定的变形而不破坏的性质称为( )选择一项：A.韧性或冲击韧性B.刚性C.脆性D.弹性反馈Your answer is correct.试题16正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文下列关于测定砂、石子堆积密度试验说法有误的一项是（）选择一项：A.测定石子堆积密度时，需用四分法缩分至规定的质量，在(105±5)℃的烘箱内烘干B.试验准备时应筛除公称粒径大于5mm的颗粒，分成大致相等的两份备用C.测定砂堆积密度时，需先用浅盘装砂约3L，在温度为(105±5)℃的烘箱中烘干至恒量D.堆积密度等于松散堆积密度和紧密堆积密度之和反馈Your answer is correct.试题17正确标记试题试题正文材料密度试验不需要的仪器是（）选择一项：A.天平B.李氏瓶C.烘箱D.游标卡尺反馈Your answer is correct.试题18正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文材料表观密度试验以两次试验结果的算术平均值之差不应大于（）选择一项：A.0.02g/cm3B.0.04g/cm3C.0.08g/cm3D.0.06g/cm3反馈Your answer is correct.试题19正确得分 3.30/3.30 分标记试题下列关于材料耐久性能说法有误的一项是（）选择一项：A.影响材料耐久性的外部作用因素是多种多样的B.材料的耐久性是一综合性能，不同材料的耐久性往往有不同的具体内容C.钢材的耐久性，主要取决于其大气稳定性和温度敏感性D.混凝土的耐久性，主要以抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性和抗碳化性所体现反馈Your answer is correct.试题20正确得分 3.30/3.30 分标记试题试题正文下列关于材料构造说法有误的一项是（）选择一项：A.致密状构造完全没有或基本没有孔隙B.多孔状构造材料一般为轻质材料C.胶合板、复合木地板、纸面石膏板、夹层玻璃都是纤维状构造D.材料在宏观可见层次上的组成形式称为构造反馈Your answer is correct.试题21正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文材料化学组成的不同是造成其性能各异的主要原因，研究材料的化学组成通常需研究选择一项：A.材料的颗粒大小和分子式B.材料的元素组成和矿物组成C.材料的物理性质和化学性质D.材料的元素数量和种类反馈Your answer is correct.试题22正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文矿物组成和元素组成是造成材料性能各异主要原因，其中材料的矿物组成主要是指（）选择一项：A.元素组成不同，但分子团组成形式各异的现象B.元素组成相同，但分子团组成形式各异的现象C.元素组成相同，分子团组成形式也相同的现象D.元素组成不同，分子团组成形式相同的现象反馈Your answer is correct.试题23正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文几何形状规则的材料在测体积密度时，第一步应（）选择一项：A.用游标卡尺量出试样尺寸，计算出试样的体积B.用广口瓶法测定试验的表观密度C.称出蜡封试样在水中的质量D.称出蜡封试样在空气中的质量反馈Your answer is correct.试题24正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文材料使用过程中，在内、外部因素的作用下，经久不破坏、不变质，保持原有性能的性质称为（）选择一项：A.耐磨性B.强度C.刚度D.耐久性反馈Your answer is correct.试题25正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文孔隙率P计算公式式中ρ0为（）选择一项：A.材料的表观密度B.材料的密度C.材料的体积密度D.材料的堆积密度反馈Your answer is correct.试题26正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文材料表面耐较硬物体刻划或压入而产生塑性变形的能力称为 ( )选择一项：A.硬度B.耐磨性C.强度D.刚度反馈Your answer is correct.试题27正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文下列关于材料耐磨性说法有误的一项是( )选择一项：A.耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力B.磨损率等于试件在标准试验条件下磨损前后的质量差与试件受磨表面积之积C.耐磨性用磨损率表示D.磨损率越大，材料的耐磨性越差反馈Your answer is correct.试题28正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为 ( )选择一项：A.强度B.刚度C.韧性D.脆性反馈Your answer is correct.试题29正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文下列关于材料表观密度试验说法有误的一项是（）选择一项：A.测定的表观密度ρ′应精确至0.01g/cm3B.试验目的是测定颗粒状材料的包括内部封闭孔隙体积的表观体积，计算材料的表观密度C.容量瓶法测定试验表观密度时，应使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置24hD.容量瓶法用来测定石子的表观密度，广口瓶法用来测定砂的表观密度反馈Your answer is correct.试题30正确得分 3.40/3.40 分标记试题试题正文测定砂的堆积密度时，称取试样和容量筒总质量m2，应精确至（）选择一项：A.0.06gB.0.02gC.0.04gD.1g反馈Your answer is correct.。

2-1工程材料的基本性能

2-1工程材料的基本性能

弹性变形的特征： 弹性变形的特征： 理想的弹性变形是可逆的， （1）理想的弹性变形是可逆的，即施加外力时变 外力去除后恢复原状。 形，外力去除后恢复原状。 金属、 （2）金属、陶瓷和部分高分子材料不论是加载或 卸载时，只要在弹性变形范围内， 卸载时，只要在弹性变形范围内，其应力与应变之 间都保持单值线性函数即服从胡克定律： 间都保持单值线性函数即服从胡克定律： 在正应力下， 在正应力下，σ＝Eε 在切应力下， 在切应力下，τ＝Gγ 弹性模量E与切变模量G 弹性模量E与切变模量G：G＝E/2(1+ν) 式中： 为泊松比，表示侧向收缩的能力， 式中：ν为泊松比，表示侧向收缩的能力，在拉伸 试验时指材料横向收缩率与纵向收缩率的比值。 试验时指材料横向收缩率与纵向收缩率的比值。
第二章 材料的基本性能
工艺性能是指制造工艺过程中材料适应加工的性 工艺性能是指制造工艺过程中材料适应加工的性 是指制造工艺过程中材料 能。金属材料的工艺性能包括铸造、焊接、锻造、 金属材料的工艺性能包括铸造、焊接、锻造、 切削加工和热处理性能等。 切削加工和热处理性能等。 使用性能是指材料制成零件或产品后， 使用性能是指材料制成零件或产品后，在使用过 是指材料制成零件或产品后 程中能适应或抵抗外界对它的 适应或抵抗外界对它的力 化学、电磁、 程中能适应或抵抗外界对它的力、化学、电磁、 温度等作用而必须具有的能力。金属材料的使用 温度等作用而必须具有的能力。 作用而必须具有的能力 性能包括力学性能、物理性能、化学性能。 性能包括力学性能、物理性能、化学性能。
A0
（名义应力）
（名义应力）
铸铁的拉伸： 铸铁的拉伸： 铸铁拉伸没有屈服极限， 铸铁拉伸没有屈服极限，只有唯一指标是 强度极限： 强度极限： FbL σ bL =

第二讲 建筑材料的基本性质

建筑材料的基本性质概念基本物理性质与水有关的性质材料的力学性质热工性质及其他浙江林学院园林学院龙江2008.9概念建筑材料的基本性质包括：建筑材料的基本物理性质，材料与水有关的性质、材料的力学性质、热工性质、耐久性及其他性质（如隔声、吸声以及组成等）。

建筑材料的基本性质概念基本物理性质与水有关的性质材料的力学性质热工性质及其他浙江林学院园林学院龙江2008.9基本物理性质a、密度：ρ=m/V 材料在绝对密实状态下单位体积的质量，测定方法应了解；b、表观密度：ρo=m/Vo材料的自然状态下单位体积的质量，注意材料的含水情况；c、堆积密度：ρo′=m/ Vo′粉状、颗粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量；d、密实度：D=V/ Vo×100%=ρo/ρ×100%材料体积内被固体物质充实的程度（填充率）；e、孔隙率：P=[（V o－V）/V o]×100%建筑材料的基本性质概念基本物理性质与水有关的性质材料的力学性质热工性质及其他浙江林学院园林学院龙江2008.9孔隙率直接反映材料的致密程度、材料的程度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性，吸声性等都与材料的致密程度有关，孔隙的构造、尺寸等对材料性能都能产生直接的影响。

f、填充率：Do= Vo/Vo′×100%=ρo′/ρo×100%空隙率：P o =[（V o′－Vo）/ V o′] ×100%=[1－（Vo/Vo′）] ×100%=[1－（ρo′/ρo）]×100%Do+Po=1空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的密实程度。

建筑材料的基本性质概念基本物理性质与水有关的性质材料的力学性质热工性质及其他浙江林学院园林学院龙江2008.9材料直接与空气、土壤等接触，空气中、水中含有大量的水分，因此研究材料亲水性显得很重要，它们包括以下几个方面的内容。

a、亲水性与增水性，润湿角（材料、水、空气三相的交点处，沿水滴表面所引的切线与材料表面所成的角）大于90度的材料是憎水材料b、吸水性是指材料在与水接触中吸收水分的性质。

材料的基本性质

第二章材料的基本性质一切土木工程都是由土木工程材料组成的。

不同的土木工程材料在工程结构物中起着不同的作用。

例如，用于梁、板、柱的材料主要受到各种外力的作用；结构材料除了承受结构物上部荷载的作用外，还可能受到地下水及冰冻的作用；屋面及道路工程材料经常受到风吹、日晒、雨淋、紫外线照射等大气因素的作用；地面、机场跑道和路面遭受磨损作用；有些工程结构物还受到声、光、电、热的影响；某些工业建筑还可能受到酸、碱、盐等介质的侵蚀作用等。

为了保证工程结构物的使用功能、安全性和耐久性，土木工程材料应具有抵御上述各种作用的性质。

这些性质是多种多样的，又是互相影响的，归纳起来包括材料的物理性质、力学性质、热工性质、声学性质、光学性质、工艺性质和耐久性质等。

土木工程材料的各种性质与其化学组成成分、组织结构和构造等内部因素有密切的关系。

为了保证结构物的质量，必须正确选择和使用土木工程材料，为此就要了解和掌握土木工程材料的基本性质及其与材料组成、结构和构造的关系。

2.1 材料的组成、结构和构造材料的组成成分、结构和构造是影响材料性质的内因，材料的使用条件及其所处的环境条件则是影响材料性质的外因。

为了深入了解材料的各种性质及其变化规律，就必须了解其组成成分、结构和构造对材料性质的影响。

2.1.1 材料的组成材料的组成分为化学组成与矿物组成。

前者是通过化学分析获得的，表明组成材料的化学成分及其含量；后者是通过测试手段获得的，表明材料所含矿物的种类和含量。

1．材料的化学组成材料的化学组成是决定化学性质（耐蚀、燃烧等）、物理性质（耐水、耐热等）和力学性质的重要因素。

不同的化学成分构成了不同的材料，因而也表现出不同的性质。

例如，木材轻质高强，但易于燃烧和腐朽；钢材密度较大，强度较高，但易于锈蚀；砖、石材料，抗压强度较高，但抗拉和抗弯强度较低，且容易遭受侵蚀等。

所有这些特点无不与其化学组成密切相关。

2．材料的矿物组成化学组成不同，其材料性质不同；化学组成相同的材料，也可以表现出不同的性质，这是由于其矿物组成不同的缘故。

第二章土木工程材料基本性质(2)

第四节 材料的力学性质 材料的力学性质指材料在外力作用下所引 起的变化和抵抗外力能力的性质。这些变 化包括材料的变形和破坏 1.材料的强度 材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏 的能力。通常情况下，材料内部的应力多 由外力（或荷载）作用而引起，随着外力 增加，应力也随之增大，直至应力超过材 料内部质点所能抵抗的极限，即强度极限， 材料发生破坏。
露石混凝土路面
水泥混凝土道路表面
路面由于长年受到车辆及行人的磨损，表面水泥砂浆 层剥落，导致露石。主要原因是水泥混凝土的耐磨性不够
酸雨腐蚀
材料的环境协调性

土木工程材料的发展方向要求除具有良好的 使用性能外，还须具有良好的环境协调性能， 即具有好的耐久性、低的环境负荷值和高的 可循环再生率，强调环保绿色建材。
物理作用可有干湿变化、温度变化及
冻融变化等。这些作用将使材料发生 体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。 时间长久之后即会使材料逐渐破坏。 在寒冷地区，冻融变化对材料会起着 显著的破坏作用。在高温环境下，经 常处于高温状态的建筑物或构筑物， 所选用的建筑材料要具有耐热性能。 在民用和公共建筑中，考虑安全防火 要求，须选用具有抗火性能的难燃或 不燃的材料。
（2）某家居装修采用一种超过放射性物质控制要 求规定的花岗岩作地板。经检测，室内氡含量高， 后被迫拆除更换。
氡是由镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体， 无味，在空气中易被呼吸系统截留，并在局部区域不断累 积而诱发肺癌。科学研究表明，有相当部分的肺癌患者与氡有 关。

习题一

习题二
m1 m2 G A
式中 G------材料的磨耗率， （g/cm2） m1 ----材料磨损前的质量，（g） m2-----材料磨损后的质量，（g） A------材料试件的受磨面积 （cm2）

第二章建筑材料基本性质试题

第二章材料的基本性质试题一、单项选择题1材料的耐水性可用软化系数表示，软化系数是（）A.吸水率与含水率之比 B 、材料饱水抗压强度与干燥抗压强度之比C、材料受冻后的抗压强度与受冻前抗压强度之比D材料饱水弹性模量与干燥弹性模量之比2、已知普通砖的密度为2.5g/cm3，表观密度为1800kg/cm3,则该砖的密实度为（）.A 0.85; B、0.73; C、0.72 ; D 、0.653、含水率为5%的砂220kg，将其干燥后的重量是（）kg。

A、209B、209.5 C 、210 D、2114、当材料的润湿边角。

为（）时，称为憎水性材料。

A、＞90°B、＜90°C、= 0°D、》90°13、密度是指材料在（）单位体积的质量。

A、自然状态B、绝对体积近似值C、绝对密实状态D、松散状态14、经常位于水中或受潮严重的重要结构物的材料，其软化系数不宜小于（）A 0.75-0.80B 、0.70-0.85C 、0.85-0.90D 、0.90-0.9515、某材料吸水饱和后的质量为20Kg,烘干到恒重时，质量为16Kg,则材料的（）A、质量吸水率为25% B 、质量吸水率为20%C、体积吸水率为25% D 、体积吸水率为20%16、材料吸水后将材料的（）提高。

A、耐久性B、强度和导热系数C、密度D、体积密度和导热系数17、软化系数表明材料的（）。

A、抗渗性B、抗冻性C、耐水性 D 、吸湿性18、如材料的质量已知，求其体积密度时，测定的体积应为（）。

A、材料的密实体积 B 、材料的密实体积与开口孔隙体积5、用于吸声的材料，要求其具有（）孔隙的多孔结构材料，吸声效果最好。

A、大孔B、内部连通而表面封死C、封闭小孔D、开口细孔6、通常，材料的软化系数为（）时，可以认为是耐水的材料。

A、》0.85B、＜0.85C、＞0.85 D 、0.957、颗粒材料的密度为p，表观密度为彳，堆积密度为'.|，则存在下列关系（）A 、p ＞」＞一B 、汕〉p ＞一C、p ＞II ＞ . D 、_＞p ＞' Il&当材料的润湿边角为（）时，称为亲水性材料。

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建筑材料基本性质实训报告
送检试样： 委托单位： 工程名称： 一、送检试验资料 品种标号： 出厂日期： 代表数量： 委托编号 试验委托人
厂别牌号 进场日期 来样日期
建筑材料基本性质实训报告
二、试样内容
三、主要仪器设备及规格型号
建筑材料基本性质实训报告
四、试验记录 试验日期： 1、材料的密度测试 执行标准： 记录表格（见P28、29、30）
将一份试样装入吊篮并 浸入水中24h排出气泡
称取吊篮在同样温度 水中的质量（ m1 ）
石子的表观密度如何计 算？
试样的表观密度计算如下：
m0 0 ( ) m0 m1 m2
式中： m0—烘干后的试样质量，（g）;
以两次试验结果的算术平 均值作为测定值。当两次 m1—吊篮在水中的质量，（g）; 结果之差大于20kg/m3时， m2—吊篮及试样在水中的质量（g）。 应重新试验。
将试样放在金属 或玻璃盆中加水
最后加满水并放置24h
加水至试验高度 1/3处并放置24h
再加水至试样高度 2/3处并放置24h
四、结果计算与评定
材料的吸水率W质和W体可按下式计算：
m1 m W质 100% m
或
m1 m W体 100% V0
式中 W质—材料的质量吸水率，%； W体—材料体积吸水率（用于高度多孔材料），%； m—试样的干燥质量，kg; m1—试样的干燥质量，kg; V0—试样在自然状态下的体积，m3。 按规定，材料的吸水率检测应用三个试样平行进行，并以 三个试样吸水率的算术平均值作为检测结果。
（2）砂的紧密堆积密度
取试样一份，分两层装入容量筒。装完一层后， 在筒底垫放一根直径为10mm的钢筋。将筒按 住，左右交替颠击地面各25次，然后再装入第 二层; 第二层装满后用同样的方法(筒底所垫钢 筋方向应与第一次时方向垂直)颠实后， 加料 至试样超出容量筒筒口，然后用直尺将多余试 样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其质 量m2，精确至精确至1g。
3、试验方法及步骤
（1）砂的松散堆积密度
取试样一份，将试样用料勺或漏斗徐徐装入容 量筒内，出料口距容量筒口不应超过5cm，直 至试样装满超出筒口成锥形为止。用直尺将多 余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平。 称容量筒连试样总质量m2 ，精确至1g，倒出试 样，称取空容量筒质量m1 ，精确至1g。
李氏比重瓶
三、试样制备
(1)将试样研磨后用筛子筛分，除去筛余物质 后放置试样于105-110℃烘箱中烘至恒重， 再放入干燥器中冷却到室温备用。
(2)有多种材料进行试验时，专注意应将不同 种类的物质材料分开堆放，防止混淆。
四、试验步骤
不与试样发 生化学反应
注入液体读取V0 称取试样质量60-90g 装样称取剩余试样质 量记录液面体积V1 计算装入瓶中试样质量 计算试样绝对体积
第二章 建筑材料的基本性质检测
第一节
第二节 第三节 第四节 第五节
材料密度检测
材料表观密度检测 材料堆积密度检测 材料的孔隙率、空隙率检测 材料吸水率检测
本章教学目标 知识目标
掌握材料的各种密度的试验检测方法
掌握砂石料孔隙率与吸水率的试验检测方法
能力目标
正确、熟练进行各种密度的试验与试验结果的处理
第一节
材料密度检测
一、实验目的 二、主要仪器设备 三、试样制备 四、试验步骤
一、实验目的
了解材料密度检测的基本方法，熟练掌握各种检查 手段，明确材料密度检测的重要意义。
二、主要仪器设备
（1）李氏瓶 （2）筛子：孔径0.2mm或900孔/cm2 （3）烘箱：恒温在105±5℃ （4）天平：称量500g，感量0.01g (5) 量筒、恒温水槽、干燥器、温度计、漏斗、小 勺等。
三、检测步骤
1、对几何形状规则的材料
试样烘干后称重 测出试件尺寸 计算出试件的 体积（V0） 计算材料的表 观密度
表观密度如何 表 计算？ 按下式计算出材料的表观密度 ：
m 0 1000 V0
2、对几何形状不规则的材料
（1) 砂的表观密度测定
烘干砂样并称重（m0）
装入容量瓶并静止24h 用滴灌填水使水面与瓶 颈刻度线平齐 擦干瓶外水分，称取 其质量（ m1 ） 装满清水后称其质量 （ m2 ）
播放录像（12分钟)
第三节 材料堆 积 密 度检测
堆积密度是指 散粒材料在堆积状态下单位体积（ 包括组成材料的孔隙、堆积状态下的的空隙和密 实体积之和）的质量。
1、主要仪器设备
标准容器（容积为1L）、标准漏斗（见后面图） 、容量筒(规格见表2-3)、台秤、铝制料勺、烘箱 、直尺、垫榜、磅秤
标准漏斗
2、试样制备
用四分法缩取3L细骨料试样放入浅盘中，将浅 盘放入温度为105±5℃下烘干至恒重，取出后 冷却至室温，筛除大于5.0mm颗粒，分为大致 相等的两份备用；混凝土粗骨料取质量约等于 表2-4所规定的试样放入浅盘中，同样在 105±5℃的烘箱中烘干至恒重，也可以摊在清 洁的地面上风干，拌匀后分成两份备用。
二、材料的空隙率计算
空隙率是指所占的比例。
,
p
'
V
0
V0
, 0
V
0 100% (1 ) 100% 0
,
式中
—材料的堆积密度， g/cm3； 0—材料的表观密度， g/cm3； —材料的堆积体积，m3； V0 —材料在自然状态下的体积（包括内部孔隙在内，
第五节 材料的吸水率检测
材料的吸水率是指材料在水饱和状态下的吸水量 与干燥状态下材料的质量或体积之比。 一、主要仪器设备 天平、游标卡尺、烘箱、玻璃（或金属）盆等。 二、试样制备 将试样处于不超过110℃的烘箱中烘干至恒重， 放到干燥器中冷却至室温待用。
三、检测方法及步骤
取出试样称 取其质量m 取出试样擦去表面水 分称取其质量m1 检验试样 是否饱和 试样浸入水 中至试样高 度3/4，过 4h后重新称 量两次称量 结果之差不 得超过1%。
（4）石子的紧密堆积密度
取试样一份，分三层装入容量筒。装完一层后，在筒 底垫放一根直径为16mm的钢筋。将筒按住，左右交 替颠击地面各25次，然后再装入第二层。 第二层装满 后用同样的方法颠实(筒底所垫钢筋方向应与第一次时 方向垂直)；然后装入第三层，如法振实。 加料至试 样超出容量筒筒口，然后用直尺将多余试样沿筒口边 缘刮去高出的试样。使表面稍凸起部分和凹陷部分的 体积大致相等。称容量筒连试样总质量m2 ，精确至1g， 倒出试样，称取空容量筒质量m1 ，精确至1g。
一、材料孔隙率的计算 孔隙率是指材料体积内孔隙体积所占材料总体积的比例。
P =（ V。- V）/V。100% = （1- 。/ ） 100%
式中 0—材料的表观密度， g/cm3； —材料的密度， g/cm3；
V0—材料在自然堆积状态下的体积，cm3; V—材料在绝对密实状态下的体积，cm3;
V= V1- V0
五、试验结果计算
按下式计算出材料密度 （g/cm3）
如何计算材料密度？
m V
按规定，两个试样的材料密度检测应平行进行，以其计算 结果的平均值作为左后结果，两次检查结果之差不应大于 0.02 g/cm3，否则应重新检测。 实例：如水泥、粉煤灰、矿渣粉等在进行混凝土配合比设 计之前均需要进行密度检测。
（播放录像-9分钟）
（5）容量筒容积的校正方法
是以温度为20±5℃的饮用水装满容量筒，用玻璃板 沿筒口滑移，使其紧贴水面。擦干筒外壁的水分，然 后称出其质量，砂容量筒精确至1g。用下式计算筒的 容积（L, 精确至1mL).
V=m2,-m1,
式中 m2，—容量筒、玻璃板和水的总质量，kg; m1, —容量筒、玻璃板的总质量，kg.
（3）石子的松散堆积密度
取试样一份，用小铲将试样从容量筒口中 心上方5cm处徐徐倒入容量筒内，直至试 样装满超出筒口成锥形为止。除去凸出容 量筒表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹 陷部分，使表面稍凸起部分和凹陷部分的 体积大致相等。称容量筒连试样总质量 m2 ，精确至1g，倒出试样，称取空容量 筒质量m1 ，精确至1g
复习思考题？？
1、在密度试验中应选用什么样的液体注入李氏瓶中？ 密度试验要进行几次平行试验?其试验结果有何要求？ 2、砂石表观密度试验如何计算试验结果？两次平行试 验结果有何要求？ 3、在堆积密度试验中如何取样？松堆密度和紧堆密度 装样方法有何不同？ 4、材料的吸水率检测中分几次加水，每次各间隔多长 时间？吸水率检测应进行几次平行试验？
第二节
材料表观密度检测
一、检测目的 二、主要仪器设备 三、检测步骤
一、检测目的
表观密度是指材料在自然状态下单位体积 的质量。亦即包括材料内部孔隙的单位体 积的质量。利用表观密度可以估计材料的 强度、吸水性、保湿性等，也可以用于计 算材料的体积和结构物质量。
二、主要仪器设备
• • • • • 容量瓶：容量500mL; 液体天平：称量5000g，感量5g； 吊篮：直径和高度均为150mm； 烘箱：恒温在105±5℃； 干燥器、浅盘、漏斗、直尺、游标卡尺、温度 计、烧杯、铝制料勺等、 • 天平：称量1000g，感量1g。
4、结果计算
砂、石子松散堆积密度或紧密堆积密度ρc( kg/m3)按下 式计算(精确至10kg/m3):
m2 m1 t ( c ) V
式中 m2—试样和容量筒的总质量，kg; m1, —容量筒的质量，kg. V—容量筒的容积，L。 以两次结果的算术平均值作为测量值。
第四节 材料的孔隙率和空隙率检测
砂的表观密度 试验 如何计算？ 按下式计算c：
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。当两次结果 之差大于20kg/m3时，应重新试验。 (播放录像min）
（2）石子的表观密度测定-吊篮法