[物理]第一章 材料的基本性质

项目一建筑材料基本性质（1）真实密度（密度）岩石在规定条件(105土5)℃烘干至恒重，温度20℃)下，单位矿质实体体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。

真实密度用ρt表示，按下式计算：式中：ρt——真实密度，g/cm3 或 kg/m3；m s——材料的质量，g 或 kg；Vs——材料的绝对密实体积，cm3或 m3。

因固测定方法：李氏比重瓶法将石料磨细至全部过的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。

（2）毛体积密度岩石在规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙体积)质量。

毛体积密度用ρd 表示，按下式计算：式中：ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3；m s——材料的质量，g 或 kg；Vi、Vn——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积，cm3或m3。

孔隙率岩石的孔隙率是指岩石内部孔隙的体积占其总体积的百分率。

孔隙率n按下式计算：式中：V——岩石的总体积，cm3或 m3；V0——岩石的孔隙体积，cm3或 m3；ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3ρt——真实密度, g/cm3或 kg/m3。

吸水性岩石的吸水性是岩石在规定的条件下吸水的能力。

岩石与水作用后，水很快湿润岩石的表面并填充了岩石的孔隙，因此水对岩石的破坏作用的大小，主要取决于岩石造岩矿物性质及其组织结构状态(即孔隙分布情况和孔隙率大小)。

为此，我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，采用吸水率和饱水率两项指标来表征岩石的吸水性。

吸水率岩石吸水率是指在室内常温(202℃)和大气压条件下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055℃干燥至恒重)岩石试件质量的百分率。

吸水率ｗa的计算公式为：式中：m h——材料吸水至恒重时的质量（g）；m g——材料在干燥状态下的质量（g）。

（2）饱和吸水率在强制条件下（沸煮法或真空抽气法），岩石在水中吸收水分的能力。

吸水率ｗsa 的计算公式为：式中：m b——材料经强制吸水至饱和时的质量（g）；m g——材料在干燥状态下的质量（g）。

第一章 建筑材料的基本性质 土木工程材料的基本性质，是指材料处于不同的使用条件和使用环境时，通常必须考虑的最基本的、共有的性质。

（1）材料的基本物理性质 1 密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量用ρ表示。

按下式计算：V m=ρ材料的绝对密实体积是指不包括材料孔隙在内的体积。

钢材、玻璃等少数密实材料可根据外形尺寸求得体积。

大多数有孔隙的材料，在测定材料的密度时，应把材料磨成细粉，干燥后用李氏瓶测定其体积。

材料磨得越细，测得的密度数值就越精确。

2 表观密度材料在自然状态下单位体积的质量称为表观密度，用ρ 表示。

按下式计算：00V m=ρ材料在自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙的体积。

当材料孔隙内含有水分时，其质量和体积（可以忽略）均有所变化，故测定表观密度时，须注明其含水情况。

按照含水状态分为：干表观密度、气干表观密度和饱和表观密度。

孔隙的分类 ①按尺寸大小：微细孔隙（D ＜0.01mm)细小孔隙（ 0.01mm ＜ D ＜ 1mm)粗大孔隙（D>1mm)②孔隙的构造：开口孔隙 闭口孔隙干表观密度（干燥状态） 气干表观密度 （与空气湿度有关 平衡时的状态）00V m =ρoV m m 水+=0ρ 饱和表观密度（吸水饱和状态）饱和表观密度（吸水饱和状态）0V m m 饱和水+=ρ3 孔隙率在材料自然体积内孔隙体积所占的比例，称为材料的孔隙率，用Ρ表示。

按下式计算：%100)1(1%1000000⨯-=-=⨯-=ρρV V V V V P bk p p p +=孔隙率=开口孔隙率+闭口孔隙率开口孔隙率Pk=%1000⨯V V 开口孔隙闭口孔隙率Pb=%1000⨯V V 闭口孔隙4堆积密度散粒或粉状材料，如砂、石子、水泥等，在自然堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度，用ρ' 表示。

按下式计算：00V m '='ρ由于散粒材料堆积的紧密程度不同，堆积密度可分为疏松堆积密度、振实堆积密度和紧密堆积密度。

第1章材料的基本性质复习题答案第一章土木工程材料的基本性质习题参考答案一名词解释1.密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

2.表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。

3.软化系数：材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比。

二填空题1.材料的吸湿性是指材料在_潮湿空气中吸收水分的_的性质。

2.材料的亲水性与憎水性用__润湿边角来表示，材料的吸湿性用_含水率_ 来表示。

材料的吸水性用_吸水率_来表示。

3.同种材料的孔隙率越_小_ ，其强度越高。

当材料的孔隙一定时，_密闭孔隙越多，材料的保温性能越好。

4.材料的耐水性是指材料在长期_水_ 作用下，_强度_ 不显著降低的性质。

材料的耐水性可以用_软化系数表示，该值越大，表示材料的耐水性_越好。

三判断题1.材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。

（√）2.在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。

（×）3.材料比强度越大，越轻质高强。

（√）4.材料的导热系数越大，其保温隔热性能越好。

（×）5.材料的孔隙率越小，密度越大。

（×）6.材料受潮或冰冻后，其导热系数都降低。

（×）7.渗透系数K越大，表示材料的抗渗性越好（×）。

8.软化系数不大于1。

（√）9.具有粗大孔隙的材料，其吸水率较大；具有细微连通孔隙的材料，其吸水率较小。

（×）10.某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。

（×）四选择题（1）孔隙率增大，材料的_ B 降低。

A 密度B 表观密度 C憎水性 D抗冻性（2）材料在水中吸收水分的性质称为_ A 。

A 吸水性B 吸湿性 C耐水性 D渗透性（3）有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水量为_ D ___。

A 131.25gB 129.76gC 130.34gD 125g（4）通常材料的软化系数为_ B _时。

材料的基本性质
材料是构成物质世界的基本组成部分，其基本性质对于材料的应用和研究具有
重要意义。

材料的基本性质包括物理性质、化学性质和力学性质三个方面。

首先，物理性质是材料的固有属性，包括颜色、硬度、密度、导电性、热传导
性等。

这些性质直接影响材料的使用和加工。

例如，金属材料通常具有良好的导电性和热传导性，因此被广泛应用于电子设备和工程结构中。

另外，材料的硬度和密度也决定了其在工程中的使用范围，比如在汽车制造中，需要轻质且具有较高强度的材料来减轻车身重量并提高安全性能。

其次，化学性质是材料在化学反应中所表现出来的特性。

材料的化学性质直接
影响着其在不同环境中的稳定性和耐腐蚀性。

例如，金属材料在潮湿的环境中容易发生氧化反应，导致腐蚀；而聚合物材料则对酸碱等化学物质具有不同的耐受性。

因此，在材料的选择和设计中，必须考虑其化学性质以确保其在特定环境下的稳定性和耐用性。

最后，力学性质是材料在外力作用下所表现出来的性能。

包括弹性模量、屈服
强度、断裂韧性等。

这些性质直接决定了材料在工程结构中的承载能力和变形行为。

例如，在桥梁设计中，需要选择具有较高强度和韧性的材料来承受车辆和风力的作用，以确保结构的安全性和稳定性。

综上所述，材料的基本性质对于其在工程应用和科学研究中具有重要意义。

物
理性质、化学性质和力学性质三个方面相互作用，共同决定了材料的性能和行为。

因此，在材料的选择、设计和应用过程中，必须全面考虑其基本性质，以确保其能够满足特定的工程需求和使用环境。