章节结构1.1材料的基本物理性质1.1.1与质量有关的性质绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔隙的固体物质的真实体积。绝对密实状态下的体积测定：将材料磨成粒径少于0.2mm的细粉，用排液法（密度瓶法）测定的实际体积。相对密度是指材料的密度与4℃纯水密度之比，无量纲物理量。表观密度是指材料在包含内部闭口孔隙下（即自然状态下）单位体积的质量。计算式为：材料的表观体积是指包含孔隙的体积。一般是指材料长期在空气中干燥，即气干状态下的表观密度。在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。体积密度是指材料在自然状态下单位体积所具有的质量。计算式为：堆积密度是指粉状、颗粒状或纤维状材料在自然堆积状态下单位体积的质量。计算式为：砂子、石子等散粒材料的堆积体积，是在特定条件下所填充的容量筒的容积。材料的堆积体积包含了颗粒之间或纤维之间的孔隙。一、密实度密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。密实度反映材料的致密程度。计算式为：【例题1.1】：已知某种普通粘土砖ρ0=1700kg/m3，ρ=2.5g/cm3。求其密实度。【解】依已知条件可求其密实度为D=ρ0÷ρ×100%=1700÷2500×100%=68%注：含有孔隙的固体材料密实度均小于1。二、孔隙率孔隙率是指材料体积内，孔隙体积占材料总体积的百分率即孔隙体积所占的比例。计算式为：孔隙率与密实度的关系为：【例题1.2】已知条件同【例题2.1】，求其普通粘土砖的孔隙率。【解】依已知条件可求其孔隙率为：P=（1-ρ0÷ρ)×100%=(1-0.68)×100%=32%材料的密实度和孔隙率是从不同方面反映材料的密实程度，通常采用孔隙率表示。根据材料内部孔隙构造的不同，孔隙分为连通的和封闭的两种。填充率填充率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，被其颗粒填充的程度。其计算式为：空隙率空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率。其计算式为：空隙率与填充率的关系为：注：空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。材料在空气中与水接触时，根据材料表面被水润湿的情况，分亲水性材料和憎水性材料两类当材料分子与水分子间的相互作用力大于水分子间的作用力时，材料表面就会被水所润湿。此时在材料、水和空气的三相交点处，沿水滴表面所引切线与材料表面所成的夹角θ≤90°［图2.1(a)］，这种材料属于亲水性材料。如果材料分子与水分子间的相互作用力小于水本身分子间的作用力，则表示材料不能被水润湿。此时，润湿角90°＜θ＜180°［图2.1(b)］，这种材料称为憎水性材料。亲水性材料：大多数建筑材料，如石材、砖瓦、陶器、混凝土、木材等；依据其含水情况分为干燥、气干、饱和面干、湿润状态四种基本状态。憎水性材料：沥青、石蜡和某些高分子材料等；可用作防水材料和亲水性材料的表面处理。图2.1材料的润湿示意图（a）亲水性材料（b）憎水性材料吸水性是指材料在浸水状态下吸入水分的能力。吸水性的大小用吸水率表示。吸水率为材料浸水后在规定时间内吸入水的质量（或体积）占材料干燥质量（或干燥时体积）的百分比。有质量和体积吸水率之分。质量吸水率指材料吸水饱和时，其所吸收的水分的质量占材料干燥时质量的百分率。体积吸水率指材料体积内被水充实的程度。一般孔隙率越大，吸水性越强，封闭的孔隙，水分不易进入；粗大开口的孔隙，水分不易存留，其体积吸水率常小于孔隙率，用质量吸水率表示其吸水性。轻质材料，具有很多开口而微小的孔隙，其质量吸水率超过100%，用体积吸水率表示其吸水性。吸水对材料的不良影响：体积密度、导热性增大体积膨胀，强度降低材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。含水率为材料所含水的质量占材料干燥质量的百分比。计算式为：材料在长期饱和水作用下不被破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示。计算式为：软化系数K软的大小，表命材料浸水后的强度降低的程度，其值为0~1，K软值越小，强度降低越多，耐水性越差。常位于水中或受潮严重的重要结构物的材料K软≥0.85受潮较轻的或次要结构物的材料K软≥0.75耐水的材料K软≥0.80抗渗性是指材料在压力水作用下抵抗水渗透的性质。材料的抗渗性表示方法：用渗透系数K或抗渗等级Pn表示。抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不被破坏，强度也无显著降低的性能。抗冻性的表示方法：用抗冻等级Fn表示。n表示材料试件经n次冻融循环试验后，质量损失不超过5%，抗压强度降低不超过25%，n称作抗冻等级。n的数值越大，抗冻等级越高,说明抗冻性能愈好