材料员

材料与水有关的性质

1 亲水性与憎水性

材料与水接触时，根据其是否能被水润湿，将材料分为亲水性与憎水性两大类。

——不同性质材料的保存条件有区别，亲水性材料一定要防水防潮，例如水泥、干粉砂浆的就必须防潮，防淋雨等。

2 吸水性

材料在水中吸收水分的性质称为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。

3 吸湿性

材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性。吸湿性用含水率表示。

——材料含水后，可使质量增加，强度降低，绝热性能下降，抗冻性变差，有时还会发生体积膨胀。所以对工程中的有些材料要特别注意采取有效的防护措施。

4 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称为耐水性。耐水性用软化系数K软来表示，K软取值范围在0~1之间，其值越大，表明 材料的耐水性能越好。软化系数K软有时可作为选择材料的依据，长期处于水中或潮湿环境中的重要建筑物或构筑物，必须选择软化系数K软大于0.85的材料。 通常认为，软化系数K软大于0.85的材料是耐水材料。

有些材料复验时有耐水性的要求，例如外墙涂料、醇酸磁漆等。

5 抗渗性(又称不透水性)

材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，用渗透系数表示。

对于混凝土、砂浆和灌浆材料，其抗渗性能常用抗渗等级表示，即

P=10PH-1

式中 P—抗渗等级;

PH—试件开始渗水时的水压力，MPa。

例如，混凝土抗渗等级设计为P8，P12，分别表示试件抵抗静水水压力的能力为0.8 MPa和1.2 MPa。

材料抗渗性能的好坏，与材料的密实性和孔隙的构造特征有密切的关系。高密实性或封闭孔隙的材料具有较高的抗渗性。地下建筑、水工构筑物和防水工程，均要求有较高的抗渗性。

6 抗冻性

材料在饱和水作用下，能经受多次冻融循环的作用而不被破坏，强度不显著降低，且其质量也不显著减少的性质称为抗冻性。

通常将经过水饱和的材料试件在-15℃～+20℃经过(一次冻融循环)环境中所能抵抗的冻融循环次数，作为评价抗冻性的指标，称为抗冻标号。如D50，D75，D 150等，分别表示材料经过50次，75次，150次冻融循环，而未超过规定的损失程度。

材料遭受冻结破坏，主要是因浸入材料孔隙中的水结冰产生的膨胀应力以及冻融时的温差应力产生的破坏作用。抗冻性良好的材料，对于抵抗温度变化、干湿交替等破坏作用的性能也较强。所以，抗冻性常作为评价材料耐久性的一个重要指标。

——北方施工用的墙体材料就有抗冻性指标要求

——为什么冬季(温度低于5℃时)施工混凝土要采取措施防冻

材料的力学性能

1 强度

材料在外力作用下，抵抗破坏的能力称为强度。当材料承受外力作用时，内部就产生应力，应力就随外力的增大而增大，知道应力增大到不能承受外力作用时，材料即破坏，此时的极限应力值即为极限强度。

材料的强度根据受力方式不同，分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度(又称抗折强度)等。

在工程应用中，大部分建筑材料根据其强度，划分若干个强度等级，作为合理选用和质量评定的依据。

例如 混凝土强度等级分为C25、C30、C40等;

直条圆钢分为HPB235、HPB300等

钢筋分为HRB335、HRB400、CRB550、CRB600等

混凝土实心砖分为MU10、MU15、MU20等

2 材料的变形性质

1)弹性与塑性

材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，变形即可消失并能完全回复原来形状的性质称为弹性，这种变形称为弹性变形。

材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并不产生裂缝的性质称为塑性，这种不能恢复的变形称为塑性变形。

例如低碳钢，外力在一定范围内，先产生弹性变形，后表现出塑性变形。而混凝土受力后，则弹性变形和塑性变形同时产生。

材料的弹性模量(E)是衡量材料抵抗变形能力的一个指标，E越大，材料越不易变形。

2)脆性与韧性

脆性：是指材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏而无明显塑性变形的性质。

脆性材料的抗压强度比抗拉强度大很多，可达到几倍或几十倍，如混凝土、玻璃、砖、石等。脆性材料的抗冲击或震动荷载的能力差，常用作承压构件。

韧性：材料在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大的能量，同时也能产生一定塑性变形而不破坏的性质称为韧性。

钢材、木材、沥青等属于韧性材料。建筑工程中，要求承受冲击荷载或抗震的结构都要考虑材料的韧性。材料的韧性是用冲击试验来检验的。

材料的热工性质

1 导热性

导热性：是指材料传导热量的能力，其大小用导热系数λ表示。导热系数λ是评定材料绝热性的重要指标。其值越小，则材料的绝热性越好。

通常，金属材料的导热系数最大，无机非金属材料次之，有机材料最小。密实性大的材料，导热系数也大;在相同孔隙率时，具有微细孔或封闭孔构造的材料，其导热系数偏小;材料含水，导热系数会明显增大。

2 热容量

材料受热时吸收热量、冷却时放出热量的性质称为热容量。

材料的耐久性

材料在使用中，能抵抗各种内外因素或腐蚀介质的作用而不破坏，保持其原有性能的性质称为耐久性。材料的耐久性是材料的一项综合性质。一般包括抗渗性、抗冻性、耐化学腐蚀性、耐磨性及抗老化性等。

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