2005建设工程技术与计量(土建) 精讲班
第五讲 建筑材料概述、钢材、木材
内容提要
建筑材料概述、钢材、木材的介绍
重点难点
1、熟悉土木建筑工程主要材料的分类、基本性能及用途
2、建筑材料的物理、力学性质
3、钢材、木材分类、基本性能及用途
内容讲解
第二章 工程材料
大纲要求：
1．熟悉土木建筑工程主要材料的分类及特性；
2．熟悉混凝土强度等级及配合比计算；
3．了解主要装饰材料的基本知识。
本章在2003年考试中约占15题，共19分；2004年占16题，共21分。
2005年的考核重点有：
(1)土木建筑工程材料的分类、物理状态参数。
(2)钢材的力学性能与工艺性能。
(3)木材的特性与分类、木材的物理力学性质。
(4)防水涂料。
(5)影响混凝土强度的因素。
2004年考分分布大致如下：
章数 页数 2003年考试 2003分/页 2004年考试 2004分/页
第一章工程构造 72 约占11题，共13分 0.181 约占10题，共13分 0.181
第二章工程材料 47 约占15题，共19分 0.404 约占16题，共21分 0.447
第三章工程施工技术 110 约占20题，共25分 0.227 约占19题，共25分 0.227
第四章工程施工组织术 48 约占18题，共23分 0.479 约占18题，共23分 0.479
第五章工程计量 19 约占16题，占20分 1.053 约占17题，共18分 0.947
第一节 概 述
一、 土木建筑工程材料的分类
1、按基本成分分类
有机材料 无机材料 复合材料。
有机-无机 金属--非金属
天然有机--木材、人工合成有机--塑料 金属材料-钢材非金属材料-水泥 玻璃钢 钢纤维混凝土
复合材料能够克服单一材料的弱点，发挥复合后材料的综合优点。
2．按功能分类
结构材料、功能材料。
3．按用途分类
建筑结构材料；桥梁结构材料；水工结构材料；路面结构材料；建筑墙体材料；建筑装饰材料；建筑防水材料；建筑保温材料等。
例题、土木建筑工程材料按基本成分分类有（ ）。
A、有机材料
B、复合材料
C、无机材料
D、金属材料
E、非金属材料
答案：A、B、C .
二、土木建筑工程材料的物理力学性质
(一)材料的物理状态参数
1．密度。材料在绝对密实状态下，单位体积的质量用下式表示：
密度(g／cm3、kg／m3)= 材料在干燥状态的质量/ 材料的绝对密实体积
材料的绝对密实体积是指固体物质所占体积，不包括孔隙在内。
密实材料如钢材、玻璃等的体积可根据其外形尺寸求得。
其它材料多或少含有孔隙，可以将该材料磨成细粉，干燥后用排液法测得的粉末体积，即为绝对密实体积。
2．表观密度。即体积密度，是材料在自然状态下单位体积的质量，用下式表示：
表观密度(kg／m3)= 材料的重量/ 材料在自然状态下的外形体积
若外观形状不规则，可用排液法求得，为了防止液体由孔隙渗入材料内部而影响测值，应在材料表面涂蜡。
另外，材料的表观密度与含水状况有关。材料含水时，重量要增加，体积也会发生不同程度的变化。因此，一般测定表观密度时，以干燥状态为准，而对含水状态下测定的表观密度，须注明含水情况。
3．堆密度。堆密度也称堆积密度，系指粉状或粒状材料，在堆积自然状态下，材料的堆积体积包括材料内部孔隙和松散材料颗粒之间的外部空隙在内的体积。堆密度是材料在自然堆积状态下单位体积的质量，按下式计算：
堆密度(kg／m3)= 材料的重量/材料的堆积体积
散粒材料堆积状态下的外观体积，既包含了颗粒自然状态下的体积，又包含了颗粒之间的空隙体积。散粒材料的堆积体积，常用其所填充满的容器的标定容积来表示。散粒材料的堆积方式是松散的，为自然堆积；也可以是捣实的，为紧密堆积。由紧密堆积测试得到的是紧密堆积密度。 .
例题、包括内、外部孔隙的密度是（ ）
A、密度 B、表观密度 C、堆密度 D、密实度
答案：C
4、密实度。指材料体积内被固体物质所充实的程度，用下式表示：
密实度(％)= [表观密度/密度]*100%
5．孔(空)隙率。指材料体积内孔隙体积所占的比例，用下式表示：
孔(空)隙率(％)=1-密实度
散状颗粒材料在自然堆积状态时，颗粒间空隙体积占总体积的比率，称为空隙率。
密实度和孔隙率两者之和为1，两者均反映了材料的密实程度，通常用孔隙率来直接反映材料密实程度。孔隙率的大小对材料的物理性质和力学性质均有影响，而孔隙特征、孔隙构造和大小对材料性能影响较大。构造分为封闭孔隙(与外界隔绝)和连通孔隙(与外界连通)；按孔隙的尺寸大小分为粗大孔隙、细小孔隙、极细微孔隙。孔隙率小，并有均匀分布闭合小孔的材料，建筑性能好。
例题、仅仅包括内部孔隙的密度是（ ）
A、密度 B、表观密度 C、堆密度 D、密实度
答案：B
二)材料与水有关的性质 .
1．吸水性与吸湿性。
(1)吸湿性。材料在潮湿空气中吸收水气的能力称为吸湿性。反之为还湿性。吸湿性的大小用含水率表示，
材料的含水率ωwc =材料所含水分的质量/材料烘干到恒重时的质量
=[材料吸收空气中的水气后的质量(g)。-材料烘干到恒重时的质量(g)]/ 材料烘干到恒重时的质量(g)
当气温低、相对湿度大时，材料的含水率也大。材料的含水率与外界湿度一致时的含水率 称为平衡含水率。它随环境中的温度和湿度的变化而改变，当材料的吸水达到饱和状态时的含水率即为材料的吸水率。
(2)吸水性。材料与水接触吸收水分的能力称为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。吸水率分质量吸水率和体积吸水率。
质量吸水率ωwa=[材料吸水饱和后的质量(g)- 材料烘干到恒重时的质量(g)]/ 材料烘干到恒重时的质量(g)
体积吸水率ωwa体 =[材料吸水饱和后的质量(g)- 材料烘干到恒重时的质量(g)]/ 干燥材料在自然状态下的体积
材料吸水率的大小与材料的孔隙率和孔隙特征有关。具有细微而连通孔隙的材料吸水率大，具有封闭孔隙的材料吸水率小。当材料有粗大的孔隙时，水分不易存留，这时吸水率也小。轻质材料，如海绵、塑料泡沫等，可吸收水分的质量远大于干燥材料的质量，这种情况下， 吸水率一般要用体积吸水率表示。
2004考题．某物体在自然状态下的体积为100cm3，质量500g，其含水率和密实度分别为10％、85％，则其密度为( B )。
A．4．5g／cm3 B．5．35g／cm3
C．5．29g／cm3 D．5．0g／cm3
2．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。有孔材料的耐水性用软化系数表示，按下式计算材料的软化系数KR： .
KR=材料在水饱和状态下的抗压强度(MPa)fb/ 材料在干燥状态下的抗压强度(MPa)fg
材料的软化系数在o～1之间波动。因为材料吸水，水分渗入后，材料内部颗料间的结合力 减弱，软化了材料中的不耐水成分，致使材料强度降低。所以材料处于同一条件时，一般而言吸水后的强度比干燥状态下的强度低。软化系数越小，材料吸水饱和后强度降低越多，耐水性越差。对重要工程及长期浸泡或潮湿环境下的材料，要求软化系数不低于o．85～o．90。通常把软化系数大大于0.85的材料称为耐水材料。
例题、关于耐水性不正确的[ ]。
A、有孔材料的耐水性用软化系数表示
B、材料的软化系数在o～1之间波动
C、软化系数大于0.85的材料称为耐水材料。
D、软化系数小于0.85的材料称为耐水材料。
E、软化系数越大，材料吸水饱和后强度降低越多，耐水性越差