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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302511649丛书名: 高职高专土木与建筑规划教材
《建筑材料》是全国高等院校土建类专业“十三五”互联网 创新规划教材之一，以“理论结合实训”思想为指导，立足于扎实基本理论，然后结合大量的工程案例导入、实例解析、图片、实训工单、音频、动画及现场视频等其他形式资源，系统、详细地对建筑材料的基本知识进行阐述。《建筑材料》除了的电子课件、每章习题答案外，还相应地配套有大量的拓展图片、讲解音频、扩展资源、现场视频、模拟动画、实训工作单等，这些内容可通过扫描二维码的形式进行查看，力求让初学者在学习时*化、*有效、*快捷地接受新知识，从而达到学习目的。
《建筑材料》是全国高等院校土建类专业“十三五”互联网 创新规划教材之一，本书根据高职高专院校土建类专业的人才培养目标、教学计划、教学要求及“建筑材料”课程的教学特点和要求，以国家建设用砂(GB/T14684—2011)、烧结多孔砖和多孔砌块(GB 13544—2011)、建筑石油沥青(GB/T494—2010)、聚氯乙烯(PVC)防水卷材(GB 12952—2011)等相关建筑材料国家标准为依据编写。 《建筑材料》根据高职高专教育的特点及市场需求，以“理论结合实训”思想为指导，立足于扎实基本理论，然后结合大量的工程案例导入、实例解析、图片、实训工单、音频、动画及现场视频等其他形式资源，系统、详细地对建筑材料的基本知识进行阐述，主要包括建筑材料的性质、气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、建筑石材、土料、木材、功能材料、合成高分子材料等部分。本书重点对建筑工程中经常使用材料的基本概念、组成、性质及其他方面等进行讲解，图文并茂，有效针对高职高专院校学生；知识点由易到难，循序渐进，力求使同学们达到学以致用、举一反三的目的。 《建筑材料》可作为高职高专建筑工程技术、工程造价、工程管理、土木工程、工程监理及相关专业的教学用书，也可作为中专、函授及土建类工程技术人员的参考用书。本书除具有教材功能外还兼具工具书的特点，也是从事建筑工程施工的工作人员的资料用书。
目 录
第1章 建筑材料的性质 1
1.1 建筑材料概述 2
1.1.1 建筑材料的组成 2
1.1.2 材料的结构 3
1.2 建筑材料的物理性质 5
1.2.1 材料与质量有关的性质 5
1.2.2 材料与水有关的性质 6
1.2.3 材料与热有关的性质 8
1.3 建筑材料的力学性质 10
1.3.1 强度和强度等级 10
1.3.2 弹性与塑性 11
1.3.3 脆性与韧性 11
1.3.4 硬度与耐磨性 12
1.4 建筑材料的耐久性及装饰性 12
1.4.1 建筑材料的耐久性 12
1.4.2 建筑材料的装饰性 12
本章小结 13
实训练习 13
第2章 气硬性胶凝材料 17
2.1 石灰 18
2.1.1 石灰的生产及分类 18
2.1.2 石灰的熟化和硬化 18
2.1.3 石灰的技术性质 19
2.1.4 石灰的应用和保存 21
2.2 石膏 22
2.2.1 石膏的生产及分类 22
2.2.2 石膏的水化和硬化 24
2.2.3 石膏的技术性质 25
2.2.4 石膏的应用和保存 26
2.3 菱苦土 26
2.3.1 菱苦土的生产、分类及硬化 26
2.3.2 菱苦土的特性与应用 27
2.4 水玻璃 28
2.4.1 水玻璃的组成及生产 28
2.4.2 水玻璃的硬化 29
2.4.3 水玻璃的特性与应用 30
本章小结 31
实训练习 31
第3章 水硬性胶凝材料 35
3.1 水泥概述 36
3.1.1 水泥的概念 36
3.1.2 水泥的分类 36
3.2 硅酸盐水泥 37
3.2.1 硅酸盐水泥的概念及适用
范围 37
3.2.2 硅酸盐水泥的生产及构成 37
3.2.3 硅酸盐水泥的水化 39
3.2.4 硅酸盐水泥的凝结、硬化 40
3.2.5 硅酸盐水泥的技术性质 42
3.3 掺混合材料的硅酸盐水泥 45
3.3.1 混合材料 45
3.3.2 普通硅酸盐水泥 46
3.3.3 矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸
盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 46
3.3.4 复合硅酸盐水泥 48
3.4 特性水泥 49
3.4.1 快硬硅酸盐水泥 49
3.4.2 铝酸盐水泥 50
3.4.3 膨胀水泥 51
3.4.4 装饰系列水泥 52
3.5 水泥的验收及保存 53
3.5.1 水泥的验收 53
3.5.2 水泥的保存 53
本章小结 53
实训练习 54
第4章 混凝土 59
4.1 混凝土概述 60
4.1.1 混凝土的定义 60
4.1.2 混凝土的分类 61
4.1.3 混凝土的特点 61
4.2 普通混凝土的构成 62
4.2.1 水泥 62
4.2.2 骨料 64
4.2.3 拌合用水 72
4.2.4 外加剂 73
4.3 混凝土的技术性质 77
4.3.1 和易性 77
4.3.2 力学性能 79
4.3.3 耐久性 82
4.4 混凝土的配合比设计 84
4.4.1 混凝土配合比概述 84
4.4.2 混凝土配合比计算 85
4.4.3 混凝土配合比的试配、调整
与确定 90
4.4.4 计算实例 92
本章小结 93
实训练习 93
第5章 建筑砂浆 99
5.1 砌筑砂浆 100
5.1.1 砂浆的构成 100
5.1.2 砂浆的性质 103
5.1.3 砌筑砂浆的配合比 105
5.2 抹面砂浆 109
5.3 其他砂浆 112
5.3.1 装饰砂浆 112
5.3.2 防水砂浆 114
5.3.3 保温砂浆 115
5.3.4 吸声砂浆 116
本章小结 117
实训练习 117
第6章 金属材料 121
6.1 金属材料概述 122
6.2 建筑钢材 123
6.2.1 建筑钢材的特点和分类 123
6.2.2 建筑钢材的技术性能 126
6.2.3 建筑钢材的加工工艺 130
6.2.4 建筑钢材的技术标准和选用 131
6.2.5 建筑钢材的锈蚀和防护 133
6.3 其他金属材料 135
6.3.1 铝 135
6.3.2 铝合金 136
本章小结 139
实训练习 139
第7章 墙体材料 143
7.1 砌墙砖 144
7.1.1 烧结砖 144
7.1.2 非烧结砖 149
7.2 砌块 153
7.2.1 蒸压加气混凝土砌块 153
7.2.2 粉煤灰混凝土砌块 155
7.2.3 混凝土小型空心砌块 156
7.2.4 泡沫混凝土砌块 157
7.3 墙用板材 158
7.3.1 水泥类墙用板材 159
7.3.2 石膏类墙用板材 160
本章小结 163
实训练习 163
第8章 建筑石材、土料 167
8.1 天然石材 168
8.1.1 石材的分类 168
8.1.2 建筑上常用的天然石材 170
8.1.3 石材的特性 173
8.1.4 天然石材的破坏及其防护 175
8.2 人造石材 175
8.2.1 水泥型人造石材 176
8.2.2 树脂型人造石材 176
8.2.3 复合型人造石材 176
8.2.4 烧结型人造石材 177
8.3 石材的加工类型、选用原则 177
8.3.1 砌筑石材 177
8.3.2 工程对砌筑石材的要求 179
8.3.3 石材的选用原则 179
8.3.4 石材的应用 180
8.4 土料 181
8.4.1 土的构成 181
8.4.2 土的性质 183
8.4.3 土的加固 186
本章小结 189
实训练习 189
第9章 木材 195
9.1 木材概述 196
9.1.1 木材的分类 196
9.1.2 木材的物理性质 197
9.1.3 木材的力学性质 199
9.1.4 木材的加工性能 200
9.2 木材在建筑工程中的应用 201
9.2.1 木材在建筑应用中的优势 201
9.2.2 木材在建筑应用中的缺陷 203
9.2.3 木材的综合利用 204
9.2.4 我国木材资源分布 208
9.3 木材在建筑应用中的处理和保护 209
9.3.1 木材的干燥 209
9.3.2 木材的防腐处理 209
9.3.3 木材的防火处理 210
9.4 竹材 211
9.4.1 竹材的性能 211
9.4.2 竹材在建筑方面的应用 213
9.4.3 竹材在家具设计中的应用 213
本章小结 215
实训练习 215
第10章 功能材料 219
10.1 防水材料 220
10.1.1 沥青材料 220
10.1.2 防水卷材 225
10.1.3 防水涂料 226
10.2 保温隔热材料 228
10.2.1 无机纤维状保温材料 228
10.2.2 有机气泡状保温材料 230
10.2.3 保温隔热材料 231
10.2.4 保温隔热材料的性能及影响
因素 232
10.3 吸声、隔声材料 234
10.3.1 吸声、隔声材料的概念 234
10.3.2 吸声与隔声材料的区别 235
10.3.3 吸声材料和隔声材料的结构
类型 235
本章小结 236
实训练习 236
第11章 合成高分子材料 239
11.1 合成高分子材料 240
11.1.1 合成高分子材料的定义 240
11.1.2 合成高分子材料在建筑方面
的应用 241
11.2 建筑塑料 242
11.2.1 塑料的构成 242
11.2.2 塑料的分类和性能 244
11.2.3 常用的建筑工程材料 246
11.3 建筑涂料 249
11.3.1 涂料概述 249
11.3.2 外墙涂料 250
11.3.3 内墙涂料 250
11.3.4 地面涂料 251
11.4 胶黏剂 252
11.4.1 胶黏剂的概念 252
11.4.2 胶黏剂的构成 252
11.4.3 胶黏剂的分类和性能 253
11.4.4 胶黏剂的选用 254
本章小结 255
实训练习 255
参考文献 259
前 言
随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，我国建筑行业正飞速发展。新技术、新材料不断出现与应用，推动了建筑材料和建筑材料知识的不断更新，新的国家标准、规范相继颁布，因此建筑工程类专业的基础知识也必然要进行更新并系统化。材料是工程建设的基础，没有材料，建筑就无从谈起。建筑材料课程是建筑工程类专业的基础课程之一，其理论知识是今后专业学习和从事工程建设领域相关工作必不可少的。通过本书的学习，同学们可以对基本常用材料的组成、性质、性能等知识有个基本了解。
本书作为建筑材料的专用教材，充分考虑了当前大环境的情形，针对高职高专培养技能型、应用型人才的特点，注重理论与实践相结合，以应用为主、理论够用为度的原则，力求反映当前的材料技术知识。本书内容精练，信息容量较大，并渗透了现代材料与工程技术的基础理论、材料性质与施工技术相结合的内容，力求引导同学们扩大知识面、了解新型材料的发展动向。
本书在整体架构上做到内容上从基本知识入手，图文并茂；层次上由浅入深、循序渐进；实训上注重与实例的结合，每章必练；整体上主次分明，合理布局，力求把知识点简单化、生动化、形象化。
本书结合高职高专教育的特点，立足基本理论的阐述，注重实践技能的培养，开篇的项目案例导入为本章的内容学习做了一个铺垫，文中“案例教学法”的思想贯穿于整个编写过程中，具有“实用性”“系统性”和“清晰性”的特色。
与同类书相比本书优点如下。
(1) 新：开篇导入案例及问题，文中图文并茂，生动形象，形式新颖；
(2) 全：每章知识点分门别类，包含全面；
(3) 清：层次分明，由浅入深，便于学习；
(4) 系统：知识讲解前呼后应，结构清晰，层次分明；
(5) 实用：理论和实际相结合，举一反三，学以致用；
(6) 配套资源丰富：除了的电子课件、每章习题答案外，还相应地配套有大量的拓展图片、讲解音频、扩展资源、现场视频、模拟动画、实训工作单等，这些内容可通过扫描二维码的形式进行查看，力求让初学者在学习时化、有效、快捷地接受新知识，从而达到学习目的。
本书由北京建筑大学王艳任主编，由黄河水利职业技术学院杨春景、绍兴文理学院王天佐任副主编，参与编写的还有商丘工学院土木工程学院韩梦泽、华诚博远工程技术集团有限公司郭军伟、长江工程职业技术学院朱强。具体的编写分工为王艳负责编写第1章、第7章的7.1节与7.2节、第9章的9.1节与9.2节，并对全书进行统筹，杨春景负责编写第2章、第3章，郭军伟负责编写第4章、第5章，朱强负责编写第6章、第7章的7.3节，韩梦泽负责编写第8章、第9章的9.3节与9.4节，王天佐负责编写第10章、第11章，在此对本书编写过程中的全体合作者和帮助者表示衷心的感谢！
本书在编写过程中，得到了许多同行的支持与帮助，在此一并表示感谢。由于建筑材料的发展很快，新材料、新品种不断涌现，各行业技术标准也不统一，且编者水平有限和时间紧迫，书中难免有错误和不妥之处，望广大读者批评指正。
编 者
前言1 建筑材料试卷A.pdf 前言2 建筑材料试卷A答案.pdf
前言3 建筑材料试卷B.pdf 前言4 建筑材料试卷B答案.pdf
第1章 建筑材料的性质
1. 了解建筑材料的组成；
2. 熟悉建筑材料的结构；
3. 掌握建筑材料的物理性质和化学性质。
某大型商业建筑工程项目，主体建筑物为10层。在主体工程进行到第二层时，该层的100根钢筋混凝土柱已浇筑完成并拆模后，监理人员发现混凝土外观质量不良，表面疏松，怀疑其混凝土强度不够，达不到设计要求的混凝土抗压强度C18，于是要求承包商出示有关混凝土质量的检验与试验资料和其他证明材料。承包商向监理单位出示其对9根柱施工时混凝土抽样检验和试验结果，表明混凝土抗压强度值(28天强度)全部达到或超过C18的设计要求，其中值达到了C30即30MPa。
作为监理工程师应如何判断承包商这批混凝土结构施工质量是否达到了要求？如果监理方组织复核性检验结果证明该批混凝土全部未达到C18的设计要求，其中小值仅有8MPa即仅达到C8，应采取什么处理决定？并思考影响混凝土强度的主要因素都有哪些？
1.1 建筑材料概述
建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称；可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等；装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等方面的材料。建筑材料长期承受风吹、日晒、雨淋、磨损、腐蚀等作用侵蚀，性能会逐渐变化，因此，建筑材料的合理选用至关重要，首先应当安全、经久耐用。建筑材料用量很大，直接影响到工程的造价，通常建材费用占工程总造价的一半以上，因此在考虑技术性能时，必须兼顾经济性。
关于材料的其他介绍详见二维码。
1.1.1 建筑材料的组成
材料的组成是决定材料性质的内在因素之一，主要包括：化学组成和矿物组成。
材料化学组成的不同是造成其性能各异的主要原因。
材料的化学组成主要是指材料的元素组成。材料的元素组成，主要是指其化学元素的组成特点，例如不同种类合金钢的性质不同，主要是其所含合金元素如C、Si、Mn、V、Ti的不同所致。硅酸盐水泥之所以不能用于海洋工程，主要是因为硅酸盐水泥中所含的氢氧化钙与海水中的盐类会发生反应，生成体积膨胀或疏松无强度的产物所致。
材料的矿物组成主要是指元素组成相同，但分子团组成形式各异的现象。矿物也就是我们平时所说的化合物，根据材料的矿物组成可以进一步判断材料的性质，有时化学组成相同的材料它的性质却不尽相同，这是因为矿物的组成不同导致。
材料的矿物组成示例详见二维码。
1.1.2 材料的结构
材料的性质与材料内部的结构有密切的关系，材料的结构主要分成：宏观结构、显微结构、微观结构。
1. 宏观结构
宏观结构是指可以用肉眼或者放大镜看到的mm级的构造状况，宏观结构包括基本单元形状、结合形态、孔隙大小、孔隙数量等，建筑材料的宏观结构有以下几种。
(1) 散粒结构：由单独的颗粒组成，不与其他颗粒相结合。例如砂、石子、用于涂料和塑料中的粉状填料等，如图1-1所示。
(2) 聚集结构：材料中的颗粒通过胶结材料彼此牢固地结合在一起。例如各种混凝土、某些天然的岩石等，还有建筑陶瓷和建筑烧结砖。陶瓷其实是由焙烧过程中形成的晶体颗粒通过玻璃结合在一起形成的，这就是普通陶瓷掉在地上会碎的原因；建筑烧结砖就是由未熔融的黏土颗粒通过玻璃结合在一起形成的。
(3) 多孔结构：即材料中有大量的粗大的或者微小的、均匀分布的孔隙，这些孔隙可能是连通的，也可能是封闭的。这是加气混凝土、泡沫混凝土、发泡塑料、石膏制品等所特有的结构，如图1-2所示。
(4) 致密结构：建筑材料在外观和内部结构上都是致密的。例如金属、玻璃等材料，这种材料体积密度大，导热性和强度都高，如图1-3所示。
(5) 纤维结构：在平行纤维和垂直纤维方向上的强度、导热性以及其他一些性质都明显不同，表现各向异性，例如木材、纤维制品。木材纤维结构如图1-4所示。
(6) 层状结构：又叫作叠合结构，是各种建筑装修板材常见的结构，它是把材料叠合成层状，使用胶结材料或者其他方法把它们整合成整体。例如木胶合板、纸面石膏板、层状填料的塑料等，层状结构可以改善单层材料的性质。木胶合板由于每层木片的纤维方向都是相互正交的，所以可以减少收缩率、强度等性质在不同方向上的差别；纸面石膏板是因为表层纸的护面和增强作用，提高了石膏板的抗折强度。
2. 显微结构
建筑材料的显微结构是指使用光学显微镜和电子显微镜才能观察到的建筑材料的构造状况。研究金属材料显微结构的方法称为金相分析，通过显微镜可以观察到金属的显微形貌图像，例如珠光体、铁素体等；研究岩石、水泥、陶瓷等无机非金属材料显微结构的方法称为岩相分析，可以分析出晶相种类、形状、颗粒大小以及分布情况，可以分析出玻璃相的含量和分布，可以分析出气孔数量、形状和分布等，这些都决定了建筑材料的显微结构。
3. 微观结构
建筑材料的微观结构主要有晶体、玻璃体、胶体等形式。
(1) 晶体的微观结构特点是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。一般来说，晶体结构的物质具有强度高、硬度较大、有确定的熔点、力学性质各向异性的共性。建筑材料中的金属材料(钢和铝合金)和非金属材料中的石膏及水泥石中的某些矿物等都是典型的晶体结构。
(2) 玻璃体微观结构的特点是组成物质的微观粒子在空间的排列呈无序混沌状态。玻璃体结构的材料具有化学活性高、无确定的熔点、力学性质各向同性的特点。粉煤灰、建筑用普通玻璃都是典型的玻璃体结构。
(3) 胶体是建筑材料中常见的一种微观结构形式，通常是由极细微的固体颗粒均匀分布在液体中所形成。胶体与晶体和玻璃体的不同点是可呈分散相和网状结构两种结构形式，分别称为溶胶和凝胶。溶胶失水后成为具有一定强度的凝胶结构，可以把材料中的晶体或其他固体颗粒黏结为整体。如气硬性胶凝材料水玻璃和硅酸盐水泥石中的水化硅酸钙和水化铁酸钙都呈胶体结构。
1.2 建筑材料的物理性质
1.2.1 材料与质量有关的性质
1. 密度(又称实际密度)
材料在密实状态下单位体积的质量称为密度。其计算式为：
(1-1)
式中：——密度(g/cm3)；
——材料干燥状态下的质量(g)；
——材料在密实状态下的体积。
材料的密度只与构成材料的固体物质的化学成分和分子结构有关，所以对于同种物质构成的材料，其密度为一恒量。
如何测定材料的密度详见二维码。
2. 表观密度
材料的质量与表观体积之比称为表观密度。表观体积是实体积加闭口孔隙体积，此体积即材料排开水的体积。其计算式为：
(1-2)
式中：——表观密度(g/cm3或kg/m3)；
——材料干燥状态下的质量(g或kg)；
——材料在自然状态下的体积。
3. 堆积密度
散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称为堆积密度。其计算式如下：
(1-3)
式中：——堆积密度(g/cm3或kg/m3)；
——材料的质量(g或kg)；
——材料的堆积体积(cm3或m3)，材料的堆积体积可用容积筒来测量。
4. 体积密度
材料在自然状态下单位体积的质量称为体积密度。其计算式如下：
(1-4)
式中：——体积密度(g/cm3或kg/m3)；
——材料的质量(g或kg)；
——材料的自然体积(cm3或m3)。
5. 密实度
材料的密实度是指材料在密实状态下的体积与在自然状态下的体积之比。其中，密实度用表示，计算公式如下：
(1-5)
6. 孔隙率
材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。孔隙率用P表示，计算公式如下：
(1-6)
注意：密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积；自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和；堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。
1.2.2 材料与水有关的性质
水对于正常使用阶段的建筑材料而言，绝大多数都有不同程度损害。但在建筑物使用过程中，材料又不可避免会受到外界雨、雪、地下水、冻融等作用，故要特别注意建筑材料和水有关的性质，包括材料的亲水性和憎水性以及材料的吸水性、含水性、抗冻性、抗渗性等。
1. 亲水性和憎水性
亲水性是指材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质。
憎水性是指材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质。
润湿就是水被材料表面吸附的过程。材料分子与水分子之间的相互作用的内聚力大于水分子之间的内聚力时，水分子能很快在材料表面铺散开来。此时，在材料、水和空气的交点处，若沿水滴表面的切线与材料表面所成的夹角(称润湿角)小于等于90°，材料呈现亲水性。若大于90°，材料呈现憎水性，如图1-5所示。
图1-5 润湿角示意图
亲水材料和憎水材料的概念详见二维码。
2. 吸水性
1) 概念
吸水性是指材料在水中，通过毛细管孔隙吸收并保持其水分的性质。
吸水性的大小，用吸水率来表示：
(1-7)
式中：——材料的质量吸水率(%)；
——材料吸水饱和后的质量(g)；
——材料烘干到恒重的质量(g)。
这里引入体积吸水率的概念，计算公式如下：
(1-8)
式中：——材料的体积吸水率(100%)；
——材料在吸水饱和时，水的体积(cm³)；
——干燥材料在自然状态下的体积(cm³)；
——水的密度(g/cm³)。
质量吸水率与体积吸水率存在如下关系：
(1-9)
2) 影响材料吸水性的因素
(1) 孔隙率与孔隙特征的影响。
如果材料孔隙率越大，具有微小且开口的孔隙多，则其吸水率大。
(2) 组成材料的化学成分。
材料由亲水性成分构成，则吸水性好；
材料由憎水性成分构成，则吸水性差。
3. 吸湿性
材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的能力。
(1-10)
式中：——材料的含水率(%)；
——材料吸湿后的质量(g)；
——材料在干燥状态下的质量(g)。
影响材料吸湿性的因素，除材料本身(化学组成、结构、构造、孔隙)外，还与环境的温度、湿度有关。材料堆放在工地现场，不断向空气中挥发水分，又同时从空气中吸收水分，其稳定的含水率是达到挥发与吸收动态平衡时的一种动态。在混凝土的施工配合比设计中要考虑砂、石料含水率的影响。
4. 耐水性
耐水性是指材料吸水至饱和后抵抗水破坏作用的性质，用软化系数表示。
即：
(1-11)
式中：——材料的软化系数；
——材料在饱和水状态下的抗压强度(MPa)；
——材料在干燥状态下的抗压强度(MPa)。
材料在长期饱和水作用下，材料微粒之间距离增大，微粒之间的结合力减弱；同时，水能软化材料内某些成分(如：黏土、石膏、有机物等)，从而使材料的强度逐渐降低。
5. 抗渗性
材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或称不透水性。材料的抗渗性通常用渗透系数表示：值越大，表示材料渗透的水量越多，即抗渗性越差。
材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试件，在标准试验方法下所能承受的水压力来确定，以符号“Pn”表示，如P4、P6、P8等分别表示材料能承受0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa的水压而不渗水。材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关。
抗渗性是决定材料耐久性的重要因素。在设计地下建筑、压力管道、容器等结构时，均需要求其所用材料具有一定的抗渗性能。抗渗性也是检验防水材料质量的重要指标。
6. 抗冻性
抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，抵抗多次冻结和融化作用而不被破坏，同时也不严重降低强度的性质，一般用抗冻标号来表示。如混凝土抗冻标号F15表示混凝土能承受的冻融循环次数是15次，这时强度损失率不超过25%，质量损失不超过5%。
冻融破坏的原因：孔隙中水冻结时体积约增大9%左右，从而对孔壁产生压力而使孔壁开裂。所以，材料抗冻性的高低，决定于材料的吸水饱和程度和材料对结冰时体积膨胀所产生的压力的抵抗能力。
1.2.3 材料与热有关的性质
1. 导热性
当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力，称为导热性，如图1-6所示。
图1-6 金属导热性示意图
材料的导热性用导热系数来表示。导热系数的物理意义是：厚度为1m的材料，当温度改变1k时，在1s内通过面积的热量。材料的导热系数越小，表示其绝热性能越好。各种材料的导热系数差别很大，如泡沫塑料=0.035W/(m·K)，而大理石=3.48W/(m·K)。工程中通常把≤0.23W/(m·K)的材料称为绝热材料。为降低建筑物的使用能耗，保证建筑物室内气候宜人，要求建筑物有良好的绝热性。
材料的导热系数大小与其组成及结构、孔隙率、孔隙特征、温度、湿度、热流方向有关。
2. 热容量
热容量是指材料受热(或冷却)时吸收(或放出)热量的性质。热容量的大小用比热容(简称比热)表示，可按下式计算：
，所以
式中：——材料吸收或放出的热量(J)；
——材料的比热(J/())；
——材料的质量(g)；
——材料受热或冷却前后的温差(k)。
比热容的意义：质量为1g的材料，当温度升高或降低1k时，所吸收或释放的热量。
3. 耐燃性和耐火性
材料的耐燃性是指材料对火焰和高温的抵抗能力。
材料的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。材料的耐火性用其耐受时间(h)来表示，称为耐火极限。
耐燃性和耐火性概念的区别：耐燃的材料不一定耐火，耐火的材料一般都耐燃。如钢材是非燃烧材料，但其耐火极限仅有0.25h，故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。
1.3 建筑材料的力学性质
1.3.1 强度和强度等级
1. 材料的强度
相同种类的材料，随着其孔隙率及构造特征的不同，使材料的强度也有较大的差异。一般孔隙率越大的材料强度越低，其强度与孔隙率具有近似直线的比例关系。砖、石材、混凝土和铸铁等材料的抗压强度较高，而其抗拉及抗弯强度很低。木材则抗拉强度高于抗压强度。钢材的抗拉、抗压强度都很高。因此，砖、石材、混凝土等多用在房屋的墙和基础。钢材则适用于承受各种构件的外力。常用材料的强度值如表1-1所示。
表1-1 常用建筑材料的强度值 单位：MPa
2. 材料的强度等级
强度等级是材料按强度的分级，如硅酸盐水泥按7d、28d抗压，抗折强度值划分为42.5、52.5、62.5等强度等级。强度等级是人为划分的，是不连续的。根据强度划分强度等级时，规定的各项指标都合格，才能定为某强度等级，否则就要降低级别。而强度具有客观性和随机性，其实验值往往是连续分布的。强度等级与强度间的关系，可简单表述为“强度等级来源于强度，但不等同于强度”。
3. 比强度
比强度是按单位体积质量计算的材料强度，即材料的强度与其表观密度之比，是衡量材料轻质高强的一项重要指标。比强度越大，材料轻质高强的性能越好。优质的结构材料，要求具有较高的比强度。轻质高强的材料是未来建筑材料发展的主要方向。
【案例1-1】 河南某中学教学楼工程为三层楼砖混结构，在施工中突然发生屋面局部倒塌事故，使工程不能正常进行，并造成一定人身伤害和财产损失。对墙体进行检查时，未发现有质量问题。试从混凝土材料强度方面分析房屋倒塌的原因。
1.3.2 弹性与塑性
材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种完全恢复的变形称为弹性变形(或瞬时变形)。
在外力作用下材料产生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状和尺寸，并且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(或永久变形)。单纯的弹性材料是没有的。建筑钢材在受力不大的情况下，表现为弹性变形，但受力超过一定限度后，则表现为塑性变形。混凝土在受力后，弹性变形及塑性变形同时产生，如图1-7所示。
图1-7 材料应力应变曲线图
1.3.3 脆性与韧性
当外力达到一定限度后，材料突然被破坏，而破坏时并无明显的塑性变形，材料的这种性质称为脆性。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都属于脆性材料。在冲击、振动载荷作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质称为韧性(冲击韧性)。材料的韧性是用冲击试验来检验的。建筑钢材(软钢)、木材等属于韧性材料。用作路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构都要考虑到材料的韧性，如图1-8所示。
图1-8 材料脆性与韧性及塑性破坏关系曲线
1.3.4 硬度与耐磨性
硬度是指材料表面耐硬物体刻划或压入而产生塑性变形的能力。木材、金属等韧性材料的硬度，往往采用压入法来测定。压入法硬度的指标有布氏硬度和洛氏硬度，它等于压入荷载值除以压痕的面积或密度。而陶瓷、玻璃等脆性材料的硬度往往采用刻划法来测定，称为莫式硬度，根据刻划矿物(滑石、石膏、磷灰石、正长石、硫铁矿、黄玉、金刚石等)的不同分为10级。
耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力，用磨损率表示，它等于试件在标准实验条件下磨损前后的质量差与试件受磨表面积之商。磨损率越大，材料的耐磨性越差。
1.4 建筑材料的耐久性及装饰性
1.4.1 建筑材料的耐久性
材料的耐久性是指材料在使用过程中，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。影响材料耐久性的外部作用因素：环境的干湿、温度及冻融变化等物理作用会引起材料的体积胀缩，周而复始会使材料变形、开裂甚至破坏。与材料耐久性有关的内部因素，主要是材料的化学组成、结构和构造的特点。影响材料耐久性的外部因素，往往又是通过其内部因素而发生作用的。
1.4.2 建筑材料的装饰性
建筑装饰材料，又称建筑饰面材料，是指铺设或涂装在建筑物表面起装饰和美化环境作用的材料。建筑装饰材料是集材料、工艺、造型设计、美学于一身的材料，它是建筑装饰工程的重要物质基础。建筑装饰的整体效果和建筑装饰功能的实现，在程度上受到建筑装饰材料的制约，尤其受到装饰材料的光泽、质地、质感、图案、花纹等装饰特性的影响。因此，熟悉各种装饰材料的性能、特点，按照建筑物及使用环境条件，合理选用装饰材料，才能材尽其能、物尽其用，更好地表达设计意图，并与室内其他配套产品来体现建筑装饰性。
本章所讨论的建筑材料的各种基本性质是全书的重点，掌握和了解这些性质对于认识、研究和应用建筑材料具有极为重要的意义。
本章讲解了材料的组成、结构和材料的物理性质，如材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度、孔隙率和密实度；材料与水有关的性质，与热有关的性质；以及材料的力学性质，如材料的强度和强度等级、弹性和塑性、脆性和韧性的概念；材料的各种基本性质的有关计算；材料的耐久性和装饰性等内容，这些内容的学习，为学生日后更加深入地学习相关知识打下了基础。
一、单选题
1. 孔隙率增大，材料的( )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. 吸水性 B. 吸湿性 C. 耐水性 D. 渗透性
3. 含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为( )。
A. 19.8g B. 22g C. 20g D. 20.2g
4. 材料的孔隙率增大时，其性质保持不变的是( )。
A. 表观密度 B. 堆积密度 C. 密度 D. 强度
5. 在冲击荷载作用下，材料能够承受较大的变形也不致破坏的性能称为( )。
A. 弹性 B. 塑性 C. 脆性 D. 韧性
6. 某铁块的表观密度( )。
A. V0 B. V孔 C. V D. V0′
二、多选题
1. 混凝土中水泥的品种是根据( )来选择的。
A. 施工要求的和易性 B. 粗集料的种类
C. 工程的特点 D. 工程所处的环境
E. 建设方的要求
2. 材料抗冻性的好坏取决于( )。
A. 水饱和度 B. 孔隙特征 C. 变形能力 D. 软化系数 E. 密度
3. 在混凝土拌合物中，如果水灰比过大，会造成( )。
A. 拌合物的黏聚性和保水性不良 B. 产生流浆
C. 有离析现象 D. 严重影响混凝土的强度
E. 强度增加
4. 以下( )属于混凝土的耐久性。
A. 抗冻性 B. 抗渗性 C. 和易性 D. 抗腐蚀性 E. 弹性
三、填空题
1. 材料的密度是指材料在_______状态下_______。用公式表示为_______。
2. 材料的表观密度是指材料在_______状态下_______。用公式表示为_______。
3. 材料的堆积密度是指(散粒状、纤维状)材料在堆积状态下_______的质量，其大小与堆积的_______有关。
四、简答题
1. 影响混凝土强度的主要因素有哪些？
2. 什么是材料的吸湿性及材料的强度？
3. 混凝土水灰比的大小对混凝土哪些性质有影响?确定水灰比大小的因素有哪些?
4. 建筑材料都有哪些基本性质？
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