建筑材料的基本性质有哪些:分四大类判断
建筑材料的基本性质有哪些,主要分为物理性质、力学性质、耐久性、工艺性质四大板块,你可以依靠对应的指标快速筛选材料,物理性质看密度、表观密度、孔隙率、吸水性、吸湿性、导热性,力学性质看强度、弹性、塑性、脆性、韧性,耐久性看抗冻、抗渗、耐腐蚀性,工艺性质看可加工、拌合、成型性能;这套判断方式适合土建施工现场选材、建材送检预习、中职建筑类习题作答,不适用于精密特种航天建材、医用特种无机材料的性能判定。
建筑材料物理性质
密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量,测试时需要把材料磨细烘干,排除内部孔隙再称重测算,表观密度是材料包含内部闭口孔隙时单位体积质量,日常砂石、砖块进场检测大多测表观密度。孔隙率是材料内部孔隙体积占材料总体积的比例,孔隙率大小和孔隙连通状态,会同步影响材料重量、吸水能力和保温能力,连通孔隙多的材料吸水速度更快。吸水性用吸水率表示,指材料吸水饱和时吸入水分质量占干燥材料质量的比值,石材、混凝土常用质量吸水率;吸湿性是材料在潮湿空气中自发吸附水汽的能力,用含水率衡量,木材受潮变形就是吸湿性带来的变化。导热性代表材料传递热量的能力,导热系数数值越小,保温隔热效果越好,保温板材优先挑选导热系数偏低的品类。
孔隙特征决定很多衍生表现。
建筑材料力学性质
强度是材料在外力作用下抵抗破坏的能力,分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度,混凝土重点考核抗压强度,钢材重点考核抗拉强度。弹性指材料受力后产生变形,外力撤去后变形可以完全恢复,弹簧、钢材在低荷载区间会呈现弹性特征。塑性是外力撤除之后,变形不能自行恢复,沥青、软钢在合适温度荷载下具备明显塑性。脆性材料受力达到一定程度后会突然断裂,断裂前几乎没有明显变形,普通玻璃、烧结砖属于脆性材料,适合承受压力,不适合承受冲击拉力。韧性代表材料抵抗冲击荷载的能力,韧性高的材料断裂前会吸收较多能量,桥梁、吊车梁用材对韧性指标要求较高。
建筑材料耐久性
耐久性指材料长期处在环境介质作用下,维持原有使用性能的能力,环境介质包含水、温度变化、酸碱物质、阳光紫外线。抗渗性是材料抵抗压力水渗透的能力,地下防水混凝土、防水卷材需要较高抗渗等级,常以渗透系数或者抗渗标号衡量。抗冻性是材料经过反复冻融循环之后,不出现明显剥落、强度大幅下降的能力,北方露天砌体、路面混凝土对抗冻性要求更高。耐腐蚀性是材料抵抗酸、碱、盐等化学介质侵蚀的能力,化工厂房地面、污水池选材要优先核查耐腐蚀性。大气稳定性反映材料在日晒雨淋交替作用下老化衰减速度,沥青、高分子防水卷材容易出现老化,会逐步变硬开裂。
建筑材料工艺性质
工艺性质是材料在加工、拌合、成型、施工阶段表现出来的特性,直接决定施工难度和成型质量。和易性专门针对混凝土拌合物,包含流动性、黏聚性、保水性,和易性合适的混凝土不容易离析泌水,浇筑振捣更顺畅。可塑性是黏土、抹灰砂浆在外力作用下改变形状,且不会开裂破碎的能力,烧结砖坯成型依靠黏土的可塑性。可切锯、可钉接属于木材的加工性能,你现场加工木料时,加工性能好坏直接影响施工效率。部分胶凝材料还有凝结硬化特性,初凝时间控制施工操作窗口,终凝时间代表材料基本失去可塑性、开始产生强度的节点,普通硅酸盐水泥初凝时间不宜过短。
| 性质大类 | 核心指标 | 快速判断要点 | 典型用材 |
|---|---|---|---|
| 物理性质 | 孔隙率、吸水率、导热系数 | 孔隙连通多,吸水强、保温差 | 加气块、花岗石 |
| 力学性质 | 抗压强度、韧性、脆性 | 脆性材料怕冲击,韧性材料抗冲击 | 混凝土、热轧钢筋 |
| 耐久性 | 抗渗等级、抗冻等级 | 露天临水构件,优先高耐久材料 | 防水卷材、抗冻混凝土 |
| 工艺性质 | 和易性、可塑性、凝结时间 | 和易性差易分层离析 | 水泥砂浆、混凝土拌合物 |
材料性质之间互相联动,不是独立存在,孔隙率上升一般会让材料强度下降、吸水率上升、导热系数降低,保温变好但防水、承载能力减弱,选材时不能只单独看某一项指标。比如加气混凝土砌块孔隙率高,保温性能突出,但强度偏低、吸水率偏高,不能直接用作承重墙,也不能直接浸泡在长期积水位置。
指标检测操作有对应的执行文件,《建筑材料试验检测技术规范》JGJ/T407-2017,是国内工地建材常规性能检测的常用依据,试验操作、试样尺寸、计算方式都要遵照这份规范执行,自行估算的数值不能替代试验室标准检测结果。
同一种材料,改变内部孔隙结构,性质会发生明显变化。同样是二氧化硅材质,致密石英玻璃强度高、吸水率极低,多孔保温硅制品强度低、吸水率更高、隔热效果更好,这也是相同化学组分材料,适配场景差异很大的核心原因。
