1、第二章 建筑材料与水有关的性质(二)教学重点:材料吸水率、含水率、耐水性的概念及指标教学难点:材料吸水率、含水率、耐水性的概念及指标教学方法:多媒体教学课时: 2时第二节 材料与水有关的性质一 . 材料的亲水性与憎水性与水接触时,有些材料能被水润湿,而有些材料则不能被水润湿,对这两种现象来说,前者为亲水性,后者为憎水性。材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子亲合力,大于水分子本身之间的内聚力;反之,憎水性材料与水分子之间的亲合力,小于水分子本身之间的内聚力。工程实际中,材料是亲水性或憎水性,通常以润湿角的大小划分,润湿角为在材料、水和空气的交点处,沿水
2、滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角。其中润湿角 愈小,表明材料愈易被水润湿。当材料的润湿角 时,为亲水性材料;当材料的润湿角 时,为憎水性材料。水在亲水性材料表面可以铺展开,且能通过毛细管作用自动将水吸入材料内部;水在憎水性材料表面不仅不能铺展开,而且水分不能渗入材料的毛细管中,见图 -1图 1 材料润湿示意图()亲水性材料;()憎水性材料二 .材料的吸水性材料能吸收水分的能力,称为材料的吸水性。吸水的大小以吸水率来表示。质量吸水率质量吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比,并以 m 表示。质量吸水率 m 的计算公式为:式中式中 mb 材料吸水饱和状态下的质量(
3、或材料吸水饱和状态下的质量(或 kg)mg 材料在干燥状态下的质量(或材料在干燥状态下的质量(或 kg)。)。体积吸水率体积吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水的体积占材料自然体积的百分率,并以 W 表示。体积吸水率 W 的计算公式为 : 式中式中 mb 材料吸水饱和状态下的质量(或材料吸水饱和状态下的质量(或 kg)mg 材料在干燥状态下的质量(或材料在干燥状态下的质量(或 kg)。)。V0 材料在自然状态下的体积,(材料在自然状态下的体积,( cm3 或或 m3) w 水的密度水的密度 ,( g/cm3 或或 kg/m3),), 常温下取常温下取 w =1.0 g/cm3材料的吸水率与其孔隙
4、率有关,更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多,其吸水率就愈大。三 . 材料的吸湿性材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。干燥的材料处在较潮湿的空气中时,便会吸收空气中的水分;而当较潮湿的材料处在较干燥的空气中时,便会向空气中放出水分。前者是材料的吸湿过程,后者是材料的干燥过程。由此可见,在空气中,某一材料的含水多少是随空气的湿度变化的。材料在任一条件下含水的多少称为材料的含水率,并以 h表示,其计算公式为:式中式中 ms 材料吸湿状态下的质量(材料吸湿状态下的质量(或或 kg)mg 材料在干燥状态下的质量(材料在干燥状态下的质量(或或 kg)。)。显然,材料的含水率受所处环境中空气湿度的影响。当空气中湿度在较长时间内稳定时,材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态,此时材料的含水率保持不变,其含水率叫作材料的平衡含水率。