材料的物理性质
一、与质量有关的性质
1.密度
密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。密度（P)可用下式表示：
P=M/V
式中p——材料的密度，g/cm3;
m——材料的质量，g;
V——材料在绝对密实状态下的体积（不包括内部任何孔隙的体积），cm3。
材料密度P的大小取决于材料的组成与材料的内部结构，即材料本身的特性。
2.体积密度
体积密度，是指材料在自然状态下，单位体积的质量（旧称容重），体积密度 (Po)可用下式表示：
Po=M/Vo
式中Po—— 材料的体积密度，g/cm3或kg/m3;
m ——材料的质量，g或kg;
Vo——材料在自然状态下的体积，cm3或m3。
3.堆积密度
堆积密度，是指粉块状材料在堆积状态下，单位体积的质量，堆积密度（Po'）可用下式表示：
Po'=M/Vo'
式中Po'——材料的堆积密度，g/cm3或kg/m3;
m ——材料的质量，g或kg;
Vo'——材料在堆积状态下的体积，cm3或m3。
3. 密实度与孔隙率
密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度。密实度（D)可用下式算:
D =V固/V总×100%=P/Po×100%
式中D ——密实度，％;
V固 ——材料中固体物质体积，cm3或m3;
V总 ——材料体积，包括孔隙体积，cm3或m3;
Po ——体积密度，g/cm3或kg/m3;
P ——密度，g/cm3或 kg/m3。
孔隙率是指材料中孔隙体积所占整个体积的比例。孔隙率（P)可用下式计算:
常用建筑材料的密度、体积密度
| 材料名称 | 密度（g/cra3) | 体积密度（kg/m3) |
| 花岗岩 | 2. 6 〜2. 9 | 2500 〜2800 |
| 石灰岩 | 2.6 | 2000 ~ 2600 |
| 普通混凝土 | 2.6 | 2200 〜2500 |
| 烧结普通砖 | 2. 5 〜2. 8 | 1600〜1誦 |
| 松木 | 1.55 | 380 〜700 |
| 钢材 | 7. 85 | 7850 |
| 石膏板 | 2. 60 〜2. 75 | 800 — 1800 |
二、材料与水有关的性质
1.亲水性与憎水性
当材料与水接触时，有些材料会被水润湿，有些材料则不能被水润湿。前者称材料具有亲水性，后者称材料具有憎水性。
材料被水润湿的情况，可用润湿边角Ɵ表示（如图1-2-1)。Ɵ角越小，表示材料越易被水润湿。一般认为，当润湿边角Ɵ≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料。当Ɵ≥90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子间的吸引力，则材料表面不会被水浸润，此种材料称为憎水性材料。当Ɵ=0°时，表明材料完全被水润湿。
2. 吸水性
吸水性是材料在水中吸收水分的特性。吸水性的大小，以吸水率表示。吸水率(W )由下式计算：
式中W ——材料的质量吸水率，％;
m——材料在干燥状态下的质量，g;
m1——材料在吸水饱和状态下的质量，g。
在多数情况下，吸水率是按质量计算的，即质量吸水率，但是，也有按体积计算的，即体积吸水率（吸入水的体积占材料自然状态下体积的百分数）。
3. 吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的特性，称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。含水率就是用材料所含水的质量与材料干燥时质量的百分比来表示。材料吸湿或干燥至空气湿度相平衡的含水率称为平衡含水率。材料在正常使用状态下，均处于平衡含水状态。平衡吸水率是随空气中湿度和温度的变化而变化的。
4. 耐水性
耐水性是指材料长期在饱和水作用下，保持其原有的功能，抵抗破坏的能力。
对于结构材料，耐水性主要指强度变化，对装饰材料则主要指颜色、光泽、外形等变化，以及是否起泡、起层等。材料不同，耐水性的表示方法也不同。如建筑涂料的耐水性常以是否起泡、脱落等来表示，而结构材料的耐水性用软化系数Kp来表示（材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在绝干状态下的抗压强度之比）。
5. 抗冻性
抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，在多次冻融循环的作用下，保持其原有的性能，抵抗破坏的能力。
材料孔隙率和开口孔隙率越大（特别是开口孔隙率）则材料的抗冻性越差。材料孔隙中的充水程度越高，则材料的抗冻性越差。对于受冻材料，吸水饱和状态是最不利的状态。比如陶瓷材料吸水饱和受冻后，最易出现脱落、掉皮等现象。
6. 抗渗性
抗渗性指材料抵抗压力水渗透的性质，称为抗渗性。材料的抗渗性用渗透系数(Ks)表示：
式中Ks——材料的渗透系数，cm/h;
Q—— 渗水量，cm3;
d—— 试件厚度，cm;
A——渗水面积，cm2;
t——渗水时间，h;
H——静水压力水头，cm。
三、材料与热有关的性质
1. 导热性
导热性是指材料传递热量的性质。导热性用导热系数（A)表示，计算式如下:
ƛ=Qd /(T1-T2 )At
式中 ƛ —— 导热系数，W/(m • K);
Q —— 传热量，J；
d —— 材料厚度，m；
T1-T2 —— 材料两侧温差，K；
A —— 材料传热面面积，m2；
t —— 传热时间，s；
通常说，金属材料、无机材料、晶体材料的导热系数分别大于有机材料、非晶体材料。导热系数的大小取决于材料的组成、孔隙率、孔隙尺寸、孔隙特征以及含水率等。
2.耐燃性与耐火性
(1)耐燃性
材料抵抗燃烧的特性，称为材料的耐燃性。材料的耐燃性是影响建筑物防火和耐火 等级的重要因素。建筑材料按其燃烧性能分为4级，如表1-2-2所示。
表1-2-2建筑材料的燃烧性能分级
| 等级 | 燃烧性能 | 燃烧特征 |
| A | 不燃性 | 在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不燃烧、不碳化的材料，如金 属材料及无机矿物材料等 |
| B1 | 难燃性 | 在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难碳化，当离开火源 后，燃烧或微燃立即停止的材料，如沥青混凝土、水泥刨花板等 |
| B2 | 可燃性 | 在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或微燃，且离开火源后仍继续 燃烧或微燃的材料，如木材、部分塑料制品等 |
| B3 | 易燃性 | 在空气中受到火烧或高温作用时立即起火并迅速燃烧，且离开火源后仍 继续迅速燃烧的材料，如部分未经阻燃处理的塑料、纤维织物等 |
(2)耐火性
耐火性是指材料抵抗高热或火的作用，保持其原有性质的能力。金属材料、玻璃等 虽属于不燃性材料，但在高温或火的作用下在短时间内就会变形、熔融，因而不属于耐火材料。
建筑材料或构件的耐火极限常用时间来表示，即按规定方法，从材料受到火的作用 时间起，直到材料失去支持能力、完整性被破坏或失去隔火作用的时间，以h或min计算。如无保护层的钢柱，其耐火极限仅有0.25 h。
1. 耐急冷急热性
材料抵抗急冷急热的交替作用，并能保持其原有性质的能力，称为材料的耐急冷急热性，又称材料的抗热震性或热稳定性a
许多无机非金属材料在急冷急热的交替作用下，易产生巨大的温度应力而使材料开 裂或炸裂破坏，如瓷砖、釉面砖等。
四、材料与声学有关的性质
1. 吸声性
吸声性是指材料在空气中能够吸声的能力。当声波传播到材料的表面时，一部分声 波被反射，另一部分穿透材料，其余部分则传递给材料。对于含有大量开口孔隙的多孔材料，传递给材料的声能在材料的孔隙中引起空气分子与孔壁的摩擦和粘滞阻力，使相当一部分的声能转化为热能而被吸收或消耗掉；对于含有大量封闭孔隙的柔性多孔材料 (如聚氯乙烯泡沫塑料制品），传递给材料的声能通过空气振动的作用使孔壁也产生振 动，使声能在振动时因克服内部摩擦而被消耗掉。
2. 隔声性
在建筑装饰工程中，材料的吸声性和隔声性是一个统一体的两个同等重要的方面。要创造一个优良的工作、学习和生活的空间，防止噪声的干扰非常重要。防止的方法,一方面是隔声，另一方面是吸声，而隔声比吸声更为重要。
声波在建筑结构中传播，主要是通过空气和固体来实现。因此，隔声分为隔空气声和隔固体声两种。
