10 .土木工程材料材料在吸水饱和状态下的质量(g)。mhm—材料在干燥状态下的质量(g)。Vo—材料的自然体积(cm)。P%——水的密度，常温下取1.0g/cm2。材料的吸水率一般用质量吸水率表示。体积吸水率与质量吸水率之间存在以下关系：W,=W.P(1.11)材料吸水率的大小主要取决于它的孔隙率和孔隙特征。水分通过材料的开口孔隙吸入，通过连通孔隙渗入其内部，通过润湿作用和毛细管作用等因素将水分存留住。因此，具有较多细微连通孔隙的材料，其吸水率较大：而具有粗大孔隙的材料，虽水分容易渗入，但也仪能润湿孔壁表面，不易在孔内存留，其吸水率并不高：致密材料和仪有闭口孔隙的材料是不吸水的。3.吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的吸湿性用含水率表示，材料的吸湿性是可逆的。当较干燥材料处于较潮湿空气中时，会从空气中吸收水分：当较潮湿材料处丁较干燥空气中时，材料就会向空气中放出水分材料的吸湿性受所处环境的影响，随环境的温度、湿度的变化而变化。当空气的湿度保持稳定时，材料中的湿度会与空气的湿度达到平衡，也即材料的吸湿与于燥达到平衡这时的含水率称为平衡含水率。含水率计算式如下：W.".-"x100%(1.12)mg式中W—材料的含水率(%)。m。—材料吸湿后的质量(g)。mg—材料在干燥状态下的质量(g)。4.耐水性材料长期在水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称耐水性。材料的耐水性用软化系数来衡量，其计算式如下：KR=L(1.13)f式中Kr—材料的软化系数。人—材料在吸水饱和状态下的抗压强度(MPa)。f材料在T燥状态下的抗压强度(MPa)。材料吸水后，水分会吸附到材料内物质微粒的表面，减弱微粒间的结合力，从而致使其强度下降，这是吸水材料性质变化的重要特征之，软化系数反映了这变化的程度。软化系数KR的范围在0～1之间，它是选择使用材料的重要参数。上程中通常将KR>0.85的材料看作是耐水材料，可以用于水中或潮湿坏境中的重要结构；用于受潮较轻或次要结构时，材料的K值也不得低于0.75。. 10
第1章土木工程材料的基本性质.11.5.抗渗性材料抵抗压力水渗透的能力称为抗渗性。材料中含有孔隙、孔或其他缺陷，当材料两侧受水压差的作用时，水可能会从高压一侧问低压一侧渗透。水的渗透会对材料的性质和使用带来不利的影响：尤其当材料处于压力水中时，材料的抗渗性是决定其工程使用寿命的重要因素。材料的抗渗性常用渗透系数或抗渗等级来表示。渗透系数计算式如下：K,=Qd(1.14)AtH式中K一材料的渗透系数(cm/h)。Q时间t内的渗水总量（cm)。d—材料试件的厚度(cm)。A一材料垂直于渗水方向的渗水面积（cm）一渗水时间(h)。H—材料两侧的水头高度(cm)。渗透系数K，的物理意义是定时问内，在定水压力作用下，单位厚度的材料，单位渗水面积上的渗水量。材料的K，越小，说明材料的抗渗性越好。材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。抗渗等级用标准方法进行渗水性试验，测得材料能承受的最大水压力，并依此划分成不同的等级，常用“Pn”衣示，其中n衣示材料所能承受的最大水压力MPa数的10倍值，如P6表示材料最大能承受0.6MPa的水压力而不渗水。材料的抗渗等级越高，其抗渗性越好。材料的抗渗性与其孔隙多少和孔隙特征关系密切，开口并连通的孔隙是材料渗水的主要渠道。材料越密实、闭口孔越多、孔径越小，水越难渗透；孔率越大、孔径越大、开口并连通的孔隙越多的材料，其抗渗性越差。此外，材料的亲水性、裂缝缺陷等也是影响抗渗性的重要因素。1程上常采用降低孔隙率提高密实度、提高闭口孔隙比例、减少裂缝或进行增水处理等方法来提高材料的抗渗性。6.抗冻性材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，强度也不显著降低的性质称为抗冻性。当温度下降到负温时，材料内的水分会由表及里地冻结，内部水分不能外溢，水结冰后体积膨胀约9%，产生强大的冻胀压力，使材料内毛细管壁胀裂，造成材料局部破坏，随若温度交替变化，冻结与融化循环反复，冰冻的破坏作用逐渐加剧，最终导致材料破坏。材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是用标准方法进行冻融循坏试验，测得材料强度降低不超过规定值，且无明显损环和剥落时所能承受的冻融循环次数来确定，常用“Fn”表示，其中n表示材料能承受的最大冻融循环次数，如F100表示材料在一定试验条件下能承受100次冻融循环。材料的抗冻性与材料的孔隙率、孔隙特征、充水程度和冷冻速度等因素有关。材料的强度越高，其抵抗冰冻破坏的能力也越强，抗冻性越好；材料的孔隙率及孔隙特征对抗冻性影响较大，其影响与抗渗性相似。.1l