第一章材料的基本性質1.1.2材料與水有關的性質1.1.2、材料與水有關的性質1.材料的親水性與憎水性與水接觸時，材料表面能被水潤濕的性質稱為親水性；材料表面不能被水潤濕的性質稱為憎水性。

具有親水性或憎水性的根本原因在于材料的分子結構。親水性材料與水分子之間的分子作用力，大于水分子相互之間的內聚力；憎水性材料與水分子之間的作用力，小于水分子相互之間的內聚力。（ａ）親水性材料（ｂ）憎水性材料2.材料的吸水性材料在水中吸收水分的能力，稱為材料的吸水性。吸水性的大小以吸水率來表示。（1）質量吸水率質量吸水率是指材料在吸水飽和時，所吸水量占材料在干燥狀態下的質量百分比，并以ｗm表示。質量吸水率ｗm的計算公式為：式中：mb——材料吸水飽和狀態下的質量（g或kg）；

mg——材料在干燥狀態下的質量（g或kg）。1.1.2、材料與水有關的性質（2）體積吸水率體積吸水率是指材料在吸水飽和時，所吸水的體積占材料自然體積的百分率，并以WV表示。體積吸水率WV的計算公式為：式中: mb——材料吸水飽和狀態下的質量（g或kg）；

mg——材料在干燥狀態下的質量（g或kg）。

V0——材料在自然狀態下的體積，（cm3或m3）；

ρw——水的密度,（g/cm3或kg/m3），常溫下取

ρ

w=1.0g/cm3。1.1.2、材料與水有關的性質（3）影響材料吸水性的因素

材料的吸水率與其孔隙率有關，更與其孔特征有關。因為水分是通過材料的開口孔吸入并經過連通孔滲入內部的。材料內與外界連通的細微孔隙愈多，其吸水率就愈大。1.1.2、材料與水有關的性質3.材料的吸濕性

材料的吸濕性是指材料在潮濕空氣中吸收水分的性質。用含水率Ｗh表示，其計算公式為：式中：ms——材料吸濕狀態下的質量（g或kg）

mg——材料在干燥狀態下的質量（g或kg）。

當空氣中濕度在較長時間內穩定時，材料的吸濕和干燥過程處于平衡狀態，此時材料的含水率保持不變，其含水率稱為平衡含水率。1.1.2、材料與水有關的性質吸水率與含水率的區別比較項目吸水率含水率適用場合在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分的質量比或體積比吸收水分的質量比吸收水量達到飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率1.1.2、材料與水有關的性質4.材料的耐水性材料的耐水性是指材料長期在飽和水的作用下不破壞，強度也不顯著降低的性質。材料耐水性的指標用軟化系數KR表示：式中：KR——材料的軟化系數；

fb——材料吸水飽和狀態下的抗壓強度（MPa）；

fg

——材料在干燥狀態下的抗壓強度（MPa）。1.1.2、材料與水有關的性質軟化系數反映了材料飽水后強度降低的程度，是材料吸水后性質變化的重要特征之一。

一般材料吸水后，水分會分散在材料內微粒的表面，削弱其內部結合力，強度則有不同程度的降低。當材料內含有可溶性物質時（如石膏、石灰等），吸入的水還可能溶解部分物質，造成強度的嚴重降低。軟化系數的波動范圍在0至1之間。工程中通常將KR＞0.85的材料稱為耐水性材料，可以用于水中或潮濕環境中的重要工程。用于一般受潮較輕或次要的工程部位時，材料軟化系數也不得小于0.75。1.1.2、材料與水有關的性質5.抗凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態下，能經受反復凍融循環作用而不破壞，強度也不顯著降低的性能。材料吸水后，在負溫作用條件下，水在材料毛細孔內凍結成冰，體積膨脹所產生的凍脹壓力造成材料的內應力，會使材料遭到局部破壞。隨著凍融循環的反復，材料的破壞作用逐步加劇，這種破壞稱為凍融破壞。1.1.2、材料與水有關的性質材料的抗凍等級可分為F15、F25、F50、F100、F200等，分別表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的凍融循環。抗凍性以試件在凍融后的質量損失和強度損失不超過一定限度時所能經受的凍融循環次數來表示，或稱為抗凍等級。1.1.2、材料與水有關的性質影響抗凍性的因素1.材料的密實度（孔隙率）密實度越高則其抗凍性越好。2.材料的孔隙特征開口孔隙越多則其抗凍性越差。3.材料的強度強度越高則其抗凍性越好。4.材料的耐水性耐水性越好則其抗凍性也越好。5.材料的吸水量大小吸水量越大則其抗凍性越差。1.1.2、材料與水有關的性質6.材料的抗滲性抗滲性是材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能。用滲透系數或抗滲等級表示。（1）滲透系數材料的滲透系數K可通過下式計算:式中：K——滲透系數,（cm/h）;

Q——滲水量，（cm3）；A——滲水面積,（cm2）；

H——材料兩側的水壓差，（cm）；

d——試件厚度（cm）；t——滲水時間（h）。

材料的滲透系數越小，說明材料的抗滲性越強。1.1.2、材料與水有關的性質（2）抗滲等級

材料的抗滲等級是指用標準方法進行透水試驗時，材料標準試件在透水前所能承受的最大水壓力，并以字母P及可承受的水壓力（以0.1MPa為單位）來表示抗滲等級。如P4、P6、P8、P10…等，表示試件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水壓而不滲透。1.1.2、材料與水有關的性質（3）影響材料抗滲性的因素材料親水性和憎水性通常憎水性材料其抗滲性優于親水性材料；材料的密實度密實度高的材料其抗滲性也較高；材料的孔隙特征具有開口孔隙的材料其抗滲性較差。1.1.2、材料與水有關的性質例

某石材在