1.1　材料的物理性质

1.1.1　材料与质量有关的性质

1.密度

密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。计算式为：

式中　ρ——密度（g/cm3）；

m——材料在干燥状态下的质量（g）；

V——材料在绝对密实状态下的体积（cm3）。

绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料内部都有一些孔隙。在测定有孔隙材料的密度时，应将材料磨成细粉，干燥后用李氏瓶测定其实际体积。材料磨得越细，测得的数值就越接近真实体积，算出的密度值就越准确。

2.表观密度

表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。计算式为：

式中　ρ0——表观密度（g/cm3或kg/m3）；

m——材料的质量（g或kg）；

V0——材料在自然状态下的体积，或称表观体积（cm3或m3）。

材料的表观体积是指包含孔隙的体积。当材料孔隙内含有水分时，其质量和体积均有所变化，因此测定材料表观密度时，要注明其含水情况。表观密度一般是指材料长期在空气中干燥时的表观密度，即气干状态下的表观密度。在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。

3.堆积密度

堆积密度是指散粒材料在堆积状态下单位体积的质量。计算式为：

式中　 ——堆积密度（kg/m3）；

m——材料的质量（kg）；

——材料的堆积体积（m3）。

砂子、石子等散粒材料的堆积体积，是指在特定条件下所填充的容量筒的容积。材料的堆积体积包含了颗粒之间或纤维之间的空隙。

在建筑工程中，凡计算材料用量、构件自重或进行配料计算、确定堆放空间及组织运输时，必须掌握材料的密度、表观密度及堆积密度等数据。表观密度与材料的其他性质，如强度、吸水性、导热性等也存在着密切的关系。常用建筑材料的有关数据见表1-1。

4.材料的密实度与孔隙率

（1）密实度

密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。密实度反映材料的致密程度。计算式为：

式中　D——密实度（％）。

例如，某种普通黏土砖ρ0=1700kg/m3，ρ=2.5g/cm3，其密度为：

含有孔隙的固体材料的密实度均小于1。

（2）孔隙率

孔隙率是指材料体积内孔隙体积所占的比例。计算式为：

式中　P——孔隙率（％）。

孔隙率与密实度的关系为：

P+D=1

如上述普通黏土砖的孔隙率为：

材料的密实度和孔隙率从不同方面反映了材料的密实程度，通常采用孔隙率表示。

根据材料内部孔隙构造的不同，孔隙分为连通的和封闭两种。连通孔隙不仅彼此贯通而且与外界相通，而封闭孔隙彼此不连通而且与外界隔绝。孔隙按其尺寸大小又可分为粗孔和细孔。孔隙率的大小及孔隙本身构造的特征与材料的许多性质（如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性和导热性等）有直接的关系。一般情况下，如果材料的孔隙率小，而且连通孔隙少时，其强度较高，吸水率小，抗渗性和抗冻性较好。几种常用材料的孔隙率见表1-1。

5.材料的填充率与空隙率

（1）填充率

填充率是指散粒材料在某种堆积体积内被其颗粒填充的程度。计算式为：

式中　D′——填充率（％）。

（2）空隙率

空隙率是指散粒材料在某种堆积体积内'颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算式为：

式中　P′——空隙率（％）。

空隙率与填充率的关系为：

P′+D′=1

空隙率的大小反映了散粒材料中颗粒与颗粒相互填充的致密程度，可作为控制拌制混凝土用的砂子、石子级配的依据。