1.1.3 材料与热有关的性质
1.导热性
材料传导热量的性质称为导热性。当材料两侧表面存在温差时，热量会由温度较高的一面传向温度较低的一面。材料的导热性可用导热系数表示。
以单层平板为例，如图1-4所示，若T1>T2，经过时间t，由温度为T1的一侧传至温度为T2的一侧的热量为
则导热系数的计算公式为
图1-4 材料导热示意图
式中 λ——导热系数，W/（m·K）；
Q——传导的热量，J；
d——材料的厚度，m；
A——传热面积，m2；
t——传热时间，s；
T1-T2——材料两侧的温度差，K。
材料的导热系数越小，保温性能越好。工程材料的导热系数一般为0.02～3.00W/（m·K）。通常把λ≤0.23W/（m·K）的材料作为保温隔热材料。
材料的导热性与材料的孔隙率、孔隙特征有关。一般而言，孔隙率越大，导热系数越小。具有互不连通封闭微孔构造材料的导热系数，要比粗大连通孔隙构造材料的导热系数小。当材料的含水率增大时，导热系数也随之增大。
材料的导热系数对构筑物的保温隔热有重要意义。在大体积混凝土温度及温度控制计算中，混凝土的导热系数是一个重要指标。几种常用材料的导热系数如表1-2所示。
表1-2 常用材料的导热系数表
2.热容量
热容量是指材料在受热时吸收热量、冷却时放出热量的性质。材料吸收或放出的热量可按下式计算：
Q=cm（T1-T2）
式中 Q——材料吸收或放出的热量，J；
c——材料的比热容，J/（kg·K）；
m——材料的质量，kg；
T1-T2——材料受热或冷却前后的温差，K。
比热容是指单位质量材料在温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量，是反映不同材料热容性差别的参数，可由上式导出，即
混凝土的比热容为1×103J/（kg·K），钢为0.48×103J/（kg·K），松木为2.72×103J/（kg·K），普通黏土砖为0.88×103J/（kg·K），水为4.19×103J/（kg·K）。
在冬、夏季施工中，对材料加热或冷却进行计算时，均要考虑材料的热容量。在构筑物中，选用导热系数小、比热容大的材料，可以降低能耗并长时间保持室内温度的稳定。
3.热膨胀系数
材料随着温度的升高或降低，体积会膨胀或收缩，其比率如果是以两点之间的距离计算时，称为线膨胀系数；如果以材料的体积计算时，则称为体膨胀系数。在工程实践中，常用线膨胀系数。
线膨胀系数是指在一定温度范围内，材料由于温度上升或下降1℃所引起的长度增长或缩短值，与其在0℃时的长度之比。例如：钢筋的线膨胀系数为（10～12）×10-6/℃，混凝土的线膨胀系数为（5.8～12.6）×10-6/℃。线膨胀系数是计算材料因温度变化时所引起的变形和温度应力大小的重要参数。