材料吸水后将使什么降低

材料在使用过程中，不可避免地会与雨水、地下水、生活用水以及大气中的水汽接触。水不仅会影响材料的物理力学性质，同时水与侵蚀性介质共同作用对材料的耐久性也有重要影响，如建筑钢材在潮湿环境中比在干燥环境中更容易锈蚀。

1．2．1 材料的亲水性与憎水性

材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性，反之，与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。材料的亲水与憎水程度可用润湿角θ来表示，如图1．1所示。θ越小，表明材料越易被水润湿。一般认为，当润湿角θ≤90°时，表明水分子之间的内聚力小于水分子与材料之间的吸引力，材料具有亲水性；当润湿角θ＞90°时，表明水分子之间的内聚力大于水分子与材料之间的吸引力，材料具有憎水性。

图1．1 材料的润湿示意图

具有亲水性的材料称为亲水性材料。大多数建筑材料，如混凝土、钢材、砖石和木材等，属于亲水性材料。对于耐水性差的亲水性材料，可通过对其表面进行憎水处理来改善耐水性能。

具有憎水性的材料称为憎水性材料。大部分有机材料，如沥青、石蜡、塑料和有机硅等，属于憎水性材料。憎水性材料不能被水润湿，水分不易渗入材料毛细管中，因此常被用作防水材料。

1．2．2 材料的吸水性与吸湿性

1）吸水性

材料在水中吸收水分的能力称为吸水性，以吸水率表示。材料的吸水率有质量吸水率和体积吸水率两种表示方法。

质量吸水率是指材料吸水饱和后所吸水的质量占材料在干燥状态下质量的百分率，按下式计算：

式中 m1——材料吸水饱和后的质量，g或kg；

m——材料在干燥状态下的质量，g或kg。

体积吸水率是指材料吸水饱和后所吸水的体积占材料表观体积的百分率，按下式计算：

式中 WV——体积吸水率，％。

材料吸水率与其孔隙特征密切相关，材料内部含有大量封闭孔隙，则水分难以渗入材料内部，吸水率就较小；如果材料内部含有大量粗大的开口孔隙，水分虽容易进入，但不宜在孔中保留，吸水率也较小；如果材料具有微细而连通的孔隙，则材料的吸水能力就较强。

2）吸湿性

材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性，并用含水率表示，按下式计算：

式中 mw——材料含水时的质量，g或kg；

m——材料在干燥状态下的质量，g或kg。

材料的吸湿性与材料的孔隙特征和空气相对湿度密切相关。干燥材料在潮湿环境下能吸收空气中的水分，潮湿材料能在干燥环境中释放水分，而且其过程是可逆的。在一定温度和相对湿度条件下，材料含水率会逐渐达到平衡状态，称为平衡含水率（或称气干含水率）。材料吸水或吸湿后对其性能具有显著影响，比如保温材料吸水或吸湿后，其体积密度增大，而绝热性能下降。

1．2．3 耐水性

材料抵抗水的破坏作用的能力称为耐水性，常以软化系数表示，按下式计算：

式中 KP——材料的软化系数；

fw——材料吸水饱和状态下的抗压强度，MPa。

f——材料干燥状态下的抗压强度，MPa。

软化系数的大小表明材料在浸水饱和后强度降低的程度。材料的耐水性主要与其组成成分在水中的溶解度和材料的孔隙率有关。材料吸水后，材料内部的结合力削弱，导致强度不同程度的降低，因此，建筑材料的软化系数为0～1。位于水中或潮湿环境的结构，如建筑物的基础或水工构筑物，必须选用软化系数KP≥0．85的耐水性材料；而受潮较轻或次要结构使用的材料则要求KP≥0．75。

1．2．4 抗渗性

材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，用渗透系数K表示，按下式计算：

式中 K——材料的渗透系数，cm／h；

Q——总透水量，cm3；

d——材料的厚度，cm；

A——渗水面积，cm2；

t——渗水时间，h；

H——静水压力水头，cm。

渗透系数越小，则表示材料的抗渗性能越好。对于防渗、防水材料，如沥青、油毡、瓦、沥青混凝土等，常用渗透系数K表示其抗渗性；对于建筑工程中大量使用的混凝土、砂浆等材料，其抗渗性能常用抗渗等级P来表示。

P＝10H－1 　（1．14）

式中 P——抗渗等级；

H——材料开始渗水时的水压力，MPa。

如混凝土抗渗等级P8，表示该混凝土能承受0．8MPa的水压力而不渗水。抗渗等级越高，则材料的抗渗性能越好。地下结构、输水管道或水工构筑物等承受水压力的结构，对所用材料的抗渗性能有较高的要求。

1．2．5 抗冻性

材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不被破坏，同时也不严重降低强度的性质称为抗冻性。冰冻的破坏作用是由材料孔隙水结冰引起的，水结冰时体积增大约9％，从而产生孔隙压力使孔壁破坏，并最终导致材料破坏。建筑材料的抗冻性用抗冻标号Dn表示，抗冻标号越高，材料的抗冻性越好。抗冻标号是指材料在吸水饱和状态下，经冻融循环作用（混凝土慢冻法试验是在－20～－18℃冻结不小于4h后，再在18～20℃水中融化不小于4h，视为1次冻融循环），强度和质量损失均不超过规定值时所能经受的最大冻融循环次数。如混凝土抗冻标号D50，表示材料在经受50次的冻融循环后，抗压强度损失率不超过25％，质量损失率不超过5％。