常用建筑材料物理性能表及应用指南

常用建筑材料物理性能表及应用指南建筑材料的物理性能是决定其工程适用性、耐久性与经济性的核心要素。从结构承载到保温隔热，从防水防渗到装饰美观，材料的密度、强度、导热系数、吸水率等指标直接影响建筑的功能实现与寿命周期。本文系统梳理八大类常用建筑材料的物理性能参数，并结合工程场景提供应用指引，为设计、施工与选材决策提供专业参考。一、无机胶凝材料（水泥、石灰、石膏）无机胶凝材料通过与水或空气反应硬化，是混凝土、砂浆等复合材料的核心组分。其物理性能决定了胶凝体系的强度发展、体积稳定性与耐久性。1.通用硅酸盐水泥（P·O、P·C等）物理性能表指标典型值（参考）测试依据（简要）-------------------------------------------------------------堆积密度1300~1500kg/m³GB/T208（密度测定）真实密度3000~3100kg/m³排液法（GB/T208）初凝时间≥45min（P·O42.5）GB/T1346（凝结时间）终凝时间≤600min（P·O42.5）GB/T134628d抗压强度≥42.5MPa（P·O42.5）GB/T____（强度测试）标准稠度用水量24%~30%（P·O42.5）GB/T1346应用指南场景选择：P·O水泥适用于一般工业与民用建筑的混凝土、砂浆；P·C水泥（复合水泥）可降低成本，用于对强度要求稍低的回填、垫层；P·S（矿渣水泥）抗硫酸盐腐蚀，适合地下、水工结构。施工注意：初凝前完成浇筑振捣，终凝前覆盖养护（≥7d）；避免与海水、酸性介质直接接触（需做防腐处理）。搭配建议：配制混凝土时，砂率宜35%~45%，碎石最大粒径≤31.5mm（泵送可更小），水胶比≤0.6（耐久性要求高时≤0.5）。2.石灰（生石灰、消石灰）物理性能表指标生石灰（CaO为主）消石灰（Ca(OH)₂）-------------------------------------------------------------堆积密度800~1200kg/m³600~800kg/m³真实密度3100~3400kg/m³2200~2400kg/m³消解热约1160kJ/kg（放热）-（已消解）0.9mm筛余≤10%（生石灰）≤5%（消石灰粉）应用指南场景选择：生石灰用于灰土（地基处理）、三合土（地面）；消石灰用于砂浆（改善和易性）、墙体抹面（古建筑修复常用）。施工注意：生石灰消解时需洒水陈伏（≥14d），避免未消解颗粒导致体积膨胀；消石灰砂浆不宜用于长期浸水部位（如水池内壁）。搭配建议：灰土中石灰:土=3:7或2:8（体积比），压实系数≥0.96；抹面砂浆中消石灰与砂比例1:3~1:4（重量比）。3.建筑石膏（α型、β型）物理性能表指标β型（建筑石膏）α型（高强石膏）-------------------------------------------------------------堆积密度800~1000kg/m³1000~1200kg/m³真实密度2500~2700kg/m³2600~2800kg/m³初凝时间3~5min5~8min终凝时间20~30min30~45min2h抗压强度≥4.0MPa（β型）≥15MPa（α型）应用指南场景选择：β型石膏用于吊顶、隔墙（如纸面石膏板）、装饰线脚；α型用于石膏砌块、高强石膏制品（如雕塑、精密模具）。施工注意：拌制后30min内用完，避免高温（>60℃）环境（脱水分解）；硬化后需通风干燥，避免长期潮湿。搭配建议：掺加2%~5%的缓凝剂（如柠檬酸）延长凝结时间；与玻璃纤维、秸秆等复合增强抗折性能。二、墙体材料（砖、砌块、板材）墙体材料需兼顾承重、保温、隔声等功能，其密度、强度、导热系数是核心设计参数。1.烧结普通砖（黏土砖、页岩砖）物理性能表指标黏土砖（MU10~MU25）页岩砖（MU15~MU30）-------------------------------------------------------------表观密度1600~1800kg/m³1700~1900kg/m³抗压强度10~25MPa（MU10~25）15~30MPa（MU15~30）吸水率15%~25%10%~20%（页岩致密）导热系数0.55~0.65W/(m·K)0.50~0.60W/(m·K)应用指南场景选择：MU10~15用于低层（≤3层）承重墙；MU15~25用于多层（≤6层）承重或高层填充墙。页岩砖环保性优于黏土砖，优先选用。施工注意：砌筑前浇水湿润（含水率10%~15%），避免干砖吸收砂浆水分；灰缝厚度8~12mm，错缝搭接≥1/4砖长。搭配建议：外墙需保温时，采用“砖+保温层”复合（如砖外贴EPS板），或选用多孔页岩砖（自保温）。2.混凝土小型空心砌块（C20~C30）物理性能表指标普通混凝土砌块轻骨料混凝土砌块-------------------------------------------------------------表观密度1400~1800kg/m³800~1200kg/m³空心率25%~50%30%~60%抗压强度5~30MPa（C5~C30）3~15MPa（LC3~LC15）导热系数0.7~1.0W/(m·K)0.3~0.6W/(m·K)应用指南场景选择：普通砌块用于多层（≤6层）承重墙；轻骨料砌块（如陶粒、粉煤灰）用于保温墙体、非承重隔墙。施工注意：砌块龄期≥28d（避免收缩开裂），砌筑时水平灰缝≥15mm（灌孔混凝土），竖向灰缝≥20mm（填实砂浆）。搭配建议：承重墙采用“全灌孔”（混凝土灌实孔洞），非承重墙采用“半灌孔”或干砌（加构造柱）。3.蒸压加气混凝土板/砌块（AAC）物理性能表指标AAC砌块（B05~B07）AAC板材（厚度75~200mm）-------------------------------------------------------------表观密度500~700kg/m³500~700kg/m³抗压强度2.5~7.5MPa3.5~8.0MPa吸水率（24h）20%~30%20%~30%导热系数0.10~0.16W/(m·K)0.10~0.16W/(m·K)应用指南场景选择：非承重内隔墙（75~100mm厚）、外墙保温层（150~200mm厚）、屋面板（轻质大跨度）。施工注意：采用专用粘结剂（薄层砌筑，灰缝≤3mm），避免用普通砂浆（收缩不一致）；安装后7d内避免碰撞（强度发展期）。搭配建议：外墙采用“AAC+外饰面板”（如铝板、石材），内隔墙与钢结构框架连接（柔性节点）。三、建筑钢材（钢筋、型钢）钢材的强度、塑性、韧性决定了结构的承载能力与抗震性能，需关注屈服强度、伸长率等指标。1.热轧带肋钢筋（HRB400、HRB500）物理性能表指标HRB400（三级钢）HRB500（四级钢）-------------------------------------------------------------密度7850kg/m³7850kg/m³屈服强度（Rel）≥400MPa≥500MPa抗拉强度（Rm）≥540MPa≥630MPa伸长率（A）≥16%≥15%应用指南场景选择：HRB400用于一般混凝土结构（梁、板、柱）；HRB500用于大跨度、高层建筑（减少用钢量）；带E钢筋（抗震）用于地震区结构。施工注意：焊接采用闪光对焊（≤Φ25）或电渣压力焊（≥Φ16），绑扎搭接长度≥1.2la（la为锚固长度）；避免在低温（<0℃）下冷加工。搭配建议：与混凝土强度匹配（C30混凝土配HRB400，C40配HRB500），保护层厚度≥20mm（梁）、≥15mm（板）。2.热轧型钢（工字钢、槽钢、H型钢）物理性能表（以Q235B、Q355B为例）指标Q235B（低碳钢）Q355B（低合金钢）-------------------------------------------------------------密度7850kg/m³7850kg/m³屈服强度（Rel）≥235MPa≥355MPa抗拉强度（Rm）375~500MPa470~630MPa伸长率（A）≥26%≥22%应用指南场景选择：Q235B用于低层钢结构（如厂房、仓库）；Q355B用于高层、大跨度结构（如体育馆、桥梁）。H型钢截面效率高，优先用于梁、柱。施工注意：焊接采用CO₂气体保护焊（薄壁）或埋弧焊（厚板），螺栓连接采用10.9级高强螺栓；防腐采用热镀锌（室外）或氟碳漆（沿海）。搭配建议：柱脚采用刚接（锚栓固定），梁-柱连接采用铰接（抗震）或刚接（大跨度）；屋面檩条用冷弯薄壁型钢（如C型钢）。四、木材（实木、人造板）木材的含水率、强度、干缩湿胀性是影响其应用的关键，需区分顺纹、横纹性能。1.实木（松木、杉木、橡木）物理性能表（气干状态，含水率12%~15%）指标松木（樟子松）杉木（云杉）橡木（红橡）-------------------------------------------------------------------------------------气干密度450~550kg/m³300~400kg/m³650~750kg/m³顺纹抗压强度30~40MPa20~30MPa50~60MPa顺纹抗拉强度80~100MPa60~80MPa100~120MPa应用指南场景选择：松木用于结构构件（如桁架、檩条）、家具；杉木用于室内装修（吊顶、护墙）、包装箱；橡木用于高档地板、门窗。施工注意：含水率控制在8%~12%（室内）、15%~20%（室外），避免直接接触地面（做防潮层）；榫卯连接涂胶增强，钉接用镀锌钉（防锈）。搭配建议：室外木结构用防腐剂（如CCA、ACQ）处理，室内用木蜡油（环保）或清漆（美观）。2.人造板（胶合板、刨花板、纤维板）物理性能表（以E1级环保型为例）指标胶合板（18mm）刨花板（18mm）中密度纤维板（18mm）-------------------------------------------------------------------------------------密度600~700kg/m³650~750kg/m³700~850kg/m³静曲强度30~40MPa20~30MPa35~50MPa含水率6%~12%6%~14%6%~12%应用指南场景选择：胶合板用于家具、装饰面板（多层结构，变形小）；刨花板用于橱柜、衣柜（颗粒结构，握钉力强）；纤维板用于室内门、装饰线条（密度均匀，易加工）。施工注意：避免潮湿环境（如卫生间），需做封边处理（防水、防甲醛）；切割时戴口罩（粉尘），胶水选用E0级（更环保）。搭配建议：家具柜体用刨花板（成本低），门板用胶合板贴木皮（美观），墙面装饰用纤维板雕刻（造型丰富）。五、防水材料（卷材、涂料、密封材料）防水材料的不透水性、耐候性、拉伸性能决定了防水工程的寿命，需区分不同环境的适用性