1.亲水性与憎水性

材料在空气中与水接触时，根据其表面能否被润湿，可分为亲水性材料与憎水性材料两类。

如图1-3所示，材料、水和空气三相接触的交点处，沿水表面的切线与水和固体接触面所成的夹角θ称为润湿角。当水分子间的内聚力小于材料与水分子间的分子亲和力时，θ≤90°，这种材料能被水润湿，表现为亲水性。当水分子间的内聚力大于材料与水分子间的分子亲和力时，90°＜θ＜180°，这种材料不能被水润湿，表现为憎水性。建筑材料中石料、砖、混凝土、木材等属于亲水性材料；沥青、塑料、橡胶、油漆等属于憎水性材料，工程上多利用材料的憎水性来制造防水、防潮材料。

图1-3　材料的润湿角

(a)亲水性材料；(b)憎水性材料

2.吸水性

吸水性是材料在水中吸收水分的性质。吸水性的大小可用吸水率表示，吸水率有质量吸水率和体积吸水率之分。

质量吸水率是指材料所吸收水分的质量占材料干燥质量的百分数，可按下式计算:

式中 W质——材料的质量吸水率(%)；

m湿——材料吸水饱和后的质量(g)；

m干——材料干燥到恒重时的质量(g)。

体积吸水率是指材料体积内被水充实的程度，即材料吸收水分的体积占干燥材料的自然体积的百分数，可按下式计算:

式中 W体——材料的体积吸水率(%)；

V0——干燥材料在自然状态下的体积(cm3)。

质量吸水率与体积吸水率存在如下关系:

式中 ρ0——干燥表观密度(kg/m3)。

材料的吸水率大小与材料的孔隙率和孔隙特征有关。一般来说，孔隙率越大，吸水率越大。但在材料的孔隙中，不是全部孔隙都能被水充满，因为封闭的孔隙水分不易渗入，而粗大的孔隙水分又不易存留，故材料的体积吸水率常小于孔隙率。这类材料常用质量吸水率表示它的吸水性。

对于某些轻质材料，如加气混凝土、软木等，由于具有很多开口微小的孔隙，所以它的质量吸水率往往超过100%，即湿质量为干质量的几倍，在这种情况下，最好用体积吸水率表示其吸水性。

3.吸湿性

材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。(www.daowen.com)

材料所含水质量占材料干燥质量的百分数称为材料的含水率。可按下式计算:

式中 W含——材料的含水率(%)；

m含——材料含水时的质量(g)。

材料的含水率大小，除与材料本身的成分、组织构造等因素有关外，还与周围环境的温度、湿度有关，气温越低，相对湿度越大，材料的含水率也就越大。

材料随着空气湿度大小的变化，既能在空气中吸收水分，又可向外界扩散水分，最后与空气湿度达到平衡。材料在空气中，水分向外发散的性质称为材料的还水性。木材的吸湿性随着空气湿度变化特别明显。例如，木门窗制作后如长期处于空气湿度小的环境下，为了与周围湿度平衡，木材便向外散发水分，于是门窗因体积收缩而干裂。

4.耐水性

材料长期在饱和水作用下结构不破坏、其强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示:

式中 K软——材料的软化系数；

f饱——材料在饱和水状态下的抗压强度(MPa)；

f干——材料在干燥状态下的抗压强度(MPa)。

材料的软化系数为0~1。一般无机非金属材料，随着含水率的增加，水分会渗入材料之间的缝隙内，降低微粒之间的结合力，软化材料不耐水成分(如黏土、有机物等)，强度降低。所以，用于严重受水侵蚀或潮湿环境的材料，其软化系数应为0.85~0.90，用于受潮较轻的或次要结构物的材料，则不宜小于0.70~0.85。软化系数值越大，耐水性越好，软化系数大于0.85的材料，通常可以认为是耐水的材料。

5.抗冻性

材料在吸水饱和状态下，经多次冻结和融化作用(冻融循环)而结构不破坏，同时也不严重降低强度的性质称为抗冻性。

通常把在－15℃的温度(水在微小毛细管中低于－15℃才能冻结)冻结后，再在20℃的水中融化，这样的一个过程称为一次冻融循环。

当温度下降到负温时，材料内的水分会由表及里地冻结，内部水分不能外溢，水结冰后体积膨胀约9%，产生强大的冻胀压力，使材料内毛细管壁胀裂，造成材料局部破坏，随着温度交替变化，冻结与融化循环反复，冰冻的破坏作用逐渐加剧，最终导致材料破坏。

抗冻等级是用标准方法进行冻融循环试验，测得材料强度降低不超过规定值，且无明显损坏和剥落时所能承受的冻融循环次数来确定，常用“Fn”表示，其中n表示材料能承受的最大冻融循环次数，如F100表示材料在一定试验条件下能承受100次冻融循环。

材料的抗冻性与材料的孔隙率、孔隙特征、充水程度和冷冻速度等因素有关。材料的强度越高，其抵抗冰冻破坏的能力也越强，抗冻性越好。材料的孔隙率及孔隙特征对抗冻性影响较大，其影响与抗渗性相似。

6.抗渗性

材料抵抗水、油等液体压力作用渗透的性质称为抗渗性(不透水性)。

材料的抗渗性可用抗渗等级(P)表示。抗渗等级是指在规定试验条件下，压力水不能透过试件厚度在端面上呈现水迹所能承受的最大水压力。

例如，P8表示混凝土28d龄期的标准试件用标准方法试验，承受0.8 MPa水压无渗透现象。

材料的抗渗性与其孔隙多少和孔隙特征关系密切，开口并连通的孔隙是材料渗水的主要渠道。材料越密实、闭口孔越多、孔径越小，水越难渗透；相反，孔隙率越大、孔径越大、开口并连通的孔隙越多的材料，其抗渗性越差。此外，材料的亲水性、裂缝缺陷等也是影响抗渗性的重要因素。工程上常采用降低孔隙率以提高密实度，提高闭口孔隙比例，减少裂缝或进行憎水处理等方法来提高材料的抗渗性。