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建筑材料

目录

·第一章建筑材料的基本性质

·第二章天然石料

·第三章气硬性胶凝材料

·第四章水泥混凝土

·第五章建筑砂浆

·第六章建筑钢材

第一章建筑材料的基本性质

ThePropertiesofConstructionMaterials

·建筑工程要求材料具备什么性能(What)?

·建筑材料如何满足工程要求(How)?

·本章学习哪些内容(Which)?

建筑工程要求材料具备哪些性能?

建筑工程的功能

承受荷载

长期可靠性

防水、隔热隔声、防火采光、绝缘

不污染环境

要求的材料性能

强度、刚度

耐久性

物理性能

建筑材料如何满足性能要求?

●材料的组成

●材料的结构

●材料的构造

组成结构

性能

材料的组成——结构—性能关系

材料组成、结构与性能之关系

材料组成、结构与性能之关系

——现代材料科学的核心

第一章建筑材料的基本性质

本章目的：

(1)了解材料的组成、结构和构造，并了解材料的结构和构造与材料基本性质的关系。

材料性质取决于材料组成材料结构

试验条件

(2)理解各种性质的基本概念。

(3)掌握各种性质的表示方法，影响因素及其实用意义。

化学组成

材料组成矿物组成

材料组成

相组成

宏观结构

材料结构细观结构

材料结构

微观结构

纳观结构

晶体结构

玻璃体结构

胶体结构

试件形状、尺寸

试件表面状况、含水状态试验条件

试件表面状况、含水状态

试验温、湿度；加荷速度

第1节材料的组成、结构和构造

1.1材料的组成

1、化学组成

化学组成：指构成材料的基本元素与化合物。

表示：金属材料的化学组成以主要元素的含量来表示；

无机非金属材料则以各种氧化物含量表示。

2、矿物组成

矿物：指的是在无机非金属材料中，具有特定的晶体结构、具有特定的物理化学性质的组织结构。

矿物组成：是指构成材料的矿物种类和数量。如天然石材，无机

胶凝材料等。

3、相组成

相组成：指材料中结构相近、性质相同的均匀部分称为相。

可分为：气相、液相和固相

建筑材料多为多相固体材料。

例如：混凝土为集料颗粒(集料相)分散在水泥浆体(基相)中所组成的两项复合材料。

1.2材料的结构和构造

(一)宏观结构

是指材料宏观存在的状态，即用肉眼或放大镜就可分辨的粗大组织，其尺寸在10-3m级以上。

分类

(1)按孔隙分类：致密多孔实例：钢铁加气混凝土

(2)按组织构造：纤维层状实例：玻璃纤维胶合板

微孔

粘土砖

散粒堆聚

混凝土集料砂浆

(二)细观结构

是指光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸范围为10-3~

10-6m。针对某种具体材料来进行分类研究。

混凝土可分为：基相、集料相和界面相

(三)微观结构

是指材料原子、分子层次的结构。决定材料的物理性质。

其尺寸范围为10-10～10-6m。

(1)晶体

结构特征：内部质点在三维空间规则排列。

原子晶体、离子晶体、分子晶体和金属晶体

金刚石晶体结构四面体→共价键

石墨晶体结构层与层.分子键→层间共价键

晶体特征：各向异性、最小内能.

(2)玻璃体(无定形体和非晶体)

结构特征：质点排列—近程有序.远程无序(非周期性)

共价键或离子键

材料特性：各向同性、热力学不稳定.

实例：高炉矿渣

慢冷→晶体—→化学活性低

快冷→玻璃体—→化学活性高

熔融物质急冷，来不及成晶而成。

如玻璃体(粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰),

化学潜能大，一定条件下发生化学反应。

(3)胶体

结构特征：极微小的胶粒分散在介质中

溶胶结构和凝胶结构

实例：石油沥青

材料特性：较强的粘结力、强度较低、变形较大

定义

质点在空间按特定的规则呈周期性排列

晶体结构

特征

定义

特定的几何外形；各向异性(金属材料除外);固定的熔点，化学稳定性高

高温熔融物经急冷后，质点来不及按一定的规则排列便凝固成固体

玻璃体结构

特征

定义

各向同性；导热性较低；无固定的熔点：化学稳定性差(即，活性高)

分散相分散在连续相介质中形成的分散体系

胶体结构

特征

较强的吸附力和粘结力；比晶体和玻璃体结构强度低、变形大

(四)材料构造

指具有特定性质的材料结构单元间的相互组合搭配情况，强调

相同材料或不同材料间的搭配组合关系，材料宏观组织状况。

如材料的(材料孔隙、岩石层理、木材纹理、疵病等)

·材料的性质与其构造关系：

·构造致密的材料强度高；疏松多孔的材料密度低，强度也较低；层状或纤维状构造的材料，是各向异性的。

·致密材料→如钢材

多