建筑材料基本性质精品课【可编辑PPT】

l原子晶体 l分子晶体 l离子晶体 l金属晶体
非晶体
p也称玻璃体，是熔融物在急速冷却时，质点来不及作有规则 的排列而形成的无定形体
p近程有序，远程无序 p具有各向同性，没有固定的熔点 p具有化学不稳定性，容易与其他物质反应或自行缓慢地向晶
体转换。 l如在水泥、混凝土中使用的粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤
u 性质：可获得平面各向同性，更重要的是可以显著提高 材料的强度、硬度、绝热或装饰等性质，扩大其 使用范围。
u 如：胶合板、纸面石膏板 塑料贴面板等。
胶合板的层状构造图
散粒结构
u 散粒状构造指呈松散颗粒状的材料。 u 密实颗粒：如砂子、石子等， 因其致密，强度高，适
合做承重的混凝土骨料。 u 轻质多孔颗粒：如陶粒、膨胀珍珠岩等，因具多孔结
灰等均属玻璃体，在有水存在条件下，它们能与石膏、 石灰发生反应，生成具有水硬性的产物。
晶体
非晶体（玻璃体）
胶体
p 是指以极微小的质点（1～100μm ）分散在介质中所形 成的结构
p 具有较强的粘结力： l原因：由于胶体的质点很微小，其总的表面积很大， 因而表面能很大，有很强的吸附力， l例如：胶体硅酸盐水泥水化产物中的胶体将砂石粘结 在一起形成整体，就形成了混凝土。
纤维结构
u 纤维构造的材料内部组成有方向性，纵向较紧密而横向 疏松，组织中存在相当多的孔隙.
u 性质:具有明显方向性，一般平行纤维方向的强度较高， 导热性较好。
u 如：木材、竹、玻璃纤维、石棉等。
竹的纤维构造图
层状结构
u 层状构造的材料具有叠合结构，是用胶结料将不同的片 材或具有各向异性的片材胶合而成整体。
讨论：
硅粉又称硅灰，是硅铁厂烟尘中回收的副产品，其化学组 成为SiO2，微观结构为表面光滑的玻璃体，能改善水泥净浆 施工性能。磨细石英粉的化学组成也为SiO2，微观结构为晶 体，表面粗糙，对水泥净浆的施工性能有负作用。硅粉和磨 细石英粉虽然化学成分相同，但细度不同，微观结构不同， 导致材料的性能差异明显 。
相
p例如建筑钢材就有铁素体、渗碳体和珠光体，它
组
们的比例不同，就能生产出不同强度和塑性的钢
材。
成
v两种或以上相组成的材料是复合材料。
p 混凝土可认为由集料颗粒（集料相）分散在水泥
浆体（基相）中组成的两相复合材料；
p 钢筋混凝土又可来自百度文库为是钢筋和混凝土两相的复合
材料。
相同组成材料，其的性能是相同的？
解答：例如同是二氧化硅成分组成的材料， 蛋白石是无定型二氧化硅，石英是结晶型二氧化硅。 它们的分子结构不同，因而它们的性质不同。
v定义：是指用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织
宏
（毫米级及以上）
观
v分类（孔和构成形态）
结
q 致密结构
层状结构
构
q 多孔结构
散粒结构
q 纤维结构
纹理结构
致密结构
u 致密构造的材料内部基本上无孔隙，结构致密。 u 特点：是强度和硬度较高，吸水性小，抗渗和抗冻性较
v定义：用电子显微镜、X-射线衍射仪等手段来研究原
微
子、分子层次的结构
v意义：决定着材料的许多物理、力学性质，如强度、
观
硬度、熔点、导热性、导电性等分类
结
v分类
构
q晶体
q非晶体（玻璃体）
q胶体
晶体
p其内部质点按照特定的规则在空间周期性排列 p具有特定的几何外形和固定的熔点固定熔点 p按晶体的质点间结合键的特性，晶体又分为：
建筑材料基本性质精品课
主要内容
第一节 材料的组成、结构和构造 第二节 材料的物理性质 第三节 材料的力学性质 第四节 耐久性
第一节 材料的组成与结构
组成 v化学组成 v矿物组成 v相组成
结构 v宏观结构 v微观结构 v细观结构
v定义：化学组成是指构成材料的化学元素及化合物
的种类及数量。
化
v表示方法：
小结
l 组成+结构共同决定性质: p 组成不同，性质不同 n如，混凝土与钢材。 p 组成相同，结构不同，性能也不同。 n 如：C有三种形态——不定型碳、石墨和金刚石。 p从组成和结构上来研究建筑材料的性质，才能深入其 本质，对改进与提高材料性能以及创制新型材料都有着 重要的意义。
p胶体在长期应力作用下，又具有粘性液体的流动性质。 l正是由于硅酸盐水泥的主要水化产物是凝胶体，混凝 土的徐变就是由于水泥凝胶体而产生的。
案例分析
某工程灌浆材料采用水泥净浆，为了达到较好的施 工性能，配合比中要求加入硅粉，并对硅粉的化学 组成和细度提出要求，但施工单位将硅粉理解为磨 细石英粉，生产中加入的磨细石英粉的化学组成和 细度均满足要求，在实际使用中效果不好，水泥浆 体成分不均，请分析原因。
大理石的纹理结构图
亚微观结构也称作细观结构
细
指用光学显微镜所看到的结构
观
是介于微观结构和宏观结构之间的结构形式
其尺寸范围在10-3～10-6m。
结
该结构主要研究：
构
v材料内部的晶粒、颗粒等的大小和形态、晶界
或界面，孔隙与微裂纹的大小和分布。
v如金属材料晶粒的粗细及其金相组织，木材的
木纤维，混凝土中的孔隙及界面等。
学
q--金属材料以各化学元素含量表示
组
q--无机非金属材料以各氧化物含量表示
成
q--有机材料以各化合物的含量表示
v意义:化学组成是决定材料化学性质、物理性质、力学
性质的主要因素之一
v举例
v定义：
q矿物是具有一定化学成分和结构特征的单质或化 合物。
矿
q矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。
物
v意义:也是决定无机非金属材料化学性质、物理性
好，耐磨性较好，绝热性差。 u 如：钢材、天然石材、玻璃、玻璃钢等。
大理岩的致密表面图
多孔结构
u 多孔构造的材料其内部存在大体上呈均匀分布的独立的 或部分相通的孔隙，含孔率较高。
u 性质：强度较低，抗渗性和抗冻性较差，绝热性较好。 u 如：加气混凝土、石膏制品、烧结普通砖等。
加气混凝土砌块的多孔构造图
组
质、力学性质和耐久性的重要因素之一。
成
v举例:
如硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成为硅酸三钙、
硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，硅酸三钙含量越
多，硅酸盐水泥的早期强度越高，水化热越大，因此
不适用于冬季施工。
v定义：材料中结构相近性质相同的均匀部分矿物。
v例如，自然界中的物质可以分为气、固、液三大相
v同一种材料可以由多相的相组成。
构，适合做绝热材料。
陶粒的粒状构造图
纹理结构
u 天然材料在生长或形成过程中，自然造成的天然纹理， 如木材、大理石、花岗石等板材
u人工制造材料时特意造成的纹理，如瓷质彩胎砖、人造花 岗石板材等，这些天然或人工造成的纹理，使材料具有良 好的装饰性。
u目前广泛采用仿真技术，已研制出多种纹理的装饰材料。