建筑材料基本性质精品课【可编辑PPT】
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一建筑材料的基本性质PPT课件
◇显微结构
指借助光学显微镜和电子显微镜观察到的结构, 它可分为结晶和无定型两种.结晶和无定型是同一物 质的不同状态,晶体呈稳定状态,而无定型则具有化学 活性。
◇微观结构
指原子排列结构,根据质子间键的特性分为原 子晶体,离子晶体,分子晶体
二、材料的微观结构
材料的微观结构只要是指材料在原子、粒子、 分子层次上的组成形式。
一.状态参数
（一）材料的密度
1、体积密度－材料在自然状态下单位体积的
质量。单位g/cm3或kg/m3。
公式：
ρo =m/ Vo
Байду номын сангаас式中
ρo－表观密度（ g/cm3 ） m－材料的质量（g）
Vo－材料在自然状态下的体积（cm3）
体积密度的测量
自然状态下的体积－是指构成材料的固体物质的体积 与全部孔隙体积之和。根据材料在自然状态下含水情 况的不同，体积密度又可分为干燥体积密度、气干体 积密度（在空气中自然干燥）等几种。
如生产加气混泥土等的各种发泡剂,可在材料中 形成 大量的孔隙 (3).火山作用
火山爆发时,喷到空中的岩浆,,冷却后在岩石中 形成大量的孔隙 (4).烧作用
四.材料的孔隙
（二）材料的孔隙状况由孔隙率、孔隙连通性和 孔隙直径三个指标说明
孔隙率：指孔隙在材料体积中所占的比例。 孔隙连通性：连通孔、封闭孔、半连通半封闭孔 孔隙直径：粗大孔：直径大于mm级的孔隙；
建筑材料的微观结构主要有晶体、玻璃体和 胶体等形式。
二、材料的微观结构
晶体的微观结构特点是组成物质的微观粒子在空间的排 列有确定的几何位置关系。如金刚石和石墨，元素 组成都为碳，由于各自的晶体结构形式不同，性质 上反差巨大。
晶体物质具有强度高、硬度大、有确定的熔点、力 学性质各项异性的共性。
建筑材料的基本性质(ppt 59页)
导热性
定义：材料传导热量的能力（冬季材料保持热量不传递出去；夏季材料阻碍 热量传入室内）。
表示方法：用导热系数λ表示，导热系数的物理意义是：厚度为1 m的材料， 当温度每改变1 K时，在l h时间内通过1 m2面积的热量。用公式表示为
Qd
At(T2 T1)
式中 λ—— 材料的导热系数，w/（m·K）； Q —— 传导的热量，J； d —— 材料的厚度，m； A —— 材料传热的面积，m2； t —— 传热时间，h；
材料的性质除了与孔的多少有关外，还与孔的特征、孔的形状有关。
孔的特征：包括开口孔和闭口孔，孔隙尺寸的大小、孔的形状、孔隙 在材料内部的分布均匀程度等。
小田 @ 《绿色建筑材料》讲义
观察与讨论
某工程顶层欲加保温层，以下两图为两种材料的剖面。请 问选择何种材料？
建筑钢材、木材、塑料等是较典型的韧性材料。 路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构都要
考虑材料的韧性。
小田 @ 《绿色建筑材料》讲义
大理石和玻璃谁更坚硬？
课堂讨论
大理石
玻璃
小田 @ 《绿色建筑材料》讲义
硬度
材料的硬度是材料表面的坚硬程度，是抵抗其它硬 物刻划、压入其表面的能力。通常用刻划法、回弹 法和压入法测定材料的硬度。
小田 @ 《绿色建筑材料》讲义
常见建筑材料的强度/MPa 小田 @ 《绿色建筑材料》讲义
比强度
比强度是指按单位体积质量计算的材料强度，即材料的强度与其 体积密度之比（f /ρ0）。在高层建筑及大跨度结构工程中常采用比 强度较高的材料。是反映材料轻质高强的力学参数。
V的测定：
a. 比较密实的材料，如玻璃、钢材等，通常认为其处于绝对密实状 态下，直接测其体积；
建筑材料的基本性质(非常好的课件)
材料的孔隙特征
(2)周围环境条件的影响，空气的湿度大、温度低时，材 料的吸湿性大，反之则小。
4)材料吸水与吸湿后对其性质的影响：会产生不利的影响， 如材料吸水或吸湿后，使其质量增加，体积膨胀，导热性增 大，强度和耐久性下降。
有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水 量为多少？ 解：
（二）材料的吸水性与吸湿性
视密度
ρˊ ρˊ=m/vˊ
表观密度 ρ0
ρ0=m/ v0
堆积密度 ρ0ˊ ρ0ˊ=m/v0ˊ
①绝干状态②含闭口孔隙、 不含开口孔隙
①自然状态②含闭口、开 口孔隙 ①自然堆积状态②含闭口、 开口孔隙③含颗粒间的空 隙
二、密实度与孔隙率，填充率与空隙率
孔隙的特征 （1）按孔隙尺寸大小，可把孔隙分为粗大孔和细小孔 （2）按孔隙与外界之间是否连通，把孔隙分为开口孔、 封闭孔。 孔隙对材料的影响：（1）孔隙的多少（孔隙率）
观体积
表观体积是指包括内部封 闭孔隙在内的体积。其封 闭孔隙的多少，孔隙中是 否含有水及含水的多少， 均可能影响其总质量或体 积。
因此，材料的表观密 度与其内部构成状态及含 水状态有关。
材料四种含水状态
反映散粒堆积的紧密（压实）程度及可能的堆放空间。
4.堆积密度（又称松散容重）
(1)定义：散粒状或粉状材料，在自然堆积状态
与质量有关的性质
物理性质 与水有关的性质
材 料 的 基 力学性质 本
与热有关的性质
强度 变形性 抗冲击性 表面性质
性
质 耐久性
抗压强度
抗拉强度
材 料
强度 抗剪强度 抗弯（折）强度
的
弹性变形
力 变形性 塑性变形
学
弹、塑性变形
建筑材料的基本性质PPT(共 48张)
实际密度的测量： 1）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等 量测几何体积－称重－代入公式 2）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材 磨成细粉－ 李氏比重瓶法测试
2、表观密度（容重）－材料在自然状态下单 位体积的质量。单位g/cm3或kg/m3。
公式：
o
m Vo
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中 ρo－表观密度（ g/cm3 ）
m－材料的质量（g）
建筑材料的基本性质
内容：
1.1 引言 1.2 基本状态参数(与质量有关的性质) 1.3 材料的基本力学性质 1.4 材料与水有关的性质 1.5 材料的热工性质 1.6 材料的耐久性
1.2 材料基本状态参数 (与质量有关的性质)
内容： 1.2.1 材料的密度、表观密度和堆积密度 1.2.2 材料的孔隙和空隙
散粒材料装入容器－量测体积－称净 重－代入公式 2）自然堆积法：
堆积成一定形状－量测几何体积－称 重－代入公式
1.2.2 孔隙和空隙
1、密实度－指材料体积内被固体物质所充 实的程度。反映材料的致密程度。
公式
DV o 10% 0 Vo
影响材料的： 强度
吸水性
耐久性
导热性
2、孔隙率－指材料体积内，孔隙体积与总体 积之比。直接反映材料的致密程度。
/o 10% 0
4、空隙率－散粒材料在某容器的堆积体 积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的 比率。 公式
P/ VoV / /oVo1V V oo/ (1/oo)10% 0
空隙率与填充率的关系
P/+D/=1
1.3.1 材料的弹性与塑性
• 弹性－材料在外力的作用下产生变形，当外力
取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来 形状的性质。
2、表观密度（容重）－材料在自然状态下单 位体积的质量。单位g/cm3或kg/m3。
公式：
o
m Vo
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中 ρo－表观密度（ g/cm3 ）
m－材料的质量（g）
建筑材料的基本性质
内容：
1.1 引言 1.2 基本状态参数(与质量有关的性质) 1.3 材料的基本力学性质 1.4 材料与水有关的性质 1.5 材料的热工性质 1.6 材料的耐久性
1.2 材料基本状态参数 (与质量有关的性质)
内容： 1.2.1 材料的密度、表观密度和堆积密度 1.2.2 材料的孔隙和空隙
散粒材料装入容器－量测体积－称净 重－代入公式 2）自然堆积法：
堆积成一定形状－量测几何体积－称 重－代入公式
1.2.2 孔隙和空隙
1、密实度－指材料体积内被固体物质所充 实的程度。反映材料的致密程度。
公式
DV o 10% 0 Vo
影响材料的： 强度
吸水性
耐久性
导热性
2、孔隙率－指材料体积内，孔隙体积与总体 积之比。直接反映材料的致密程度。
/o 10% 0
4、空隙率－散粒材料在某容器的堆积体 积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的 比率。 公式
P/ VoV / /oVo1V V oo/ (1/oo)10% 0
空隙率与填充率的关系
P/+D/=1
1.3.1 材料的弹性与塑性
• 弹性－材料在外力的作用下产生变形，当外力
取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来 形状的性质。
1建筑材料的基本性质53页PPT
(2)计算公式：
凡含空隙的固体材料的密度均小于1。
2.孔隙率P （1）定义：孔隙率是指材料内部空隙（开口的和 闭口的）体积所占总体积的比例
(2)计算公式： 显然，D+P=1。
反映散状材料填充程度和空隙率的指标：填充 率 空隙率
3.填充率D'
（1）定义：填充率是指颗粒材料的堆积体积中， 颗粒体积所占总体积的百分率，它反应了被颗粒 所填充的程度 (2)计算公式：
4. 耐水性 材料长期在饱和水作用下而不破坏,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：
软化系数一般在0～1间波动，其值越小，材 料耐水性越差。
软化系数大于0.85的材料，通常可以认为是耐 水材料。
材料的耐水性主要取决于其组成成分在水中 的溶解度和材料内部开口孔隙率的大小。
5. 抗渗性
6. 抗冻性
材料在吸水饱和状态下，材料抵抗冻融循环而不 破坏，也不显著降低强度的性质，称为抗冻性。
（1）冻融循环：通常采用-15℃的温度冻结后， 再在20℃的水中融化的过程。
(2)冻融循环破坏的原因：材料有孔隙，孔隙中的水 在结冰时体积膨胀9%，产生强大的冻胀应力。
(3)冻融循环试验破坏的判定：以质量损失超过5%， 或强度下降超过25%。
(1)质量吸水率 材料所吸收的水分的质量占材 料干燥质量的分数。
计水充实的程度， 即材料吸收水分的体积占干燥材料自然体积的 百分数。
计算公式：
质量吸水率与体积吸水率的关系为
W体
W质
0 水
一般情况下都有质量吸水率来表示材料的吸水性，但是 轻质、吸水率强的材料其质量吸水率常大于100%,而采 用体积吸水率表示。
(4)抗冻等级：破坏前所能经受的最大冻融循 环次数来确定。用符号“Fn”和最大冻融循 环次数表示。如F15、F15、F50、F100等。 (5)影响材料抗冻性的因素: a.材料的强度 b.材料的孔隙率及孔隙特征
凡含空隙的固体材料的密度均小于1。
2.孔隙率P （1）定义：孔隙率是指材料内部空隙（开口的和 闭口的）体积所占总体积的比例
(2)计算公式： 显然，D+P=1。
反映散状材料填充程度和空隙率的指标：填充 率 空隙率
3.填充率D'
（1）定义：填充率是指颗粒材料的堆积体积中， 颗粒体积所占总体积的百分率，它反应了被颗粒 所填充的程度 (2)计算公式：
4. 耐水性 材料长期在饱和水作用下而不破坏,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：
软化系数一般在0～1间波动，其值越小，材 料耐水性越差。
软化系数大于0.85的材料，通常可以认为是耐 水材料。
材料的耐水性主要取决于其组成成分在水中 的溶解度和材料内部开口孔隙率的大小。
5. 抗渗性
6. 抗冻性
材料在吸水饱和状态下，材料抵抗冻融循环而不 破坏，也不显著降低强度的性质，称为抗冻性。
（1）冻融循环：通常采用-15℃的温度冻结后， 再在20℃的水中融化的过程。
(2)冻融循环破坏的原因：材料有孔隙，孔隙中的水 在结冰时体积膨胀9%，产生强大的冻胀应力。
(3)冻融循环试验破坏的判定：以质量损失超过5%， 或强度下降超过25%。
(1)质量吸水率 材料所吸收的水分的质量占材 料干燥质量的分数。
计水充实的程度， 即材料吸收水分的体积占干燥材料自然体积的 百分数。
计算公式：
质量吸水率与体积吸水率的关系为
W体
W质
0 水
一般情况下都有质量吸水率来表示材料的吸水性，但是 轻质、吸水率强的材料其质量吸水率常大于100%,而采 用体积吸水率表示。
(4)抗冻等级：破坏前所能经受的最大冻融循 环次数来确定。用符号“Fn”和最大冻融循 环次数表示。如F15、F15、F50、F100等。 (5)影响材料抗冻性的因素: a.材料的强度 b.材料的孔隙率及孔隙特征
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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。
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
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。
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：
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
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。
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。
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 。
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。
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。
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：
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。
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
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
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 钢筋混凝土又可认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？
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
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。
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
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。
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：
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
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。
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。
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 。
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。
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。
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：
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。
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
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
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 钢筋混凝土又可认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？
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