建筑材料的基本性质
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⑴ 重 点：材料的物理性质、力学性质、与水 有关的性质和耐久性。
⑵ 难 点：基本物理性质相互之间的关系； 材料组成、结构、构造对材料性质的影响。
建筑精选课件 5
第一节 材料的组成、结构及构造
建筑精选课件 6
一、材料的组成
材料的组成是指材料的化学组成和矿物组成
（一）化学组成
材料的化学组成是指组成材料的化学元素种类和数量 材料的化学组成，直接影响材料的化学性质，也是决定材料 物理性质和力学性质的重要因素
建筑精选课件 21
(四）微粉、超微颗粒和胶体
1. 微粉
粒 径 在 10-7~10-4m 间 的 各 种 矿 物 或 者 金 属 粉 末 ， 通常属于散粒的显微层次
2. 超细颗粒
粒 径 在 10-9~10-7m 间 的 各 种 微 粒 ， 一 般 大 于 微 观 尺度的原子团，小于通常的微粉
由它可构成各种纳米材料
玻璃体的特点是无一定的几何外形，无熔点而 只有软化现象，各向同性，化学性质不稳定。
钠硅玻璃结构
建筑精选课件粉煤灰中的玻璃微珠
17
(二）显微结构
显微结构是指用光学显微镜所能观察到的材 料结构，其尺寸范围在10-6～10-3m（微米级） 如：金属材料的金相组织；木材的木纤维;水泥 水化产物形貌等
材料细观特征、数量、分布和界面性质对材 料性能有重要影响
1.晶体
晶体是由原子、离子或分子等质点在空间按一定 方式重复排列而成的固体.
（1）特征 具有固定的几何外形，各向异性，在
一定的压力下具有固定的熔点，受到外力作用时可
产生弹性变形
菱
石英
锰
矿
NaCl晶体中 Na+、Cl-离子
方 解
有规则排列
建筑精选课件
石
Βιβλιοθήκη Baidu12
建筑精选课件 13
（2）晶体分类
按组成晶体的质点及化学键的不同，晶 体可分为：
建筑精选课件 22
3. 胶体
胶 体 是 指 粒 径 为 10-7~10-9m 的 颗 粒 在 介 质 中 形 成 的分散体系。
溶胶—在胶体结构中，介质对胶体的物理力学性 能起决定作用。
凝胶—胶粒数量较多或在物理化学作用下，胶粒 相互吸附凝聚而形成网状结构，胶体反映出胶粒的物 理力学性质。
溶胶 建筑精选课件
建筑精选课件 18
d e
建筑精选课件 19
（三）宏观结构
宏观结构是指用肉眼或放大镜能够分辨的粗 大组织，其尺寸在10-3m级（毫米级）以上。
材料的宏观结构可按其特征分为： 致密结构（钢材、玻璃等） 多孔结构（泡沫塑料、加气混凝土等） 纤维结构（竹材、纤维板等） 层状结构（胶合板等）
建筑精选课件 20
材料化学组成的表示： 金属： 以化学元素含量百分数表示 无机非金属材料：以元素的氧化物含量表示 有机高分子材料：以构成高分子材料的单体表示
建筑精选课件 7
（二） 矿物组成
材料中具有特定化学成分、特定结构和特定物理 力学性能的物质或单质称为矿物
材料的矿物组成是指构成材料的矿物种类和数量 矿物是构成岩石和各类无机非金属材料的基本单 元。 如： 花岗岩的矿物组成主要是石英和长石； 石灰岩的矿物组成为方解石； 硅酸盐水泥的矿物组成主要是硅酸钙、铝酸钙 材料的矿物组成直接影响无机非金属材料的性质
孔隙率是指材料中孔隙体积与总体积的百分比。 材料的孔隙率可按下式计算：
Vp
PV0V 0V10 % 0(1)10 %0V
V0
孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。
建筑精选课件 27
孔隙的构造特征
材料中的孔隙，可分为与外界连通的开口 孔和与外界隔绝的闭口孔。孔隙本身又按尺寸 大小分为极细孔隙（D<0.01mm）、细小孔隙 （D<1.0mm）和粗大孔隙（D>1.0mm）
（一）微观结构
微观结构是原子分子层次的结构，可用电子显 微镜或X射线衍射仪来分析研究该层次的结构特征， 寸范围在10-10～10-6m（Å级，1Å=10-1nm）。
材料的许多物理性质如强度、硬度、熔点、导 热、导电性等都是由微观结构所决定的。
材料在微观结构层次上可分为晶体、非晶体。
建筑精选课件 11
建筑精选课件 8
（三）相组成
材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分 称为相
凡是由两相或两相以上物质组成的材料称为 复合材料
建筑材料大多数是多相固体，可以看作复合 材料,如混凝土
建筑精选课件 9
二、材料的结构
材料的结构是指材料的内部组织情况，可分为: 微观结构 显微结构 宏观结构
建筑精选课件 10
表观密度（俗称容重）是指材料在自然状态下 （包含孔隙）单位体积的质量。材料的表观密度可 按下式计算：
m V0
式中 —表观密度，g/cm3(kg/m3)；
m—材料的质量，g(kg)；
V0—材料在自然状态下的体积，cm3(m3)。 材料的表观密度通常是指在气干状态下的表观密度.
建筑精选课件 26
三. 孔隙率
原子晶体，如石英 离子晶体，如CaCl2 分子晶体，如有机化合物 金属晶体，如钢铁材料
建筑精选课件 14
（2）晶格缺陷
肖特基缺陷(a)、弗伦克尔缺陷(b) 置换型杂质(a)、间隙型杂质(b)
建筑精选课件 15
（2）晶格缺陷
建筑精选课件 16
2. 非晶体
非晶体结构又称无定形结构或玻璃体结构。 上近程有序，远程无序。其有序范围只有有序单 位尺寸的几倍距离。
第一章 建筑材料的基本性质
建筑精选课件 1
概述
一、学习目的与内容 二、本章的学习要求、重点和难点
建筑精选课件 2
一、学习目的与内容
1 学习目的
了解建筑材料基本性质，以便按要求正确选用 材料。
2 学习内容
将具有共同性和比较重要的材料性质作为基本 性质进行重点讲述，其它建筑性精选质课件将在有关章节中介绍
3
二、本章的学习要求、重点和难点
１ 学习要求
⑴ 了解建筑物及其周围环境对材料的基本要求； ⑵ 熟练掌握材料的物理性质、力学性质、与水有
关的性质和耐久性； ⑶ 了解材料热学性质的一般概念； ⑷ 了解材料的组成、结构和构造； ⑸ 了解材料性质与其组成、结构、构造的关系。
建筑精选课件 4
２ 重点和难点
凝胶
23
第二节 材料的密度、表观密度和孔隙率
建筑精选课件 24
一、密 度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 材料的密度可按下式计算：
m
V
式中 —密度，g/cm3； m—材料的质量，g； V—材料在绝对密实状态下的体积， g/cm3 。 每种材料的密度建筑是精选固课件定不变的。
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二、表观密度
⑵ 难 点：基本物理性质相互之间的关系； 材料组成、结构、构造对材料性质的影响。
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第一节 材料的组成、结构及构造
建筑精选课件 6
一、材料的组成
材料的组成是指材料的化学组成和矿物组成
（一）化学组成
材料的化学组成是指组成材料的化学元素种类和数量 材料的化学组成，直接影响材料的化学性质，也是决定材料 物理性质和力学性质的重要因素
建筑精选课件 21
(四）微粉、超微颗粒和胶体
1. 微粉
粒 径 在 10-7~10-4m 间 的 各 种 矿 物 或 者 金 属 粉 末 ， 通常属于散粒的显微层次
2. 超细颗粒
粒 径 在 10-9~10-7m 间 的 各 种 微 粒 ， 一 般 大 于 微 观 尺度的原子团，小于通常的微粉
由它可构成各种纳米材料
玻璃体的特点是无一定的几何外形，无熔点而 只有软化现象，各向同性，化学性质不稳定。
钠硅玻璃结构
建筑精选课件粉煤灰中的玻璃微珠
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(二）显微结构
显微结构是指用光学显微镜所能观察到的材 料结构，其尺寸范围在10-6～10-3m（微米级） 如：金属材料的金相组织；木材的木纤维;水泥 水化产物形貌等
材料细观特征、数量、分布和界面性质对材 料性能有重要影响
1.晶体
晶体是由原子、离子或分子等质点在空间按一定 方式重复排列而成的固体.
（1）特征 具有固定的几何外形，各向异性，在
一定的压力下具有固定的熔点，受到外力作用时可
产生弹性变形
菱
石英
锰
矿
NaCl晶体中 Na+、Cl-离子
方 解
有规则排列
建筑精选课件
石
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建筑精选课件 13
（2）晶体分类
按组成晶体的质点及化学键的不同，晶 体可分为：
建筑精选课件 22
3. 胶体
胶 体 是 指 粒 径 为 10-7~10-9m 的 颗 粒 在 介 质 中 形 成 的分散体系。
溶胶—在胶体结构中，介质对胶体的物理力学性 能起决定作用。
凝胶—胶粒数量较多或在物理化学作用下，胶粒 相互吸附凝聚而形成网状结构，胶体反映出胶粒的物 理力学性质。
溶胶 建筑精选课件
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d e
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（三）宏观结构
宏观结构是指用肉眼或放大镜能够分辨的粗 大组织，其尺寸在10-3m级（毫米级）以上。
材料的宏观结构可按其特征分为： 致密结构（钢材、玻璃等） 多孔结构（泡沫塑料、加气混凝土等） 纤维结构（竹材、纤维板等） 层状结构（胶合板等）
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材料化学组成的表示： 金属： 以化学元素含量百分数表示 无机非金属材料：以元素的氧化物含量表示 有机高分子材料：以构成高分子材料的单体表示
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（二） 矿物组成
材料中具有特定化学成分、特定结构和特定物理 力学性能的物质或单质称为矿物
材料的矿物组成是指构成材料的矿物种类和数量 矿物是构成岩石和各类无机非金属材料的基本单 元。 如： 花岗岩的矿物组成主要是石英和长石； 石灰岩的矿物组成为方解石； 硅酸盐水泥的矿物组成主要是硅酸钙、铝酸钙 材料的矿物组成直接影响无机非金属材料的性质
孔隙率是指材料中孔隙体积与总体积的百分比。 材料的孔隙率可按下式计算：
Vp
PV0V 0V10 % 0(1)10 %0V
V0
孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。
建筑精选课件 27
孔隙的构造特征
材料中的孔隙，可分为与外界连通的开口 孔和与外界隔绝的闭口孔。孔隙本身又按尺寸 大小分为极细孔隙（D<0.01mm）、细小孔隙 （D<1.0mm）和粗大孔隙（D>1.0mm）
（一）微观结构
微观结构是原子分子层次的结构，可用电子显 微镜或X射线衍射仪来分析研究该层次的结构特征， 寸范围在10-10～10-6m（Å级，1Å=10-1nm）。
材料的许多物理性质如强度、硬度、熔点、导 热、导电性等都是由微观结构所决定的。
材料在微观结构层次上可分为晶体、非晶体。
建筑精选课件 11
建筑精选课件 8
（三）相组成
材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分 称为相
凡是由两相或两相以上物质组成的材料称为 复合材料
建筑材料大多数是多相固体，可以看作复合 材料,如混凝土
建筑精选课件 9
二、材料的结构
材料的结构是指材料的内部组织情况，可分为: 微观结构 显微结构 宏观结构
建筑精选课件 10
表观密度（俗称容重）是指材料在自然状态下 （包含孔隙）单位体积的质量。材料的表观密度可 按下式计算：
m V0
式中 —表观密度，g/cm3(kg/m3)；
m—材料的质量，g(kg)；
V0—材料在自然状态下的体积，cm3(m3)。 材料的表观密度通常是指在气干状态下的表观密度.
建筑精选课件 26
三. 孔隙率
原子晶体，如石英 离子晶体，如CaCl2 分子晶体，如有机化合物 金属晶体，如钢铁材料
建筑精选课件 14
（2）晶格缺陷
肖特基缺陷(a)、弗伦克尔缺陷(b) 置换型杂质(a)、间隙型杂质(b)
建筑精选课件 15
（2）晶格缺陷
建筑精选课件 16
2. 非晶体
非晶体结构又称无定形结构或玻璃体结构。 上近程有序，远程无序。其有序范围只有有序单 位尺寸的几倍距离。
第一章 建筑材料的基本性质
建筑精选课件 1
概述
一、学习目的与内容 二、本章的学习要求、重点和难点
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一、学习目的与内容
1 学习目的
了解建筑材料基本性质，以便按要求正确选用 材料。
2 学习内容
将具有共同性和比较重要的材料性质作为基本 性质进行重点讲述，其它建筑性精选质课件将在有关章节中介绍
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二、本章的学习要求、重点和难点
１ 学习要求
⑴ 了解建筑物及其周围环境对材料的基本要求； ⑵ 熟练掌握材料的物理性质、力学性质、与水有
关的性质和耐久性； ⑶ 了解材料热学性质的一般概念； ⑷ 了解材料的组成、结构和构造； ⑸ 了解材料性质与其组成、结构、构造的关系。
建筑精选课件 4
２ 重点和难点
凝胶
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第二节 材料的密度、表观密度和孔隙率
建筑精选课件 24
一、密 度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 材料的密度可按下式计算：
m
V
式中 —密度，g/cm3； m—材料的质量，g； V—材料在绝对密实状态下的体积， g/cm3 。 每种材料的密度建筑是精选固课件定不变的。
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二、表观密度