建筑材料的基本性质论述

别较大，其中Ａ具有较好的冷、热变形等工艺性能， 但强度较低，而Ｂ则结构
材料的结构是指材料的微观组织状态。材料的化学组成相同，微观结构 的差别将导致材料性能的差异。
如图：化学组成相同的水泥熟料，由于Ａ的显微结构发育良好，Ｂ则不 然，结果在比表面积相似的情况下，Ａ熟料的３ d、２８ d(d=day 天)抗 压强度分别比Ｂ熟料高10.7 MPa和6.8 MPa。
Ａ
Ｂ
化学组成相同，微观结构不同的两种熟料
微观结构
材料的微观结构与材料的强度、硬度、弹塑性、熔点、 导电性、导热性等重要性质有着密切的关系。
材料的微观结构基本上可分为晶体、玻璃体、胶体形式。
（1）晶体—材料内部质点按特定规律在空间呈周期性重复排列 的固体。
（2）玻璃体—熔融物因冷却速度太快，凝固时粘度很大，质点 来不及按规律排列所形成的质点无序排列的固体。
6.纹理构造
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，或 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。
大理石的纹理结构
第二节 材料的密度 、表观密度和孔隙率
开口孔隙与闭口孔隙的概念
一、 密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质 量。
ρ=m/V
式中ρ — 材料的密度，kg/m3或g/cm3 ； m — 材料的质量（干燥至恒重）， kg或g ； V — 材料在绝对密实状态下的体积， m3或cm3 。
注： ρ由微观结构和组成所决定，与其所处的环境 或状态无关。
密度的测量：
1）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃、 建筑塑料等，量测几何体积－称重－代入 公式
4.层状构造
层状构造的材料具有叠合结 构，它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，其每一层的 材料性质不同，但叠合成层 状构造的材料后，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。如胶合板、 纸面石膏板、塑料贴面板等。
竹的纤维构造
3.多孔构造
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，孔隙率较高。
具有多孔构造的材料， 其性质决定于孔隙的特 征、多少、大小及分布 情况，一般来说，这类 材料的强度较低，抗渗 性和抗冻性较差，绝热 性较好。如加气混凝土、 石膏制品、烧结普通砖 等。
加气砼砌块的多孔构造
溶胶失水后成为具有一定强度的凝胶结构，可以 把材料中的晶体或其他固体颗粒粘结为整体。
胶体因比表面积大，表面能大，吸附力强，具有 较大粘结力（如沥青、硅酸盐凝胶等）。混凝土 的强度和变形性质与水泥水化形成的凝胶体有很 大的关系。
水泥凝胶体
三、材料的构造
材料的宏观构造是指可用肉眼能观察到的外部 和内部的结构。建筑材料常见的构造形式有：
称取60～90g经烘干的试样， 用漏斗将试样逐渐送入李氏瓶 内，使液面上升至接近20 cm3 的刻度为止。再称剩下的试样， 计算送入李氏瓶中的试样质量 m(g)。
第一节 材料的组成、结构与构造
一、 材料的组成 材料的组成是指材料的化学成分和矿物组成。
材料组成是材料性质的基础，它对材料的性质起着 决定性的作用。
材料化学组成相同但矿物组成不同也会导致性质的 巨大差异。
Ａ、Ｂ为两种钢材的金相照片，两者化学组成接近， 主要差别是碳含量不同，Ａ小于0.2％和Ｂ则为0.2 ％～0.4％，但矿物组成则差别较大。两种钢材性能差
各向异性 :材料在各方向 的力学和物理性能呈现 差异的特性。
胶合板的层状构造
5.散粒构造
散粒状构造指呈松散 颗粒状的材料，有密 实颗粒与轻质多孔颗 粒之分。前者如砂子、 石子等，因其致密， 强度高，适合做承重 的混凝土骨料。后者 如陶粒、膨胀珍珠岩 等，因具多孔结构， 适合做绝热材料。
陶粒的粒状构造
2）除了钢材，玻璃等少数材料外，绝大多 数材料内部都有一些孔隙。例如：砖、混 凝土、石材、粉煤灰、矿物细粉等，在测 定有孔隙材料的密度时，应把材料磨成细 粉，干燥后，用李氏瓶测定其绝对密实体 积。
密度的测定
在李氏瓶中注入煤油至突颈下 部，记下刻度数。将李氏瓶放 在盛水的容器中，在试验过程 中保持水温为20℃。
特点：质点未能到达能量最低位置，大量化学能未能释放， 化学稳定性较差，易与其它物质起化学反应。（如：火山灰、 粒化高炉矿渣、粉煤灰等）
粉煤灰玻璃体
（3）胶体—作为分散相的粒子(粒径在1 ～100 m) ， 分散在分散介质中形成的分散体系。
分散介质可以是气体、液体和固体，相应形成气 溶胶、溶胶和凝胶。如油漆、涂料等为溶胶；混 凝土为凝胶。
这些性质归纳起来可分为： 一、物理性质 与各种物理过程（水、热作用）有关的性质； 二、力学性质 材料在荷载作用下的变形及抵抗变形的能力； 三、耐久性 材料在使用环境中，受到各种作用（物理作用、 化学作用及生物作用等）而影响使用功能。
建筑材料所具有的各种性质，主要取决于材料的组成和结构状 态，同时还受到环境条件的影响。为了能够合理地选择和正确 地使用材料，必须了解材料的各种性质以及性质与组成、结构 状态的关系。
第一章 建筑材料的基本性质
土木工程的各个部位都处于不同的环境条件并起一定的作用。 如梁、板、柱以及承重的墙体主要承受各种荷载作用；房屋屋 面要承受风霜雨雪的作用且能保温、防水； 基础除承受建筑物全部荷载外，还要承受冰冻及地下水的侵蚀； 墙体要起到抗冻、隔声、保温隔热等作用。这就要求用于不同 工程部位的材料应具有相应的性质。
1.致密构造
致密构造的材料内部基本上 无孔隙，结构致密。
这类材料的特点是强度和硬 度较高，吸水性小，抗渗和 抗冻性较好，耐磨性较好， 绝热性差。如钢材、天然石 材、玻璃、玻璃钢等。
大理岩的致密表面
2.纤维构造
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，这 类材料的性质具有明显 的方向性，一般平行纤 维方向的强度较高，导 热性较好。如木材、竹、 玻璃纤维、石棉等。