一级建筑师《建筑材料与构造》材料的组成与结构

　　材料的组成与结构

　　(一)材料的组成

　　材料的组成不仅影响材料的化学性质，也是决定材料物理、力学性质的重要因素。

　　1.化学组成

　　化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量。如水泥的化学组成： CaO 62%~67%、SiO2 20%~24%、Al2O3 4%~7%、MgO<5%、Fe2O3 2.5%~6.0%。根 据化学组成可大致地判断出材料的一些性质，如耐久性、化学稳定性等。

　　2.矿物组成

　　将无机非金属材料中具有特定的晶体结构、特定的物理力学性能的组成结构称为矿 物。矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。例如水泥熟料的矿物组成为： 3CaO?SiO2 37%~60%、2CaO? SiO2 l5%~37%、3CaO?Al2 O37 % ~ l5S%、4CaO?Al2 O? Fe2O3 10%~18%。若其中硅酸三钙(3CaO?SiO2)含量高，则水泥硬化速度较快，强度较高。

　　3.相组成

　　材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分称为相。自然界中的物质可分为气相、液 相和固相。建筑材料大多数是多相固体。凡由两相或两相以上物质组成的材料称为复合材料。例如，混凝土可认为是骨料颗粒(骨料相)分散在水泥浆基体(基相)中所组成的两相复 合材料。

　　(二)材料的结构

　　1.宏观结构

　　建筑材料的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10-3 m级 以上。

　　按其孔隙特征可分为：

　　(1)致密结构：如钢铁、有色金属、致密天然石材、玻璃、玻璃钢、塑料等。

　　(2)多孔结构：如加气混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料等。

　　(3)微孔结构：如石膏制品、烧勃士制品等。

　　按存在状态或构造特征分为：

　　(1)堆聚结构：如水泥混凝土、砂浆、沥青混合料等。

　　(2)纤维结构：如木材、玻璃钢、岩棉等。

　　(3)层状结构：如胶合板、纸面石膏板等。

　　(4)散粒结构：如混凝土骨料、膨胀珍珠岩等。

　　2.细观结构

　　细观结构(原称亚微观结构)是指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸范围在10-3 ――10-6 m。如对天然岩石可分为矿物、晶体颗粒、非晶体组织;对钢铁可分为铁素 体、渗碳体、珠光体。

　　3.微观结构

　　微观结构是指原子分子层次的结构。可用电子显微镜或X射线来分析研究该层次上 的结构特征。微观结构的尺寸范围在10-6 ---10-10m。

　　在微观结构层次上，材料可分为晶体、玻璃体、胶体。

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