建筑材料(高职高专土木与建筑规划教材)

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材料的性质与材料内部的结构有密切的关系，材料的结构主要分成：宏观结构、显微结构、微观结构。 1. 宏观结构 宏观结构是指可以用肉眼或者放大镜看到的mm级的构造状况，宏观结构包括基本单元形状、结合形态、孔隙大小、孔隙数量等，建筑材料的宏观结构有以下几种。 (1) 散粒结构：由单独的颗粒组成，不与其他颗粒相结合。例如砂、石子、用于涂料和塑料中的粉状填料等，如图1-1所示。 (2) 聚集结构：材料中的颗粒通过胶结材料彼此牢固地结合在一起。例如各种混凝土、某些天然的岩石等，还有建筑陶瓷和建筑烧结砖。陶瓷其实是由焙烧过程中形成的晶体颗粒通过玻璃结合在一起形成的，这就是普通陶瓷掉在地上会碎的原因；建筑烧结砖就是由未熔融的黏土颗粒通过玻璃结合在一起形成的。 (3) 多孔结构：即材料中有大量的粗大的或者微小的、均匀分布的孔隙，这些孔隙可能是连通的，也可能是封闭的。这是加气混凝土、泡沫混凝土、发泡塑料、石膏制品等所特有的结构，如图1-2所示。 图1-1 散粒结构示意图 图1-2 多孔结构 (4) 致密结构：建筑材料在外观和内部结构上都是致密的。例如金属、玻璃等材料，这种材料体积密度大，导热性和强度都高，如图1-3所示。 (5) 纤维结构：在平行纤维和垂直纤维方向上的强度、导热性以及其他一些性质都明显不同，表现各向异性，例如木材、纤维制品。木材纤维结构如图1-4所示。 (6) 层状结构：又叫作叠合结构，是各种建筑装修板材常见的结构，它是把材料叠合成层状，使用胶结材料或者其他方法把它们整合成整体。例如木胶合板、纸面石膏板、层状填料的塑料等，层状结构可以改善单层材料的性质。木胶合板由于每层木片的纤维方向都是相互正交的，所以可以减少收缩率、强度等性质在不同方向上的差别；纸面石膏板是因为表层纸的护面和增强作用，提高了石膏板的抗折强度。 图1-3 玻璃致密结构 图1-4 木材纤维结构 2. 显微结构 建筑材料的显微结构是指使用光学显微镜和电子显微镜才能观察到的建筑材料的构造状况。研究金属材料显微结构的方法称为金相分析，通过显微镜可以观察到金属的显微形貌图像，例如珠光体、铁素体等；研究岩石、水泥、陶瓷等无机非金属材料显微结构的方法称为岩相分析，可以分析出晶相种类、形状、颗粒大小以及分布情况，可以分析出玻璃相的含量和分布，可以分析出气孔数量、形状和分布等，这些都决定了建筑材料的显微结构。 3. 微观结构 建筑材料的微观结构主要有晶体、玻璃体、胶体等形式。 (1) 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。一般来说，晶体结构的物质具有强度高、硬度较大、有确定的熔点、力学性质各向异性的共性。建筑材料中的金属材料(钢和铝合金)和非金属材料中的石膏及水泥石中的某些矿物等都是典型的晶体结构。 (2) 玻璃体微观结构的特点是组成物质的微观粒子在空间的排列呈无序混沌状态。玻璃体结构的材料具有化学活性高、无确定的熔点、力学性质各向同性的特点。粉煤灰、建筑用普通玻璃都是典型的玻璃体结构。 (3) 胶体是建筑材料中常见的一种微观结构形式，通常是由极细微的固体颗粒均匀分布在液体中所形成。胶体与晶体和玻璃体最大的不同点是可呈分散相和网状结构两种结构形式，分别称为溶胶和凝胶。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黏结为整体。如气硬性胶凝材料水玻璃和硅酸盐水泥石中的水化硅酸钙和水化铁酸钙都呈胶体结构。 "《建筑材料》是全国高等院校土建类专业“十三五”互联网+创新规划教材之一，以“理论结合实训”思想为指导，立足于扎实基本理论，然后结合大量的工程案例导入、实例解析、图片、实训工单、音频、动画及现场视频等其他形式资源，系统、详细地对建筑材料的基本知识进行阐述。《建筑材料》除了必备的电子课件、每章习题答案外，还相应地配套有大量的拓展图片、讲解音频、扩展资源、现场视频、模拟动画、实训工作单等，这些内容可通过扫描二维码的形式进行查看，力求让初学者在学习时最大化、最有效、最快捷地接受新知识，从而达到学习目的。 "