一級(jí)建筑師《建筑材料與構(gòu)造》材料的組成與結(jié)構(gòu)

　　材料的組成與結(jié)構(gòu)

　　(一)材料的組成

　　材料的組成不僅影響材料的化學(xué)性質(zhì)，也是決定材料物理、力學(xué)性質(zhì)的重要因素。

　　1.化學(xué)組成

　　化學(xué)組成是指構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化合物的種類(lèi)和數(shù)量。如水泥的化學(xué)組成： CaO 62%~67%、SiO2 20%~24%、Al2O3 4%~7%、MgO<5%、Fe2O3 2.5%~6.0%。根 據(jù)化學(xué)組成可大致地判斷出材料的一些性質(zhì)，如耐久性、化學(xué)穩(wěn)定性等。

　　2.礦物組成

　　將無(wú)機(jī)非金屬材料中具有特定的晶體結(jié)構(gòu)、特定的物理力學(xué)性能的組成結(jié)構(gòu)稱(chēng)為礦 物。礦物組成是指構(gòu)成材料的礦物的種類(lèi)和數(shù)量。例如水泥熟料的礦物組成為： 3CaO?SiO2 37%~60%、2CaO? SiO2 l5%~37%、3CaO?Al2 O37 % ~ l5S%、4CaO?Al2 O? Fe2O3 10%~18%。若其中硅酸三鈣(3CaO?SiO2)含量高，則水泥硬化速度較快，強(qiáng)度較高。

　　3.相組成

　　材料中具有相同物理、化學(xué)性質(zhì)的均勻部分稱(chēng)為相。自然界中的物質(zhì)可分為氣相、液 相和固相。建筑材料大多數(shù)是多相固體。凡由兩相或兩相以上物質(zhì)組成的材料稱(chēng)為復(fù)合材料。例如，混凝土可認(rèn)為是骨料顆粒(骨料相)分散在水泥漿基體(基相)中所組成的兩相復(fù) 合材料。

　　(二)材料的結(jié)構(gòu)

　　1.宏觀結(jié)構(gòu)

　　建筑材料的宏觀結(jié)構(gòu)是指用肉眼或放大鏡能夠分辨的粗大組織。其尺寸在10-3 m級(jí) 以上。

　　按其孔隙特征可分為：

　　(1)致密結(jié)構(gòu)：如鋼鐵、有色金屬、致密天然石材、玻璃、玻璃鋼、塑料等。

　　(2)多孔結(jié)構(gòu)：如加氣混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料等。

　　(3)微孔結(jié)構(gòu)：如石膏制品、燒勃士制品等。

　　按存在狀態(tài)或構(gòu)造特征分為：

　　(1)堆聚結(jié)構(gòu)：如水泥混凝土、砂漿、瀝青混合料等。

　　(2)纖維結(jié)構(gòu)：如木材、玻璃鋼、巖棉等。

　　(3)層狀結(jié)構(gòu)：如膠合板、紙面石膏板等。

　　(4)散粒結(jié)構(gòu)：如混凝土骨料、膨脹珍珠巖等。

　　2.細(xì)觀結(jié)構(gòu)

　　細(xì)觀結(jié)構(gòu)(原稱(chēng)亞微觀結(jié)構(gòu))是指用光學(xué)顯微鏡所能觀察到的材料結(jié)構(gòu)。其尺寸范圍在10-3 ――10-6 m。如對(duì)天然巖石可分為礦物、晶體顆粒、非晶體組織;對(duì)鋼鐵可分為鐵素 體、滲碳體、珠光體。

　　3.微觀結(jié)構(gòu)

　　微觀結(jié)構(gòu)是指原子分子層次的結(jié)構(gòu)?？捎秒娮语@微鏡或X射線(xiàn)來(lái)分析研究該層次上 的結(jié)構(gòu)特征。微觀結(jié)構(gòu)的尺寸范圍在10-6 ---10-10m。

　　在微觀結(jié)構(gòu)層次上，材料可分為晶體、玻璃體、膠體。

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