建筑材料的组成与结构

建筑材料的组成与结构

　作为建筑师，对材料的组成与结构必须非常了解，下面就和我一起来重新复习复习吧!

　(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 25%~60%。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： 3CaOSiO2 37%~60%、2CaO SiO2 l5%~37%、3CaOAl2 O37 % ~ l5S%、4CaOAl2 O Fe2O3 10%~18%。若其中硅酸三钙(3CaOSiO2)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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无机材料 金属材料(钢、铝、铜、各类合金等)

非金属材料(各种无机胶凝材料、天然石材、混凝土、玻璃、陶瓷等)

植物材料(木材、竹材等)

建筑材料 有机材料 沥青材料(石油沥青、煤沥青等)

合成高分子材料(塑料、合成橡胶、各种有机胶粘剂等)

颗粒集结型 门聚合物混凝土等)

复合材料 纤维增强型 怕玻璃钢、钢纤维混凝土等

建筑材料是建筑业的基础，是建筑师得以发挥创造才能的物质条件。在历史的长河中，建筑技术的进步向建筑材料工业提出了新的要求；而建筑材料的发展有反过来影响和推动建筑体系及建筑形式的变化。建筑和建筑材料的关系是密切不可分的。 我国的建筑材料工业，长期以来处于品种单调，技术落后的状态。其标志就是小块实心粘土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占据近95%的高比例。有鉴于这种情况，早在50年代后期，中央领导同志在一篇重要文章中就明确提出：“建筑材料工业部门要努力发展新型建筑材料。” 新型建筑材料是相对于传统的砖，瓦，灰，沙，石而言的。最近几十年来现代技术发展的产物。它是以多种多样的原材料，用先进的加工方法，制成适用于现代建筑要求，具有轻制，高强，多功能等主要特征的现代建筑材料；一般来说，它还具有节能，节地，节约和综合利用资源的优点。 新型建筑材料按产品的性能与作用可分为结构材料，功能材料和装饰材料三大类。 <一> 结构材料 用于建筑物主体的结构。如梁，柱，墙板，屋面等，有了这些材料就可以构筑成一座建筑物。 <二> 功能材料 它主要起保温隔热，防水密封，采光，吸声等改进建筑物功能的作用。功能材料的出现和发展，是现代建筑有别于旧式传统建筑的特点之一。它大大改善了建筑物的功能，使之具备更加优异的技术经济效果和更适合于人们的生活要求。花色品种很多。 <三> 装饰材料 它对建筑物的各个部位起美化和装饰作用，使得建筑物更好地表现出艺术效果和时代特征。给人们以美的享受。装饰材料的品种和花色最为繁多，而且推陈出新，变化很快，市场敏感性很强。不过，建筑装饰材料往往兼备其他功能，纯粹为了装饰的建筑材料是很少的。如壁纸虽为装饰材料，但却同时起保护墙面的作用，而且在一定程度上具有吸音和保温隔热的功能。至于灯具，则实际上是功能与装饰两者的结合体。 众所周知，一个建筑物是否具有吸引力，首先在于其立面给人的视觉效果。而不同的视觉效果的产生除了建筑物的形体构造，另外一个很重要的方面即墙体材料的应用。 我国80年代中期，小块实心粘土砖在墙体材料中占绝对统治地位。这充分说明了我国墙体材料的落后。因为小块实心粘土砖生产能耗大，自重大，不能用于高层建筑；砌筑劳动生产率低，不能实现机械化；湿作业多，工人劳动强度大，以小块实心粘土砖作墙体材料是难以实现建筑业现代化的。另外，还应当特别指出的是，生产粘土砖会毁坏大量的可耕地。我国是个人口众多的，可耕地面积相对较少的国家，保护耕地关系到子孙后代。墙体材料改革系统工程，主要目标之一就是如何尽量限制小块实心粘土砖的发展，加速采用及开发新型墙体材料并改造建筑物的功能。 幕墙是当今建筑采用最广泛的一种复合墙体。顾名思义，它的最外面的一层就好像幕布一样挂上去起遮盖和装饰作用，而墙体的本体部分起结构，围护，保温等主要作用，可以用于任何材料建造；然后在本体上挂一层品种名贵，装饰优异的材料作为“幕”，幕墙便告完成。幕墙的出现是近代建筑技术发展的成果。它最有效而经济地发挥了材料的性能。 作为“幕”的材料通常是玻璃，不锈钢板，铝板，花岗石薄板等名贵华丽，价格高昂，因而不能全部墙体用它来制造的材料。只用薄薄的一层“幕”挂在外面便合理地解决了这个问题。幕墙用于高层及超高层建筑，其建筑效果和技术经济效果更为突出。世界上一些知名的大厦由于采用了玻璃幕墙或不锈钢幕墙，金光闪烁，富丽堂皇，显示了建筑技术高度发达的时代特征，也赋予了建筑材料以崭新的含义。武汉市近几十年的建筑大部分采用了此种建筑材料来装饰立面。 随着材料科学的发展，用作幕墙的材料日渐增多，特别是金属材料崭露头角。譬如近年来得到建筑师们欣赏从而得到广泛使用的Reynobond板和Alucobond板就是由两层经表面处理的铝板与中间一层热塑性塑料组成。总厚度为3mm~6mm。这种板的特点是十分平整，强度很高，很轻和防火性能良好。表面涂一层耐气候性极好的树脂漆，有多种颜色，美观大方。此种板材质轻和易于施工，深受建筑部门的欢迎；其表面平整和色泽美观，具有极好的装饰效果；此外它良好的隔声性能和隔热，防火性能以及抗冲性，耐腐蚀等优点更使此种板才成为现代化的骄子，建筑材料工业的一株奇葩了。

答案：C

建筑材料按材料的化学成分分类，可分为无机材料、有机材料和复合材料，其中无机材料又分为金属材料和非金属材料，碳钢属于金属材料，玻璃和石灰属于非金属材料，而塑料属于有机材料中的合成高分子材料。故本题应选C。

建筑材料的分类有哪些？

（1）建筑材料按化学成分可分为有机材料、无机材料和复合材料三大类：

无机材料：金属材‘料：黑色金属：钢、铁、不锈钢等；

有色金属：铝、铜等及其合金；

非金属材料：天然石材：花岗石、大理石、石灰石等；

烧土制品：砖、瓦、陶瓷、玻璃等；

无机胶凝材料：石膏、石灰、水泥、水玻璃等；

砂浆、混凝土及硅酸检制品；

有机材料：植物材料：木材、竹材等；

沥青材料：石由沥青、煤沥青、沥青制品；

高分子材料：塑料、涂料、胶粘剂、合成橡胶匀；

复合材料：金属与无机非金属复合一一一如钢纤维增强混凝土等；

有机与无机非金属复合一一如聚合物混凝土、沥青混凝土、玻璃俐等；

金属与有机复介一轻质金属夹心板；

（2）按在建筑物中的功能分为承重和非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等。

（3）按用途分为结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料，以及其他用途的材料等。

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答案：C

解析建筑材料按材料的化学成分分类，可分为无机材料、有机材料和复合材料，其中无机材料又分为金属材料和非金属材料，碳钢属于金属材料，玻璃和石灰属于非金属材料，而塑料属于有机材料中的合成高分子材料。故本题应选C。