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第一章 建筑材料
大纲
1、建筑材料的基本性质：物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。材料的组成、结构和构造与材料性质。
2、气硬性无机胶凝材料：石灰和石膏的组成、性质和应用;
3、水泥：包括水泥的组成、水化与凝结硬化机理、性能与应用;
4、混凝土：包括原材料技术要求、拌合物的和易性及影响因素、强度性能与变形性能耐久性-抗渗性、抗冻性、碱-集料反应、混凝土外加剂与配合比设计;
5、建筑钢材：包括建筑钢材的组成、组织与性能关系、加工处理及其对钢材性能的影响、建筑钢材种类与选用。
6、木材、建筑塑料、防水材料、绝热材料、吸声材料、装饰材料等的组成、性质和应用。
第一讲
第一节 建筑材料的基本性质
1、材料的结构
①微观结构：物质的原子、分子层次的微观结构。
材料的结构可以分为晶体、玻璃体和胶体。晶体分为原子晶体、分子晶体、金属晶体和离子晶体。
②亚微观结构：用光学显微镜所能观察的材料结构。
③宏观结构：用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。
2、建筑材料的物理性质
①材料的密度、表观密度、堆积密度
⑴密度：材料在绝对密度状态下单位体积的重量。(与材料孔隙无关)
⑵表观密度：材料在自然状态下单位体积德重量。(与材料内部孔隙有关)
⑶堆积密度：粉状或散粒材料在堆积状态下单位体积德重量。(与材料内部孔隙和颗粒之间的空隙都有关)
②材料的孔隙率空隙率
⑴孔隙率：材料体积内空隙体积所占的比例(与空隙率相对应的是密实度)。空隙可分为连通孔和封闭孔。
⑵空隙率：散装粒状材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比列。
③材料的亲水性和憎水性
⑴润湿角θ≤90°的材料为亲水材料，如建材中的混凝土、木材、砖等。亲水材料表面做憎水处理，可提高其防水性能。
⑵润湿角θ>90°的材料为亲水材料，如建材中的沥青、石蜡等。
④材料的吸水性和吸湿性
⑴吸水性：在水中能吸收水分的性质。
吸水率 ，m0-干燥状态下的重量，m-吸水状态下的重量。
⑵吸湿性：材料吸收空气中水分的性质。
含水率 ，m0-干燥状态下的重量，m1-含水状态下的重量。
⑤材料的耐水性、抗渗性和抗冻性
⑴耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。
软化系数 ，R饱-吸水饱和状态下的抗压强度，R干-干燥状态下的抗压强度，K软≥0.85的材料认为是耐水材料。
⑵抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。一般用渗透系数K或抗渗等级P表示。
混凝土材料的抗渗等级P=10H-1，H-六个试件中三个试件开始渗水时的水压力。
K越小或P越高，表明材料的抗渗性越好。
⑶抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质，常用抗冻等级F表示。
孔隙率小及具有封闭孔的材料有较高的抗渗性和抗冻性;具有细微而连通的空隙对材料的抗渗性和抗冻性不利。
⑥材料的导热性
导热性：材料传到热量的性质。用导热系数λ表示，通常将λ≤0.23的材料称为绝热材料。孔隙率越大、表观密度越小，导热系数越小。
3、建筑材料的力学性能
①强度与比强度
强度是材料抵抗外力破坏的能力。强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。孔隙率越大，强度越低。比强度是按单位重量计算的材料强度，等于材料的强度与其表观密度之比。
②弹性与塑性
⑴弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。
⑵塑性：当外力去除后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质。
⑶徐变：材料受到某一载荷的长期作用，其变形会随时间延长而增加。普通混凝土在长期载荷下会产生徐变。
③脆性与韧性
⑴脆性：材料在外力作用下，无明显变形而突然破坏的性质。具有这种性质的材料为脆性材料，如砖、石材、玻璃、陶瓷、铸铁等。
⑵韧性：材料在冲击或震动载荷下能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。钢材和木材等均属于韧性材料。
4、建筑材料的耐久性
材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质统称材料的耐久性，受到物理作用、化学作用、生物作用等影响，是一种复杂、综合的性质。