第二十三章 建筑材料
第一节：材料科学知识与建筑材料的基本性质
一、材料科学知识
（一）材料的组成（化学组成和矿物组成）
1、化学组成（无机材料--非金属材料--天然石材、烧土制品、玻璃及熔融制品、砂浆及混凝土、硅酸盐制品；无机材料--金属材料-黑色金属、有色金属
有机材料-植物质材料、沥青材料、高分子合成材料（塑料、橡胶、胶粘剂）
复合材料-金属-非金属、无机非金属-有机，金属-有机等
2、矿物组成（构成材料的矿物种类和数量）
3、相组成
（二）材料的结构
按照尺度可将材料的结构划分为宏观结构、细观结构、微观结构
1、微观组成：研究原子、分子层次的结构，决定材料的物理性质，如硬度、熔点、导热等。
（1）分为晶体与非晶体结构。
原子晶体如石英、
离子晶体如NaCl,
分子晶体如冰，
金属晶体如铁铝。
（2）非晶体结构分为玻璃体与胶体
2、细观结构：光学显微镜下观察到的结构。
3、宏观结构：目测或放大镜观察到的结构
（1）按照建筑材料的宏观构造特征分为四类：
1）堆聚结构：由骨料与胶凝材料结合而成的材料，如水泥混凝土、沥青混凝土
2）纤维结构：由纤维状物质构成的材料结构，纤维之间存在相当多的孔隙，如木材、玻璃纤维、矿物棉、有机纤维，平行纤维方向的抗接强度较高，能用作保温隔和吸场材料
3）层状结构：将材料叠加而成的结构，如胶合板、铝塑板等
4）散料结构：材料呈松散颗粒状结构，如砂石骨料等
（2）按照建筑材料的宏观孔隙特征分为三类
1）致密结构：无孔隙存在的材料，如玻璃、钢材、塑料等，具有吸水率低，强度好，抗渗性好等特点。
2）多孔结构：有粗大孔隙的结构，如加气混凝土、泡沫玻璃等
3）微孔结构：有微孔结构，如黏土砖、石膏制品等，孔隙率高的材料质量轻、强度较低，但保温、隔热、吸声性好。
二、建筑材料的基本性质
（一）材料的物理参数
1、密度
材料在绝对密实状态下单位体积的质量，又称质量密度，绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积，测定有孔材料的绝对密实体积时，需将村料磨成细粉，干燥后用李氏瓶（排液置换法）测定。
2、表现密度
材料在自然状态下的单位体积的质量，也称体积密度，材料自然状态下的体积是指包括内部孔隙在内的体积，材料表现密度的大小与其含水情况有关，需要说明含水情况，通常材料的表现密度是指气干状态下的表现密度，材料在烘干状态下的表现密度称为干表现密度。
3、堆积密度
散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量称为堆积密度，颗粒材料在堆积状态下的体积，不仅包括材料内部的孔隙，还包括颗粒间的空隙
4、孔隙率与密实度
孔隙率是指材料中孔隙的体积占材料总体积的百分率。材料中固体体积占总体系的百分率称为材料的密实度。
5、空隙率与填充率
空隙率是指散粒材料在堆积体积中，颗料间的空隙占总体积的百分率。
填充率是指散粒材料在堆积体积中，颗料体积点总体积的百分率。
（二）建筑材料的物理性质
1、材料的亲水性和憎水性
材料表现与水或空气中的水汽接触时，会产生不同程度的润湿，材料表现能被水润湿的性质称为亲水性，材料表现不能被水润湿的性质称为憎水性。
材料润湿边角小于等于90度称为亲水材料，大于90度的材料称为憎水性材料。
2、材料的吸水性和吸湿性
吸水性是指材料在水中吸心水分的性质，吸水性的大小用吸水率表示，质量吸水率指材料吸水饱和后，吸入水的质量点村料干燥质量的百分率。
由于孔隙率和孔隙结构不同，各种材料的吸水率相差很大，花岗岩等致密吸水率为0.5-0.7%，普通混凝土吸水率为2-3%，黏土砖的吸水率为8-20%，而加气混凝土、软木等轻质材料吸水率常大于100%。
吸湿性是指材料在潮湿的空气中吸收水分的性质，用含水率表示，含水率是指材料内部所含水的质量占材料干质量的百分率。材料的启水率与孔隙率有关外，还随环境瘟度和湿度的不同而异。
3、材料的耐水性
格料长期在包包和水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称为耐水性，材料的耐水性用软化系数来表示，通常把软化系数大于0.85的材料称为耐水材料
4、材料的抗渗性
材料抵抗压力水渗透的性质称为搞渗性，或不透水性，村夈的搞渗性通常用渗系系数来表示。
5、材料的抗冻性
材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不严重降低的性质，称为材料的抗冻性。
6、材料的导热性
导热性是指材料传递热量的能力，材料的导热性可以用导热系数来表示，导热系数的物理意义是：厚度为1M的材料，当温度改变1K时，在1S时间内通过1M2面积热量。导热系数越小，表示材料的导热性能越差，绝热性能越好，影响主要因素有材料的组成与结构、孔隙率、孔隙特征，含水情况，工程中通常将导热系数小于0.23W/(M.K)的材料称为绝热材料。
（三）建筑材料的力学性质
1、材料的强度和强度等级
2、弹性与塑性
3、材料的脆性和韧性
4、硬度
（四）材料的化学性质
（五）材料的耐久性
第二节：气硬性无机机胶凝材料
一、石灰
二、建筑石膏
三、水玻璃
四、菱苦土
第三节：水泥