土木工程材料-文庫吧
2025-07-03 18:04 本頁面
【正文】 體材料來進(jìn)行分類研究。 材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)層次上的各種組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和特點(diǎn)各異，其特征、數(shù)量和分布對土木工程材料的性能有重要影響。 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射線來進(jìn)行分析研究。 按微觀結(jié)構(gòu)材料可分為晶體、玻璃體、膠體。 ⑴晶體的類型 ①原子晶體： 如石英、金剛石等礦物。 ②離子晶體： 如 CaCl2_、 NaCl等。 ③分子晶體： 如有機(jī)化合物、高分子化合物。 ④金屬晶體： 如鋼鐵材料。 圖中符號說明： 淺色的球?yàn)檠踉?；深色的為硅原子。其中的硅可被三價(jià)的鋁、鐵等原子所置換。 圖 11 硅氧四面體結(jié)構(gòu)示意圖 土木工程材料中占有重要地位的硅酸鹽，其最基本的結(jié)構(gòu)單元為硅氧四面體。 當(dāng)硅氧四面體在一維方向上，以鏈狀結(jié)構(gòu)相連時，形成纖維狀礦物，如石棉；當(dāng)硅氧四面體在二維方向上相互連成片狀結(jié)構(gòu)，再由片狀結(jié)構(gòu)相疊合成層狀結(jié)構(gòu)礦物，如粘土、云母、滑石等；當(dāng)硅氧四面體在三維空間形成立體空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)時，可形成立體島狀結(jié)構(gòu)礦物，如石英。 ⑵ 玻璃體 玻璃體亦稱為無定形體或非晶體。其結(jié)合鍵為共價(jià)鍵及離子鍵；玻璃體的結(jié)構(gòu)特征為質(zhì)點(diǎn)在空間上呈非周期性排列。 玻璃體類物質(zhì)是化學(xué)不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，容易與其他物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)，故玻璃體類物質(zhì)的化學(xué)活性較高。 圖 12 晶體與非晶體的原子排列示意圖 ⑶ 膠體 以膠粒（粒徑小于 m的固體顆粒）作為分散相，分散在連續(xù)相介質(zhì)（如水、氣、溶劑）中，形成的分散體系稱為膠體。 在膠體結(jié)構(gòu)中，分為溶膠結(jié)構(gòu)和凝膠結(jié)構(gòu)兩種形式且可以互相轉(zhuǎn)化。 與晶體及玻璃體結(jié)構(gòu)相比，膠體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較低，變形較大。 材料的構(gòu)造是指具有特定性質(zhì)的材料結(jié)構(gòu)單元間相互搭配情況。構(gòu)造與結(jié)構(gòu)相比，更強(qiáng)調(diào)了相同材料或不同材料間的搭配與組合關(guān)系。 材料的構(gòu)造強(qiáng)調(diào)了材料的整體上的完整性，它對材料的力學(xué)強(qiáng)度及其它性能的影響要比結(jié)構(gòu)更大，更具有實(shí)際的意義。 三、材料的構(gòu)造 密度 密度是指材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算： ρ =m/V 式中 ρ ：密度， g/cm3； m：材料的質(zhì)量， g； V：材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積， cm3 ； 絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積是指不包括孔隙在內(nèi)的體積。 第二節(jié) 材料的基本物理性質(zhì) 一、材料的密度、表觀密度與堆積密度 表觀密度 表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算： ρ 0=m/V0 式
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