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第一章 土木工程材料
【历年考点一览表】
年份 题号 考点 材料的组成 1.1 材料的微观结构及其 材料科学对材料性质的影响 与物质结材料的宏观结构及其构基础知对材料性质的影响 识 建筑材料的基本性质 无机胶凝材料 水硬性胶凝材料 1、2 3 4、5 1.2 材料的性沥青及改性沥青 能和应用 建筑钢材 木材 石材和粘土
2008 2009 2010 2011 2013 1 2 1、2 3 4、5 1、2 3 4、5 1 2 3、4、5 3 4、5 混凝土 6 7 1 / 112
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【考点详解】
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 说明：若上表中有重复题号，源于部分题目涉及多个考点。
第一节 材料科学与物质结构基础知识
一、建筑材料的组成、结构及其对材料性能的影响 1．建筑材料的组成
材料的成分组成是决定其性能与结构的基础。这里所说的成分组成主要指化学成分与矿物成分两个方面。
（1）化学成分
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。材料的化学组成决定着材料的化学稳定性、大气稳定性、耐水性、耐火性等性质。当材料与环境及各类物质相接触时，它们之间必然要按化学规律发生相互作用。例如，材料受到酸、碱、盐类物质的侵蚀作用；材料遇火时的可燃性、耐火性；钢材及其他金属材料的锈蚀和腐蚀等，都是由其化学组成所决定的。
（2）矿物成分
料科学中常将具有特定的晶体结构、具有特定的物理力学性能的组织结构称为矿物。矿物组成是指构成材料的矿物种类和数量。如天然石材、无机胶凝材料等，其矿物组成是在其化学组成确定的条件下的决定材料性质的主要因素。
2．材料的微观结构及其对性质的影响
（1）建筑材料的结构按尺度可划分为三个层次：①微观结构：原子—分子尺度。②亚微观（细观）结构：光学显微镜尺度。③宏观结构：目测或放大镜尺度。
2 / 112
www.100xuexi.com （2）宏观结构
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 材料的宏观结构是指用肉眼或放大镜能分辨的粗大组织，其尺寸大于10-2m，也可称宏观构造。材料的宏观结构可按孔隙特征分类，也可按其组织构造特征分类。（见表1-1-1）
表1-1-1 材料宏观结构分类
项目 特性 内部基本无孔隙强度和硬度较高、吸致密结构 水性小、抗渗和抗冻性较好、耐磨性按其孔较好、绝热性差 隙特征具有粗大孔隙的结构，强度较低、抗分类 多孔结构 渗性和抗冻性较差、吸水性较大、干燥状态下绝热性较好 按其组堆聚结构 织构造特征分纤维结构 类 结构 3 / 112
代表物 金属材料、致密石材、玻璃、塑料、橡胶等 加气混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料及人造轻质多孔材料等 水泥混凝土、砂浆、沥青混合料等 木材、玻璃纤维、石棉等 指由骨料与具有胶凝性或粘结性物质胶结而成的结构 指由天然或人工合成纤维物质构成的 www.100xuexi.com 层状结构 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 胶合板、纸面石膏板、塑料贴面板等 混凝土骨料、膨胀珍珠岩等 指由天然形成或人工粘结等方法而将材料叠合而成的双层或多层结构 散粒结构 指由松散粒状物质所形成的结构 （3）细观结构（亚微观结构）
用光学显微镜可分辨的材料结构，其尺寸在10-6～10-3m（微米级）。如：金属材料的金相组织（铁素体、珠光体）；木材的木纤维、髓线等显微组织；混凝土的微裂纹；天然岩石的矿物、晶体颗粒、非晶体组织等。材料的细观结构与材料的使用性能密切相关，在分析材料的缺陷、破坏、性能退化等方面起重要作用。
（4）微观结构
用电子显微镜、x射线衍射仪等可分辨的材料结构，属于原子、分子层次，其尺寸在10-10～10-6m（纳米级）。材料的许多基本物理性质，如强度、硬度、熔点、导热性、导电性等都是由材料内部的微观结构所决定的。
材料的微观结构，分为晶体、非晶体（玻璃体）和胶体（见表1-1-2）。
表1-1-2 材料微观结构分类
项目 原子晶体 离子晶体 晶分子晶体 体 指以金属阳离子为晶格，由自由电子与金属阳离子金属晶体 间的金属键结合而成的晶体 又称无定形体或非晶体，其结合键为共价键及离子键，结构特征为玻璃体 质点在空间上呈非周期性排列。玻璃体容易与其他物质起化学反应， 4 / 112
定义 指中性原子以共价键结合而成的晶体 指正负离子以离子键结合而成的晶体 指以分子间的范德华力即分子键结合而成的晶体 代表物 石英等 CaCl2等 有机化合物等 钢铁材料等 www.100xuexi.com 溶胶 胶凝胶 体 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 故它的化学活性较高 指以胶粒（粒径为10-7～10-10m的固体颗粒）作为分散相，分散在连续相介质（如水、气、溶剂）中，形成的分散体系。与晶体及玻溶胶-凝胶 璃体结构相比，胶体结构的强度较低，变形较大
二、建筑材料的基本性质 1．建筑材料的物理性质
（1）材料的密度、表观密度与堆积密度（见表1-1-3）
表1-1-3 材料的密度、表观密度与堆积密度
项目 定义 指材料在绝对密密度 实状态下，单位体积的质量
公式 要点 绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积，用李氏瓶测定 式中，ρ为密度，g／cm3；m为材料的质量，g；V为材料在绝对 5 / 112
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