关于建筑材料的问题

现在，特别是城市里，绝大多数的人住的是楼房，可你们是否知道，楼房是用什么材料建造起来的呢？
对了，这些楼房无非都是由木头、砖块、石灰、水泥、黄砂、钢材等建筑材料建成的。
那么，水泥又是由什么东西制造出来呢？
原来，水泥是人们把粘土和石灰石混合在一起烧出来的，而粘土中含有大量的硅酸盐。所以有时人们也把水泥工业称为硅酸盐工业。
说起水泥的发明，这里面还有一个有趣的故事呢。
1756年，英国一著名港口的灯塔失火，引导航船的灯盏被毁，严重影响了商业船只的航行，所以，英国政府命令技师史密顿全力抢救这个灯塔。
史密顿不敢怠慢，派人集中了大量石灰石，运到靠近灯塔的一个小岛，准备烧制水泥。但是，运来的石灰石都是带黑色的劣质品，而在当时人们都认为白色的石灰石才是制造水泥的最佳原料。
尽管史密顿再三地催促，但运来的石灰石都是次品。政府的限期使史密顿只好用这些所谓的次品来烧制水泥。
可是，奇怪！制成的水泥成品，竟是远远超出白石灰石水泥的极优品。
史密顿惊讶不已。他进行分析后发现，原来这种带黑色的石灰石中含有粘土的成分。
细心的史密顿在含粘土较少的石灰石中，掺入一定比例的粘土，进行烧制。事实证明，含有百分之六到百分之二十的粘土的石灰石，制成的水泥性能最好。
到了十九世纪，又一位英国人对水泥的烧制方法做了改进，获得了更高质量的新水泥，它把这种新水泥命名为“硅酸盐水泥”。
水泥问世之后，迅速成了建筑的主要材料。如今，遍布世界各地的高搂大厦，几乎都是用它建造起来的。
随着科学技术的不断发展，已出现了各种各样性能和用途的水泥，而且它们的本领也越来越高明，并以各种奇特的本领大显身手。
最早的水泥色彩很单调，只有灰色。现在五颜六色的“彩色水泥”应有尽有，艺术家和建筑师们用它们把现代化的建筑物打扮得别开生面，绚丽多彩。
有一种“双快水泥”，能在很短的时间内凝固。如果正在行驶中的水泥船穿洞漏水，飞机场的跑道或高速公路的路面出了凹坑，用这种水泥可在极短的时间内迅速修补如新。
有一种“焊接水泥”，它能像电焊焊接钢材一样，把折断了的水泥电线杆重新“焊接起来，而且被“焊接”的地方极为牢固。
还有一种广泛应用于国防的“防辐射水泥”，原子弹和氢弹对它们构筑的防空掩体竟毫无办法！
多种多样的玻璃
玻璃是我们在日常生活中最容易见到的东西，比如说玻璃窗、玻璃门、玻璃杯等等。可是，玻璃究竟是怎么制造出来的呢？
说来很简单，人们把砂子、苏打（碳酸钠）和石灰石混合在一起进行熔炼，冷却后就成了玻璃。用这种方法制造出来的是最普通的玻璃，它是无色透明的。如果在这个过程中再加入一些氧化物。就可以制造出五颜六色的玻璃。
但这种普通的玻璃不耐高温，在寒冷的冬天，如果你往普通的玻璃瓶中倒入刚烧开的水，瓶底就会炸裂。而且这种玻璃中含有很多杂质，所以透过光线的能力也不强。
后来人们又发现，用纯二氧化硅——石英制成的石英玻璃，能耐摄氏一千六百度的高温，即使把它剧烈灼烧后立即浸到水里也不会破裂。石英玻璃还能很好地透过紫外线，所以常用来制造各种光学仪器。
随着科学技术的不断发展，人们又制造出了许多具有特殊用途的玻璃。
人们把一些含有杂质的硅酸盐玻璃进行热处理，内部的原子就会重新组合，成为泾渭分明的两部分。再用酸处理，各种杂质就会溶解在酸中，而二氧化硅却会留下来，于是玻璃上就会剩下众多空洞——微孔，这就制成了微孔玻璃。它的性能跟石英玻璃差不多，特别适用于做宇宙飞船上的高温观察窗。
还有一种奇怪的卤化银光色玻璃，它会因光的强度不同而改变颜色，在强光防护、计算机和汽车的挡风玻璃等方面有很大作用。
制造烟雾的能手
在介绍锡的时候我们已经向大家介绍了一位制造烟雾的“能手”，它还有个“弟弟”，名宇叫四氯化硅，也是一种无色液体，很容易挥发，它在摄氏五十七度时就能沸腾。
虽然它貌不惊人，在平常没有多大用处，以至很多人压根就不知道它的存在，可是军事科学却很喜欢它。原来它有一个怪脾气，特别喜欢水。它一碰到水，就如同鱼一样，有了用武之地。你看它在水中吞云吐雾，令人望而生畏。
利用它这个怪脾气，人们制成了烟雾弹。特别是海战时，水蒸气多，烟雾更浓。可以掩护战舰靠近敌船或安全撤走。而且，用四氯化硅制造烟雾弹成本要比其他的化学药品低廉得多。
憎水的有机硅
去过天安门广场的小朋友一定会看到高大的人民英雄纪念碑。这座纪念碑建造起来后已经过了将近五十年，可当你观看的时候，刻在碑上的浮雕图案仍历历在目，清晰如初，就好像刚刻上去似的。
大家知道，凡是石头，经过风吹雨打，酷暑严寒之后，总会受到腐蚀，发生分化。可是这座纪念碑经过了近五十年的风风雨雨，却怎么没有受到腐蚀呢？
奥秘就是人们在纪念碑的表面涂了一层有机硅。有机硅有一个与众不同的特性——憎水。这样不但可以防尘防潮，还可以保护纪念碑不受高温的影响，因为有机硅不能导热。
怪不得纪念碑崭新如初，原来有它这个安全的“守护神”。
利用有机硅的这个特性，人们常常把它涂在药瓶的内壁，比如青毒素瓶，这样在用完后瓶壁上就不会留有药液。
有机硅塑料还具有很好的绝缘性能，如果用它作为电动机的绝缘材料，可以使电动机的体积和重量都减少一半，而使用寿俞却可以延长八倍多，并且在高温、潮湿的情况下都可以使用。
“玻璃马路”
世界上的马路大都是用砂石、沥青和柏油铺成的，但沥青和柏油不耐磨，而且天一热它们还会变软，粘在汽车轮胎上。时间不长，马路上的柏油和沥青就会被粘光，人们就要重新铺一次，但过上一段时间，马路上的沥青和柏油又被粘走了。这如何是好呢？
现在，有些国家正在试验一种新型的“玻璃马路”。
这种马路用的材料除了沙石之外，主要是“水玻璃”，“水玻璃”就是硅酸钠的水溶液。在铺路时，先用细石子把道路铺平，然后往上面浇上一层水和细沙的混和物，经过一段时间的干燥后，马路就算修好了。
这种新型的马路十分坚固耐磨，在刮风下雨时没有尘土和烂泥，十分干净、整洁。当然，它也不是十全十美的，比如它的成本很高，建造起来也很麻烦。目前，全世界总共只铺了几千公里的“玻璃马路”。
用玻璃织布
很多人都知道，布料一般是由棉花、丝绸、化纤织成的。可是，你们听说过用玻璃织成的布吗？
在世界上，有这么一种纺织厂，它的原料不是棉花和化纤，而是石灰石、砂子和纯碱，读过前面文章的小朋友会知道，这些正是制造普通玻璃的原料。
那么，这家纺织厂是怎样把这些原料织成布料的呢？
人们先把石灰石、砂子和纯碱用粉碎机辗成粉末，然后在高温下把它们熔化，就成了透明的液体（如果这时冷却下来，制出来的就是玻璃），让这种液体通过白金坩埚底上的细微小孔流下，就形成了比蚕丝还细得多的玻璃丝，等玻璃丝变冷后就可以用它来织布了。
用玻璃丝织出来的布跟丝绸一样柔软，它不怕虫子咬，不怕火烧，甚至一般的酸碱也腐蚀不了它。所以化工厂常把它作过滤布，来过滤一些腐蚀性的酸碱溶液。
玻璃布还可以防火，工人们穿上用玻璃布制成的衣服，即使在几百度的高温下工作也不会被烧伤。目前，世界上很多宇航员的服装也是用玻璃布做成的，因为它可以防止紫外线对人体的伤害。
价值连城的秘密
大家知道，玻璃是用石灰石、砂子和纯碱制成的，但在制造玻璃的过程中，要不停地搅拌熔融状态下的液体，这样制出的玻璃没有气泡和瑕疵，十分美观。
别看这个操作十分简单，在十九世纪初时，它还是一个价值连城的秘密呢。
事情是这样的，在十八世纪时，一位法国的玻璃商发明了一种新技术，他制出来的玻璃，十分干净美观。他对外严格保密，在遗嘱中要后人不得把这项技术外传。因而，到了十九世纪时，知道这种新技术的厂家只有三个，还都是这个家族的产业。
第一次世界大战爆发后，法国受到了德国的猛烈进攻，为了牵制德军，法国请求俄国出兵支援。俄国很快就答应了法国的要求，但俄国的沙皇提出了一个条件，就是法国把制造高级玻璃的新技术告诉俄国。
为了能使俄国迅速向德国发动进攻，缓解法军压力，法国总统向这个家族提出，愿以一百万法郎的高价购买这种新技术，但这个家族的成员都严格遵守玻璃商的遗嘱，拒绝了总统的要求。
又过了十多年，人们终于发现了这个秘密，原来，这竟是一个十分简单的操作，只要不停地搅拌就行了。
不怕火烧的纸
在一般人眼里，纸是一种十分容易燃烧的物质，因而在农村，人们在烧火时一般用纸来引火。然而，还有一种不怕火烧的纸，你听说过吗？
在美国有一家公司为了宣传这种不怕火烧的纸，就用它和木板分别做成了房子，把它们堆在一起，然后点上火，木板房很快就化为了灰烬，但用这种纸做成的房子却完好无损。
这是什么缘故呢？
原来这是一种玻璃纸，这是人们用石灰石、砂子（二氧化硅）和纯碱制出来的，形状跟纸完全一样，它具有不吸热、不传热、能膨胀的特性。把它填充在防火门和其他建筑物的夹层中，通热时能够迅速膨胀形成防火屏障。即使外面温度高达85℃的高温，热量也不会超过它传递过来。
它还有一个突出的特性，很难吸附氧气帮助燃烧，因而可以说是理想的“防火卫土”。
墙上发电厂
1995年元月，在英国纽卡斯尔的一所大学中，有一座楼房的外装饰层正在不断地脱落。为了重新装饰这座破旧的老楼房，学校请建筑部门来出力。这时，一位科学家建议，用大面积的硅片来贴墙壁，既可以保护装饰层，又可以利用太阳能。
这样，后来粉饰一新的这座大楼向阳的一面墙上的“装饰层”实际上是一个40千瓦的“发电厂”。这些由硅片制成的光电池可以把阳光变成电能，即使在阳光较弱的冬季，这个墙上发电厂也能生产出18千瓦的电力。
由于每座建筑物都有墙，在下个世纪，人们会普遍使用“墙上发电厂”这一极富吸引力的新能源，到时硅将大大显身手。

一、根据你所提供的图片来看，你的屋顶结构为“球形网架结构”，这是体育馆、电影院、报告厅等，在需要大跨度空间时，所惯常采用的一种结构方式。你将“球形网架结构”这几个字，输入到“谷歌”进行搜索，然后根据搜索结果，你便可以得到关于“球形网架结构”相关的一切信息，这些信息包括：与其相关的基本知识、图片、设计图纸、新型材料、市场动态，等等，可以说你所需要的基本都可以在这里找到。
二、这种结构的屋面通常采用的是彩钢板，一般情况下，网架结构喷了防火涂料之后，就放那儿，通常是保持现状不用再去加吊顶了。假如你的课程设计要求必须加吊顶，那有几点建议供参考：
1、首先，如果当初在设计时没有考虑吊顶，这时，你得对原结构进行核算，核算结果如果不满足要求，应该先对原结构进行加固处理（增加或加粗杆件），然后再进行吊顶施工。其次，需要作一个结构转换层，使新增加的吊顶负荷通过转换层转移到球形节点。
2、吊顶的材料有多种选择，最常用的大概就是石膏板了，这个比较容易确定。
3、设计和施工时要注意吊顶内各专业（比如消防、空调、电气、动力）的交叉与配合，同时还要注意隔音处理。
4、为便于将来检修，最好设计有马道。
等等。