建筑材料第一章绪论.ppt

建 筑 材 料 Construction Materials 第一章 绪论 一、 建筑材料的定义与分类 1.建筑材料的定义 广义：指建造建筑物和构筑物的所有材料， 包括使用的各种原材料、半成品、成品等的总 称。 狭义：指直接构成建筑物和构筑物实体的 材料。 一切建筑工程都是由各种各样的建筑材料组成。 化学组成 无机 有机 复合 金属：钢铁铝铜 非金属：无机胶凝材料、陶瓷 和玻璃、天然石材、 砂浆、混凝土 黑色：钢铁 有色：铝、铜 植物：木、竹 沥青：石油、煤 合成高分子： 塑料、橡胶、粘胶剂 、 涂料 （油漆 )等 金属 非金属：钢筋混凝土 有机 无机：沥青砼、纤维砼 2.建筑材料的分类 使用性能 建筑结构材料 ：构成受力构件和结构的材料，如 梁、 板、柱、框架等，要求强度和耐久性能满足要 求。 墙体材料 ：实心砖、空心砖、砼砌块、石膏板 为了改进普通粘土砖块小、自重大、耗土多等 缺点，正向轻质、高强度、空心、大块的方向发展。 比如推广使用利用工业废料制砖或生产空心砖等。 建筑功能材料 ：非承重用建筑材料（隔音、吸声、 采光、装饰、防水） 粉煤灰砌块 玻璃 木地板 经历了 古代、近代和现代 三个阶段。 古代建筑工程 所用的材料： 当地的天然材料 (土、石块、树枝、竹、茅草、芦苇 等 ) 人造材料（土坯、石材、木材、砖、瓦、青铜、铁、 铅、以及混合材料如草筋泥、混合土等） 古代建筑工程所用的工具： 石斧、石刀等简单工具 斧、凿、锤、钻、铲等青铜和铁制工具，以及订桩机、桅 杆起重机等简单施工机械 二、建筑材料的发展 近代建筑工程材料 1824年阿斯普丁发明波特兰水泥 1859年贝塞麦发明转炉炼钢法 钢材 1875年法国修建钢筋混凝土桥 1928年发明预应力混凝土 1875年，法国的一位园艺师蒙耶建成了世界上第一座钢筋混 凝土桥。这座桥长 16米、宽 4米，是座人行的拱式体系桥。 由于普通混凝土的抗拉强度较低，通过给混凝土结构物预加 压应力的方法，使混凝土 承重结构 的受拉区处于受压状态，在 混凝土产生拉应力时，用预压应力抵消，从而提高混凝土的使 用性能。 土工合成材料 ：合成材料应用于岩土工程时称为土工合 成材料，广泛应用于隔离、防渗、疏排、加固、防护、美化 等岩土工程和环境工程中，具有较高的强度和较好的耐霉烂 性和耐腐蚀性 。（加筋土挡墙） 复合材料 ： FRP复合材料 (Fiber reinforced polymer) 现代建筑工程材料特点： (1)轻质高强材料； （ 2）无污染、低能耗，可持续发展； （ 3）智能化。 应用高科技实现对材料及产品各种功能的 可控可调。能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可 执行的新型功能材料。 国内建筑材料的发展 茅草房 土坯房 秦 砖 汉 瓦 画像砖、瓦当 山 西 应 县 木 塔 辽 清宁二年（公元 1056年） ,塔建造在四米 高的台基上，塔高 67.31米，底层直径 30.27米， 呈平面八角形。整个木塔共用红松木料 3000立方， 约 2600多吨重 . 你想拥有吗？ 石拱桥 赵州桥 “天下第一桥” 小桥 流水 人家 （隋代公元 595年 605年） 西湖断桥 枫桥 洛阳桥 我国第一座跨海大石桥，被 誉为“海内第一桥” 故宫 (“玉砌朱栏 ” ) 汉白玉 :纯白色的大理石 玻璃幕墙 玻璃改变世界 纽约哥伦布园环传媒中心 绿化混凝土 三峡工程 三峡工程主体建筑物混凝土浇筑量万立方米，钢 材 .万吨（金结安装占 .万吨），是世界上工程量 最大的水利工程。总投资为 954.6亿元（按 1993年物价水平计算）， 其中枢纽工程 500.9亿元，移民安置 300.7亿元，输变电工程 153亿 元。总投资约 1800亿元人民币。 三峡工程 “鸟巢 ” 总用钢量 11万吨 “水立方”外层膜结构数量达到了 1437块。膜结构采用 ETFE 材料 (乙烯 -四氟乙烯共聚物 ) ，这种材料质地轻巧，但强度 却超乎想象。 ETFE膜的强度可承受一辆汽车。 性感十足的水立方 新型干粉砂浆 自流平砂浆 瓷砖粘结砂浆 无收缩灌浆 再装修一下呢 陶瓷的魅力 高速公路 水泥混凝土和沥青混合料 悬索式双塔结构 沙特阿拉伯跨海大桥 北京四元桥 中国目前最大城市立交桥 吉萨金字塔群 埃及开罗附近的吉萨高 原 ,包括三座金字塔及狮身 人面像，第四王朝法老胡 夫的金字塔最大，底面正 方形，边长 230.5m，高 146.59m。 230余块巨石垒 砌，每块石头平均 2000多 公斤，最大的 100多吨。 国外建筑工程 金字塔及狮身人面像 古罗马斗兽场 应用火山灰！ 艾菲尔铁塔 1887 1889年在法国巴黎 市中心建造 ， 高达 320.7m， 由 18000多个钢铁部件和 250万 个铆钉铆接而成 ， 总重 8500t， 地面处为边长 100m的正方形 。 帝国大厦 1929 1931年建成， 102层，高 381m（ 1950年在顶部加建电视 塔后 448m），采用钢结构，重 365000t，用钢 51900t。 于 1998年 4月建成的世界上跨度最大的悬索桥。这座大桥架 设在神户市和淡路岛北端之间的明石海峡上，大桥全长 3,910米， 中央支距长 1,990米。 2根主缆直径为 l122mm，为世界上直径最 大的主缆 .大桥可以抗 8.5级地震，而且在每秒风速为 80米的暴风 下仍然可以确保安全。 明石海峡大桥 建筑工程的未来 1）向更高发展 日本拟建的 SKY CITY，高 2000m,可容纳 100万人居住。 2）向太空发展 3）向海洋发展 4）向信息化、智能化发展 在建筑工程的设计、施 工过程中，充分利用计算机的 功能，实现信息自动采集、精 确分析、房屋和设备的智能检 测和控制等。 3.建筑材料在建筑工程中的地位： 设计、结构、经济、施工，决定建筑形式和施工方法。 建筑材料费用占建筑总造价的一半以上 ,并呈上升趋势。 材料强度提高 构件截面尺寸减小 可利用空 间增大 ,同时自重降低 ,地基负荷减少。 粉煤灰砌块、空心砌块取代粘土砖，可减少建筑物自重， 改善墙体的保温性能，还可节省资源。 轻质高强材料有利于机械化施工，加速工程施工进度。 例如： 现代高层建筑和大跨度结构需要高强轻质材料；如 汉 口火车站 。 化学工业厂房、港口工程、海洋工程等需要耐化学腐 蚀材料； 建筑物下部结构、地铁和隧道工程等需要高抗渗防水 材料；如 武汉、上海等地的地铁均建在含水层中 。 建筑节能需要高效保温隔热材料； 严寒地区的工程需要高抗冻性材料； 核工业发展需要防核辐射材料；如 大亚湾核电站 。 为将建筑物装修得更美观，则需要各种绚丽多彩的装 饰材料等等。如 武汉市的超高层建筑的外墙 。 四、 建筑材料的标准化 （ Standardization of Construction Materials) 1.建筑材料的技术标准是产品质量的技术依据。 生产企业。 使用部门。 我国绝大多数的建筑材料都制订有产品的技术 标准， 这些标准一般包括 ： 产品规格、分类、技术要求、 检验方法、验收规则、标志、运输和贮存 等方 面的内容。 2.建筑材料的技术标准及代号 （ 1）国家标准、行业标准和企业标准 建筑材料的技术标准分为 国家标准、行业标准和企业标准。 各级标准分别由相应的标准化管理部门批准并颁布，我国国家技 术监督局是国家标准化管理的最高机关。 国家标准和部门行业标准都是全国通用标准 ， 是国家指令性技术 文件 ， 各级生产 、 设计 、 施工等部门 ， 均必须严格遵照执行 。 （ 2） 各级标准都有各自的部门代号 例如： GB 国家标准； GBJ 建筑工程国家标准； JGJ 建设部行业标准； JC 国家建材局标准； YB 冶金部标准； ZB 国家级专业标准等等 。 （ 3） 标准的表示方法 系由 标准名称 、 部门代号 、 编号和批准年份 等组成 。 例如： （ 1）国家标准 通用硅酸盐水泥 GB175 2007。 标准的部门代号为 GB，编号为 175，批准年份为 2007 年。 （ 2）建设部行业标准 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000。标准的部门代号为 JGJ，编号为 55， 批准年份为 2000年。 （ 4）其它国家的标准及代号 各个国家均有自己的国家标准。 例如 ：“ ANS”代表美国国家标准（ American National Standard） “ ASTM”代表美国材料与试验学会标准（ American Society for Testing and Meterials） “ JIS”代表日本国家标准 (Japanese Industrial Standard） “ BS”代表英国标准 (British Standard） “ DIN”代表德国标准等。 (Deutsche Industric Normen） “ NF”代表法国标准等。 (Normes Francaises） 另外，在世界范围内统一执行的标准称国际标准，其代号 为 “ ISO”(International Standard Organization） 。 技术标准的 代号 推荐性标准 （ T）。 如 GB/T、 JC/T、 JG/T。 国家标准 （ GB） 国际标准 （ ISO） 美国材料试验学会标准 （ ASTM） 日本工业标准 （ JIS） 德国工业标准 （ DIN） 英国标准 （ BS） 法国标准 （ NF） 建筑工程国家标准 （ GBJ） 国家级专业标准 （ ZB） 建设部行业标准 （ JGJ） 建筑工程行业标准 （ JG） 建材标准 （ JC） 冶金部标准 （ YB） 中国工程建设标准化协会标准 （ CECS） 化工部标准 （ HG） 地方标准 （ DB） 企业标准 （ QB） 五、本课程的学习任务与内容 基本任务： 使学生通过学习，获得建筑材料的 基础知识 ， 掌握建筑材料的技术性能和应用方法及其试验 检测技能，同时对建筑材料的储运和保护也有 所了解，以便在今后的工作实践中能 正确选择 与合理使用 建筑材料。 常用材料的技术性能及检验方法； 各种材料的内部组成结构及其技术性能之间的关系； 产原（天然材料）或加工工艺（人工材料）对其性 能的影响； 建材的技术性能以及存在的问题和改善途径； 注意合理选用和保管、运输等问题。