建筑材料

ConstructionMaterials第一章緒論一、建筑材料的定義與分類

1.建筑材料的定義廣義：指建造建筑物和構(gòu)筑物的所有材料，包括使用的各種原材料、半成品、成品等的總稱。狹義：指直接構(gòu)成建筑物和構(gòu)筑物實體的材料。一切建筑工程都是由各種各樣的建筑材料組成。2.建筑材料的分類

化學組成無機有機復合金屬：鋼鐵鋁銅非金屬：無機膠凝材料、陶瓷和玻璃、天然石材、砂漿、混凝土黑色：鋼鐵有色：鋁、銅植物：木、竹瀝青：石油、煤合成高分子：塑料、橡膠、粘膠劑、

涂料（油漆)等金屬—非金屬：鋼筋混凝土有機—無機：瀝青砼、纖維砼粉煤灰砌塊玻璃木地板經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個階段。

古代建筑工程所用的材料：當?shù)氐奶烊徊牧?土、石塊、樹枝、竹、茅草、蘆葦?shù)?人造材料（土坯、石材、木材、磚、瓦、青銅、鐵、鉛、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、石刀等簡單工具斧、鑿、錘、鉆、鏟等青銅和鐵制工具，以及訂樁機、桅桿起重機等簡單施工機械二、建筑材料的發(fā)展

近代建筑工程材料1824年阿斯普丁發(fā)明波特蘭水泥1859年貝塞麥發(fā)明轉(zhuǎn)爐煉鋼法——鋼材1875年法國修建鋼筋混凝土橋1928年發(fā)明預應力混凝土1875年，法國的一位園藝師蒙耶建成了世界上第一座鋼筋混凝土橋。這座橋長16米、寬4米，是座人行的拱式體系橋。由于普通混凝土的抗拉強度較低，通過給混凝土結(jié)構(gòu)物預加壓應力的方法，使混凝土承重結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)處于受壓狀態(tài)，在混凝土產(chǎn)生拉應力時，用預壓應力抵消，從而提高混凝土的使用性能。

土工合成材料：合成材料應用于巖土工程時稱為土工合成材料，廣泛應用于隔離、防滲、疏排、加固、防護、美化等巖土工程和環(huán)境工程中，具有較高的強度和較好的耐霉爛性和耐腐蝕性。（加筋土擋墻）

復合材料：FRP復合材料(Fiberreinforcedpolymer)現(xiàn)代建筑工程材料特點：

(1)輕質(zhì)高強材料；（2）無污染、低能耗，可持續(xù)發(fā)展；

（3）智能化。應用高科技實現(xiàn)對材料及產(chǎn)品各種功能的可控可調(diào)。能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。國內(nèi)建筑材料的發(fā)展

趙州橋單孔圓弧形石拱橋（隋代公元595年－605年）八達嶺長城山西應縣木塔

遼清寧二年（公元1056年）,塔建造在四米高的臺基上，塔高67.31米，底層直徑30.27米，呈平面八角形。整個木塔共用紅松木料3000立方，約2600多噸重.紐約哥倫布園環(huán)傳媒中心綠化混凝土三峽工程三峽工程主體建筑物混凝土澆筑量２６４３萬立方米，鋼材５９.３萬噸（金結(jié)安裝占２８.０８萬噸），是世界上工程量最大的水利工程?？偼顿Y為954.6億元（按1993年物價水平計算），其中樞紐工程500.9億元，移民安置300.7億元，輸變電工程153億元。總投資約1800億元人民幣?！八⒎健蓖鈱幽そY(jié)構(gòu)數(shù)量達到了1437塊。膜結(jié)構(gòu)采用ETFE材料(乙烯-四氟乙烯共聚物)

，這種材料質(zhì)地輕巧，但強度卻超乎想象。ETFE膜的強度可承受一輛汽車。

性感十足的水立方吉薩金字塔群

埃及開羅附近的吉薩高原,包括三座金字塔及獅身人面像，第四王朝法老胡夫的金字塔最大，底面正方形，邊長230.5m，高146.59m。230余塊巨石壘砌，每塊石頭平均2000多公斤，最大的100多噸。國外建筑工程艾菲爾鐵塔1887～1889年在法國巴黎市中心建造，高達320.7m，由18000多個鋼鐵部件和250萬個鉚釘鉚接而成，總重8500t，地面處為邊長100m的正方形。帝國大廈1929～1931年建成，102層，高381m（1950年在頂部加建電視塔后448m），采用鋼結(jié)構(gòu)，重365000t，用鋼51900t。于1998年4月建成的世界上跨度最大的懸索橋。這座大橋架設在神戶市和淡路島北端之間的明石海峽上，大橋全長3,910米，中央支距長1,990米。2根主纜直徑為l122mm，為世界上直徑最大的主纜.大橋可以抗8.5級地震，而且在每秒風速為80米的暴風下仍然可以確保安全。明石海峽大橋建筑工程的未來1）向更高發(fā)展

日本擬建的SKYCITY，高2000m,可容納100萬人居住。

2）向太空發(fā)展

3）向海洋發(fā)展

4）向信息化、智能化發(fā)展

在建筑工程的設計、施工過程中，充分利用計算機的功能，實現(xiàn)信息自動采集、精確分析、房屋和設備的智能檢測和控制等。

3.建筑材料在建筑工程中的地位：設計、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟、施工，決定建筑形式和施工方法。建筑材料費用占建筑總造價的一半以上,并呈上升趨勢。材料強度提高構(gòu)件截面尺寸減小可利用空間增大,同時自重降低,地基負荷減少。粉煤灰砌塊、空心砌塊取代粘土磚，可減少建筑物自重，改善墻體的保溫性能，還可節(jié)省資源。輕質(zhì)高強材料有利于機械化施工，加速工程施工進度。例如：現(xiàn)代高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)需要高強輕質(zhì)材料；如漢口火車站?；瘜W工業(yè)廠房、港口工程、海洋工程等需要耐化學腐蝕材料；建筑物下部結(jié)構(gòu)、地鐵和隧道工程等需要高抗?jié)B防水材料；如武漢、上海等地的地鐵均建在含水層中。建筑節(jié)能需要高效保溫隔熱材料；嚴寒地區(qū)的工程需要高抗凍性材料；核工業(yè)發(fā)展需要防核輻射材料；如大亞灣核電站。為將建筑物裝修得更美觀，則需要各種絢麗多彩的裝飾材料等等。如武漢市的超高層建筑的外墻。四、建筑材料的標準化

（StandardizationofConstructionMaterials)1.建筑材料的技術(shù)標準是產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)依據(jù)。生產(chǎn)企業(yè)。使用部門。我國絕大多數(shù)的建筑材料都制訂有產(chǎn)品的技術(shù)標準，這些標準一般包括：產(chǎn)品規(guī)格、分類、技術(shù)要求、檢驗方法、驗收規(guī)則、標志、運輸和貯存等方面的內(nèi)容。2.建筑材料的技術(shù)標準及代號（1）國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準

建筑材料的技術(shù)標準分為國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標。

各級標準分別由相應的標準化管理部門批準并頒布，我國國家技術(shù)監(jiān)督局是國家標準化管理的最高機關(guān)。國家標準和部門行業(yè)標準都是全國通用標準，是國家指令性技術(shù)文件，各級生產(chǎn)、設計、施工等部門，均必須嚴格遵照執(zhí)行。（2）各級標準都有各自的部門代號例如：GB—國家標準；GBJ—建筑工程國家標準；JGJ—建設部行業(yè)標準；JC—國家建材局標準；YB—冶金部標準；ZB—國家級專業(yè)標準等等。

（3）標準的表示方法

系由標準名稱、部門代號、編號和批準年份等組成例如：

A.國家標準《燒結(jié)普通磚》GB5101一93。標準的部門代號為GB，編號為5101，批準年份為：1993年。B.建材行業(yè)標準《建筑水磨石制品》JC507一93。標準的部門代號為JC，編號為507，批準年份為1993年。（4）其它國家的標準及代號各個國家均有自己的國家標準。例如：“ANS”代表美國國家標準（AmericanNationalStandard）

“ASTM”代表美國材料與試驗學會標準（AmericanSocietyforTestingandMeterials）

“JIS”代表日本國家標準(JapaneseIndustrialStandard）

“BS”代表英國標準(BritishStandard）

“DIN”代表德國標準等。(DeutscheIndustricNormen）

“NF”代表法國標準等。(NormesFrancaises）另外，在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一執(zhí)行的標準稱國際標準，其代號為“ISO”(InternationalStandardOrganization）。五、本課程的學習任務與內(nèi)容

基本任務：使