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建建 筑筑 材材 料料Construction Materials第1页第一章 绪论l一、一、建筑材料定义与分类建筑材料定义与分类 l1.建筑材料定义 l 广义：指建造建筑物和构筑物全部材料，包含使用各种原材料、半成品、成品等总称。狭义：指直接组成建筑物和构筑物实体材料。l一切建筑工程都是由各种各样建筑材料组成。l2.建筑材料分类 第2页化学组成无机有机 复合金属：钢铁铝铜非金属：无机胶凝材料无机胶凝材料、陶瓷陶瓷 和和玻璃、天然石材、天然石材、砂浆、混凝土砂浆、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、涂料涂料（油漆（油漆)等等金属非金属：钢筋混凝土有机无机：沥青砼、纤维砼第3页使用性能建筑结构材料建筑结构材料：组成受力构件和结构材料，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。建筑功效材料建筑功效材料：非承重用建筑材料（隔音、吸声、采光、装饰、防水）第4页粉煤灰砌块第5页玻璃木地板第6页经历了古代、近代和当代古代、近代和当代三个阶段。古代建筑工程古代建筑工程所用材料：当地天然材料(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、建筑材料发展二、建筑材料发展 第7页近代建筑工程材料近代建筑工程材料1824年阿斯普丁创造波特兰水泥1859年贝塞麦创造转炉炼钢法钢材1875年法国修建钢筋混凝土桥1928年创造预应力混凝土u1875年，法国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，是座人行拱式体系桥。u因为普通混凝土抗拉强度较低，经过给混凝土结构物预加压应力方法，使混凝土承重结构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，从而提升混凝土使用性能。第8页 土工合成材料土工合成材料：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，含有较高强度和很好耐霉烂性和耐腐蚀性。（加筋土挡墙）复合材料复合材料：FRP复合材料(Fiber reinforced polymer)当代建筑工程材料特点：当代建筑工程材料特点：(1)轻质高强材料；轻质高强材料；（2）无污染、低能耗，可连续发展；）无污染、低能耗，可连续发展；（3）智能化。）智能化。应用高科技实现对材料及产品各种功效可应用高科技实现对材料及产品各种功效可控可调。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新型功效材料。行新型功效材料。第9页国内建筑材料发展国内建筑材料发展 第10页第11页赵州桥单孔圆弧形石拱桥（隋代公元595年6）八达岭长城第12页山西应县木塔 辽清宁二年（公元1056年）,塔建造在四米高台基上，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整个木塔共用红松木料3000立方，约立方，约2600多吨重多吨重.第13页纽约哥伦布园环传媒中心纽约哥伦布园环传媒中心第14页绿化混凝土绿化混凝土第15页三峡工程三峡工程 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。第16页“水立方”外层膜结构数量到达了1437块。膜结构采取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膜强度可承受一辆汽车。性感十足水立方性感十足水立方第17页吉萨金字塔群 埃及开罗附近吉萨高原,包含三座金字塔及狮身人面像，第四王朝法老胡夫金字塔最大，底面正方形，边长230.5m，高146.59m。230余块巨石垒砌，每块石头平均多千克，最大100多吨。国外建筑工程第18页艾菲尔铁塔 18871889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正方形。帝国大厦19291931年建成，102层，高381m（1950年在顶部加建电视塔后448m），采取钢结构，重365000t，用钢51900t。第19页 于1998年4月建成世界上跨度最大悬索桥。这座大桥架设在神户市和淡路岛北端之间明石海峡上，大桥全长3,910米，中央支距长1,990米。2根主缆直径为l122mm，为世界上直径最大主缆.大桥能够抗8.5级地震，而且在每秒风速为80米暴风下依然能够确保安全。明石海峡大桥第20页建筑工程未来 1）向更高发展 日本拟建SKY CITY，高m,可容纳100万人居住。第21页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设计、施工过程中，充分利用计算机功效，实现信息自动采集、准确分析、房屋和设备智能检测和控制等。第22页3.建筑材料在建筑工程中地位：建筑材料在建筑工程中地位：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二分之一以上,并呈上升趋势。材料强度提升 构件截面尺寸减小 可利用空间增大,同时自重降低,地基负荷降低。粉煤灰砌块、空心砌块取代粘土砖，可降低建筑物自重，改进墙体保温性能，还可节约资源。轻质高强材料有利于机械化施工，加速工程施工进度。第23页比如：比如：当代高层建筑和大跨度结构需要高强轻质材料；如当代高层建筑和大跨度结构需要高强轻质材料；如汉口汉口火车站火车站。化学工业厂房、港口工程、海洋工程等需要耐化学腐蚀化学工业厂房、港口工程、海洋工程等需要耐化学腐蚀材料；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；如料；如武汉、上海等地地铁均建在含水层中武汉、上海等地地铁均建在含水层中。建筑节能需要高效保温隔热材料；建筑节能需要高效保温隔热材料；严寒地域工程需要高抗冻性材料；严寒地域工程需要高抗冻性材料；核工业发展需要防核辐射材料；如核工业发展需要防核辐射材料；如大亚湾核电站大亚湾核电站。为将建筑物装修得更美观，则需要各种绚丽多彩装饰材为将建筑物装修得更美观，则需要各种绚丽多彩装饰材料等等。如料等等。如武汉市超高层建筑外墙。武汉市超高层建筑外墙。第24页四、建筑材料标准化（Standardization of Construction Materials)l1.建筑材料技术标准是产品质量技术依据。生产企业。使用部门。l我国绝大多数建筑材料都制订有产品技术标准，这些标准普通包含：产品规格、分类、技术要求、检产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面内容。内容。第25页2.建筑材料技术标准及代号（1）国家标准、行业标准和企业标准 l建筑材料技术标准分为国家标准、行业标准和企业标。国家标准、行业标准和企业标。l各级标准分别由对应标准化管理部门同意并颁布，我国国家技术监督局是国家标准化管理最高机关。l国国家家标标准准和和部部门门行行业业标标准准都都是是全全国国通通用用标标准准，是是国国家家指指令令性性技技术术文件，各级生产、设计、施工等部门，均必须严格遵照执行。文件，各级生产、设计、施工等部门，均必须严格遵照执行。（2）各级标准都有各自部门代号比如：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。第26页（3）标准表示方法l 系由系由标准名称、部门代号、编号和同意年份标准名称、部门代号、编号和同意年份等组成等组成l比如：比如：l A.国家标准烧结普通砖GB5101一93。标准部门代号为GB，编号为5101，同意年份为：1993年。l B.建材行业标准建筑水磨石制品JC507一93。标准部门代号为JC，编号为507，同意年份为1993年。第27页（4）其它国家标准及代号l各个国家都有自己国家标准。l比如：“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”代表英国家标准准(British Standard）“DIN”代表德国家标准准等。(Deutsche Industric Normen）“NF”代表法国家标准准等。(Normes Francaises）l另外，在世界范围内统一执行标准称国际标准，其代号为“ISO”(International Standard Organization）。第28页五、本课程学习任务与内容 l基本任务：基本任务：使学生经过学习，取得建筑材料基础知识基础知识，掌握建筑材料技术性能和应用方法及其试验检测技能，同时对建筑材料储运和保护也有所了解，方便在今后工作实践中能正确选择与合理使用正确选择与合理使用建筑材料。第29页l惯用材料技术性能及检验方法；l各种材料内部组成结构及其技术性能之间关系；l产原（天然材料）或加工工艺（人工材料）对其性能影响；l建材技术性能以及存在问题和改进路径；l注意合理选取和保管、运输等问题。第30页