普通建筑材料講義

建筑材料

緒論1、水泥在使用過程中是怎樣發(fā)揮作用的？2、教室的墻上為什么要抹砂漿？3、怎樣判斷兩垛磚的質(zhì)量？建筑材料定義：是指建筑結(jié)構(gòu)物中使用的各類材料及制品。構(gòu)成建筑物本身的材料。即從基礎(chǔ)、地面、墻體、直到屋頂所用的材料

分類1、按材料在建筑中的部位不同：承重構(gòu)件材料墻體材料地樓面材料屋面材料2、按材料的功能：結(jié)構(gòu)材料防水材料吸聲材料保溫隔熱材料裝飾材料材料的發(fā)展歷史：建筑材料的發(fā)展就是人類社會生產(chǎn)力和科學技術(shù)水平的發(fā)展歷史。利用天然材料（穴居巢處→石器、鐵器時代的挖土、鑿石為洞，伐木搭竹為棚→利用天然材料建造非常簡陋的房屋）→人工生產(chǎn)材料（粘土燒制磚瓦，巖石燒制石灰、石膏）→18、19世紀鋼材、水泥、混凝土的發(fā)明→20世紀新型建材的發(fā)展，大量以有機材料為主的化學建材（特種膠凝材料、混凝土外加劑、高性能混凝土、塑料建材、其它特殊功能材料）。

材料的發(fā)展趨勢

建筑材料的品種增多，科技含量增加，功能增強。建筑材料正朝輕質(zhì)、高強、多功能、耐久、可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。建筑材料的高科技化（基礎(chǔ)理論的巨大突破）

不同建材的機械、物理、化學性質(zhì)總是由他們的化學組成、結(jié)構(gòu)狀況決定的，因而有關(guān)建材的研究也總是圍繞材料的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、加工以及使用功能而開展的。由于化學、物理等基礎(chǔ)科學的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了很多新理論、新技術(shù)，在這些新理論指導下，采用新的實驗技術(shù)不斷加以驗證，推動著建筑材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論不斷取得突破。建筑材料的高科技化（基礎(chǔ)理論的巨大突破）

從分析建筑材料的組成、性質(zhì)、顯微結(jié)構(gòu)（包括原子排列方式及缺陷、電子運動狀態(tài)與能量轉(zhuǎn)換、化學鍵種類等）和宏觀結(jié)構(gòu)入手，許多基礎(chǔ)理論及分支學科相繼出現(xiàn)，，如膠體化學、表面物理化學、材料流變學、硅酸鹽物理化學、水泥混凝土化學、材料打獵理論、高分子物理與化學等。應用這些理論，將材料的組成、顯微結(jié)構(gòu)與宏觀性能結(jié)合起來，可以預見性低設(shè)計出具有高性能的新型建筑材料，甚至還可以采用計算機輔助進行各種復雜的設(shè)計工作，從而結(jié)束了人類盲目尋找優(yōu)質(zhì)靠機遇取得突破的歷史，跨入了按照人類的愿望構(gòu)建建筑材料的新時代。建筑材料的高科技化（基礎(chǔ)理論的巨大突破）

人類發(fā)現(xiàn)水泥、石灰、石膏這些膠凝材料都是靠偶然機遇，而現(xiàn)代的各種具有特殊功能的水泥、混凝土以及復合材料的出現(xiàn)則都是靠理論指導，甚至還可以建立模型以預見其它目前尚未存在的新型建筑材料。

建筑材料的的高科技化化（建材生生產(chǎn)的高科科技化））建筑材料生生產(chǎn)常常被被錯誤地認認為不需要要科學技術(shù)術(shù)，以為生生產(chǎn)中的配配料誤差、、生產(chǎn)工藝藝及制度的的變化等材材料性能的的影響不大大。目前，，隨著人們們對建筑材材料性能要要求日益提提高，建材材生產(chǎn)也越越來越受到到重視。如如水泥生產(chǎn)產(chǎn)時由于生生料配制、、煅燒方式式、煅燒溫溫度、煅燒燒時間、冷冷卻速度、、粉磨細度度等不同，，生產(chǎn)出的的水泥性能能（強度及及其發(fā)展、、水化放熱熱及放熱速速度、凝結(jié)結(jié)時間等））千差萬別別；建筑鋼鋼材、陶瓷瓷、玻璃等等建筑材料料的生產(chǎn)也也都無不如如此。所以以，很多建建材的生產(chǎn)產(chǎn)都引入了了高科技手手段。建筑材料的的高科技化化（建材使使用的高科科技化））建筑物的不不同部位要要求采用不不同性能的的建筑材料料；如結(jié)構(gòu)構(gòu)材料應該該具有高的的強度和好好的耐久性性；裝飾材材料應該具具有好的色色澤、質(zhì)感感和耐久性性；墻體材材料則應該該具有輕質(zhì)質(zhì)、絕熱、、隔聲性能能好的特點點。在高科科技時代，，由于基礎(chǔ)礎(chǔ)理論研究究的發(fā)展，，對建筑材材料的性能能可根據(jù)要要求在較大大范圍內(nèi)加加以改變，，并制訂出出相應的標標準規(guī)范要要求。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）以應用面面廣量大大的混凝凝土為例例，可以以看出科科學技術(shù)術(shù)在建材材應用發(fā)發(fā)明的發(fā)發(fā)展。在在建筑工工程中混混凝土的的強度直直接決定定建筑物物的高度度、自重重、跨度度以及結(jié)結(jié)構(gòu)件的的尺寸等等。如果果顯著提提高混凝凝土的強強度，建建筑物的的自重會會大大降降低，結(jié)結(jié)構(gòu)件的的尺寸可可大大縮縮小，其其可建高高度可大大大增加加，跨度度可以顯顯著增大大。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）原來一般般采用的的混凝土土標號為為C20-C40，幾乎所有有的國家家的標準準規(guī)范都都定在C60以下，且且對原材材料水泥泥、砂、、石和水水的質(zhì)量量要求不不嚴格，，現(xiàn)代采采用的混混凝土不不僅對原原材料的的質(zhì)量控控制要求求嚴格，，有的還還有對砂砂、石進進行多次次清洗，，并通過過摻加超超細活性性混合材材和超塑塑化劑，，使混凝凝土標號號到C150以上。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）目前以常常規(guī)方法法配制的的在建筑筑工程中中已有一一定用量量的混凝凝土最高高標號為為C135，有的還通通過改變變和替換換混凝土土中石和和砂，可可達更高高標號。。加拿大大目前正正在修建建的一座座橋的桁桁架采用用鋼段混混凝土（（以鋼段段替換混混凝土中中的石子子做集料料），標標號達到到C800，與鋼材的的強度相相近，彈彈性模量量比鋼材材大。現(xiàn)現(xiàn)在混凝凝土不僅僅強度標標號大大大提高，，韌性增增加（如如鋼管混混凝土、、三維約約束鋼筋筋混凝土土等），，而且更更加密實實，內(nèi)部部缺陷減減少或變變得有利利，氣密密性、水水密性更更好，耐耐久性大大大提高高，因而而工程的的使用壽壽命大大大提高。。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）目前，許許多國家家都在重重新制訂訂混凝土土應用標標準規(guī)范范，例如如挪威、、日本、、加拿大大、美國國都走在在世界的的前列。。在大壩壩工程，，對混凝凝土的要要求更高高。因為為混凝土土在水化化硬化過過程要釋釋放熱量量，而在在大體積積混凝土土中，熱熱量很難難相外散散發(fā)，勢勢必造成成混凝土土內(nèi)部溫溫度升高高，并產(chǎn)產(chǎn)生巨大大的溫度度應力，，導致混混凝土破破壞。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）另外在混混凝土水水化硬化化過程中中會產(chǎn)生生收縮和和徐變，，且產(chǎn)生生的凈收收縮值很很大，導導致巨大大的收縮縮應力，，如不加加以控制制，更易易引起混混凝土破破壞，所所以大壩壩水泥應應解決好好水化熱熱和收縮縮兩大難難題。我我國正在在修建的的三峽大大壩主體體工程約約需要2000多萬m3混凝土，，而混凝凝土的性性能基本本上決定定著這項項舉世矚矚目的宏宏偉工程程的質(zhì)量量。該大大壩使用用的是特特制水泥泥，該水水泥在保保證混凝凝土強度度發(fā)展的的同時能能大大降降低水化化熱，再再利用自自身的雙雙組分水水化膨脹脹剛好補補償水泥泥的收縮縮。如此此，大壩壩混凝土土的兩大大難題可可望解決決。建筑材料料的高科科技化（（建材檢測測的高科科技化）建材檢測測包括宏宏觀性能能檢測及及材料組組成、內(nèi)內(nèi)部顯微微結(jié)構(gòu)及及形貌觀觀察與測測定。宏宏觀性能能檢測一一般是對對材料的的外觀尺尺寸、質(zhì)質(zhì)量、強強度、導導熱、隔隔音、顏顏色、光光潔度、、耐腐蝕蝕、耐疲疲勞、抗抗老化等等性能進進行測定定，通常常是采用用宏觀手手段來實實現(xiàn)，但但這些性性能的測測定方法法和所用用儀器在在高科技技時代都都包含著著現(xiàn)代科科學技術(shù)術(shù)理論與與知識。。建筑材料料的高科科技化（（建材檢測測的高科科技化）以強度檢檢測為例例，對一一般建筑筑材料均均可將其其制成規(guī)規(guī)定的試試件采用用液壓機機等設(shè)備備完成，，還可在在測定的的過程中中輔以其其它儀器器設(shè)備記記下各個個時刻材材料的變變形與受受力情況況，得出出應力-位移圖或或應力-應變圖，，并可對對檢測數(shù)數(shù)據(jù)和圖圖譜進行行處理。。但由于于試件制制作條件件、養(yǎng)護護環(huán)境、、受力狀狀況與建建材在實實際工程程中的使使用條件件不同，，且有些些工程不不能直接接取樣進進行試驗驗，因此此采用非非破損檢檢測技術(shù)術(shù)檢測建建材強度度和缺陷陷等，已已經(jīng)成為為建筑工工程質(zhì)量量管理的的重要手手段。建筑材料料的高科科技化（（建材檢測測的高科科技化）當今，非非破損檢檢測技術(shù)術(shù)發(fā)展很很快，形形式多種種多樣，，常用的的方法有有回彈法法、超聲聲脈沖法法、射線線法、回回彈-超聲綜合合法、超超聲衰減減綜合法法等，還還有不影影響結(jié)構(gòu)構(gòu)總體使使用性能能的半破破損檢測測法（有有時也列列入非破破損檢測測法），，如鉆芯芯法、拔拔出法、、壓痕法法、射擊擊法等。。建筑材材料的的高科科技化化（建材檢檢測的的高科科技化化）微觀檢檢測技技術(shù)發(fā)發(fā)展更更是日日新月月異，，對材材料組組成、、內(nèi)部部顯微微結(jié)構(gòu)構(gòu)以及及形貌貌的觀觀察與與測定定可通通過多多種方方法并并加以以綜合合分析析。一一般用用紅外光光譜分分析、、X射線衍衍射分分析、、激光光拉曼曼分析析、色色譜-質(zhì)譜分分析、、原子子吸收收光譜譜分析析等可可定性性或定定量測測定材材料中中物相組組成；；差熱熱分析析、熱熱重分分析、、能譜譜分析析等方方法可可測定定材料料組成成。建筑材材料的的高科科技化化（建材檢檢測的的高科科技化化）用掃描描電鏡鏡、投投射電電鏡、、電子子探針針、背背反射射電子子顯微微鏡等等可通通過較較大的的放大大倍數(shù)數(shù)和較較高的的分辨辨率觀觀察材材料內(nèi)內(nèi)部、、表面面結(jié)構(gòu)構(gòu)和組組成粒粒子的的形貌貌；材