解讀土木工程概論第2章-土木工程材料課件

解讀土木工程概論第2章-土木工程材料課件1.了解常用的土木工程材料。2.了解建筑功能材料的分類及其性能。3.了解建筑功能材料的新發(fā)展。2.1常用土木工程材料2.2建筑功能材料2.3建筑功能材料的新發(fā)展本章目錄基本要求1.了解常用的土木工程材料。2.1常用土木工程材料本章目第2.1節(jié)常用土木工程材料鋼材水泥混凝土砂漿了解常用的土木工程材料本節(jié)目錄基本要求第2.1節(jié)常用土木工程材料鋼材了解常用的土木工程材料本節(jié)目2.1.1鋼材

鋼材是在嚴格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的，品質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強度都很高。常溫下能承受較大的沖擊和振動荷載。

鋼材具有良好的加工性能，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝配。2.1.1鋼材鋼材是在嚴格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的2.1.1鋼材

建筑鋼材分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)構(gòu)用鋼。前者主要是型鋼，后者主要是鋼筋、鋼絲和鋼絞線等。建筑鋼材的原料多為碳素鋼和低合金鋼。2.1.1鋼材建筑鋼材分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)槽鋼鋼管角鋼H型鋼工字鋼鋼結(jié)構(gòu)用型鋼槽鋼鋼管角鋼H型鋼工字鋼鋼結(jié)構(gòu)用型鋼鋼筋鋼鉸線混凝土結(jié)構(gòu)用鋼鋼筋鋼鉸線混凝土結(jié)構(gòu)用鋼2.1.2水泥1、定義

水泥是粉狀的水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其他材料膠結(jié)成整體，并形成堅硬石材的材料。2.1.2水泥1、定義

硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥

硫鋁酸鹽水泥鐵鋁酸鹽水泥水泥（按組成成分分）2、分類水泥2、分類

通用水泥專用水泥

特性水泥

水泥（按用途性能分）2、分類水泥2、分類

白色硅酸鹽水泥和彩色水泥抗硫酸鹽硅酸鹽水泥

砌筑水泥

膨脹水泥

其他水泥2、分類其他水泥2、分類2.1.3混凝土1、定義

混凝土是由膠凝材料、水和粗集料、細集料按適當比例配合，拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。2.1.3混凝土1、定義2、分類（a）按所用膠凝材料分類水泥混凝土石膏混凝土瀝青混凝土聚合物混凝土水玻璃混凝土（b）按體積密度分類重混凝土普通混凝土輕混凝土

2、分類（a）按所用膠凝材料分類（b）按體積密度分類3、普通混凝土普通混凝土組成材料：水泥、粗骨料、細骨料、水組成過程：水＋水泥水泥漿＋砂水泥砂漿＋粗骨料

混凝土作用：1.水泥漿能充填砂的空隙，起潤滑作用；2.水泥砂漿能充填石子的空隙，起潤滑作用，也能流動。

3.水泥漿還在砼硬化后起膠結(jié)作用——將砂石膠結(jié)成整體，產(chǎn)生強度，成為堅硬的人造石材。

1-石子；2-砂子；3-水泥漿；4-氣孔3、普通混凝土普通混凝土組成材料：水泥、粗骨料、細骨料、水作4、特種混凝土

高性能混凝土高強混凝土

抗?jié)B混凝土纖維混凝土

聚合物混凝土特種混凝土4、特種混凝土特種混凝土2.1.4砂漿1、定義

砂漿是由膠凝材料、細骨料和水等材料按適當比例配制而成的。砂漿與混凝土的區(qū)別在于不含粗骨料，可認為砂漿是混凝土的一種特例，也可稱為細骨料混凝土。2.1.4砂漿1、定義

水泥砂漿

石灰砂漿

混合砂漿

砂漿（按膠凝材料分）2、分類

水泥石灰砂漿

水泥黏土砂漿

石灰黏土砂漿

混合砂漿砂漿2、分類混合砂漿3、砂漿的強度

根據(jù)砂漿的抗壓強度劃分的若干等級，稱為砂漿的強度，并以“M”和應(yīng)保證的抗壓強度值（MPa）表示，其強度等級分別為M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20。

影響砂漿強度的因素有材料性質(zhì)、配比、施工質(zhì)量等，此外還受被粘結(jié)塊體材料的表面吸水性影響。3、砂漿的強度根據(jù)砂漿的抗壓強度劃分的若干等級，稱為第2.2節(jié)建筑功能材料1.建筑防水堵水材料

2.絕熱材料3.吸聲隔聲材料4.建筑裝飾及復合功能材料1.了解建筑功能材料的類型和性能本節(jié)目錄基本要求第2.2節(jié)建筑功能材料1.建筑防水堵水材料

2.絕熱材2.2.1建筑防水堵水材料1、定義

防水材料是指具有防止建筑工程結(jié)構(gòu)免受雨水、地下水、生活用水浸蝕的材料。堵水材料還需要滿足帶水操作的施工要求2.2.1建筑防水堵水材料1、定義2、分類（a）按建筑防水材料的外觀形態(tài)分類

防水卷材

防水涂料

密封材料

剛性防水材料

（b）按特性分類柔性防水材料剛性防水材料2、分類（a）按建筑防水材料的外觀形態(tài)分類（b）按特性分類2、分類

柔性防水材料是指具有一定柔韌性和較大延伸率的防水材料，如防水卷材、有機涂料，他們構(gòu)成柔性防水層。

剛性防水材料是指采用較高強度和無延伸能力的防水材料，如防水砂漿、防水混凝土等，他們構(gòu)成剛性防水層。2、分類柔性防水材料是指具有一定柔韌性和較大延伸率的3、防水材料的性能與選用

防水材料是可卷曲成卷狀的柔性防水材料。它是目前我國使用量最大的防水材料。防水卷材主要包括普通瀝青防水卷材、改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材三個系列。3、防水材料的性能與選用防水材料是可卷曲成卷狀的柔（1）防水卷材常見普通瀝青防水卷材的特點與應(yīng)用范圍（1）防水卷材常見普通瀝青防水卷材的特點與應(yīng)用范圍改性瀝青防水卷材

改性瀝青防水卷材是以改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體，粉狀、片狀、粒狀或薄膜材料為覆蓋層材料制成可卷曲的片狀防水材料。

改性瀝青防水卷材比普通瀝青防水卷材溫梯度穩(wěn)定性差、延伸率小等缺點，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度較高、延伸率較大等特點。改性瀝青防水卷材改性瀝青防水卷材是以改性瀝青為涂蓋層合成高分子防水卷材

合成高分子防水卷材是指以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體為基料，加入適量的化學助劑和填充料等，經(jīng)不同工序加工而成的可卷曲的片狀防水材料；或把上述材料與合成纖維等復合形成兩層或兩層以上可卷曲的片狀防水材料。

合成高分子防水卷材具有多方面的優(yōu)點，如高彈性，高延伸性，良好的耐老化性、耐高溫性和耐低溫性等。合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材是指以合成橡膠、（2）防水涂料

防水涂料是以高分子材料為主題，再常溫下呈無定形液態(tài)，經(jīng)涂布能在結(jié)構(gòu)物表面固化形成具有相當厚度并有一定彈性的防水膜的物料總稱。

按主要成膜物質(zhì)可分為乳化瀝青類防水涂料、改性瀝青類防水涂料、合成高分子類防水涂料和水泥基防水涂料等。（2）防水涂料防水涂料是以高分子材料為主題，再常溫下瀝青基防水涂料

瀝青基防水涂料是以瀝青為基料配制而成的水乳型或溶劑型防水涂料。

乳化瀝青主要適用于防水等級較低的工業(yè)與民用建筑屋面、混凝土地下室和衛(wèi)生間防水、防潮；粘貼玻璃纖維氈片（或布）作屋面防水層；拌制冷用瀝青砂漿和混凝土鋪筑路面等。瀝青基防水涂料瀝青基防水涂料是以瀝青為基料配制而成的改性瀝青類防水涂料

改性瀝青類防水涂料指以瀝青為基料，用合成高分子聚合物進行改性，制成的水乳型或溶劑型防水涂料。改性瀝青類防水涂料在柔韌性、抗裂性、拉伸強度、耐高低溫性能、使用壽命等方面比瀝青基涂料有很大改善。

這類涂料常用產(chǎn)品有氯丁橡膠瀝青防水涂料、水乳型橡膠瀝青防水涂料、APP改性瀝青防水涂料、SBS改性瀝青防水涂料等。這類涂料廣泛應(yīng)用各級屋面和地下，以及衛(wèi)生間等防水工程。改性瀝青類防水涂料改性瀝青類防水涂料指以瀝青為基料，合成高分子類防水涂料

合成高分子防水涂料指以合成橡膠或合成樹脂為主要成膜物質(zhì)制成的單組分或多組分的防水涂料。這類涂料具有高彈性、高耐久性及優(yōu)良的耐高低溫性能。

常用產(chǎn)品有聚氨酯防水涂料、有機硅防水涂料等。適用于高防水等級的屋面、地下室、水池及衛(wèi)生間的防水工程。合成高分子類防水涂料合成高分子防水涂料指以合成橡膠或（3）密封材料

建筑密封材料是能承受位移以達到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的定形和不定形的材料。它可起到防水作用，同時也起到防塵、隔汽與隔聲的作用。

密封材料可分為定形和不定形兩大類：定形密封材料是指具有特定形狀的密封襯墊（如密封條、密封袋、密封墊等）；不定形密封材料是指一種粘稠狀的材料（俗稱密封膏和嵌縫膏）。（3）密封材料建筑密封材料是能承受位移以達到氣密、水（4）剛性防水材料

剛性防水材料是指以水泥、砂、石為原料或其內(nèi)摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料，通過調(diào)整配合比、抑制或減少孔隙率、改變孔隙特征、增加各原材料界面間的密實性等方法，配制成具有一定抗?jié)B性能水泥砂漿、混凝土類防水材料。（4）剛性防水材料剛性防水材料是指以水泥、砂、石為原4、建筑堵水材料的種類與用途

建筑堵水材料主要用于房屋建筑、構(gòu)筑物、水工建筑等在有水或潮濕環(huán)境下的防水堵漏。故需滿足帶水操作的施工要求。

按施工方式，建筑堵漏止水材料分為灌漿材料、柔性嵌縫材料、剛性止水材料及剛性抹面材料。4、建筑堵水材料的種類與用途建筑堵水材料主要用于房屋2.2.2絕熱材料1、定義

在建筑中，習慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。2.2.2絕熱材料1、定義

導熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導熱能力用導熱系數(shù)表示。

導熱系數(shù)的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，當材料層單位厚度內(nèi)的溫差為1℃時，在1h內(nèi)通過1m2表面積的熱量。材料導熱系數(shù)越大，導熱性能越好。

工程上將導熱系數(shù)λ＜0.23W/（m·K）的材料稱為絕熱材料。2、絕熱材料的性能要求導熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導熱能力用導熱系數(shù)影響材料導熱系數(shù)的因素有：(1)材料組成；(2)微觀結(jié)構(gòu)；(3)孔隙率；(4)孔隙特征；(5)含水率。影響材料導熱系數(shù)的因素有：(1)材料組成；3、絕熱材料的種類及使用要點（a）常用無機絕熱材料多孔輕質(zhì)類無機絕熱材料

纖維狀無機絕熱材料

絕熱材料按照它們的化學組成可以分為無機絕熱材料和有機絕熱材料。（b）常用有機絕熱材料泡沫塑料

硬質(zhì)泡沫橡膠3、絕熱材料的種類及使用要點（a）常用無機絕熱材料絕2.2.3吸聲隔聲材料1、吸聲材料

吸聲材料是一種能在較大程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的建筑材料，在音樂廳、影劇院、大會堂等內(nèi)部的墻面、地面、天棚燈部位，適當采用吸聲材料，能改善聲波在室內(nèi)傳播的質(zhì)量，保持良好的音響效果。2.2.3吸聲隔聲材料1、吸聲材料吸聲材料的性能要求

吸聲材料的吸聲性能以吸聲系數(shù)α表示。吸聲系數(shù)α指聲波遇到材料表面時，被吸收的聲能（E）與入射聲能（E0）之比。材料的吸聲系數(shù)α越高，吸聲效果越好。

材料的吸聲特性除與聲波方向有關(guān)外，還與聲波的頻率有關(guān)，同一材料，對于高、中、低不同頻率的吸聲系數(shù)不同。為了全面反映材料的吸聲特性，通常取125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等6個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲的頻率特性。凡6個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，可稱為吸聲材料。

多孔的吸聲材料易于吸濕，安裝時應(yīng)考慮到脹縮的影響，還應(yīng)考慮防火、防腐、防蛀等問題。吸聲材料的性能要求吸聲材料的吸聲性能以吸聲系數(shù)α表示吸聲材料的種類及使用要點

建筑上常用吸聲材料及其吸聲結(jié)構(gòu)有如下幾種：①多孔吸聲材料②薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)③共振吸聲結(jié)構(gòu)④穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)⑤柔性吸聲材料⑥懸掛空間吸聲體⑦簾幕吸聲體吸聲材料的種類及使用要點建筑上常用吸聲材料及其吸聲結(jié)構(gòu)有2、隔聲材料

建筑上把主要起隔絕聲音作用的材料稱為隔聲材料。隔聲材料主要用于外墻、門窗、隔墻以及隔斷等。隔聲可分為隔絕空氣聲（通過空氣傳播的聲音）和隔絕固體聲（通過撞擊或振動傳播的聲音）。兩者的隔聲原理截然不同。

對于隔絕固體聲音最有效的措施是采用不連續(xù)結(jié)構(gòu)處理。即在墻壁和承重梁之間，房屋的框架和墻壁及樓板之間加彈性襯墊，這些襯墊的材料大多可以采用上述的吸聲材料，如毛氈、軟木等。將固體聲轉(zhuǎn)換成空氣聲后而被吸聲材料吸收。2、隔聲材料對于隔絕固體聲音最有效的措施是采用不連續(xù)2.2.4建筑裝飾及符合功能材料1、建筑裝飾材料的分類與基本要求

建筑上把鋪設(shè)、粘貼或涂刷在建筑物內(nèi)外表面，主要起裝飾作用的材料稱為裝飾材料。2.2.4建筑裝飾及符合功能材料1、建筑裝飾材料的分類與建筑裝飾材料通常按照在建筑中的裝飾部位分類。①地面裝飾材料。如地面涂料、陶瓷地磚、花崗巖、木地板、復合材料等。②外墻裝飾材料。如玻璃制品、涂料、鋁塑復合板、面磚、花崗巖、裝飾混凝土等。③內(nèi)墻裝飾材料。如墻紙與墻布、涂料、裝飾板、復合制品等。④天棚裝飾材料。如塑料吊頂?shù)?。分類建筑裝飾材料通常按照在建筑中的裝飾部位分類。分類

建筑裝飾材料的基本要求除了顏色、光澤、透明度、表面組織及形狀尺寸等美感方面外，還應(yīng)根據(jù)不同的裝飾目的和部位，要求具有一定的環(huán)保、強度、硬度、防火性、阻燃性、耐水性、抗凍性、耐污染性、耐腐蝕性等特性要求?；疽?/p>

為了加強對室內(nèi)裝飾裝修材料污染的控制，保障人民群眾的身體健康和人身安全，國家制訂了GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》以及關(guān)于室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量等10項國家標準，并于2002年正式實施。建筑裝飾材料的基本要求除了顏色、光澤、透明度、表面組10項國家標準如下：GB18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》；GB18581-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有和物質(zhì)限量》；GB18582-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》；GB18583-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量》；GB18584-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料木家具中有害物質(zhì)限量》；GB18585-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料壁紙中有害物質(zhì)限量》；GB18586-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物質(zhì)限量》；GB18587-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質(zhì)釋放限量》；GB18588-2001《混凝土外加劑中釋放氨限量》；GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》。10項國家標準如下：2、建筑玻璃及建筑陶瓷建筑玻璃

玻璃是以石英、純堿、石灰石和長石等在高溫下熔融、成型、急冷而成的無定性晶態(tài)物質(zhì)。用于建筑的玻璃包括平板玻璃、建筑藝術(shù)玻璃、玻璃建筑構(gòu)件和玻璃質(zhì)絕熱隔聲材料等。

2、建筑玻璃及建筑陶瓷建筑玻璃玻璃是以石英、純堿、石灰建筑工程上常用的玻璃制品有：①普通平板玻璃②磨砂玻璃③釉面玻璃④鋼化玻璃⑤中空玻璃⑥玻璃馬賽克⑦熱反射玻璃⑧吸熱玻璃⑨Low-E中空玻璃⑩主動性節(jié)能玻璃建筑工程上常用的玻璃制品有：①普通平板玻璃⑥玻璃馬賽克建筑陶瓷

用于建筑工程的陶瓷制品，則稱為建筑陶瓷，主要包括墻地磚、陶瓷錦磚、釉面磚、衛(wèi)生陶瓷和琉璃制品等。建筑陶瓷用于建筑工程的陶瓷制品，則稱為建筑陶瓷，主要包2、建筑涂料

建筑涂料是指能涂于建筑物表面，并能形成連結(jié)性涂膜，從而對建筑物起到保護、裝飾或使其具有某些特殊功能的材料。

按主要成膜物質(zhì)的性質(zhì)來分，建筑涂料可分為有機涂料、無機涂料和有機無機復合涂料；按使用功能的不同，建筑涂料又可分為裝飾涂料、防水涂料、防火涂料和特種涂料。2、建筑涂料建筑涂料是指能涂于建筑物表面，并能形成連常見的建筑裝飾涂料：

①合成樹脂乳液內(nèi)墻涂料內(nèi)墻涂料

②聚乙烯醇水玻璃內(nèi)墻涂料合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料溶劑型外墻涂料無機建筑涂料常見的建筑裝飾涂料：4、其他建筑裝飾材料飾面石材

天然石材結(jié)構(gòu)致密、抗壓強度高、耐水、耐磨、裝飾性好、耐久性好，主要用于裝飾等級要求高的工程中。常用的裝飾板材有花崗巖和大理石。4、其他建筑裝飾材料飾面石材天然石材結(jié)構(gòu)致密、抗壓強①花崗巖

花崗巖強度高，吸水率小，耐酸性、耐磨性及耐久性好，常用于室內(nèi)外的墻面及地面。但花崗巖耐火性差，因為石英在高溫時（573℃、870℃）會發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變產(chǎn)生膨脹而破壞巖石結(jié)構(gòu)。②大理石大理石主要包括大理石和白云巖，主要化學成分為CaCO3及MgCO3，易被酸侵蝕，故除個別品種（漢白玉、艾葉青等）外，一般不宜用作室外裝修，否則會受到酸雨以及空氣中酸性氧化物遇水形成的酸類侵蝕，從而失去表面光澤，甚至出現(xiàn)斑點等現(xiàn)象。①花崗巖壁紙

壁紙可以用不同的方法分類。如可以按壁紙的外觀裝飾效果分類，有印花壁紙、壓花壁紙、發(fā)泡壁紙、有光壁紙等；從壁紙的功能上分有裝飾性壁紙（只起裝飾作用），防火壁紙（可以阻燃防火）、耐水壁紙（可用于潮濕環(huán)境）等；從壁紙的施工方法分有現(xiàn)場刷膠裱貼的，有壁紙背面預先涂有壓敏膠可以直接裱貼的等。

值得注意的是，壁紙也存在有害物質(zhì)污染的問題。

壁紙壁紙可以用不同的方法分類。如可以按壁紙的外觀裝第2.3節(jié)建筑功能材料的新發(fā)展綠色建筑功能材料2.復合多功能建材3.智能化建材1.了解建筑功能材料的前景本節(jié)目錄基本要求第2.3節(jié)建筑功能材料的新發(fā)展綠色建筑功能材料1.了解建筑2.3.1綠色建筑功能材料

建筑功能材料發(fā)展迅速，且在三方面有較大的發(fā)展：一是注重環(huán)境協(xié)調(diào)性，注重健康、環(huán)保；二是復合多功能；三是智能化。2.3.1綠色建筑功能材料建筑功能材料發(fā)展迅速，1、綠色建筑功能材料綠色材料一般具有以下特征：(1)滿足建筑設(shè)計的力學性能、使用功能和壽命要求。(2)在生產(chǎn)、使用過程中具有最小的環(huán)境負荷影響，壽命終結(jié)時可實現(xiàn)再生循環(huán)利用，對自然環(huán)境友好和符合可持續(xù)發(fā)展原則。(3)能夠滿足對人類健康無傷害原則，甚至具有有利于提高人類生活質(zhì)量水平的功能特性。1、綠色建筑功能材料綠色材料一般具有以下特征：(1)滿足建筑2、復合多功能建材

復合多功能建材是指材料在滿足某一主要的建筑功能的基礎(chǔ)上，附加了其它使用功能的建筑材料。例如抗菌自潔涂料，它既能滿足一般建筑涂料對建筑主體結(jié)構(gòu)材料的保護和裝飾墻面的作用，同時又具有抵抗細菌的生長和自動清潔墻面的附加功能，滿足人們對健康居住環(huán)境的要求；又如多功能玻璃，人類制造使用玻璃已有上千年的歷史，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，建筑玻璃的功能已不僅僅是采光要求，而發(fā)展為多功能復合：光線調(diào)節(jié)、保溫隔熱、防彈防盜、防輻射、防電磁干擾、裝飾等。2、復合多功能建材復合多功能建材是指材料在滿足某一3、智能化建材

所謂智能化建材是指材料本身具有自我診斷和預告失效、自我調(diào)節(jié)和自我修復的功能并可繼續(xù)使用的建筑材料。當這類材料的內(nèi)部發(fā)生異常變化時，能將材料的內(nèi)部狀況反映出來，以便在材料失效前采取措施，甚至材料能夠在材料失效初期自動進行自我調(diào)節(jié)，恢復材料的使用功能。例如自修復混凝土材料，相當部分建筑物在完工，尤其受到動荷載作用后，可能會產(chǎn)生不利的裂紋，對抗震尤其不利。3、智能化建材所謂智能化建材是指材料本身具有自我診斷解讀土木工程概論第2章-土木工程材料課件1.了解常用的土木工程材料。2.了解建筑功能材料的分類及其性能。3.了解建筑功能材料的新發(fā)展。2.1常用土木工程材料2.2建筑功能材料2.3建筑功能材料的新發(fā)展本章目錄基本要求1.了解常用的土木工程材料。2.1常用土木工程材料本章目第2.1節(jié)常用土木工程材料鋼材水泥混凝土砂漿了解常用的土木工程材料本節(jié)目錄基本要求第2.1節(jié)常用土木工程材料鋼材了解常用的土木工程材料本節(jié)目2.1.1鋼材

鋼材是在嚴格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的，品質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強度都很高。常溫下能承受較大的沖擊和振動荷載。

鋼材具有良好的加工性能，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝配。2.1.1鋼材鋼材是在嚴格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的2.1.1鋼材

建筑鋼材分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)構(gòu)用鋼。前者主要是型鋼，后者主要是鋼筋、鋼絲和鋼絞線等。建筑鋼材的原料多為碳素鋼和低合金鋼。2.1.1鋼材建筑鋼材分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)槽鋼鋼管角鋼H型鋼工字鋼鋼結(jié)構(gòu)用型鋼槽鋼鋼管角鋼H型鋼工字鋼鋼結(jié)構(gòu)用型鋼鋼筋鋼鉸線混凝土結(jié)構(gòu)用鋼鋼筋鋼鉸線混凝土結(jié)構(gòu)用鋼2.1.2水泥1、定義

水泥是粉狀的水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其他材料膠結(jié)成整體，并形成堅硬石材的材料。2.1.2水泥1、定義

硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥

硫鋁酸鹽水泥鐵鋁酸鹽水泥水泥（按組成成分分）2、分類水泥2、分類

通用水泥專用水泥

特性水泥

水泥（按用途性能分）2、分類水泥2、分類

白色硅酸鹽水泥和彩色水泥抗硫酸鹽硅酸鹽水泥

砌筑水泥

膨脹水泥

其他水泥2、分類其他水泥2、分類2.1.3混凝土1、定義

混凝土是由膠凝材料、水和粗集料、細集料按適當比例配合，拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。2.1.3混凝土1、定義2、分類（a）按所用膠凝材料分類水泥混凝土石膏混凝土瀝青混凝土聚合物混凝土水玻璃混凝土（b）按體積密度分類重混凝土普通混凝土輕混凝土

2、分類（a）按所用膠凝材料分類（b）按體積密度分類3、普通混凝土普通混凝土組成材料：水泥、粗骨料、細骨料、水組成過程：水＋水泥水泥漿＋砂水泥砂漿＋粗骨料

混凝土作用：1.水泥漿能充填砂的空隙，起潤滑作用；2.水泥砂漿能充填石子的空隙，起潤滑作用，也能流動。

3.水泥漿還在砼硬化后起膠結(jié)作用——將砂石膠結(jié)成整體，產(chǎn)生強度，成為堅硬的人造石材。

1-石子；2-砂子；3-水泥漿；4-氣孔3、普通混凝土普通混凝土組成材料：水泥、粗骨料、細骨料、水作4、特種混凝土

高性能混凝土高強混凝土

抗?jié)B混凝土纖維混凝土

聚合物混凝土特種混凝土4、特種混凝土特種混凝土2.1.4砂漿1、定義

砂漿是由膠凝材料、細骨料和水等材料按適當比例配制而成的。砂漿與混凝土的區(qū)別在于不含粗骨料，可認為砂漿是混凝土的一種特例，也可稱為細骨料混凝土。2.1.4砂漿1、定義

水泥砂漿

石灰砂漿

混合砂漿

砂漿（按膠凝材料分）2、分類

水泥石灰砂漿

水泥黏土砂漿

石灰黏土砂漿

混合砂漿砂漿2、分類混合砂漿3、砂漿的強度

根據(jù)砂漿的抗壓強度劃分的若干等級，稱為砂漿的強度，并以“M”和應(yīng)保證的抗壓強度值（MPa）表示，其強度等級分別為M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20。

影響砂漿強度的因素有材料性質(zhì)、配比、施工質(zhì)量等，此外還受被粘結(jié)塊體材料的表面吸水性影響。3、砂漿的強度根據(jù)砂漿的抗壓強度劃分的若干等級，稱為第2.2節(jié)建筑功能材料1.建筑防水堵水材料

2.絕熱材料3.吸聲隔聲材料4.建筑裝飾及復合功能材料1.了解建筑功能材料的類型和性能本節(jié)目錄基本要求第2.2節(jié)建筑功能材料1.建筑防水堵水材料

2.絕熱材2.2.1建筑防水堵水材料1、定義

防水材料是指具有防止建筑工程結(jié)構(gòu)免受雨水、地下水、生活用水浸蝕的材料。堵水材料還需要滿足帶水操作的施工要求2.2.1建筑防水堵水材料1、定義2、分類（a）按建筑防水材料的外觀形態(tài)分類

防水卷材

防水涂料

密封材料

剛性防水材料

（b）按特性分類柔性防水材料剛性防水材料2、分類（a）按建筑防水材料的外觀形態(tài)分類（b）按特性分類2、分類

柔性防水材料是指具有一定柔韌性和較大延伸率的防水材料，如防水卷材、有機涂料，他們構(gòu)成柔性防水層。

剛性防水材料是指采用較高強度和無延伸能力的防水材料，如防水砂漿、防水混凝土等，他們構(gòu)成剛性防水層。2、分類柔性防水材料是指具有一定柔韌性和較大延伸率的3、防水材料的性能與選用

防水材料是可卷曲成卷狀的柔性防水材料。它是目前我國使用量最大的防水材料。防水卷材主要包括普通瀝青防水卷材、改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材三個系列。3、防水材料的性能與選用防水材料是可卷曲成卷狀的柔（1）防水卷材常見普通瀝青防水卷材的特點與應(yīng)用范圍（1）防水卷材常見普通瀝青防水卷材的特點與應(yīng)用范圍改性瀝青防水卷材

改性瀝青防水卷材是以改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體，粉狀、片狀、粒狀或薄膜材料為覆蓋層材料制成可卷曲的片狀防水材料。

改性瀝青防水卷材比普通瀝青防水卷材溫梯度穩(wěn)定性差、延伸率小等缺點，具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度較高、延伸率較大等特點。改性瀝青防水卷材改性瀝青防水卷材是以改性瀝青為涂蓋層合成高分子防水卷材

合成高分子防水卷材是指以合成橡膠、合成樹脂或兩者共混體為基料，加入適量的化學助劑和填充料等，經(jīng)不同工序加工而成的可卷曲的片狀防水材料；或把上述材料與合成纖維等復合形成兩層或兩層以上可卷曲的片狀防水材料。

合成高分子防水卷材具有多方面的優(yōu)點，如高彈性，高延伸性，良好的耐老化性、耐高溫性和耐低溫性等。合成高分子防水卷材合成高分子防水卷材是指以合成橡膠、（2）防水涂料

防水涂料是以高分子材料為主題，再常溫下呈無定形液態(tài)，經(jīng)涂布能在結(jié)構(gòu)物表面固化形成具有相當厚度并有一定彈性的防水膜的物料總稱。

按主要成膜物質(zhì)可分為乳化瀝青類防水涂料、改性瀝青類防水涂料、合成高分子類防水涂料和水泥基防水涂料等。（2）防水涂料防水涂料是以高分子材料為主題，再常溫下瀝青基防水涂料

瀝青基防水涂料是以瀝青為基料配制而成的水乳型或溶劑型防水涂料。

乳化瀝青主要適用于防水等級較低的工業(yè)與民用建筑屋面、混凝土地下室和衛(wèi)生間防水、防潮；粘貼玻璃纖維氈片（或布）作屋面防水層；拌制冷用瀝青砂漿和混凝土鋪筑路面等。瀝青基防水涂料瀝青基防水涂料是以瀝青為基料配制而成的改性瀝青類防水涂料

改性瀝青類防水涂料指以瀝青為基料，用合成高分子聚合物進行改性，制成的水乳型或溶劑型防水涂料。改性瀝青類防水涂料在柔韌性、抗裂性、拉伸強度、耐高低溫性能、使用壽命等方面比瀝青基涂料有很大改善。

這類涂料常用產(chǎn)品有氯丁橡膠瀝青防水涂料、水乳型橡膠瀝青防水涂料、APP改性瀝青防水涂料、SBS改性瀝青防水涂料等。這類涂料廣泛應(yīng)用各級屋面和地下，以及衛(wèi)生間等防水工程。改性瀝青類防水涂料改性瀝青類防水涂料指以瀝青為基料，合成高分子類防水涂料

合成高分子防水涂料指以合成橡膠或合成樹脂為主要成膜物質(zhì)制成的單組分或多組分的防水涂料。這類涂料具有高彈性、高耐久性及優(yōu)良的耐高低溫性能。

常用產(chǎn)品有聚氨酯防水涂料、有機硅防水涂料等。適用于高防水等級的屋面、地下室、水池及衛(wèi)生間的防水工程。合成高分子類防水涂料合成高分子防水涂料指以合成橡膠或（3）密封材料

建筑密封材料是能承受位移以達到氣密、水密目的而嵌入建筑接縫中的定形和不定形的材料。它可起到防水作用，同時也起到防塵、隔汽與隔聲的作用。

密封材料可分為定形和不定形兩大類：定形密封材料是指具有特定形狀的密封襯墊（如密封條、密封袋、密封墊等）；不定形密封材料是指一種粘稠狀的材料（俗稱密封膏和嵌縫膏）。（3）密封材料建筑密封材料是能承受位移以達到氣密、水（4）剛性防水材料

剛性防水材料是指以水泥、砂、石為原料或其內(nèi)摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料，通過調(diào)整配合比、抑制或減少孔隙率、改變孔隙特征、增加各原材料界面間的密實性等方法，配制成具有一定抗?jié)B性能水泥砂漿、混凝土類防水材料。（4）剛性防水材料剛性防水材料是指以水泥、砂、石為原4、建筑堵水材料的種類與用途

建筑堵水材料主要用于房屋建筑、構(gòu)筑物、水工建筑等在有水或潮濕環(huán)境下的防水堵漏。故需滿足帶水操作的施工要求。

按施工方式，建筑堵漏止水材料分為灌漿材料、柔性嵌縫材料、剛性止水材料及剛性抹面材料。4、建筑堵水材料的種類與用途建筑堵水材料主要用于房屋2.2.2絕熱材料1、定義

在建筑中，習慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。2.2.2絕熱材料1、定義

導熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導熱能力用導熱系數(shù)表示。

導熱系數(shù)的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，當材料層單位厚度內(nèi)的溫差為1℃時，在1h內(nèi)通過1m2表面積的熱量。材料導熱系數(shù)越大，導熱性能越好。

工程上將導熱系數(shù)λ＜0.23W/（m·K）的材料稱為絕熱材料。2、絕熱材料的性能要求導熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導熱能力用導熱系數(shù)影響材料導熱系數(shù)的因素有：(1)材料組成；(2)微觀結(jié)構(gòu)；(3)孔隙率；(4)孔隙特征；(5)含水率。影響材料導熱系數(shù)的因素有：(1)材料組成；3、絕熱材料的種類及使用要點（a）常用無機絕熱材料多孔輕質(zhì)類無機絕熱材料

纖維狀無機絕熱材料

絕熱材料按照它們的化學組成可以分為無機絕熱材料和有機絕熱材料。（b）常用有機絕熱材料泡沫塑料

硬質(zhì)泡沫橡膠3、絕熱材料的種類及使用要點（a）常用無機絕熱材料絕2.2.3吸聲隔聲材料1、吸聲材料

吸聲材料是一種能在較大程度上吸收由空氣傳遞的聲波能量的建筑材料，在音樂廳、影劇院、大會堂等內(nèi)部的墻面、地面、天棚燈部位，適當采用吸聲材料，能改善聲波在室內(nèi)傳播的質(zhì)量，保持良好的音響效果。2.2.3吸聲隔聲材料1、吸聲材料吸聲材料的性能要求

吸聲材料的吸聲性能以吸聲系數(shù)α表示。吸聲系數(shù)α指聲波遇到材料表面時，被吸收的聲能（E）與入射聲能（E0）之比。材料的吸聲系數(shù)α越高，吸聲效果越好。

材料的吸聲特性除與聲波方向有關(guān)外，還與聲波的頻率有關(guān)，同一材料，對于高、中、低不同頻率的吸聲系數(shù)不同。為了全面反映材料的吸聲特性，通常取125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等6個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲的頻率特性。凡6個頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料，可稱為吸聲材料。

多孔的吸聲材料易于吸濕，安裝時應(yīng)考慮到脹縮的影響，還應(yīng)考慮防火、防腐、防蛀等問題。吸聲材料的性能要求吸聲材料的吸聲性能以吸聲系數(shù)α表示吸聲材料的種類及使用要點

建筑上常用吸聲材料及其吸聲結(jié)構(gòu)有如下幾種：①多孔吸聲材料②薄板振動吸聲結(jié)構(gòu)③共振吸聲結(jié)構(gòu)④穿孔板組合共振吸聲結(jié)構(gòu)⑤柔性吸聲材料⑥懸掛空間吸聲體⑦簾幕吸聲體吸聲材料的種類及使用要點建筑上常用吸聲材料及其吸聲結(jié)構(gòu)有2、隔聲材料

建筑上把主要起隔絕聲音作用的材料稱為隔聲材料。隔聲材料主要用于外墻、門窗、隔墻以及隔斷等。隔聲可分為隔絕空氣聲（通過空氣傳播的聲音）和隔絕固體聲（通過撞擊或振動傳播的聲音）。兩者的隔聲原理截然不同。

對于隔絕固體聲音最有效的措施是采用不連續(xù)結(jié)構(gòu)處理。即在墻壁和承重梁之間，房屋的框架和墻壁及樓板之間加彈性襯墊，這些襯墊的材料大多可以采用上述的吸聲材料，如毛氈、軟木等。將固體聲轉(zhuǎn)換成空氣聲后而被吸聲材料吸收。2、隔聲材料對于隔絕固體聲音最有效的措施是采用不連續(xù)2.2.4建筑裝飾及符合功能材料1、建筑裝飾材料的分類與基本要求

建筑上把鋪設(shè)、粘貼或涂刷在建筑物內(nèi)外表面，主要起裝飾作用的材料稱為裝飾材料。2.2.4建筑裝飾及符合功能材料1、建筑裝飾材料的分類與建筑裝飾材料通常按照在建筑中的裝飾部位分類。①地面裝飾材料。如地面涂料、陶瓷地磚、花崗巖、木地板、復合材料等。②外墻裝飾材料。如玻璃制品、涂料、鋁塑復合板、面磚、花崗巖、裝飾混凝土等。③內(nèi)墻裝飾材料。如墻紙與墻布、涂料、裝飾板、復合制品等。④天棚裝飾材料。如塑料吊頂?shù)?。分類建筑裝飾材料通常按照在建筑中的裝飾部位分類。分類

建筑裝飾材料的基本要求除了顏色、光澤、透明度、表面組織及形狀尺寸等美感方面外，還應(yīng)根據(jù)不同的裝飾目的和部位，要求具有一定的環(huán)保、強度、硬度、防火性、阻燃性、耐水性、抗凍性、耐污染性、耐腐蝕性等特性要求?；疽?/p>

為了加強對室內(nèi)裝飾裝修材料污染的控制，保障人民群眾的身體健康和人身安全，國家制訂了GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》以及關(guān)于室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量等10項國家標準，并于2002年正式實施。建筑裝飾材料的基本要求除了顏色、光澤、透明度、表面組10項國家標準如下：GB18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》；GB18581-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有和物質(zhì)限量》；GB18582-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》；GB18583-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量》；GB18584-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料木家具中有害物質(zhì)限量》；GB18585-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料壁紙中有害物質(zhì)限量》；GB18586-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物質(zhì)限量》；GB18587-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質(zhì)釋放限量》；GB18588-2001《混凝土外加劑中釋放氨限量》；GB6566-2001《建筑材料放射性核素限量》。10項國家標準如下：2、建筑玻璃及建筑陶瓷建筑玻璃

玻璃是以石英、純堿、石灰石和長石等在高溫下熔融、成型、急冷而成的無定性晶態(tài)物質(zhì)。用于建筑的玻璃包括平板玻璃、建筑藝術(shù)玻璃、玻璃建筑構(gòu)件和玻璃質(zhì)絕熱隔聲材料等。

2、建筑玻璃及建筑陶瓷建筑玻璃玻璃是以石英、純堿、石灰建筑工程上常用的玻璃制品有：①普通平板玻璃②磨砂玻璃③釉面玻璃④鋼化玻璃⑤中空玻璃⑥玻璃馬賽克⑦熱反射玻璃⑧吸熱玻璃⑨Low-E中空玻璃⑩主動性節(jié)能玻璃建筑工程上常用的玻璃制品有：①普通平板玻璃⑥玻璃馬賽克建筑陶