建筑材料0緒論

建筑材料0緒論第1頁(yè)/共60頁(yè)本章主要內(nèi)容一、建筑材料的定義二、建筑材料的分類(lèi)三、建筑材料的發(fā)展概況四、學(xué)習(xí)建筑材料課程的目的、任務(wù)和方法第2頁(yè)/共60頁(yè)一、建筑材料的定義建筑材料(BuildingMaterials)是用于建筑物的基礎(chǔ)、地面、墻體、屋頂?shù)雀鞣N部位及各種構(gòu)件和結(jié)構(gòu)體的材料。土木工程材料(CivilEngineering

Materials)：用于土木工程中使用的各種材料總稱(chēng)。

范圍更廣,包括:建筑材料、道路建筑材料、港工材料、水工材料、軍工材料、核工業(yè)材料等等。第3頁(yè)/共60頁(yè)建筑材料在土木工程中的重要性1、建筑材料對(duì)土木工程質(zhì)量的影響。

材料質(zhì)量的優(yōu)劣，配制是否合理，選用是否恰當(dāng)直接影響建筑工程質(zhì)量。2、建筑材料對(duì)土木工程造價(jià)的影響。

材料費(fèi)用一般占建筑工程總造價(jià)的50-70%；3、建筑材料對(duì)土木工程技術(shù)應(yīng)用的影響。

建筑材料是建筑業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。第4頁(yè)/共60頁(yè)二.建筑材料的分類(lèi)

1.按化學(xué)成分分類(lèi)

1.1無(wú)機(jī)材料

1.2有機(jī)材料

1.3復(fù)合材料第5頁(yè)/共60頁(yè)1.1無(wú)機(jī)材料金屬材料： 黑色金屬材料——

有色金屬材料——非金屬材料天然石材——大理石、花崗石 陶瓷和玻璃——磚、瓦、衛(wèi)生陶瓷、玻璃

無(wú)機(jī)膠凝材料——石灰、石膏、水玻璃 砂漿、混凝土——水泥、砂漿、混凝土

鋼、鐵鋁、銅、合金第6頁(yè)/共60頁(yè)第7頁(yè)/共60頁(yè)第8頁(yè)/共60頁(yè)

1.2有機(jī)材料：

木材、瀝青、塑料、涂料、油漆

第9頁(yè)/共60頁(yè)1.3復(fù)合材料：金屬與非金屬?gòu)?fù)合

——鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土 有機(jī)與無(wú)機(jī)復(fù)合

——玻璃鋼、瀝青混凝土、聚合物混凝土第10頁(yè)/共60頁(yè)第11頁(yè)/共60頁(yè)2、按功能分類(lèi)：結(jié)構(gòu)材料——構(gòu)成建筑物受力構(gòu)件（梁、板、柱、基礎(chǔ)、框架）和結(jié)構(gòu)所用的材料。

如磚、砌塊、石材、混凝土、鋼材、鋼筋混凝土等。功能材料——具有某種特殊功能的非承重材料。

如防水材料、吸聲材料、裝飾材料等等。第12頁(yè)/共60頁(yè)

3、按用途分類(lèi)

結(jié)構(gòu)材料：磚、石材、砌塊、鋼材、混凝土防水材料：瀝青、塑料、橡膠、金屬、 聚乙烯膠泥飾面材料：墻面磚、石材、彩鋼板、 彩色混凝土吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、 膨脹珍珠巖絕熱材料:塑料、橡膠、泡沫混凝土衛(wèi)生工程材料：金屬管道、塑料、陶瓷第13頁(yè)/共60頁(yè)三.建筑材料的發(fā)展概況：

隨生產(chǎn)力發(fā)展而發(fā)展1、原始時(shí)代天然材料：木材、巖石、竹、粘土第14頁(yè)/共60頁(yè)第15頁(yè)/共60頁(yè)2、石器、鐵器時(shí)代 金字塔（2000-3000BC)：石材、石灰、石膏 萬(wàn)里長(zhǎng)城（200BC):條石、大磚、石灰砂漿 布達(dá)拉宮：石材、石灰砂漿 羅馬園劇場(chǎng)（70-80AC):石材、石灰砂漿第16頁(yè)/共60頁(yè)胡夫金字塔，高146.59m,底部232m建方，用230多萬(wàn)塊、每塊重2.5T的巖石砌成，第17頁(yè)/共60頁(yè)萬(wàn)里長(zhǎng)城（200BC):條石、大磚、石灰砂漿第18頁(yè)/共60頁(yè)羅馬斗獸場(chǎng)（70-80AC):石材、石灰砂漿第19頁(yè)/共60頁(yè)3、18世紀(jì)、19世紀(jì)

18世紀(jì)

鋼材

19世紀(jì)水泥(J.Aspdin,1824）鋼筋混凝土（1890-1892）；中國(guó)，1898第20頁(yè)/共60頁(yè)建于1889年塔高320米，總重7000噸。

第21頁(yè)/共60頁(yè)4、20世紀(jì)至今

高分子材料、復(fù)合材料第22頁(yè)/共60頁(yè)鳥(niǎo)巢”用了4.2萬(wàn)噸名為Q460的高強(qiáng)鋼,第23頁(yè)/共60頁(yè)鳥(niǎo)巢”和“水立方”都使用了一種被稱(chēng)為聚四氟乙烯(ETFE)的充氣塑膜。這種薄膜的優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕、透光性和保溫性能好第24頁(yè)/共60頁(yè)英國(guó)“伊甸工程”園：“世界上最大的熱帶植物大棚”。第25頁(yè)/共60頁(yè)玻璃表面覆有納米自清潔薄膜第26頁(yè)/共60頁(yè)阿聯(lián)酋迪拜塔(哈利法塔)高度828米。是目前的世界第一第27頁(yè)/共60頁(yè)上海中心大廈，主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米，總高度632米，已于2008年11月29日開(kāi)工，2012年結(jié)構(gòu)封頂且部分投入運(yùn)營(yíng)，2014年竣工交付使用。第28頁(yè)/共60頁(yè)深圳平安國(guó)際金融大廈，塔頂高度：646米。主體高度：597米。2009年8月29日開(kāi)工，計(jì)劃2014年竣工。第29頁(yè)/共60頁(yè)武漢綠地中心于2011年7月31日全面開(kāi)工，預(yù)計(jì)2017年完工，原計(jì)劃設(shè)計(jì)高度606米。后調(diào)整為666米。超越深圳平安國(guó)際金融大廈成為中國(guó)第一高樓。第30頁(yè)/共60頁(yè)天津高銀117大廈2012年8月1日開(kāi)工興建，大廈塔樓地下4層，地上117層，建筑高度597米。、按照工程總體進(jìn)度，2012年年底將完成塔樓地上8層主體結(jié)構(gòu)施工，2014年11月底32層以下實(shí)現(xiàn)提前營(yíng)業(yè)，2015年8月實(shí)現(xiàn)大廈主體結(jié)構(gòu)封頂，2016年8月底全部施工完畢并投入使用。第31頁(yè)/共60頁(yè)天津高銀117大廈地點(diǎn)；西青津靜線(xiàn)與海泰南北大街路口。天津商業(yè)大學(xué)寶德學(xué)院對(duì)面第32頁(yè)/共60頁(yè)羅斯洛克國(guó)際金融中心（英語(yǔ)：RoseRockIFC），為天津市濱海新區(qū)正在興建的地標(biāo)式摩天大樓。2011年12月16日，項(xiàng)目正式開(kāi)工，根據(jù)規(guī)劃，設(shè)計(jì)高度為588米，造價(jià)150億人民幣第33頁(yè)/共60頁(yè)第34頁(yè)/共60頁(yè)第35頁(yè)/共60頁(yè)第36頁(yè)/共60頁(yè)第37頁(yè)/共60頁(yè)5、未來(lái)建材發(fā)展趨勢(shì)（討論）

可以從科學(xué)技術(shù)和可持續(xù)發(fā)展兩方面,討論建筑材料發(fā)展的趨勢(shì)?！偕?、節(jié)能化、綠色化——輕質(zhì)高強(qiáng)、多功能、高性能、耐久性——預(yù)制化（成品化）、商品化、自動(dòng)化第38頁(yè)/共60頁(yè)美國(guó)移動(dòng)房屋“i-house”第39頁(yè)/共60頁(yè)“i-house第40頁(yè)/共60頁(yè)世界上第一個(gè)零排放極地科學(xué)站――在南極洲研究氣候變化的伊麗莎白公主站第41頁(yè)/共60頁(yè)3D打印建筑第42頁(yè)/共60頁(yè)全球首座3D打印建筑將于2014年問(wèn)世來(lái)自荷蘭的宇宙建筑公司的簡(jiǎn)加普·魯基森納斯建筑師與意大利發(fā)明家EnricoDini一同合作，他們計(jì)劃打印出一些包含沙子和無(wú)機(jī)粘合劑的6×9（米）的建筑框架，然后用纖維強(qiáng)化混凝土進(jìn)行填充。新建筑為一個(gè)‘莫比烏斯環(huán)’（mobiusband）式的建筑，稱(chēng)為“莫比烏斯環(huán)屋”。天花板延伸成為地板，建筑內(nèi)部則可以延伸成為外墻。我們采用了創(chuàng)新的3D技術(shù)進(jìn)行打造，因此它將成為一座兼具延伸性和適用性的建筑?！钡?3頁(yè)/共60頁(yè)第44頁(yè)/共60頁(yè)1）、綠色建材綠色建材的概念：追求建筑材料的可持續(xù)發(fā)展要求，建筑材料的生產(chǎn)、使用及回收全過(guò)程都要考慮其對(duì)環(huán)境和資源的影響,實(shí)現(xiàn)材料的可循環(huán)再生利用。綠色建材的定義應(yīng)該與材料科學(xué)上的生態(tài)環(huán)境材料的定義相同。綠色建材的技術(shù)指標(biāo)要求：如：能源消耗指標(biāo)、資源消耗指標(biāo)、排污指標(biāo)、使用安全性能、材料的性能和功能，廢棄物的循環(huán)再生率等。第45頁(yè)/共60頁(yè)建筑材料的可循環(huán)再生利用包括建筑廢料及工業(yè)廢料的利用,它將成為建筑材料發(fā)展的重要方向。大量無(wú)毒的工業(yè)廢料可用于制造建筑產(chǎn)品,利用粉煤灰、鋼渣、礦渣等生產(chǎn)各種砌塊,日本開(kāi)發(fā)一種新型環(huán)保磚瓦是以下水道污泥、粉煤灰、礦渣、燒窯業(yè)雜土、玻璃渣、保溫材料棄渣、廢塑料、建筑廢渣土、河溝淤泥為原料。拆毀的混凝土和拆毀的墻體材料等建筑廢料,經(jīng)加工處理,可制成用途非常廣泛人建筑材料。第46頁(yè)/共60頁(yè)

2）、節(jié)能建筑材料建筑物的節(jié)能是世界各國(guó)建筑學(xué)、建筑技術(shù)、材料學(xué)和相應(yīng)空調(diào)技術(shù)研究的重點(diǎn)和方向。目前我國(guó)已經(jīng)制定出臺(tái)了相應(yīng)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)建筑物的能耗作出了相應(yīng)的規(guī)定。降低建筑物的能耗主要有兩種途徑:一是改善室內(nèi)采暖、空調(diào)設(shè)備的能耗效率;二是增強(qiáng)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。第47頁(yè)/共60頁(yè)3）、舒適健康建筑材料健康材料首先要保證其在使用過(guò)程中是無(wú)害的,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其凈化及改善環(huán)境的功能。舒適性建材能夠利用材料自身的性能自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度來(lái)提高室內(nèi)舒適度。根據(jù)其作用,健康材料可分為抗菌材料,凈化空氣材料,防噪音、防輻射材料、產(chǎn)生負(fù)離子材料和調(diào)溫調(diào)濕材料。

第48頁(yè)/共60頁(yè)利用TiO2

的光催化作用除臭、抗菌、凈化空氣,是凈化室內(nèi)空氣污染,改善環(huán)境質(zhì)量的主要科技方法。采用多孔材料和壓電熱電材料,能夠吸收聲波能量減小噪音,吸收電磁輻射減小電磁污染的作用。一些建筑材料,特別是涂料能夠誘發(fā)空氣產(chǎn)生負(fù)離子,從而改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,提高人體的健康水平。調(diào)溫材料是利用相變材料在相變點(diǎn)附近低于相變點(diǎn)吸熱,高于相變點(diǎn)放熱的性質(zhì),將能量?jī)?chǔ)存起來(lái),達(dá)到節(jié)能調(diào)溫的目的。一些多孔材料具有調(diào)濕功能。第49頁(yè)/共60頁(yè)4）、多功能、高性能材料高性能材料的特點(diǎn)是在多種材料性能方面更為優(yōu)越,使用時(shí)間更長(zhǎng),功能更為強(qiáng)大,大幅度提高了材料的綜合經(jīng)濟(jì)效益。不僅材料原有的性能要得到提高,而且實(shí)現(xiàn)了建筑材料在強(qiáng)度、節(jié)能、隔音、防水、美觀、健康等方面多功能的綜合。第50頁(yè)/共60頁(yè)6、建筑材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB——國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（強(qiáng)制性）GB/T——推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（非強(qiáng)制性）例：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175-1999標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)——部門(mén)代號(hào)——編號(hào)——批準(zhǔn)年份

第51頁(yè)/共60頁(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

:JG——建工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC——建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YJ——冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JT——交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SD——水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SH——石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：ZQ/企業(yè)代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)順序號(hào)、制定年代號(hào)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)指標(biāo)要求不得低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。第52頁(yè)/共60頁(yè)國(guó)際和其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：ISO——InternationalStandardOrganization

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ASA——AmericanStandardAssociation美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANS——AmericanNationalStandard美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ASTM

——AmericanSocietyforTestingMaterials美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)BS——BritishStandard英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN——DeutschIndustrieNormen德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NF——法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)JIS——日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第53頁(yè)/共60頁(yè)

四、建筑材料課程的目的、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法

1.目的1.1為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的知識(shí)。1.2為今后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作時(shí)，合理選擇和使用建筑材料打下基礎(chǔ)。

第54頁(yè)/共60頁(yè)2.任務(wù)

2.1了解材料在建筑物上所起的作用和要求。2.2了解常用材料的生產(chǎn)、成分和構(gòu)造。2.3掌握常用材料的技術(shù)性質(zhì)，以及影響材料性質(zhì)的主要因素及其相互關(guān)系。2.4掌握常用材料的標(biāo)準(zhǔn)，熟悉其分類(lèi)、分等和規(guī)格。2.5了解常用材料的測(cè)試儀器，了解測(cè)試方法和技術(shù)。2.6掌握常用材料的選用原則和方法。2.7了解工地配置材料的配置原理及方法，了解這些材料的施工注意事項(xiàng)。

第55頁(yè)/共60頁(yè)3.學(xué)習(xí)方法3.1

重點(diǎn)掌握材料的基本理論、基本知識(shí)、基本技能。常用材料——水泥、混凝土、鋼材、石灰、石膏、玻璃、木材、瀝青、高分子材料。每種材料：原料——生產(chǎn)工藝——組成成分——構(gòu)造——性質(zhì)——應(yīng)用——檢驗(yàn)——儲(chǔ)存以及它們之間的相互關(guān)系。重點(diǎn)：材料的性質(zhì)和應(yīng)用。第56頁(yè)/共60頁(yè)3.2重視對(duì)常用建筑材料的實(shí)際觀察學(xué)習(xí)常用建筑材料的檢驗(yàn)方法——合