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第一章绪论目的与要求：掌握建筑材料的定义和分类了解建筑材料在建筑工程中的地位了解建筑材料的发展趋势重点与难点：建筑材料的分类1.1我国建筑材料及建材工业的发展早在远古，人类就直接使用天然资源作为建筑材料，如块石、泥土、树枝和树叶以及将它们简单加工的材料如夯土、草泥等；而将天然资源进行不同程度深加工，生产出来的建筑材料，也就成为古代与现代人类建造各种类型建筑物的基础。始建于公元前7世纪总长度大约有十万里以上所用建筑材料：土、石、木料、砖、石灰砖石材料就达1亿m3关外有关、城外有城，其材料运输量之浩大、工程之艰巨世所罕见。万里长城河北赵州石桥•建于1300多年前（桥长约51m，净跨37m）•建造该桥的石材为青白色石灰岩•比意大利人建石拱桥晚400多年,但在主拱肋与桥面间设计“敞肩拱”，比外国早了1200多年赵州石桥全球最高建筑前10位建筑名称层数高度[米]竣工年份1[台北]台北10150820042[吉隆坡]佩特纳斯大厦8845219963[芝加哥]西尔斯大厦10844319744[上海]金茂大厦8842119985[香港]国际金融中心8841520036[广州]中信广场8039119977[深圳]地王大厦6938419968[纽约]帝国大厦10238119319[香港]中环广场78374199210[香港]中国银行大厦723691990绪论世界最高的建筑(左起)：台北101大楼、芝加哥席尔斯大楼、吉隆坡双子星大楼、上海金茂大厦、香港国际金融中心、纽约帝国大厦1.2建筑材料在工程建设中的地位*材料、结构、施工和经济四者的关系如下：（1）材料是一切建筑的物质基础，在建筑工程中建材所占的投资比例为50-70%左右；•“十五”期间我国全社会固定资产投资总规模为22～24万亿元。固定资产投资的60％～70％将用于建筑设施建设或工程安装，从而转化为建筑业的产值，而建筑业产值中的30％～40％又要转化为对建材业的需求，尤其是对水泥产品的需求。2002年，我国共生产水泥约70000万吨，比2001年大幅增长了12.7%，占世界产量的三分之一•左右，超过亚洲产量的50%强。我国水泥行业，•为我国经济持续、快速发展做出了重要贡献。（2）材料决定了建筑结构的设计方法；（3）必须恰当选择和合理使用材料质量的优劣，原材料配制是否合理，选用是否恰当直接影响建筑工程质量（4）材料决定了施工的方法；例：水泥混凝土的特点是抗压强度高、抗拉强度低;因此，水泥混凝土只适合设计为耐压构件；建筑材料的发展趋势（1）轻质、高强；（2）发展多功能材料；（3）廉价、低耗能；（4）由单一材料向复合材料及制品发展；（5）扩大装配式预制构件的工厂化生产；（6）用工农业废料、废渣等代替自然资源为原料,向环保方向发展；（7）发展更多花色品种的装饰材料；1.3建筑材料的分类与技术标准建筑材料的定义：如常见的粘土砖、石材、石灰、木材、水泥、混凝土、钢材、陶瓷砖、沥青卷材、玻璃、各种油漆、涂料、PVC管等建筑材料是指在建筑工程中所使用的各种材料或制品的总称；1.3.1按使用功能分类：（a)结构材料；(b)功能材料；（c)墙体材料；结构材料功能材料墙体材料用做受力构件和结构所用的材料；砖混结构：砖、混凝土、钢筋；具有某些特殊功能的建筑材料；钢木结构：建筑钢材、木材等；防水材料：沥青及其制品绝热材料：石棉、矿棉等；吸声材料：泡沫塑料；采光材料：窗用玻璃；装饰材料：涂料、陶瓷、玻璃；用做墙体的材料；承重墙体材料：普通砖；非承重墙体材料：大孔砖；）复合材料（）有机材料（）无机材料（cba、各类合金等如钢、铁、铝、铜、锌金属材料)1(泥、混凝土等玻璃、石灰、石膏、水非金属材料：如石材、)2(；如木材、竹材、软木等植物类材料：)1(等；料复合：聚合物混凝土）无机非金属与有机材（11.3.2按化学成分无机材料、有机材料和复合材料三类：料；、煤沥青和沥青防水材沥青材料：如石油沥青)2(粘结剂等；如塑料、橡胶、涂料和高分子材料：)3(钢板等；：）金属与有机材料复合（PVC2；料复合：钢筋混凝土等）金属与无机非金属材（3材料的技术标准:国家标准、行业标准、企业标准GB-国家标准GBJ-建筑工程国家标准JGJ-建设部行业标准JC-国家建材局行业标准YB-冶金部行业标准JTJ-交通部行业标准SD-水电行业标准ZB-国家级专业标准例：国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999标准名称——部门代号——编号——批准年份1.3.3建筑材料的标准化《建筑材料》是土木工程类专业的一门技术基础课。本课程的任务是使学生具有建筑材料的基本知识,在进行建筑工程设计、施工和工程监理时能正确认识和利用建筑材料的物理、化学和力学性质，并掌握各类建筑材料所具有的使用功能，也为以后相关课程的学习打下基础。1.4本课程的内容和任务学习本课程的基本要求是：（1）熟练掌握建筑工程中常用的建筑材料的品种、规格、性能以及其合理利用；（3）掌握常用建筑材料的主要物理、化学和力学性能，材料的组成与性能的相互关系；（2）了解材料在储运、验收中的基本原则；（4）了解主要建筑材料的组成和生产过程，并对材料性质的形成因素有必要的理解；（5）了解材料管理、节约材料、改善性能及防护处理的原则；（6）熟悉常用材料的实验原理、实验方法，并初步具有材料实验的基本测量技能，有处理分析实验数据的能力，为以后开发、研制新材料打下基础；（7）了解各类建筑材料的发展绪论一，建筑材料的作用1,是建筑工程的物质基础；2，建材的发展赋予了建筑物以时代的特性和风格；3，建筑设计理论不断进步和施工技术的革新不但受到建材发展的制约，同时也受到其发展的推动；4，建材的正确、节约、合理的的使用直接影响到建筑工程的造价和投资。材料费用占总投资的50%-60%二，建筑材料的发展史远古时代——------“穴居巢处”石器、铁器时代—“凿石成洞，伐木为棚”筑土垒石阶段——烧制砖瓦、石灰------筑土垒石------烧砖烧瓦现代的建材三大建材；木材、钢材、水泥外加塑料------四大建材传统上的基本功能：安全、适用发展到现在：——轻质高强——抗震耐久——无毒环保——节能三，建筑材料的发展趋势——4个方面四，建筑材料的分类1，无机材料I.金属材料II.非金属材料气硬性水硬性2，有机材料3，复合材料五，建材的技术标准（P3）1，国家标准四部分组成：标准名称、标准发布机构的组织代号、标准号、标准颁布时间2，行业标准——分为：建筑材料（JC）建筑工程（JGJ）石油工业（SY）冶金工业（YB）六，学习方法是一门重要的专业基础课；是学习其他课程：结构、施工、预算等专业课程的基础。学习的主线：成份------组成------性质和特征------性质的影响因素------应用应用（检测、验收、选用）第二章建筑材料的基本性质物理性质、化学性质、力学性质、耐久性补充：化学组成包括：1、元素组成2、矿物组成举例：金刚石和石墨2.2材料的物理性质一、与质量有关的性质1、密度、表观密度、体积密度、堆积密度（P9)2、密实度D和孔隙率P3、填充率和空隙率二、材料与水有关的性质1、亲水性和憎水性润湿角θ：小于90度－－亲水性材料大于90度－－憎水性材料2、吸水性质量吸水率体积吸水率3、吸湿性－－含水率W表示4、耐水性——软化系数Kp表示耐水材料：Kp大于0.8的材料5、抗渗性——渗透系数K或抗渗等级P6、抗冻性——抗冻等级F强度下降不大于25％、质量下降不大于5％三、材料与热有关的性质1、导热性——导热系数λ绝热材料：导热系数λ小于0.25W/m.K影响因素：3点（P15)问题：保温隔热材料为什么要注意防潮防冻？2、热容——比热容C或热容量系数3、耐燃性和耐火性——耐受时间h（耐火极限）注意：耐燃性与耐火性的区别2.3材料的力学性质（抵抗破坏和变形）（应力σ和应变ε）一、强度和强度等级影响因素：1、形状和大小：大试件小于小试件；棱柱体试件小于同尺寸正方体试件；2－5点：另四点影响因素P18强度等级比强度二，弹性和塑性三，韧性和脆性四，硬度和耐磨性2.4材料的耐久性——是一项综合性能：砼－－抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性和抗碳化性；钢材－－抗锈蚀性；沥青－－大气稳定性和温度敏感性。第三章建筑石材一、砌筑用石材：1、毛石2、料石二、装饰用石材1、天然大理石板材2、天然花岗石板材3、青石装饰板材第四章气硬性胶凝材料概念：-------------------------------------分类：气硬性胶材和气水硬性胶材石灰石膏水玻璃第一节石灰一、石灰的品种和生产欠火石灰与过火石灰的成因和危害二、石灰的熟化和硬化1、“陈伏”、“陈伏”目的、“陈伏”期限、“陈伏”时注意的问题等2、干燥硬化、结晶硬化、碳酸化硬化不宜用于长期处于潮湿或反复受潮的地方？使用时，掺入填充材料，如砂、纤维材料？三、石灰的技术要求：1、评定其质量标准：活性氧化钙和氧化镁含量的高低、欠火石灰与过火石灰及其他杂质含量的多少2、三个等级的划分：优等品、一等品、合格品四、石灰的技术性质和应用石灰的技术性质1、良好的保水性2、凝结硬化慢、强度低3、吸湿性强4、体积收缩大5、耐水性差6、化学稳定性差石灰的应用1、粉刷墙壁、配制石灰砂浆或水泥混合砂浆2、配制灰土和三合土（石灰+粘土+砂、石或炉渣等填料）3、生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板第二节石膏一、石膏的生产与品种——建筑上常用的石膏品种：建筑石膏、模型石膏、高强石膏、粉刷石膏二、石膏的凝结与硬化三、石膏的技术要求：——强度、细度和凝结时间四、石膏的性质与应用石膏的性质1、凝结硬化快2、孔隙率大、密度小、保温吸声性能好3、具有一定调湿性4、耐水性差、抗冻性差5、凝固时体积微膨胀6、防火性好石膏的应用1、内墙抹灰及粉刷2、建筑装饰制品3、石膏板第三节水玻璃（俗称泡花碱；常用的是钠水玻璃）一、水玻璃的生产与组成1、生产原料：纯碱（Na2CO3）、石英砂（SiO2）2、组成：R2O·nSiO2概念：水玻璃的模数n二、水玻璃的硬化常用的固化剂是：氟硅酸钠；其适宜掺量为水玻璃质量的12%~15%问题：水玻璃模数和密度对性质的影响？三、水玻璃的性质1、强度高2、耐酸性高3、耐热性好四、水玻璃的应用1、涂刷于材料表面、浸渍多孔性材料、加固地基2、配制防水剂二矾或四矾防水剂3、制水玻璃混凝土制水玻璃耐热混凝土第五章水泥第一节硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥的生产1、原料：石灰质原料、粘土质原料、校正原料2、生产过程：“两磨一烧”3、定义与分类：国际上称——波特兰水泥I型硅酸盐水泥---P·III型硅酸盐水泥---P·II二、熟料的矿物组成和特性四大矿物组成——3CaO•SiO2、2CaO•SiO2、3CaO•Al2O3和4CaO•Al2O3•Fe2O3简写式：C3S、C2S、C3A、C4AF问题：改变熟料的矿物含量，对水泥的性质怎样影响？三、硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化水化产物：70%的凝胶体：水化硅酸钙、水化铁酸钙30%晶体等：氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙影响硅酸盐水泥凝结和硬化的主要因素：熟料的矿物组成和细度、水灰比、石膏的掺量、温度和湿度、龄期、外加剂等四、硅酸盐水泥的技术性质1、密度与堆积密度取3.10和13002、细度3、标准稠度用水量硅酸盐水泥：21%~28%4、凝结时间初凝不符合---废品终凝不符合---不合格品5、体积安定性问题：体积安定性不良的原因及危害？6、强度和强度等级划分依据：3天和28天时的抗折强度和抗压强度，分6个等级7、水化热；8、不溶物和烧失量；9、碱含量五、水泥石的腐蚀与防止软水侵蚀（溶出性侵蚀）Ca(OH)2溶出，生成无胶凝能力的物质酸类侵蚀（溶解性侵蚀）碳酸的侵蚀和一般酸的侵蚀盐类腐蚀硫酸盐氯盐腐蚀和镁盐