建筑材料 緒論

1、土木工程材料前前 言言n土木工程材料土木工程材料課是土建類各專業(yè)的一門課是土建類各專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是土木專業(yè)的必修課。學(xué)習(xí)本專業(yè)基礎(chǔ)課，是土木專業(yè)的必修課。學(xué)習(xí)本門課的目的有二：一是為同學(xué)們學(xué)習(xí)后繼專門課的目的有二：一是為同學(xué)們學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課業(yè)課房屋建筑學(xué)房屋建筑學(xué)、鋼筋混凝土鋼筋混凝土、工程施工工程施工等提供基礎(chǔ)知識。二是通過本等提供基礎(chǔ)知識。二是通過本課程教學(xué)，使學(xué)生掌握在建筑工程中，主要課程教學(xué)，使學(xué)生掌握在建筑工程中，主要建筑材料的組成、性能特點，工程要求和主建筑材料的組成、性能特點，工程要求和主要用途，使學(xué)生在掌握材料性能，掌握工程要用途，使學(xué)生在掌握材料性能，掌握工程設(shè)計要求

2、的基礎(chǔ)上，具有設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，具有合理選用材料，正合理選用材料，正確使用材料，科學(xué)管理材料確使用材料，科學(xué)管理材料的能力。的能力。 一級結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)科目建筑材料考試大綱：一級結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)科目建筑材料考試大綱：n七、建筑材料七、建筑材料n7.1材料科學(xué)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識材料科學(xué)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識n材料的組成：化學(xué)組成材料的組成：化學(xué)組成 礦物組成及其對材料性質(zhì)的影響礦物組成及其對材料性質(zhì)的影響 材料的材料的微觀結(jié)構(gòu)及其對材料性質(zhì)的影響：原子結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)及其對材料性質(zhì)的影響：原子結(jié)構(gòu) 離子鍵、金屬鍵、離子鍵、金屬鍵、共價鍵和范德華力共價鍵和范德華力 晶體與無定形體（玻璃體）材料的宏觀結(jié)構(gòu)晶體與無定形

3、體（玻璃體）材料的宏觀結(jié)構(gòu)及其對材料性質(zhì)的影響及其對材料性質(zhì)的影響 建筑材料的基本性質(zhì)：密度建筑材料的基本性質(zhì)：密度 表觀密度與表觀密度與堆積密度堆積密度 孔隙與孔隙率孔隙與孔隙率n特征：特征： 親水性與增水性親水性與增水性 吸水性吸濕性吸水性吸濕性 耐水性耐水性 抗水性抗水性 抗?jié)B性抗?jié)B性 抗抗凍性凍性 導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 強(qiáng)度與變形性能強(qiáng)度與變形性能 脆性與韌性脆性與韌性n7.2材料的性能與應(yīng)用材料的性能與應(yīng)用n無機(jī)膠凝材料：氣硬性膠凝材料無機(jī)膠凝材料：氣硬性膠凝材料 石膏和石灰技術(shù)性質(zhì)與應(yīng)用石膏和石灰技術(shù)性質(zhì)與應(yīng)用 n水硬性膠凝材料水硬性膠凝材料 ：水泥的組成：水泥的組成 水化與凝結(jié)硬化機(jī)理水

4、化與凝結(jié)硬化機(jī)理 性能與應(yīng)用性能與應(yīng)用 n混凝土：原材料技術(shù)要求混凝土：原材料技術(shù)要求 拌合物的和易性及其影響因素拌合物的和易性及其影響因素 強(qiáng)度強(qiáng)度性能與變形性能性能與變形性能 耐久性一抗?jié)B性耐久性一抗?jié)B性 抗凍性抗凍性 堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng) 混凝混凝土外加劑與配合比設(shè)計土外加劑與配合比設(shè)計 n瀝青及改性瀝青：組成瀝青及改性瀝青：組成 、性質(zhì)和應(yīng)用、性質(zhì)和應(yīng)用n建筑鋼材：組成、組織性能的關(guān)系建筑鋼材：組成、組織性能的關(guān)系 加工處理及其對鋼材性能的加工處理及其對鋼材性能的影響影響 建筑鋼材的種類與選用建筑鋼材的種類與選用一級建造師專業(yè)科目建筑材料考試大綱：一級建造師專業(yè)科目建筑材料考試大綱：n

5、1A413000建筑材料建筑材料n1A413010常用建筑結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)性能與應(yīng)用常用建筑結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)性能與應(yīng)用n1A413011掌握石灰的性能與應(yīng)用n1A413012掌握水泥的技術(shù)性能和適用范圍n1A413013掌握普通混凝土的技術(shù)性能和質(zhì)量要求n1A413014掌握常用建筑鋼材的性能n1A413015掌握常用混凝土外加劑的種類和應(yīng)用n1A413016了解石膏的品種、特性和應(yīng)用n1A413020建筑裝飾裝修材料的特性與應(yīng)用建筑裝飾裝修材料的特性與應(yīng)用n1A413021掌握建筑裝飾裝修飾面石材、建筑陶瓷的特性與應(yīng)用n1A413022掌握建筑裝飾裝修用木材、木制品的特性與應(yīng)用n1A413023

6、掌握建筑玻璃的特性與應(yīng)用n1A413024掌握建筑用高分子材料的特性與應(yīng)用n1A413025熟悉建筑裝飾裝修金屬材料的特性與應(yīng)用n1A413030建筑功能材料的特性與應(yīng)用建筑功能材料的特性與應(yīng)用n1A413031熟悉建筑功能材料的特性與應(yīng)用二級建造師專業(yè)科目建筑材料考試大綱：二級建造師專業(yè)科目建筑材料考試大綱：n2A311030建筑材料建筑材料n2A311031掌握常用建筑金屬材料的品種、性能及應(yīng)用n2A311032掌握無機(jī)膠凝材料的性能及應(yīng)用n2A311033掌握混凝土（含外加劑）的技術(shù)性能和應(yīng)用n2A311034掌握砂漿及砌塊的技術(shù)性能和應(yīng)用n2A311035掌握建筑飾面石材和建筑陶瓷的特

7、性及應(yīng)用n2A311036掌握建筑用木材及木制品的特性及應(yīng)用n2A311037掌握建筑玻璃的特性及應(yīng)用n2A311038了解其他常用建筑材料的特性和應(yīng)用成績評定成績評定緒緒 論論0.1 0.1 土木工程與材料土木工程與材料一、土木工程材料的定義一、土木工程材料的定義 土木工程材料是指土木工程中所使用的各種土木工程材料是指土木工程中所使用的各種材料和制品。它是房屋、道路、橋梁、水利等材料和制品。它是房屋、道路、橋梁、水利等一切土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，更是重要的質(zhì)量基一切土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，更是重要的質(zhì)量基礎(chǔ)。礎(chǔ)。二、土木工程材料的重要性二、土木工程材料的重要性*材料與建筑、結(jié)構(gòu)、施工、經(jīng)濟(jì)四者的關(guān)系

8、材料與建筑、結(jié)構(gòu)、施工、經(jīng)濟(jì)四者的關(guān)系如下：如下：（1 1）材料是一切建筑的物質(zhì)基礎(chǔ)，在建筑工材料是一切建筑的物質(zhì)基礎(chǔ)，在建筑工程中建材所占的投資比例為程中建材所占的投資比例為50-70%50-70%左右；左右； “十五十五”期間我國全社會固定資產(chǎn)投資總規(guī)模期間我國全社會固定資產(chǎn)投資總規(guī)模為為22222424萬億元。固定資產(chǎn)投資的萬億元。固定資產(chǎn)投資的60607070將將用于建筑設(shè)施建設(shè)或工程安裝，從而轉(zhuǎn)化為建筑用于建筑設(shè)施建設(shè)或工程安裝，從而轉(zhuǎn)化為建筑業(yè)的產(chǎn)值，而建筑業(yè)產(chǎn)值中的業(yè)的產(chǎn)值，而建筑業(yè)產(chǎn)值中的30304040又要轉(zhuǎn)又要轉(zhuǎn)化為對建材業(yè)的需求，尤其是對水泥產(chǎn)品的需求?；癁閷ú臉I(yè)的需求

9、，尤其是對水泥產(chǎn)品的需求。我國水泥行業(yè)，為我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展做出我國水泥行業(yè)，為我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。了重要貢獻(xiàn)。（2）材料決定了建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法；）材料決定了建筑與結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法；（3 3）材料決定了施工的方法；材料決定了施工的方法； 施工和安裝的全過程，就是按設(shè)計要求把建筑材料逐步變成建筑物的過程，它涉及材料的選用、運(yùn)輸、儲存等方面。（4）材料也是重要的質(zhì)量基礎(chǔ)。）材料也是重要的質(zhì)量基礎(chǔ)。 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。任何環(huán)節(jié)的失誤都有可能造成土木工程的質(zhì)量缺陷，甚至造成重大質(zhì)量事故。三、土木工程對材料的基本要求：三、土木工程對材

10、料的基本要求：n輕質(zhì)高強(qiáng)n耐久性n裝飾性n功能性0.2.10.2.1按按來源分類分類 可把材料分為天然材料和人造材料?？砂巡牧戏譃樘烊徊牧虾腿嗽觳牧稀Ｌ烊徊牧先缡摹⒛静?；人造材料如天然材料如石材、木材；人造材料如水泥、鋼材水泥、鋼材 0.2建筑材料的分類建筑材料的分類化學(xué)成分分類：化學(xué)成分分類：分分 類類實實 例例無機(jī)無機(jī)材料材料金屬材金屬材料料黑色金屬黑色金屬鐵、鋼及合金等鐵、鋼及合金等有色金屬有色金屬銅、鋁及合金等銅、鋁及合金等非金屬非金屬材料材料天然石材天然石材砂、石及石材制品等砂、石及石材制品等燒土制品燒土制品燒結(jié)磚瓦、陶瓷制品等燒結(jié)磚瓦、陶瓷制品等膠凝材料及制品膠凝材料及制品石灰、

11、石膏及制品、水泥及混凝土制品、硅酸鹽石灰、石膏及制品、水泥及混凝土制品、硅酸鹽制品等制品等無機(jī)纖維材料無機(jī)纖維材料玻璃纖維、礦棉纖維、巖棉纖維等玻璃纖維、礦棉纖維、巖棉纖維等有機(jī)有機(jī)材料材料植物材料植物材料木材、竹、植物纖維及制品等木材、竹、植物纖維及制品等瀝青類材料瀝青類材料石油瀝青、煤瀝青及制品等石油瀝青、煤瀝青及制品等有機(jī)合成高分子材料有機(jī)合成高分子材料塑料、合成纖維、合成膠粘劑、涂料等塑料、合成纖維、合成膠粘劑、涂料等復(fù)合復(fù)合材料材料有機(jī)與無機(jī)非金屬材料復(fù)合有機(jī)與無機(jī)非金屬材料復(fù)合聚合物混凝土、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等聚合物混凝土、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等金屬與無機(jī)非金屬材料復(fù)合金屬與無機(jī)非金屬材

12、料復(fù)合鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等金屬與有機(jī)材料復(fù)合金屬與有機(jī)材料復(fù)合PVCPVC鋼板、塑鋼等鋼板、塑鋼等 0.2.3 0.2.3 按建筑功能分類按建筑功能分類 結(jié)構(gòu)材料：磚、石材、砌塊、鋼材、混凝土結(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、聚乙防水材料：瀝青、塑料、橡膠、金屬、聚乙烯膠泥烯膠泥飾面材料：墻面磚、石材、彩鋼板、彩色混飾面材料：墻面磚、石材、彩鋼板、彩色混凝土凝土吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨脹吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨脹珍珠巖珍珠巖絕熱材料絕熱材料: : 塑料、橡膠、泡沫混凝土塑料、橡膠、泡沫混凝土衛(wèi)生工程材

13、料：金屬管道、塑料、陶瓷衛(wèi)生工程材料：金屬管道、塑料、陶瓷0.2.4按使用部位分類按使用部位分類n結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、屋面材料、地面結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、屋面材料、地面材料、飾面材料等材料、飾面材料等0.3 建筑材料的發(fā)展及趨勢建筑材料的發(fā)展及趨勢隨生產(chǎn)力發(fā)展而發(fā)展：隨生產(chǎn)力發(fā)展而發(fā)展：原始時代原始時代天然材料：木材、巖石、竹、粘土天然材料：木材、巖石、竹、粘土石器、鐵器時代石器、鐵器時代石材、石灰、石膏石材、石灰、石膏1818世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉鋼材、水泥鋼材、水泥 (J.Aspdin,1824(J.Aspdin,1824）1919世紀(jì)世紀(jì)鋼筋混凝土（鋼筋混凝土（1890-18921890-189

14、2）；）；中國中國 189818982020世紀(jì)世紀(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土、高分子材料預(yù)應(yīng)力混凝土、高分子材料2121世紀(jì)世紀(jì)輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、高性能綠色建材輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、高性能綠色建材建筑材料的發(fā)展趨勢建筑材料的發(fā)展趨勢（1 1）輕質(zhì)、高強(qiáng)；）輕質(zhì)、高強(qiáng)；（2 2）發(fā)展多功能材料；）發(fā)展多功能材料；（3 3）廉價、低耗能；）廉價、低耗能；（4 4）由單一材料向復(fù)合材料及制品發(fā)展；）由單一材料向復(fù)合材料及制品發(fā)展；（5 5）擴(kuò)大裝配式預(yù)制構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)；）擴(kuò)大裝配式預(yù)制構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)；（6 6）用工農(nóng)業(yè)廢料、廢渣等代替自然資源為原）用工農(nóng)業(yè)廢料、廢渣等代替自然資源為原料，向環(huán)保方向發(fā)展；料，向環(huán)

15、保方向發(fā)展；（7 7）發(fā)展更多花色品種的裝飾材料；）發(fā)展更多花色品種的裝飾材料；標(biāo)準(zhǔn)種類標(biāo)準(zhǔn)種類代代 號號表示方法（例）表示方法（例）1 1國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GBGB國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)名稱、部門代號、由標(biāo)準(zhǔn)名稱、部門代號、標(biāo)準(zhǔn)編號、頒布年份等組標(biāo)準(zhǔn)編號、頒布年份等組成。成。例如：例如：國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)通用硅通用硅酸鹽水泥酸鹽水泥GB1752007GB1752007；國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)建筑用建筑用卵石、碎石卵石、碎石GB/T14685GB/T1468520012001；建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程程JGJ5520

16、00JGJ552000。GB/TGB/T國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)2 2行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JCJC建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJJGJ建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YBYB冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJT交通標(biāo)準(zhǔn)交通標(biāo)準(zhǔn)SDSD水電標(biāo)準(zhǔn)水電標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBZB國家級專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國家級專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3 3地方標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)DBDB地方強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)地方強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)DB/TDB/T地方推薦性標(biāo)準(zhǔn)地方推薦性標(biāo)準(zhǔn)4 4企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QBQB企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)本企業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)本企業(yè)的生產(chǎn)的生產(chǎn)0.4 建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)化建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)化國際或外國標(biāo)準(zhǔn)國際或外國標(biāo)準(zhǔn)n國際標(biāo)準(zhǔn)：ISOn美國材料與試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)：ASTMn日本

17、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JISn英國標(biāo)準(zhǔn)：BSn德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：DINn法國標(biāo)準(zhǔn)：NF五、五、 本課程的學(xué)習(xí)目的和方法本課程的學(xué)習(xí)目的和方法1、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)目的 使學(xué)生具有建筑材料的基本知識，在進(jìn)行建使學(xué)生具有建筑材料的基本知識，在進(jìn)行建筑工程設(shè)計、施工和工程監(jiān)理時能正確認(rèn)筑工程設(shè)計、施工和工程監(jiān)理時能正確認(rèn)識和利用建筑材料的物理、化學(xué)和力學(xué)性識和利用建筑材料的物理、化學(xué)和力學(xué)性質(zhì)，并掌握各類建筑材料所具有的使用功質(zhì)，并掌握各類建筑材料所具有的使用功能，也為以后相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。能，也為以后相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。2 2、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)方法抓重點：重點掌握材料的基本理論、基本知識、基本抓重點：重點掌握

18、材料的基本理論、基本知識、基本技能、實驗方法技能、實驗方法常用材料常用材料水泥、砼、石灰、石膏、砂石、鋼材、水泥、砼、石灰、石膏、砂石、鋼材、木材、瀝青、高分子材料木材、瀝青、高分子材料主要的主要的水泥、砼（混凝土）、鋼材、砂石水泥、砼（混凝土）、鋼材、砂石每種材料：原料每種材料：原料生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝組成成分組成成分構(gòu)構(gòu)造造性質(zhì)性質(zhì)應(yīng)用應(yīng)用檢驗及驗收方法檢驗及驗收方法儲存以儲存以及它們之間的相互關(guān)系及它們之間的相互關(guān)系3、實驗課、實驗課n實驗課是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實實驗課是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實驗，一方面可以學(xué)會對各種常用材料的檢驗，一方面可以學(xué)會對各種常用材料的檢驗方法，對土木工程材料進(jìn)行合格性判斷驗方法，對土木工程材料進(jìn)行合格性判斷和驗收，同時可培養(yǎng)科學(xué)研究能力和嚴(yán)謹(jǐn)和驗收，同時可培養(yǎng)科學(xué)研究