第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件

第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件1第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件2第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件3第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件4第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件5什么是材料？從原始社會至今，人類是如何利用材料的？什么是材料？6人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材7第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件8第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件9人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。以需求為導(dǎo)向——開發(fā)研制各種人工合成材料。人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材10在人類漫長的歷史進(jìn)程中，建筑材料與社會的進(jìn)步相輔相成，按照以上兩種方式經(jīng)歷了一個逐漸演變、發(fā)展的過程。在人類漫長的歷史進(jìn)程中，11第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存環(huán)境的變化一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境二、燒土制品與住居環(huán)境的改善三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑五、未來的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存12一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時期的“穴居”與“巢居”一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時期的“穴居”與“巢13建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源

穴居－尋找遮雨避寒的住所

巢處－架構(gòu)遠(yuǎn)離暑潮的樂園

建筑材料：木材、竹材、粘土、石等天然材料建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源14天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會晚期的新石器時代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）

天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生15原始社會半地穴式的住房原始社會半地穴式的住房16西安半坡遺址西安半坡遺址17天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會晚期的新石器時代北方：地穴——半地穴——地面

（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑

（長江中下游河姆渡遺址）

天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生18第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件19天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會晚期的新石器時代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑（長江中下游河姆渡遺址）

建筑材料：木材、竹材、粘土、石以及石灰、白灰山西陶寺村龍山文化遺址中的白灰墻，刻畫的圖案天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生20用天然材料建造的茅屋用天然材料建造的茅屋21石建筑與紀(jì)念性建筑

吉薩金字塔群卡納克神廟石建筑與紀(jì)念性建筑吉薩金字塔群卡納克神廟22黏土和天然石灰最早的膠凝材料－天然石灰—黏土膠凝材料在建筑中的意義?黏土和天然石灰最早的膠凝材料23膠凝材料在建筑中的意義采用膠凝材料粘結(jié)塊體材料，使砌筑結(jié)構(gòu)物更具有整體性，人類有可能建造規(guī)模更大的建筑物或結(jié)構(gòu)物。膠凝材料在建筑中的意義24版筑技術(shù)青銅器時代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)木結(jié)構(gòu)建筑和版筑技術(shù)得到發(fā)展一種筑墻方法俗名“干打壘”版筑技術(shù)青銅器時代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)25版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)?！睹献印じ孀酉隆罚骸皞髡f舉于版筑之間。”版筑?用兩塊木板相夾，兩版中間的寬度等于墻的厚度，板外用木柱襯住，裝滿泥土，用杵搗緊，筑畢拆除木柱木板，就成了一座墻了。版筑技術(shù)在古代建筑中占有很重要的地位。而且直到現(xiàn)在有的地方還用這種筑墻技術(shù)。

版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)。26二、

燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯2

粘土磚3

粘土瓦4

玻璃5

人工燒制石灰二、燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯27燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無機(jī)非金屬材料叫做燒土制品。是人類最早加工制作的人工建筑材料，可以說是與人類的文化、歷史同步發(fā)展的一種建筑材料。燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無機(jī)非金281、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說是用泥和草制成的“土磚”。其制造過程叫做“打坯”或“脫坯”。粘土磚的前身公元前8000年左右最早在中東到埃及一帶使用至今仍然在不發(fā)達(dá)或干旱地區(qū)使用。1、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說是用泥和草制成的29土坯土坯30土坯建造的住房土坯建造的住房312、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮殿；中國開始出現(xiàn)于西周；

（大約公元前1060年－711年）；“秦磚漢瓦”帶來的問題？??！2、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮32第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件33粘土磚粘土磚34紅磚紅磚35第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件36青磚青磚373、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦；我國在西周時代開始出現(xiàn)，到戰(zhàn)國時代（公元前475年－公元前221年）廣泛使用。3、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦38麗江古城夜-瓦頂麗江古城夜-瓦頂39第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件40

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦41古典磚瓦

市大瓦

200×200×12

城磚

十二寸溝頭

250×140×11

小滴水

小花邊

150×160×10

十二寸筒瓦

280×140×11

嵌磚

360×190×40/90

黃道磚

175×80×35

中加厚方磚

400×400×50

古典磚瓦

42第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件434、玻璃主要成分是硅酸鹽。將高溫下的熔融體快速冷卻，固化形成的非晶體析出物。特點？4、玻璃主要成分是硅酸鹽。44玻璃的特點：透明；強(qiáng)度高，堅硬，抗壓強(qiáng)度大約600-1200MPa?？箾_擊性差。玻璃的特點：透明；45玻璃的歷史傳說公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；公元前1500年開始小批量生產(chǎn)玻璃器皿和日常生活的簡單器皿；公元前3世紀(jì)，埃及亞歷山大港的工匠發(fā)明模壓成型法；公元前3世紀(jì)到1世紀(jì)，羅馬人發(fā)明玻璃吹制技術(shù)，玻璃器皿開始大量生產(chǎn)；而當(dāng)時的建筑物使用半透明的天然石膏和云母做窗子。公元79年，龐貝人開始使用平板玻璃作為采光材料。玻璃的歷史傳說公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；46最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教堂，40個窗子全部用玻璃采光；公元12世紀(jì)到15世紀(jì)，哥特式教堂彩色玻璃裝飾；（尚沒有純凈的透明玻璃）15世紀(jì)，意大利威尼斯人發(fā)明無色透明的玻璃，16世紀(jì)加羅兄弟發(fā)明了鍍銀法制造出了鏡子。17世紀(jì)末，洛可可風(fēng)格建筑玻璃鏡子裝飾；17世紀(jì)到18世紀(jì)末出現(xiàn)了磨砂玻璃、磨光玻璃，夾絲玻璃、壓花玻璃等用于門窗，但沒有較大面積的玻璃出現(xiàn)。最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教47玻璃玻璃48中世紀(jì)的教堂中世紀(jì)的教堂49玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。50第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件515、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO石灰窯（Limekiln）

900℃CaCO3CaO+CO2↑

（塊狀生石灰）3000多年前，西周時期的陜西鳳雛遺址中，發(fā)現(xiàn)三合土。5、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO52石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa(OH)2+64.9KJ(熟石灰、消石灰)

1）

結(jié)晶過程：

石灰漿：Ca(OH)2+H2O

析晶

蒸發(fā)(吸收)2）

碳化過程

Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O

慢！石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa53燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺階。土坯、粘土磚作為塊體材料用來砌筑墻體，其強(qiáng)度和保溫隔熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于木骨抹泥的墻體；粘土瓦作為屋面材料大大提高了房屋的防雨、防滲漏功能，使居室環(huán)境得到改善；玻璃作為具有透光、透明性材料，用于房屋建筑的門窗，大大提高了居室的采光效果；以石灰為膠凝材料可以拌制成砂漿，既可以用于塊體材料之間的膠結(jié)，提高砌筑墻體的強(qiáng)度和整體性，又可以用于墻體的抹面，提高墻體的隔斷性能和表面美觀性。因此，燒土制品作為最早的人工建筑材料，使人類的居住環(huán)境得到了根本性的改善。燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺階。54三、

近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺

水泥的出現(xiàn)是近代建筑材料史上新的里程碑

鋼筋混凝土成為結(jié)構(gòu)材料的主角三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺551、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺從鑄鐵到鋼材1871年Tay橋到1890年Forth橋從橋梁到房屋建筑水晶宮和鐵塔1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺從鑄鐵到鋼材56鐵和玻璃——水晶宮(1851年)鐵和玻璃——水晶宮(1851年)57埃菲爾鐵塔（1884-1889）埃菲爾鐵塔（1884-1889）581、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺鋼鐵框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展美國生鐵時代（1850-1880年）19世紀(jì)后期，鋼產(chǎn)量大增，性能更為優(yōu)異的鋼材代替了鐵材。

在新結(jié)構(gòu)技術(shù)的條件下，建筑在層數(shù)和高度上都出現(xiàn)了巨大的突破。1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺59芝加哥家庭保險公司大廈1883-1885芝加哥家庭保險公司大廈1883-1885602、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問世，英國人JosephAspding獲得專利。迄今為止最好的水硬性膠凝材料——硅酸鹽水泥2、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問世61膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新石器時期

其中發(fā)現(xiàn)天然姜石石膏、石灰時代：約在公元前2000~3000年開始

石灰+火山灰：公元初石灰+人工燒粘土材料：水硬性石灰、羅馬水泥及天然水泥：18世紀(jì)后半期硅酸鹽水泥（波特蘭水泥)的誕生：19世紀(jì)初期（1810~1825年）

糯米、紅糖、植物粘液等都作為膠凝材料在建筑中使用過。膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新62水泥的發(fā)明水泥的發(fā)明63第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件643、鋼筋混凝土1855年，法國人J.L.Lambot在第一屆巴黎萬國博覽會上首次推出鋼筋混凝土小船，宣告了鋼筋混凝土制品的問世；1887年，M.Koenen發(fā)表了鋼筋混凝土梁的計算方法。3、鋼筋混凝土1855年，法國人J.L.Lambot在第一屆6519世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納分離派會館

19世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納6619世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲金銀行愛因斯坦天文臺19世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲金銀行67二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Steiner提出了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的概念，1928年法國的E.Fregssinet使用高拉力鋼筋和高強(qiáng)度混凝土使預(yù)應(yīng)力混凝土實用化。1934年在美國發(fā)明了混凝土減水劑，大大改善了混凝土的性能。二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Ste68二十世紀(jì)新建筑

巴塞羅那博覽會德國館

二十世紀(jì)新建筑巴塞羅那博覽會德國館69二十世紀(jì)新建筑帝國大廈

二十世紀(jì)新建筑帝國大廈70四、

現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑

鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑鋼材、混凝土建造了大型結(jié)711.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升混凝土的性能不斷增強(qiáng)；

高強(qiáng)混凝土-高性能混凝土混凝土的品種發(fā)展為多樣化建筑物的規(guī)模日益擴(kuò)大1.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升722.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料新型金屬材料各種復(fù)合材料新型環(huán)保節(jié)能材料2.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料73現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心

現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心74現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院

現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院75現(xiàn)代建筑聯(lián)合國總部大廈

現(xiàn)代建筑聯(lián)合國總部大廈76建筑材料的發(fā)展歷程建筑材料的發(fā)展歷程77五、未來的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料2

高耐久性材料3

新型墻體材料4

裝飾、裝修材料5

環(huán)保型建材6

新型路面材料7

景觀材料8

耐火、防火材料9

智能化材料五、未來的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建781.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；未來建筑將向更高、更大跨度發(fā)展；高層建筑、超超高層建筑、大跨度建筑對結(jié)構(gòu)材料的要求：輕質(zhì)、高強(qiáng)1.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；792.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為50年至100年；大型、重要建筑物、苛刻環(huán)境建筑物對耐久性的要求；材料的耐久性的意義：直接影響建筑物、結(jié)構(gòu)物的安全性；直接影響著結(jié)構(gòu)物的使用壽命和維護(hù)費(fèi)用；應(yīng)注重開發(fā)高耐久性的材料，同時在規(guī)劃設(shè)計的時，考慮建筑物的總成本，不要片面地追求節(jié)省一次性初始投資。2.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為803.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點:破壞耕地；運(yùn)輸重量大，施工速度慢；保溫、隔聲效果差，用于取暖的能耗大。新型墻體材料改革：逐步禁止使用實心粘土磚；開發(fā)新型墻體和節(jié)能住宅。3.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點:81中國享受稅收優(yōu)惠的新型墻體材料目錄一、非粘土磚（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于3000萬塊標(biāo)準(zhǔn)磚／年）

（一）孔洞率大于25％非粘土燒結(jié)多孔磚、空心磚；

（二）混凝土空心磚、空心砌塊；

（三）燒結(jié)頁巖磚。

二、建筑砌塊（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于5萬立方米／年）

（一）混凝土小型空心砌塊；

（二）輕集料混凝土小型空心砌塊；

（三）蒸壓加氣混凝土砌塊；

（四）石膏砌塊。

三、建筑板材（采用機(jī)械化生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于15萬平方米／年）

（一）玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板（簡稱GRC板）；

（二）纖維水泥板；

（三）蒸壓加氣混凝土板；

（四）輕集料混凝土條板；

（五）鋼絲網(wǎng)架夾芯板；

（六）石膏墻板（包括紙面石膏板、石膏纖維板、石膏空心條板）；

（七）金屬面夾芯板（包括金屬面聚苯乙烯夾芯板、金屬面硬質(zhì)聚氨酯夾芯板和金屬面巖棉、礦渣棉夾芯板）；

（八）復(fù)合輕質(zhì)夾芯隔墻板、條板。中國享受稅收優(yōu)惠的新型墻體材料目錄一、非粘土磚（采用機(jī)械成型824.綠色裝飾、裝修材料對居住環(huán)境舒適、美觀、清潔的追求；目前，一個普通城市個人住宅，裝修費(fèi)用平均占房屋總造價的1/3左右；裝修材料的費(fèi)用大約占裝修工程的1/2以上。4.綠色裝飾、裝修材料對居住環(huán)境舒適、美觀、清潔的追求；835.環(huán)保型建材環(huán)保型建材的概念：即考慮了地球資源與環(huán)境的因素，在材料的生產(chǎn)與使用過程中，盡量節(jié)省資源和能源，對環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡具有一定積極作用，并能為人類構(gòu)造舒適環(huán)境的建筑材料。5.環(huán)保型建材環(huán)保型建材的概念：84環(huán)保型建材的特征：（1）滿足結(jié)構(gòu)物的力學(xué)性能、使用性能以及耐久性的要求；（2）對自然環(huán)境具有友好性，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。即節(jié)省資源和能源，不產(chǎn)生或不排放污染環(huán)境、破壞生態(tài)的有害物質(zhì)，減輕對地球和生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)荷，實現(xiàn)非再生性資源的可循環(huán)使用；（3）能夠為人類構(gòu)筑溫馨、舒適、健康、便捷的生存環(huán)境。環(huán)保型建材的特征：（1）滿足結(jié)構(gòu)物的力學(xué)性能、使用性能以及耐856.新型路面材料路面材料的性能直接影響道路的暢通性、便捷性、安全性和舒適性；目前的路面材料主要種類:水泥混凝土瀝青混凝土；提高路面材料的抗凍性、抗裂性，開發(fā)耐久性高、并具有可再生利用的路面材料。城市道路路面材料，應(yīng)開發(fā)具有透水性、排水性、透氣性路面材料；多孔路面等與環(huán)境協(xié)調(diào)的路面材料；彩色路面、柔性路面等各種美觀的路面材料。6.新型路面材料路面材料的性能直接影響道路的暢通性、便捷性、86彩色混凝土壓印藝術(shù)地坪引玉BOMANITE彩色混凝土壓印藝術(shù)地坪引玉BOMANITE877.景觀材料指能夠美化環(huán)境、協(xié)調(diào)人工環(huán)境與自然環(huán)境之間的關(guān)系，增加環(huán)境情趣的材料。例如：綠化混凝土。自動變色涂料、樓頂草坪、各種園林造景材料。7.景觀材料指能夠美化環(huán)境、協(xié)調(diào)人工環(huán)境與自然環(huán)境之間的關(guān)系88綠化混凝土——可以長草的混凝土

能夠適應(yīng)植物生長，可進(jìn)行植被作業(yè)，具有恢復(fù)和保護(hù)環(huán)境、改善生態(tài)條件、保持原有防護(hù)作用功能的混凝土及其制品。綠化混凝土——可以長草的混凝土

能夠適應(yīng)植物生長，可進(jìn)行植898.耐火、防火材料火災(zāi)成為城市防災(zāi)的重要內(nèi)容；使用不燃或難燃材料；開發(fā)能防止火災(zāi)蔓延、燃燒時不產(chǎn)生毒氣的建筑材料。8.耐火、防火材料火災(zāi)成為城市防災(zāi)的重要內(nèi)容；909.智能化材料指材料本身具有自我診斷和預(yù)告破壞、自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)的功能，以及可重復(fù)利用性。材料自身在內(nèi)部發(fā)生某種異常變化時，能將材料的內(nèi)部狀況，例如位移、變形、開裂等情況反映出來，以便在破壞前采取有效措施；能夠根據(jù)內(nèi)部承載能力及外部作用情況進(jìn)行自我調(diào)整；具有類似生物的自我生長、新陳代謝的功能。對破壞或者受到傷害的部位進(jìn)行自我修復(fù)；當(dāng)建筑物解體的時候，材料本身還可以重復(fù)使用，減少建筑垃圾。9.智能化材料指材料本身具有自我診斷和預(yù)告破壞、自我調(diào)節(jié)和自91參考資料：梁思成《中國建筑史》；建筑博物館kepu/gb/civilization/architecture/index.html景觀材料網(wǎng)站：景觀中國landscapecn/參考資料：梁思成《中國建筑史》；92思考題：我家鄉(xiāng)的人居環(huán)境(或建筑及建筑材料）如：自然條件，風(fēng)土人情與建筑的特點；家鄉(xiāng)建筑的特點與常用建筑材料的特性；建筑材料使用上存在的問題，是否符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。武漢市（或武漢大學(xué)）人居環(huán)境問題調(diào)查。生活環(huán)境、工作環(huán)境、社會公共環(huán)境、地球環(huán)境；硬環(huán)境和軟環(huán)境（物質(zhì)環(huán)境和精神環(huán)境）；營造良好大學(xué)環(huán)境的倡議。思考題：我家鄉(xiāng)的人居環(huán)境(或建筑及建筑材料）93課堂討論要求：就以上2個思考題，任選一題或一個角度，以個人或小組為單位，擬討論提綱或ppt后，發(fā)至：69310317qq分組討論，推薦演講。課堂討論要求：就以上2個思考題，任選一題或一個角度，以個人或94課件jcrj2019163

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密碼：201902平時作業(yè)請發(fā)至：69310317qq課件95合作愉快合作愉快96第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件97第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件98第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件99第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件100第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件101什么是材料？從原始社會至今，人類是如何利用材料的？什么是材料？102人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材103第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件104第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件105人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。以需求為導(dǎo)向——開發(fā)研制各種人工合成材料。人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材106在人類漫長的歷史進(jìn)程中，建筑材料與社會的進(jìn)步相輔相成，按照以上兩種方式經(jīng)歷了一個逐漸演變、發(fā)展的過程。在人類漫長的歷史進(jìn)程中，107第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存環(huán)境的變化一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境二、燒土制品與住居環(huán)境的改善三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑五、未來的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存108一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時期的“穴居”與“巢居”一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時期的“穴居”與“巢109建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源

穴居－尋找遮雨避寒的住所

巢處－架構(gòu)遠(yuǎn)離暑潮的樂園

建筑材料：木材、竹材、粘土、石等天然材料建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源110天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會晚期的新石器時代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）

天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生111原始社會半地穴式的住房原始社會半地穴式的住房112西安半坡遺址西安半坡遺址113天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會晚期的新石器時代北方：地穴——半地穴——地面

（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑

（長江中下游河姆渡遺址）

天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生114第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件115天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會晚期的新石器時代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑（長江中下游河姆渡遺址）

建筑材料：木材、竹材、粘土、石以及石灰、白灰山西陶寺村龍山文化遺址中的白灰墻，刻畫的圖案天然材料的利用和簡單加工真正意義建筑的誕生116用天然材料建造的茅屋用天然材料建造的茅屋117石建筑與紀(jì)念性建筑

吉薩金字塔群卡納克神廟石建筑與紀(jì)念性建筑吉薩金字塔群卡納克神廟118黏土和天然石灰最早的膠凝材料－天然石灰—黏土膠凝材料在建筑中的意義?黏土和天然石灰最早的膠凝材料119膠凝材料在建筑中的意義采用膠凝材料粘結(jié)塊體材料，使砌筑結(jié)構(gòu)物更具有整體性，人類有可能建造規(guī)模更大的建筑物或結(jié)構(gòu)物。膠凝材料在建筑中的意義120版筑技術(shù)青銅器時代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)木結(jié)構(gòu)建筑和版筑技術(shù)得到發(fā)展一種筑墻方法俗名“干打壘”版筑技術(shù)青銅器時代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)121版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)。《孟子·告子下》：“傳說舉于版筑之間?！卑嬷?用兩塊木板相夾，兩版中間的寬度等于墻的厚度，板外用木柱襯住，裝滿泥土，用杵搗緊，筑畢拆除木柱木板，就成了一座墻了。版筑技術(shù)在古代建筑中占有很重要的地位。而且直到現(xiàn)在有的地方還用這種筑墻技術(shù)。

版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)。122二、

燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯2

粘土磚3

粘土瓦4

玻璃5

人工燒制石灰二、燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯123燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無機(jī)非金屬材料叫做燒土制品。是人類最早加工制作的人工建筑材料，可以說是與人類的文化、歷史同步發(fā)展的一種建筑材料。燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無機(jī)非金1241、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說是用泥和草制成的“土磚”。其制造過程叫做“打坯”或“脫坯”。粘土磚的前身公元前8000年左右最早在中東到埃及一帶使用至今仍然在不發(fā)達(dá)或干旱地區(qū)使用。1、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說是用泥和草制成的125土坯土坯126土坯建造的住房土坯建造的住房1272、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮殿；中國開始出現(xiàn)于西周；

（大約公元前1060年－711年）；“秦磚漢瓦”帶來的問題？??！2、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮128第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件129粘土磚粘土磚130紅磚紅磚131第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件132青磚青磚1333、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦；我國在西周時代開始出現(xiàn)，到戰(zhàn)國時代（公元前475年－公元前221年）廣泛使用。3、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦134麗江古城夜-瓦頂麗江古城夜-瓦頂135第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件136

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦137古典磚瓦

市大瓦

200×200×12

城磚

十二寸溝頭

250×140×11

小滴水

小花邊

150×160×10

十二寸筒瓦

280×140×11

嵌磚

360×190×40/90

黃道磚

175×80×35

中加厚方磚

400×400×50

古典磚瓦

138第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件1394、玻璃主要成分是硅酸鹽。將高溫下的熔融體快速冷卻，固化形成的非晶體析出物。特點？4、玻璃主要成分是硅酸鹽。140玻璃的特點：透明；強(qiáng)度高，堅硬，抗壓強(qiáng)度大約600-1200MPa?？箾_擊性差。玻璃的特點：透明；141玻璃的歷史傳說公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；公元前1500年開始小批量生產(chǎn)玻璃器皿和日常生活的簡單器皿；公元前3世紀(jì)，埃及亞歷山大港的工匠發(fā)明模壓成型法；公元前3世紀(jì)到1世紀(jì)，羅馬人發(fā)明玻璃吹制技術(shù)，玻璃器皿開始大量生產(chǎn)；而當(dāng)時的建筑物使用半透明的天然石膏和云母做窗子。公元79年，龐貝人開始使用平板玻璃作為采光材料。玻璃的歷史傳說公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；142最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教堂，40個窗子全部用玻璃采光；公元12世紀(jì)到15世紀(jì)，哥特式教堂彩色玻璃裝飾；（尚沒有純凈的透明玻璃）15世紀(jì)，意大利威尼斯人發(fā)明無色透明的玻璃，16世紀(jì)加羅兄弟發(fā)明了鍍銀法制造出了鏡子。17世紀(jì)末，洛可可風(fēng)格建筑玻璃鏡子裝飾；17世紀(jì)到18世紀(jì)末出現(xiàn)了磨砂玻璃、磨光玻璃，夾絲玻璃、壓花玻璃等用于門窗，但沒有較大面積的玻璃出現(xiàn)。最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教143玻璃玻璃144中世紀(jì)的教堂中世紀(jì)的教堂145玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。146第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件1475、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO石灰窯（Limekiln）

900℃CaCO3CaO+CO2↑

（塊狀生石灰）3000多年前，西周時期的陜西鳳雛遺址中，發(fā)現(xiàn)三合土。5、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO148石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa(OH)2+64.9KJ(熟石灰、消石灰)

1）

結(jié)晶過程：

石灰漿：Ca(OH)2+H2O

析晶

蒸發(fā)(吸收)2）

碳化過程

Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O

慢！石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa149燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺階。土坯、粘土磚作為塊體材料用來砌筑墻體，其強(qiáng)度和保溫隔熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于木骨抹泥的墻體；粘土瓦作為屋面材料大大提高了房屋的防雨、防滲漏功能，使居室環(huán)境得到改善；玻璃作為具有透光、透明性材料，用于房屋建筑的門窗，大大提高了居室的采光效果；以石灰為膠凝材料可以拌制成砂漿，既可以用于塊體材料之間的膠結(jié)，提高砌筑墻體的強(qiáng)度和整體性，又可以用于墻體的抹面，提高墻體的隔斷性能和表面美觀性。因此，燒土制品作為最早的人工建筑材料，使人類的居住環(huán)境得到了根本性的改善。燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺階。150三、

近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺

水泥的出現(xiàn)是近代建筑材料史上新的里程碑

鋼筋混凝土成為結(jié)構(gòu)材料的主角三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺1511、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺從鑄鐵到鋼材1871年Tay橋到1890年Forth橋從橋梁到房屋建筑水晶宮和鐵塔1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺從鑄鐵到鋼材152鐵和玻璃——水晶宮(1851年)鐵和玻璃——水晶宮(1851年)153埃菲爾鐵塔（1884-1889）埃菲爾鐵塔（1884-1889）1541、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺鋼鐵框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展美國生鐵時代（1850-1880年）19世紀(jì)后期，鋼產(chǎn)量大增，性能更為優(yōu)異的鋼材代替了鐵材。

在新結(jié)構(gòu)技術(shù)的條件下，建筑在層數(shù)和高度上都出現(xiàn)了巨大的突破。1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺155芝加哥家庭保險公司大廈1883-1885芝加哥家庭保險公司大廈1883-18851562、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問世，英國人JosephAspding獲得專利。迄今為止最好的水硬性膠凝材料——硅酸鹽水泥2、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問世157膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新石器時期

其中發(fā)現(xiàn)天然姜石石膏、石灰時代：約在公元前2000~3000年開始

石灰+火山灰：公元初石灰+人工燒粘土材料：水硬性石灰、羅馬水泥及天然水泥：18世紀(jì)后半期硅酸鹽水泥（波特蘭水泥)的誕生：19世紀(jì)初期（1810~1825年）

糯米、紅糖、植物粘液等都作為膠凝材料在建筑中使用過。膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新158水泥的發(fā)明水泥的發(fā)明159第二章建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件1603、鋼筋混凝土1855年，法國人J.L.Lambot在第一屆巴黎萬國博覽會上首次推出鋼筋混凝土小船，宣告了鋼筋混凝土制品的問世；1887年，M.Koenen發(fā)表了鋼筋混凝土梁的計算方法。3、鋼筋混凝土1855年，法國人J.L.Lambot在第一屆16119世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納分離派會館

19世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納16219世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲金銀行愛因斯坦天文臺19世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲金銀行163二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Steiner提出了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的概念，1928年法國的E.Fregssinet使用高拉力鋼筋和高強(qiáng)度混凝土使預(yù)應(yīng)力混凝土實用化。1934年在美國發(fā)明了混凝土減水劑，大大改善了混凝土的性能。二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Ste164二十世紀(jì)新建筑

巴塞羅那博覽會德國館

二十世紀(jì)新建筑巴塞羅那博覽會德國館165二十世紀(jì)新建筑帝國大廈

二十世紀(jì)新建筑帝國大廈166四、

現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑

鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑鋼材、混凝土建造了大型結(jié)1671.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升混凝土的性能不斷增強(qiáng)；

高強(qiáng)混凝土-高性能混凝土混凝土的品種發(fā)展為多樣化建筑物的規(guī)模日益擴(kuò)大1.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升1682.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料新型金屬材料各種復(fù)合材料新型環(huán)保節(jié)能材料2.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料169現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心

現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心170現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院

現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院171現(xiàn)代建筑聯(lián)合國總部大廈

現(xiàn)代建筑聯(lián)合國總部大廈172建筑材料的發(fā)展歷程建筑材料的發(fā)展歷程173五、未來的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料2

高耐久性材料3

新型墻體材料4

裝飾、裝修材料5

環(huán)保型建材6

新型路面材料7

景觀材料8

耐火、防火材料9

智能化材料五、未來的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建1741.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；未來建筑將向更高、更大跨度發(fā)展；高層建筑、超超高層建筑、大跨度建筑對結(jié)構(gòu)材料的要求：輕質(zhì)、高強(qiáng)1.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；1752.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為50年至100年；大型、重要建筑物、苛刻環(huán)境建筑物對耐久性的要求；材料的耐久性的意義：直接影響建筑物、結(jié)構(gòu)物的安全性；直接影響著結(jié)構(gòu)物的使用壽命和維護(hù)費(fèi)用；應(yīng)注重開發(fā)高耐久性的材料，同時在規(guī)劃設(shè)計的時，考慮建筑物的總成本，不要片面地追求節(jié)省一次性初始投資。2.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為1763.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點:破壞耕地；運(yùn)輸重量大，施工速度慢；保溫、隔聲效果差，用于取暖的能耗大。新型墻體材料改革：逐步禁止使用實心粘土磚；開發(fā)新型墻體和節(jié)能住宅。3.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點:177中國享受稅收優(yōu)惠的新型墻體材料目錄一、非粘土磚（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于3000萬塊標(biāo)準(zhǔn)磚／年）

（一）孔洞率大于25％非粘土燒結(jié)多孔磚、空心磚；

（二）混凝土空心磚、空心砌塊；

（三）燒結(jié)頁巖磚。

二、建筑砌塊（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于5萬立方米／年）

（一）混凝土小型空心砌塊；

（二）輕集料混凝土小型空心砌塊；

（三）蒸壓加氣混凝土砌塊；

（四）石膏砌塊。

三、建筑板材（采用機(jī)械化生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于15萬平方米／年）

（一）玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板（簡稱GRC板）；

（二）纖維水泥