建筑材料

ConstructionMaterials第一章緒論一、建筑材料的定義與分類

1.建筑材料的定義廣義：指建造建筑物和構筑物的所有材料，包括使用的各種原材料、半成品、成品等的總稱。狹義：指直接構成建筑物和構筑物實體的材料。一切建筑工程都是由各種各樣的建筑材料組成。2.建筑材料的分類

化學組成無機有機復合金屬：鋼鐵鋁銅非金屬：無機膠凝材料、陶瓷和玻璃、天然石材、砂漿、混凝土黑色：鋼鐵有色：鋁、銅植物：木、竹瀝青：石油、煤合成高分子：塑料、橡膠、粘膠劑、

涂料（油漆)等金屬—非金屬：鋼筋混凝土有機—無機：瀝青砼、纖維砼粉煤灰砌塊玻璃木地板經歷了古代、近代和現代三個階段。

古代建筑工程所用的材料：當地的天然材料(土、石塊、樹枝、竹、茅草、蘆葦等)人造材料（土坯、石材、木材、磚、瓦、青銅、鐵、鉛、以及混合材料如草筋泥、混合土等）古代建筑工程所用的工具：石斧、石刀等簡單工具斧、鑿、錘、鉆、鏟等青銅和鐵制工具，以及訂樁機、桅桿起重機等簡單施工機械二、建筑材料的發展

近代建筑工程材料1824年阿斯普丁發明波特蘭水泥1859年貝塞麥發明轉爐煉鋼法——鋼材1875年法國修建鋼筋混凝土橋1928年發明預應力混凝土1875年，法國的一位園藝師蒙耶建成了世界上第一座鋼筋混凝土橋。這座橋長16米、寬4米，是座人行的拱式體系橋。由于普通混凝土的抗拉強度較低，通過給混凝土結構物預加壓應力的方法，使混凝土承重結構的受拉區處于受壓狀態，在混凝土產生拉應力時，用預壓應力抵消，從而提高混凝土的使用性能。

土工合成材料：合成材料應用于巖土工程時稱為土工合成材料，廣泛應用于隔離、防滲、疏排、加固、防護、美化等巖土工程和環境工程中，具有較高的強度和較好的耐霉爛性和耐腐蝕性。（加筋土擋墻）

復合材料：FRP復合材料(Fiberreinforcedpolymer)現代建筑工程材料特點：

(1)輕質高強材料；（2）無污染、低能耗，可持續發展；

（3）智能化。應用高科技實現對材料及產品各種功能的可控可調。能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執行的新型功能材料。國內建筑材料的發展

趙州橋單孔圓弧形石拱橋（隋代公元595年－605年）八達嶺長城山西應縣木塔

遼清寧二年（公元1056年）,塔建造在四米高的臺基上，塔高67.31米，底層直徑30.27米，呈平面八角形。整個木塔共用紅松木料3000立方，約2600多噸重.紐約哥倫布園環傳媒中心綠化混凝土三峽工程三峽工程主體建筑物混凝土澆筑量２６４３萬立方米，鋼材５９.３萬噸（金結安裝占２８.０８萬噸），是世界上工程量最大的水利工程。總投資為954.6億元（按1993年物價水平計算），其中樞紐工程500.9億元，移民安置300.7億元，輸變電工程153億元。總投資約1800億元人民幣。“水立方”外層膜結構數量達到了1437塊。膜結構采用ETFE材料(乙烯-四氟乙烯共聚物)

，這種材料質地輕巧，但強度卻超乎想象。ETFE膜的強度可承受一輛汽車。

性感十足的水立方吉薩金字塔群

埃及開羅附近的吉薩高原,包括三座金字塔及獅身人面像，第四王朝法老胡夫的金字塔最大，底面正方形，邊長230.5m，高146.59m。230余塊巨石壘砌，每塊石頭平均2000多公斤，最大的100多噸。國外建筑工程艾菲爾鐵塔1887～1889年在法國巴黎市中心建造，高達320.7m，由18000多個鋼鐵部件和250萬個鉚釘鉚接而成，總重8500t，地面處為邊長100m的正方形。帝國大廈1929～1931年建成，102層，高381m（1950年在頂部加建電視塔后448m），采用鋼結構，重365000t，用鋼51900t。于1998年4月建成的世界上跨度最大的懸索橋。這座大橋架設在神戶市和淡路島北端之間的明石海峽上，大橋全長3,910米，中央支距長1,990米。2根主纜直徑為l122mm，為世界上直徑最大的主纜.大橋可以抗8.5級地震，而且在每秒風速為80米的暴風下仍然可以確保安全。明石海峽大橋建筑工程的未來1）向更高發展

日本擬建的SKYCITY，高2000m,可容納100萬人居住。

2）向太空發展

3）向海洋發展

4）向信息化、智能化發展

在建筑工程的設計、施工過程中，充分利用計算機的功能，實現信息自動采集、精確分析、房屋和設備的智能檢測和控制等。

3.建筑材料在建筑工程中的地位：設計、結構、經濟、施工，決定建筑形式和施工方法。建筑材料費用占建筑總造價的一半以上,并呈上升趨勢。材料強度提高構件截面尺寸減小可利用空間增大,同時自重降低,地基負荷減少。粉煤灰砌塊、空心砌塊取代粘土磚，可減少建筑物自重，改善墻體的保溫性能，還可節省資源。輕質高強材料有利于機械化施工，加速工程施工進度。例如：現代高層建筑和大跨度結構需要高強輕質材料；如漢口火車站。化學工業廠房、港口工程、海洋工程等需要耐化學腐蝕材料；建筑物下部結構、地鐵和隧道工程等需要高抗滲防水材料；如武漢、上海等地的地鐵均建在含水層中。建筑節能需要高效保溫隔熱材料；嚴寒地區的工程需要高抗凍性材料；核工業發展需要防核輻射材料；如大亞灣核電站。為將建筑物裝修得更美觀，則需要各種絢麗多彩的裝飾材料等等。如武漢市的超高層建筑的外墻。四、建筑材料的標準化

（StandardizationofConstructionMaterials)1.建筑材料的技術標準是產品質量的技術依據。生產企業。使用部門。我國絕大多數的建筑材料都制訂有產品的技術標準，這些標準一般包括：產品規格、分類、技術要求、檢驗方法、驗收規則、標志、運輸和貯存等方面的內容。2.建筑材料的技術標準及代號（1）國家標準、行業標準和企業標準

建筑材料的技術標準分為國家標準、行業標準和企業標。

各級標準分別由相應的標準化管理部門批準并頒布，我國國家技術監督局是國家標準化管理的最高機關。國家標準和部門行業標準都是全國通用標準，是國家指令性技術文件，各級生產、設計、施工等部門，均必須嚴格遵照執行。（2）各級標準都有各自的部門代號例如：GB—國家標準；GBJ—建筑工程國家標準；JGJ—建設部行業標準；JC—國家建材局標準；YB—冶金部標準；ZB—國家級專業標準等等。

（3）標準的表示方法

系由標準名稱、部門代號、編號和批準年份等組成例如：

A.國家標準《燒結普通磚》GB5101一93。標準的部門代號為GB，編號為5101，批準年份為：1993年。B.建材行業標準《建筑水磨石制品》JC507一93。標準的部門代號為JC，編號為507，批準年份為1993年。（4）其它國家的標準及代號各個國家均有自己的國家標準。例如：“ANS”代表美國國家標準（AmericanNationalStandard）

“ASTM”代表美國材料與試驗學會標準（AmericanSocietyforTestingandMeterials）

“JIS”代表日本國家標準(JapaneseIndustrialStandard）

“BS”代表英國標準(BritishStandard）

“DIN”代表德國標準等。(DeutscheIndustricNormen）

“NF”代表法國標準等。(NormesFrancaises）另外，在世界范圍內統一執行的標準稱國際標準，其代號為“ISO”(InternationalStandardOrganization）。五、本課程的學習任務與內容

基本任務：使