建筑材料绪论.ppt

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1、建 筑 材 料绪论1、水泥在使用过程中是怎样发挥作用的？2、教室的墙上为什么要抹砂浆？3、怎样判断两垛砖的质量？建筑材料定义建筑材料定义 ： 是指建筑结构物中使用的各类材料及制品。 构成建筑物本身的材料。即从基础、地面、墙体、直到屋顶所用的材料 分类1、按材料在建筑中的部位不同： 承重构件材料 墙体材料 地楼面材料 屋面材料2、按材料的功能： 结构材料 防水材料 吸声材料 保温隔热材料 装饰材料生铁非合金钢合金钢毛石料石石板材大理石石灰岩花岗岩沙岩玄武岩烧结砖瓦陶瓷玻璃岩棉水玻璃菱苦土钢纤维混凝土沥青混凝土聚合物混凝土水泥刨花板水泥蛭石材料的发展历史： 建筑材料的发展就是人类社会生产力和科学技

2、术水平的发展历史。 利用天然材料（穴居巢处石器、铁器时代的挖土、凿石为洞，伐木搭竹为棚）利用天然材料建造非常简陋的房屋人工生产材料（粘土烧制砖瓦，岩石烧制石灰、石膏）18、19世纪钢材、水泥、混凝土的发明20世纪新型建材的发展，大量以有机材料为主的化学建材（特种胶凝材料、混凝土外加剂、高性能混凝土、塑料建材、其它特殊功能材料）。 材料的发展趋势材料的发展趋势 建筑材料的品种增多，科技含量增加，功能增强。建筑材料正朝轻质、高强、多功能、耐久、可持续发展方向发展。建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化（基础理论基础理论的巨大突破的巨大突破） 不同建材的机械、物理、化学性质总是由他们的化学组成、结构

3、状况决定的. 因而有关建材的研究也总是围绕材料的组成、结构、性质、加工以及使用功能而开展的。由于化学、物理等基础科学的不断发展，产生了很多新理论、新技术，在这些新理论指导下，采用新的实验技术不断加以验证，推动着建筑材料领域的基础理论不断取得突破。建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化（基础理论的巨大突破基础理论的巨大突破） 从分析建筑材料的组成、性质、显微结构（包括原子排列方式及缺陷、电子运动状态与能量转换、化学键种类等）和宏观结构入手，许多基础理论及分支学科相继出现.n如胶体化学、表面物理化学、材料流变学、硅酸盐物理化学、水泥混凝土化学、高分子物理与化学等。n应用这些理论，将材料的组成、显微

4、结构与宏观性能结合起来，可以预见性低设计出具有高性能的新型建筑材料，n甚至还可以采用计算机辅助进行各种复杂的设计工作，n从而结束了人类盲目寻找优质靠机遇取得突破的历史，跨入了按照人类的愿望构建建筑材料的新时代。建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化（基础理论的巨大突破基础理论的巨大突破） 人类发现水泥、石灰、石膏这些胶凝材料都是靠偶然机遇，而现代的各种具有特殊功能的水泥、混凝土以及复合材料的出现则都是靠理论指导，甚至还可以建立模型以预见其它目前尚未存在的新型建筑材料。 建筑材料的高科技化（建材生产的高科技化建筑材料的高科技化（建材生产的高科技化 ） 目前，随着人们对建筑材料性能要求日益提高，建

5、材生产也越来越受到重视。如水泥生产时由于生料配制、煅烧方式、煅烧温度、煅烧时间、冷却速度、粉磨细度等不同，生产出的水泥性能（强度及其发展、水化放热及放热速度、凝结时间等）千差万别；建筑钢材、陶瓷、玻璃等建筑材料的生产也都无不如此。所以，很多建材的生产都引入了高科技手段。建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ） 建筑物的不同部位要求采用不同性能的建筑材料；n如结构材料应该具有高的强度和好的耐久性；n装饰材料应该具有好的色泽、质感和耐久性；n墙体材料则应该具有轻质、绝热、隔声性能好的特点。 在高科技时代，由于基础理论研究的发展，对建筑材料的性能可根据要求在较

6、大范围内加以改变，并制订出相应的标准规范要求。 建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ） 以应用面广量大的混凝土为例，可以看出科学技术在建材应用发明的发展。在建筑工程中混凝土的强度直接决定建筑物的高度、自重、跨度以及结构件的尺寸等。如果显著提高混凝土的强度，建筑物的自重会大大降低，结构件的尺寸可大大缩小，其可建高度可大大增加，跨度可以显著增大。建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ） 原来一般采用的混凝土标号为C20-C40，几乎所有的国家的标准规范都定在C60以下，且对原材料水泥、砂、石和水的质量要求不严格，现代

7、采用的混凝土不仅对原材料的质量控制要求严格，有的还有对砂、石进行多次清洗，并通过掺加超细活性混合材和超塑化剂，使混凝土标号到C150以上。 建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ） 目前以常规方法配制的在建筑工程中已有一定用量的混凝土最高标号为C135，有的还通过改变和替换混凝土中石和砂，可达更高标号。加拿大目前正在修建的一座桥的桁架采用钢段混凝土（以钢段替换混凝土中的石子做集料），标号达到C800，与钢材的强度相近，弹性模量比钢材大。现在混凝土不仅强度标号大大提高，韧性增加（如钢管混凝土、三维约束钢筋混凝土等），而且更加密实，内部缺陷减少或变得有利，气

8、密性、水密性更好，耐久性大大提高，因而工程的使用寿命大大提高。 建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ） 目前，许多国家都在重新制订混凝土应用标准规范，例如挪威、日本、加拿大、美国都走在世界的前列。在大坝工程，对混凝土的要求更高。因为混凝土在水化硬化过程要释放热量，而在大体积混凝土中，热量很难相外散发，势必造成混凝土内部温度升高，并产生巨大的温度应力，导致混凝土破坏。 建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ） 另外在混凝土水化硬化过程中会产生收缩和徐变，且产生的净收缩值很大，导致巨大的收缩应力，如不加以控制，更易引

9、起混凝土破坏，所以大坝水泥应解决好水化热和收缩两大难题。 我国正在修建的三峡大坝主体工程约需要2000多万m3混凝土，而混凝土的性能基本上决定着这项举世瞩目的宏伟工程的质量。该大坝使用的是特制水泥，该水泥在保证混凝土强度发展的同时能大大降低水化热，再利用自身的双组分水化膨胀刚好补偿水泥的收缩。如此，大坝混凝土的两大难题可解决。建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化建材检测的高科技化） 建材检测包括宏观性能检测及材料组成、内部显微结构及形貌观察与测定。 宏观性能检测一般是对材料的外观尺寸、质量、强度、导热、隔音、颜色、光洁度、耐腐蚀、耐疲劳、抗老化等性能进行测定，通常是采用宏

10、观手段来实现，但这些性能的测定方法和所用仪器在高科技时代都包含着现代科学技术理论与知识。 建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化建材检测的高科技化） 以强度检测为例，对一般建筑材料均可将其制成规定的试件采用液压机等设备完成，还可在测定的过程中辅以其它仪器设备记下各个时刻材料的变形与受力情况，得出应力-位移图或应力-应变图，并可对检测数据和图谱进行处理。 但由于试件制作条件、养护环境、受力状况与建材在实际工程中的使用条件不同，且有些工程不能直接取样进行试验，因此采用非破损检测技术检测建材强度和缺陷等，已经成为建筑工程质量管理的重要手段。 建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化

11、（建材检测的高科技化建材检测的高科技化） 当今，非破损检测技术发展很快，形式多种多样，常用的方法有回弹法、超声脉冲法、射线法、回弹-超声综合法、超声衰减综合法等，还有不影响结构总体使用性能的半破损检测法（有时也列入非破损检测法），如钻芯法、拔出法、压痕法、射击法等。建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化建材检测的高科技化） 微观检测技术发展更是日新月异，对材料组成、内部显微结构以及形貌的观察与测定可通过多种方法并加以综合分析。一般用 红外光谱分析、X射线衍射分析、激光拉曼分析、色谱-质谱分析、原子吸收光谱分析等可定性或定量测定材料中 物相组成；差热分析、热重分析、能谱分析等

12、方法可测定材料组成。建筑材料的高科技化（建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化建材检测的高科技化） 用扫描电镜、投射电镜、电子探针、背反射电子显微镜等可通过较大的放大倍数和较高的分辨率观察材料内部、表面结构和组成粒子的形貌；材料内部总是不可避免地存在孔隙，常用压汞仪等就可以测定材料内部孔隙的体积、孔的分布、最可几孔的孔径等。 建筑材料在建筑工程中的地位建筑材料在建筑工程中的地位1、材料的选用关系到工程的造价2、新材料的出现和发展，促使建筑形式、结构设计和施工方法的革新n 目前我国绝大多数建筑材料都有相应的技术标准，它包括产品规格、分类、技术要求、验收规则、代号与标志、运输与储存及抽样方法等。n

13、 建筑材料生产企业必须按照标准生产，并控制其质量。建筑材料使用部门则按照标准选用、设计、施工，并按标准验收产品。n 我国的建筑材料标准分为国家标准、部委行业标准、地方标准和企业标准。 建筑工程材料的标准化建筑工程材料的标准化 n国家标准和部委行业标准都是全国通用标准，是国家指令性文件，各级生产、设计、施工等部门均必须严格遵照执行。按要求执行的程度分为强制性标准和推荐标准（以/T表示）。n建筑材料有关的标准及其代号主要有：国家标准GB；建筑工程国家标准GBJ；建设部行业标准JGJ；建筑工业行业标准JG；国家建筑材料工业协会标准JC；石油化学工业部或中国石油化学总公司标准SH；冶金部标准YB；化工部标准HG；林业部标准LY；国家级专业标准ZB；中国工程建设标准化协会标准CECS；地方标准DB；企业标准Q等。 n标准的表示方法由标准名称、部门代号、标准编号、批准年份四部分组成。如低合金高强度结构钢（GB/T159194）、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（GB1751999）等。n工程中使用的建筑材料除必须满足产品标准外，有时还必须满足有关的设计规范、施工及验收规范（或规程）等的规定。n工程中有时还会涉及到国外的标准。