{建筑材料管理}建筑材料知识精华

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1、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130

2、0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 101 508 2004 2吉隆坡佩特纳斯大厦 88 452 1996 3芝加哥西尔斯大厦 108 443 1974 4上海金茂大厦 88 421 1998 5际金融中心 88 415 2003 6广州中信广场 80 391 1997 7深圳地王大厦 69 384 1996 8纽约帝国大厦 102 381 1931 9香港中环广场 78 374 1992 10

3、香港中国银行大厦 72 369 1990,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、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2224万亿元。固定资产投资的6070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3040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

4、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

5、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

6、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；,1.3.2 按化学成分 无机材料、有机材料和复合材料三类：,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

7、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

8、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

9、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 金属材料 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

10、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P 3、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：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P 6、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

11、关的性质,1、导热性导热系数 绝热材料：导热系数 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）（应力和应变）,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； 25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；

12、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

13、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

14、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

15、、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-PI II型硅酸盐水泥-PII,二、熟料的矿物组成和特性 四大矿物组成 3CaOSiO2、 2CaOSiO2、 3CaOAl2O3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1300 2、细度 3、标准稠度用水量 硅酸盐水泥：21%28% 4