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1、复习提问：,1、根据材料来源不同, 建筑材料可分为（ ）和（ ）; 天然材料 人造材料 2、简单的分类常根据组成物质的种类及化学成分将建筑材料分为（ ）（ ）（ ） 三大类。 无机材料、有机材料和复合材料 3、混凝土是由（）（）（）（）（）组成的，它属于（ ）材料 水泥、沙子、石子、水、添加剂；复合材料,温室与氟素农膜,小拱棚,0.6-0.8m,6-8m,1-2m,小拱棚示意图,内遮阳,二、建筑材料与工程结构的关系,1、 材料是一切建筑工程的物质基础 2、 材料决定构筑物的功能和使用寿命 3、 工程质量很大程度上取决于材料的质量控制 4、 构筑物的可靠度评价很大程度上依存于材料的可靠度评价 5
2、、 材料的价值决定工程的造价 6、 “材料构件结构” 7、 “材料结构性能组成”,建筑材料与工程结构之间是相互促进、相互依存的。,建筑材料在工程建设中占据举足轻重的地位。,因此，要合理选用材料，就必须对不同材料进行比较，了解各种材料的特性，包括材料的强度与破坏特性、变形性能、耐久性能等多方面性质。,材料是建筑工程的物质基础,大坝,材料质量造成工程事故的主要问题 1）水泥不合格 强度不足 袋装水泥重量不足 水泥错用或混用 水泥受潮或过期 2）钢材 强度不合格 钢材裂缝 3）砂、石 4）砖：强度，尺寸等 5）保温隔热材料 6）装饰材料,三、建筑材料与人类和环境的关系,建筑材料是人类与自然环境之间的
3、重要媒介，直接影响 人类的生活与社会环境。 人类大量建造的基础设施对生存环境发挥着巨大的积极 作用，同时也带来不容忽视的消极作用，即大量地消耗 地球的资源和能源，在相当程度上污染了自然环境和破 坏生态平衡。 从人类社会可持续发展的前景出发，建筑材料也要注意 可持续发展的方向。 材料的发展方向是“绿色建筑材料”、“生态建筑材料”、 材料的再循环使用。,四、建筑材料的现状和发展趋势,材料科学的发展标志着人类文明的进步。,人类利用材料的两种方式：,(a) 以物资为基础的利用方式就地取材； (b) 以需求导向的利用方式研发新材料。,人类的历史是按照制造生产工具所用材料的种类划分的。,(a) 史前的石器
4、时代； (b) 青铜器时代； (c) 铁器时代; (d) 今天的人工各成时代。,最初的建筑材料,石材、木材、粘土、竹材、草,砖、瓦、玻璃、钢铁、混凝土等人工合成材料,从目前我国的建筑材料现状来看，普通水泥、普通钢材、 普通混凝土和普通防水材料是最主要的建筑材料。 这是因为这些材料有比较成熟的生产工艺和应用技术， 使用性能尚能够满足目前的消费要求。,与发达国家相比，目前存在的问题有： 品种少； 质量档次低； 生产和使用能耗大； 浪费严重等问题。 因此，如何发展和应用新型的建筑材料已经成为现代化建 设急待解决的问题。,现状与存在的问题,发展方向 可持续发展,1. 原材料充分利用工业废料、能耗低、可
5、循环使用、不破 坏生态平衡、有效保护天然资源； 2. 生产和使用过程不产生环境污染； 3. 产品可再生循环和回收利用； 4. 产品性能轻质、高强、多功能，不仅对人畜无害，而且 能净化空气、抗菌、防静电、防电磁波等。 5. 加强材料的耐久性设计和研究。 6. 主要产品和配套产品同步发展，并解决好利益平衡关系。,发展趋势 轻质高强材料 高耐久性材料 新型墙体材料、保温隔热材料 装饰装修材料向多功能化发展 环保、绿色、生态型材料 智能材料,五、我国的建筑材料技术标准,国家标准、部颁标准、地方标准和企业标准。 国家标准GB; 部颁标准 建材标准代号：JC 建工标准代号：JG 交通标准代号：JT 石油标
6、准代号：SY 化工标准代号：HG 水电标准代号：SD 冶金标准代号：YJ 地方标准DB; 企业标准则仅适用于本企业，代号为QB; 国际标准ISO。,建筑材料技术标准,各级标准均有相应的代号，其表示方法由标准名称、标准代号、发布顺序号和发布年号组成。例如：,烧结普通砖GB/T 51011998,标准名称：烧结普通砖,标准代号：GB,推荐标准：T,发布顺序号：5101,发布年号：1998年,第二章 建筑材料的基本性质,概述： 1、用在建筑物的各个部位建筑材料均要承受各种不同的作用，为此，要求其必须具备基本的强度、防水、保温、隔声、耐热、耐腐蚀等功能，要求建筑材料具有相应的基本性质。 2、建筑材料的
7、基本性质主要包括物理性质、力学性质、耐久性、装饰性、防火性、防辐射性等 ，主要研究前四种。,第二章 建筑材料的基本性质,材 料 的 基 本 性 质,物理性质,*光学性质 *电学性质 *声学性质,力学性质,耐久性,*装饰性,与水有关的性质,与质量有关的性质：体积、密度,热工性质,强度,变形性,抗冲击性,表面性质,质感 光泽,透明度,形态 （线型）,第一节 材料的物理性质 一、材料与质量有关的性质：,（一）材料的体积： 体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。,（一）材料的体积：,绝对密实体积 干燥材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部固体物质的体积，或不包括内
8、部孔隙的材料体积。一般以表示。 一般将材料磨成规定细度的粉末，用排开液体的方法得到其体积。 表观体积 对于比较密实、孔隙较少的散粒状材料，不必磨细，直接用排开液体的方法测定的体积。一般以 表示。,材料的自然体积 材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。一般以V0 表示。 形状规则的材料可根据其尺寸计算其体积；形状不规则的材料可先在材料表面涂腊，然后用排开液体的方法得到其体积。 材料的堆积体积 粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。一般以 表示。,（一）材料的体积：,（二）材料的密度,1、实际密度 材料的密度是指
9、材料在绝对密实状态下单位体积的质量。按下式进行计算：,式中：密度, 单位是kg/m3； m 材料的质量，单位是kg； V 材料的绝对密实体积，单位是m3。,对于固体块状材料而言，绝对密实状态下的体积指的是不包括孔隙在内的体积；对于固体散粒材料则指的是不包括其空隙在内的体积。这种材料实际上是不存在的。 为了研究问题方便起见, 常将密实度较高的材料, 如钢材、玻璃和4 的水看成是绝对密实的。,2、材料的表观密度(又称作体积密度),表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。 按下式进行计算：,式中：0密度, 单位是kg/m3； m 材料的质量，单位是kg； V0材料的自然体积，单位是m3。,材料在
10、自然状态下的体积, 若只包括孔隙在内而不含有水分,此时计算出来的表观密度称为干表观密度; 若既包括材料内的孔隙, 又包括孔隙内所含的水分, 则计算出来的表观密度称为湿表观密度。,材料的密度和表观密度常用来计算材料的密实度、孔(空) 隙率、材料和构件自重、运输量以及在一定空间中不同材料的堆放量等。,（二）材料的密度,材料的表观密度,表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。 因此，材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。,工程中砂石材料，直接用排水法测定其表观体积,（二）材料的密度,3. 堆积密度 堆积密度是指粉状或粒
11、状材料，在堆积状态下单位体积的质量。按下式计算： 式中：0材料的堆积密度, g/cm3 或 kg/m3； m 材料的质量，g 或 kg； 材料的堆积体积，cm3 或 m3。,反映散粒堆积的紧密（压实）程度及可能的堆放空间。,（二）材料的密度,几种密度的比较,思考：,颗粒材料的密度为，表观密度为0，堆积密度0 ，则三种密度的关系？,00 B. 00 C.00 D.00 ,（三）材料的密实度,密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。 按下式进行计算：,式中：D材料的密实度, 常以百分比表示。,凡具有孔隙的固体材料, 其密实度都小于1。材料的密度与表观密度越接近, 材料就越密实。材料的密实度大小与
12、其强度、耐水性和导热性等很多性质有关。,例,普通粘土砖0 = 1900kg/ m3 ,= 2500kg/ m3 , 试求砖的密实度。,解：,故普通粘土砖的密实度为76%。,材料与质量有关的性质,（四）材料的孔隙率与空隙率,材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。按下式进行计算：,式中：P材料的孔隙率, 以百分比表示。,材料的孔隙率和密实度是从两个不同的角度来说明材料的同一性质。对于散粒材料, 如砂、石子等，也可用上式计算其空隙率，即材料颗粒间的空隙, 而不是材料颗粒的内部孔隙率。,例,仍为上题之普通粘土砖, 求其孔隙率P 为多少？,解：,故普通粘土砖的孔隙率为24%。,材料与质
13、量有关的性质,空隙率,空隙率是指散粒材料在其堆积体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率 按下式计算： 式中：0材料的体积密度； 材料的堆积密度。 空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。,孔隙率与空隙率的区别,1.亲水性和憎水性 当材料与水接触时，在材料、水和空气三相的交点处，沿水滴表面所引的切线与材料表面所成的夹角（称润湿角）90，这种材料就称为亲水材料。 越小则润湿性越好。如果 90，这种材料称为憎水材料。 大多数建筑材料，如天然石材、砖、混凝土、钢材、木材等都属于亲水材料。 憎水材料有沥青、某些油漆、石蜡等。 憎水材料可
14、作防水材料用，还可用于处理亲水材料的表面。,二、材料与水有关的性质,（）亲水性材料 （）憎水性材料,2、材料的吸水性,材料与水有关的性质,材料的吸水性指的是材料能吸收水分的能力。材料吸水性的大小用吸水率来表示。,式中：W质材料的质量吸水率; W体材料的体积吸水率; m饱材料吸水饱和后的质量, kg; m干材料烘干到恒重时的质量, kg; V0 材料在自然状态下的体积, m3; W 水的密度, kg/ m3。,材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。,材料与水有关的性质,3、材料的吸湿性,
15、材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。材料吸湿性的大小用含水率来表示。,式中：W含 材料的含水率; m含 材料含水时的质量, kg; m干 材料烘干到恒重时的质量, kg。,材料可以从湿润空气中吸收水分, 也可以向干燥的空气中扩散水分, 最终使自身的含水率与周围空气湿度持平, 此时材料的含水率称为平衡含水率。,有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水量为多少？ 解：,吸水率与含水率的异同：,材料的吸水率反映了材料在标准测试方法之下吸收水分的能力的大小，是恒值。 材料的含水率反映材料在自然状态下含水的状态，不一定已经达到吸水饱和，当材料与空气湿度达到平衡时就不在吸收空气中水
16、分，此时含水率称为平衡含水率。是变值。,材料与水有关的性质,4、材料的耐水性,式中：K饱材料的软化系数; f饱 材料在饱和状态下的抗压强度, MPa; f干 材料在干燥状态下的抗压强度, MPa。,材料的软化系数范围在01 之间, 当软化系数大于0 .80 时,便认为该材料是耐水的。在潮湿的环境及浸泡在水中的构件, 应选用软化系数大的材料, 因为软化系数越大, 意味着材料的耐水性能越好。,材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数K软：,材料与水有关的性质,5、材料的抗渗性,材料的抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。,材料的抗渗性可用抗渗等级来表示, 即用材料抵抗压力水
