建筑材料 绪论

1、土木工程材料前前 言言n土木工程材料土木工程材料课是土建类各专业的一门课是土建类各专业的一门专业基础课，是土木专业的必修课。学习本专业基础课，是土木专业的必修课。学习本门课的目的有二：一是为同学们学习后继专门课的目的有二：一是为同学们学习后继专业课业课房屋建筑学房屋建筑学、钢筋混凝土钢筋混凝土、工程施工工程施工等提供基础知识。二是通过本等提供基础知识。二是通过本课程教学，使学生掌握在建筑工程中，主要课程教学，使学生掌握在建筑工程中，主要建筑材料的组成、性能特点，工程要求和主建筑材料的组成、性能特点，工程要求和主要用途，使学生在掌握材料性能，掌握工程要用途，使学生在掌握材料性能，掌握工程设计要求

2、的基础上，具有设计要求的基础上，具有合理选用材料，正合理选用材料，正确使用材料，科学管理材料确使用材料，科学管理材料的能力。的能力。 一级结构师基础科目建筑材料考试大纲：一级结构师基础科目建筑材料考试大纲：n七、建筑材料七、建筑材料n7.1材料科学与物质结构基础知识材料科学与物质结构基础知识n材料的组成：化学组成材料的组成：化学组成 矿物组成及其对材料性质的影响矿物组成及其对材料性质的影响 材料的材料的微观结构及其对材料性质的影响：原子结构微观结构及其对材料性质的影响：原子结构 离子键、金属键、离子键、金属键、共价键和范德华力共价键和范德华力 晶体与无定形体（玻璃体）材料的宏观结构晶体与无定形

3、体（玻璃体）材料的宏观结构及其对材料性质的影响及其对材料性质的影响 建筑材料的基本性质：密度建筑材料的基本性质：密度 表观密度与表观密度与堆积密度堆积密度 孔隙与孔隙率孔隙与孔隙率n特征：特征： 亲水性与增水性亲水性与增水性 吸水性吸湿性吸水性吸湿性 耐水性耐水性 抗水性抗水性 抗渗性抗渗性 抗抗冻性冻性 导热性导热性 强度与变形性能强度与变形性能 脆性与韧性脆性与韧性n7.2材料的性能与应用材料的性能与应用n无机胶凝材料：气硬性胶凝材料无机胶凝材料：气硬性胶凝材料 石膏和石灰技术性质与应用石膏和石灰技术性质与应用 n水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料 ：水泥的组成：水泥的组成 水化与凝结硬化机理水

4、化与凝结硬化机理 性能与应用性能与应用 n混凝土：原材料技术要求混凝土：原材料技术要求 拌合物的和易性及其影响因素拌合物的和易性及其影响因素 强度强度性能与变形性能性能与变形性能 耐久性一抗渗性耐久性一抗渗性 抗冻性抗冻性 碱骨料反应碱骨料反应 混凝混凝土外加剂与配合比设计土外加剂与配合比设计 n沥青及改性沥青：组成沥青及改性沥青：组成 、性质和应用、性质和应用n建筑钢材：组成、组织性能的关系建筑钢材：组成、组织性能的关系 加工处理及其对钢材性能的加工处理及其对钢材性能的影响影响 建筑钢材的种类与选用建筑钢材的种类与选用一级建造师专业科目建筑材料考试大纲：一级建造师专业科目建筑材料考试大纲：n

5、1A413000建筑材料建筑材料n1A413010常用建筑结构材料的技术性能与应用常用建筑结构材料的技术性能与应用n1A413011掌握石灰的性能与应用n1A413012掌握水泥的技术性能和适用范围n1A413013掌握普通混凝土的技术性能和质量要求n1A413014掌握常用建筑钢材的性能n1A413015掌握常用混凝土外加剂的种类和应用n1A413016了解石膏的品种、特性和应用n1A413020建筑装饰装修材料的特性与应用建筑装饰装修材料的特性与应用n1A413021掌握建筑装饰装修饰面石材、建筑陶瓷的特性与应用n1A413022掌握建筑装饰装修用木材、木制品的特性与应用n1A413023

6、掌握建筑玻璃的特性与应用n1A413024掌握建筑用高分子材料的特性与应用n1A413025熟悉建筑装饰装修金属材料的特性与应用n1A413030建筑功能材料的特性与应用建筑功能材料的特性与应用n1A413031熟悉建筑功能材料的特性与应用二级建造师专业科目建筑材料考试大纲：二级建造师专业科目建筑材料考试大纲：n2A311030建筑材料建筑材料n2A311031掌握常用建筑金属材料的品种、性能及应用n2A311032掌握无机胶凝材料的性能及应用n2A311033掌握混凝土（含外加剂）的技术性能和应用n2A311034掌握砂浆及砌块的技术性能和应用n2A311035掌握建筑饰面石材和建筑陶瓷的特

7、性及应用n2A311036掌握建筑用木材及木制品的特性及应用n2A311037掌握建筑玻璃的特性及应用n2A311038了解其他常用建筑材料的特性和应用成绩评定成绩评定绪绪 论论0.1 0.1 土木工程与材料土木工程与材料一、土木工程材料的定义一、土木工程材料的定义 土木工程材料是指土木工程中所使用的各种土木工程材料是指土木工程中所使用的各种材料和制品。它是房屋、道路、桥梁、水利等材料和制品。它是房屋、道路、桥梁、水利等一切土木工程的物质基础，更是重要的质量基一切土木工程的物质基础，更是重要的质量基础。础。二、土木工程材料的重要性二、土木工程材料的重要性*材料与建筑、结构、施工、经济四者的关系

8、材料与建筑、结构、施工、经济四者的关系如下：如下：（1 1）材料是一切建筑的物质基础，在建筑工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程中建材所占的投资比例为50-70%50-70%左右；左右； “十五十五”期间我国全社会固定资产投资总规模期间我国全社会固定资产投资总规模为为22222424万亿元。固定资产投资的万亿元。固定资产投资的60607070将将用于建筑设施建设或工程安装，从而转化为建筑用于建筑设施建设或工程安装，从而转化为建筑业的产值，而建筑业产值中的业的产值，而建筑业产值中的30304040又要转又要转化为对建材业的需求，尤其是对水泥产品的需求。化为对建材业的需求

9、，尤其是对水泥产品的需求。我国水泥行业，为我国经济持续、快速发展做出我国水泥行业，为我国经济持续、快速发展做出了重要贡献。了重要贡献。（2）材料决定了建筑与结构的设计方法；）材料决定了建筑与结构的设计方法；（3 3）材料决定了施工的方法；材料决定了施工的方法； 施工和安装的全过程，就是按设计要求把建筑材料逐步变成建筑物的过程，它涉及材料的选用、运输、储存等方面。（4）材料也是重要的质量基础。）材料也是重要的质量基础。 材料质量的优劣，配制是否合理，选用是否恰当直接影响建筑工程质量。任何环节的失误都有可能造成土木工程的质量缺陷，甚至造成重大质量事故。三、土木工程对材料的基本要求：三、土木工程对材

10、料的基本要求：n轻质高强n耐久性n装饰性n功能性0.2.10.2.1按按来源分类分类 可把材料分为天然材料和人造材料。可把材料分为天然材料和人造材料。天然材料如石材、木材；人造材料如天然材料如石材、木材；人造材料如水泥、钢材水泥、钢材 0.2建筑材料的分类建筑材料的分类化学成分分类：化学成分分类：分分 类类实实 例例无机无机材料材料金属材金属材料料黑色金属黑色金属铁、钢及合金等铁、钢及合金等有色金属有色金属铜、铝及合金等铜、铝及合金等非金属非金属材料材料天然石材天然石材砂、石及石材制品等砂、石及石材制品等烧土制品烧土制品烧结砖瓦、陶瓷制品等烧结砖瓦、陶瓷制品等胶凝材料及制品胶凝材料及制品石灰、

11、石膏及制品、水泥及混凝土制品、硅酸盐石灰、石膏及制品、水泥及混凝土制品、硅酸盐制品等制品等无机纤维材料无机纤维材料玻璃纤维、矿棉纤维、岩棉纤维等玻璃纤维、矿棉纤维、岩棉纤维等有机有机材料材料植物材料植物材料木材、竹、植物纤维及制品等木材、竹、植物纤维及制品等沥青类材料沥青类材料石油沥青、煤沥青及制品等石油沥青、煤沥青及制品等有机合成高分子材料有机合成高分子材料塑料、合成纤维、合成胶粘剂、涂料等塑料、合成纤维、合成胶粘剂、涂料等复合复合材料材料有机与无机非金属材料复合有机与无机非金属材料复合聚合物混凝土、玻璃纤维增强塑料等聚合物混凝土、玻璃纤维增强塑料等金属与无机非金属材料复合金属与无机非金属材

12、料复合钢筋混凝土、钢纤维混凝土等钢筋混凝土、钢纤维混凝土等金属与有机材料复合金属与有机材料复合PVCPVC钢板、塑钢等钢板、塑钢等 0.2.3 0.2.3 按建筑功能分类按建筑功能分类 结构材料：砖、石材、砌块、钢材、混凝土结构材料：砖、石材、砌块、钢材、混凝土防水材料：沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙防水材料：沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙烯胶泥烯胶泥饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、彩色混饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土凝土吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀珍珠岩珍珠岩绝热材料绝热材料: : 塑料、橡胶、泡沫混凝土塑料、橡胶、泡沫混凝土卫生工程材

13、料：金属管道、塑料、陶瓷卫生工程材料：金属管道、塑料、陶瓷0.2.4按使用部位分类按使用部位分类n结构材料、墙体材料、屋面材料、地面结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等材料、饰面材料等0.3 建筑材料的发展及趋势建筑材料的发展及趋势随生产力发展而发展：随生产力发展而发展：原始时代原始时代天然材料：木材、岩石、竹、粘土天然材料：木材、岩石、竹、粘土石器、铁器时代石器、铁器时代石材、石灰、石膏石材、石灰、石膏1818世纪中叶世纪中叶钢材、水泥钢材、水泥 (J.Aspdin,1824(J.Aspdin,1824）1919世纪世纪钢筋混凝土（钢筋混凝土（1890-18921890-189

14、2）；）；中国中国 189818982020世纪世纪预应力混凝土、高分子材料预应力混凝土、高分子材料2121世纪世纪轻质、高强、节能、高性能绿色建材轻质、高强、节能、高性能绿色建材建筑材料的发展趋势建筑材料的发展趋势（1 1）轻质、高强；）轻质、高强；（2 2）发展多功能材料；）发展多功能材料；（3 3）廉价、低耗能；）廉价、低耗能；（4 4）由单一材料向复合材料及制品发展；）由单一材料向复合材料及制品发展；（5 5）扩大装配式预制构件的工厂化生产；）扩大装配式预制构件的工厂化生产；（6 6）用工农业废料、废渣等代替自然资源为原）用工农业废料、废渣等代替自然资源为原料，向环保方向发展；料，向环

15、保方向发展；（7 7）发展更多花色品种的装饰材料；）发展更多花色品种的装饰材料；标准种类标准种类代代 号号表示方法（例）表示方法（例）1 1国家标准国家标准GBGB国家强制性标准国家强制性标准由标准名称、部门代号、由标准名称、部门代号、标准编号、颁布年份等组标准编号、颁布年份等组成。成。例如：例如：国家强制性标准国家强制性标准通用硅通用硅酸盐水泥酸盐水泥GB1752007GB1752007；国家推荐性标准国家推荐性标准建筑用建筑用卵石、碎石卵石、碎石GB/T14685GB/T1468520012001；建设部行业标准；建设部行业标准普通混凝土配合比设计规普通混凝土配合比设计规程程JGJ5520

16、00JGJ552000。GB/TGB/T国家推荐性标准国家推荐性标准2 2行业标准行业标准JCJC建材行业标准建材行业标准JGJJGJ建设部行业标准建设部行业标准YBYB冶金行业标准冶金行业标准JTJT交通标准交通标准SDSD水电标准水电标准专业标准专业标准ZBZB国家级专业标准国家级专业标准3 3地方标准地方标准DBDB地方强制性标准地方强制性标准DB/TDB/T地方推荐性标准地方推荐性标准4 4企业标准企业标准QBQB企业标准指导本企业企业标准指导本企业的生产的生产0.4 建筑材料的标准化建筑材料的标准化国际或外国标准国际或外国标准n国际标准：ISOn美国材料与试验协会标准：ASTMn日本

17、工业标准：JISn英国标准：BSn德国工业标准：DINn法国标准：NF五、五、 本课程的学习目的和方法本课程的学习目的和方法1、学习目的、学习目的 使学生具有建筑材料的基本知识，在进行建使学生具有建筑材料的基本知识，在进行建筑工程设计、施工和工程监理时能正确认筑工程设计、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。能，也为以后相关课程的学习打下基础。2 2、学习方法、学习方法抓重点：重点掌握材料的基本理论、基本知识、基本抓重点：重点掌握

18、材料的基本理论、基本知识、基本技能、实验方法技能、实验方法常用材料常用材料水泥、砼、石灰、石膏、砂石、钢材、水泥、砼、石灰、石膏、砂石、钢材、木材、沥青、高分子材料木材、沥青、高分子材料主要的主要的水泥、砼（混凝土）、钢材、砂石水泥、砼（混凝土）、钢材、砂石每种材料：原料每种材料：原料生产工艺生产工艺组成成分组成成分构构造造性质性质应用应用检验及验收方法检验及验收方法储存以储存以及它们之间的相互关系及它们之间的相互关系3、实验课、实验课n实验课是本课程的重要教学环节。通过实实验课是本课程的重要教学环节。通过实验，一方面可以学会对各种常用材料的检验，一方面可以学会对各种常用材料的检验方法，对土木工程材料进行合格性判断验方法，对土木工程材料进行合格性判断和验收，同时可培养科学研究能力和严谨和验收，同时可培养科学研究