建筑材料电子教案1

1、建 筑 材 料Construction Materials第一章 绪论一、 建筑材料的定义与分类 1.建筑材料的定义 广义：指建造建筑物和构筑物的所有材料，包括使用的各种原材料、半成品、成品等的总称。 狭义：指直接构成建筑物和构筑物实体的材料。一切建筑工程都是由各种各样的建筑材料组成。2.建筑材料的分类 化学组成无机有机 复合金属：钢铁铝铜非金属：无机胶凝材料、陶瓷 和玻璃、天然石材、 砂浆、混凝土黑色：钢铁有色：铝、铜植物：木、竹沥青：石油、煤合成高分子：塑料、橡胶、粘胶剂、 涂料（油漆)等金属非金属：钢筋混凝土有机无机：沥青砼、纤维砼使用性能建筑结构材料：构成受力构件和结构的材料，如 梁、

2、 板、柱、框架等，要求强度和耐久性能满足要求。 墙体材料：实心砖、空心砖、砼砌块、石膏板 为了改进普通粘土砖块小、自重大、耗土多等缺点，正向轻质、高强度、空心、大块的方向发展。比如推广使用利用工业废料制砖或生产空心砖等。 建筑功能材料：非承重用建筑材料（隔音、吸声、 采光、装饰、防水）粉煤灰砌块玻璃木地板经历了古代、近代和现代三个阶段。 古代建筑工程所用的材料： 当地的天然材料(土、石块、树枝、竹、茅草、芦苇等) 人造材料（土坯、石材、木材、砖、瓦、青铜、铁、铅、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、石刀等简单工具斧、凿、锤、钻、铲等青铜和铁制工具，以及订桩机、桅杆

3、起重机等简单施工机械二、建筑材料的发展 近代建筑工程材料1824年阿斯普丁发明波特兰水泥1859年贝塞麦发明转炉炼钢法钢材1875年法国修建钢筋混凝土桥1928年发明预应力混凝土1875年，法国的一位园艺师蒙耶建成了世界上第一座钢筋混凝土桥。这座桥长16米、宽4米，是座人行的拱式体系桥。由于普通混凝土的抗拉强度较低，通过给混凝土结构物预加压应力的方法，使混凝土承重结构的受拉区处于受压状态，在混凝土产生拉应力时，用预压应力抵消，从而提高混凝土的使用性能。 土工合成材料：合成材料应用于岩土工程时称为土工合成材料，广泛应用于隔离、防渗、疏排、加固、防护、美化等岩土工程和环境工程中，具有较高的强度和较

4、好的耐霉烂性和耐腐蚀性。（加筋土挡墙） 复合材料：FRP复合材料(Fiber reinforced polymer)现代建筑工程材料特点： (1)轻质高强材料； （2）无污染、低能耗，可持续发展； （3）智能化。应用高科技实现对材料及产品各种功能的可控可调。能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。 国内建筑材料的发展 赵州桥单孔圆弧形石拱桥（隋代公元595年605年）八达岭长城山西应县木塔 辽清宁二年（公元1056年）,塔建造在四米高的台基上，塔高67.31米，底层直径30.27米，呈平面八角形。整个木塔共用红松木料3000立方，约2600多吨重. 纽约哥伦布园环传媒中心

5、绿化混凝土三峡工程 三峡工程主体建筑物混凝土浇筑量万立方米，钢材.万吨（金结安装占.万吨），是世界上工程量最大的水利工程。总投资为954.6亿元（按1993年物价水平计算），其中枢纽工程500.9亿元，移民安置300.7亿元，输变电工程153亿元。总投资约1800亿元人民币。“水立方”外层膜结构数量达到了1437块。膜结构采用ETFE材料(乙烯-四氟乙烯共聚物) ，这种材料质地轻巧，但强度却超乎想象。ETFE膜的强度可承受一辆汽车。 性感十足的水立方吉萨金字塔群 埃及开罗附近的吉萨高原,包括三座金字塔及狮身人面像，第四王朝法老胡夫的金字塔最大，底面正方形，边长230.5m，高146.59m。2

6、30余块巨石垒砌，每块石头平均2000多公斤，最大的100多吨。国外建筑工程艾菲尔铁塔 18871889年在法国巴黎市中心建造，高达320.7m，由18000多个钢铁部件和250万个铆钉铆接而成，总重8500t，地面处为边长100m的正方形。帝国大厦19291931年建成，102层，高381m（1950年在顶部加建电视塔后448m），采用钢结构，重365000t，用钢51900t。 于1998年4月建成的世界上跨度最大的悬索桥。这座大桥架设在神户市和淡路岛北端之间的明石海峡上，大桥全长3,910米，中央支距长1,990米。2根主缆直径为l122mm，为世界上直径最大的主缆.大桥可以抗8.5级地

7、震，而且在每秒风速为80米的暴风下仍然可以确保安全。 明石海峡大桥建筑工程的未来 1）向更高发展 日本拟建的SKY CITY，高2000m,可容纳100万人居住。 2）向太空发展3）向海洋发展4）向信息化、智能化发展在建筑工程的设计、施工过程中，充分利用计算机的功能，实现信息自动采集、精确分析、房屋和设备的智能检测和控制等。3.建筑材料在建筑工程中的地位： 设计、结构、经济、施工，决定建筑形式和施工方法。建筑材料费用占建筑总造价的一半以上,并呈上升趋势。 材料强度提高 构件截面尺寸减小 可利用空间增大,同时自重降低,地基负荷减少。 粉煤灰砌块、空心砌块取代粘土砖，可减少建筑物自重，改善墙体的保

8、温性能，还可节省资源。 轻质高强材料有利于机械化施工，加速工程施工进度。例如：现代高层建筑和大跨度结构需要高强轻质材料；如汉口火车站。化学工业厂房、港口工程、海洋工程等需要耐化学腐蚀材料；建筑物下部结构、地铁和隧道工程等需要高抗渗防水材料；如武汉、上海等地的地铁均建在含水层中。建筑节能需要高效保温隔热材料；严寒地区的工程需要高抗冻性材料；核工业发展需要防核辐射材料；如大亚湾核电站。为将建筑物装修得更美观，则需要各种绚丽多彩的装饰材料等等。如武汉市的超高层建筑的外墙。四、 建筑材料的标准化（Standardization of Construction Materials)1.建筑材料的技术标准

9、是产品质量的技术依据。 生产企业。 使用部门。我国绝大多数的建筑材料都制订有产品的技术标准，这些标准一般包括：产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面的内容。2.建筑材料的技术标准及代号（1）国家标准、行业标准和企业标准 建筑材料的技术标准分为国家标准、行业标准和企业标。 各级标准分别由相应的标准化管理部门批准并颁布，我国国家技术监督局是国家标准化管理的最高机关。 国家标准和部门行业标准都是全国通用标准，是国家指令性技术文件，各级生产、设计、施工等部门，均必须严格遵照执行。（2）各级标准都有各自的部门代号例如：GB国家标准； GBJ建筑工程国家标准； JGJ建设部行

10、业标准； JC国家建材局标准； YB冶金部标准； ZB国家级专业标准等等。 （3）标准的表示方法 系由标准名称、部门代号、编号和批准年份等组成例如： A. 国家标准烧结普通砖GB5101一93。标准的部门代号为GB，编号为5101，批准年份为：1993年。 B. 建材行业标准建筑水磨石制品JC507一93。标准的部门代号为JC，编号为507，批准年份为1993年。（4）其它国家的标准及代号各个国家均有自己的国家标准。例如：“ANS”代表美国国家标准（American National Standard） “ASTM”代表美国材料与试验学会标准（American Society for Testing and Meterials） “JIS”代表日本国家标准(Japanese Industrial Standard） “BS”代表英国标准(British Standard） “DIN”代表德国标准等。(Deutsche Industric Normen） “NF”代表法国标准等。(Normes Francaises）另外，在世界范围内统一执行的标准称国际标准，其代号为“ISO”(International Standard Organization） 。五、本课程的学习任务与内容 基本任务： 使学生通过学习，获得建筑材料的基础知识，