普通建筑材料讲义

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：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

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（基础理论的巨大突破）

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（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，，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、材料打猎理论、高分子物理与化学等。应用这些理论，将材料的组成、显微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，甚至还可以采用计算机辅助进行各种复杂的设计工作，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（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。

建筑材料的的高科技化化（建材生生产的高科科技化））建筑材料生生产常常被被错误地认认为不需要要科学技术术，以为生生产中的配配料误差、、生产工艺艺及制度的的变化等材材料性能的的影响不大大。目前，，随着人们们对建筑材材料性能要要求日益提提高，建材材生产也越越来越受到到重视。如如水泥生产产时由于生生料配制、、煅烧方式式、煅烧温温度、煅烧烧时间、冷冷却速度、、粉磨细度度等不同，，生产出的的水泥性能能（强度及及其发展、、水化放热热及放热速速度、凝结结时间等））千差万别别；建筑钢钢材、陶瓷瓷、玻璃等等建筑材料料的生产也也都无不如如此。所以以，很多建建材的生产产都引入了了高科技手手段。建筑材料的的高科技化化（建材使使用的高科科技化））建筑物的不不同部位要要求采用不不同性能的的建筑材料料；如结构构材料应该该具有高的的强度和好好的耐久性性；装饰材材料应该具具有好的色色泽、质感感和耐久性性；墙体材材料则应该该具有轻质质、绝热、、隔声性能能好的特点点。在高科科技时代，，由于基础础理论研究究的发展，，对建筑材材料的性能能可根据要要求在较大大范围内加加以改变，，并制订出出相应的标标准规范要要求。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）以应用面面广量大大的混凝凝土为例例，可以以看出科科学技术术在建材材应用发发明的发发展。在在建筑工工程中混混凝土的的强度直直接决定定建筑物物的高度度、自重重、跨度度以及结结构件的的尺寸等等。如果果显著提提高混凝凝土的强强度，建建筑物的的自重会会大大降降低，结结构件的的尺寸可可大大缩缩小，其其可建高高度可大大大增加加，跨度度可以显显著增大大。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）原来一般般采用的的混凝土土标号为为C20-C40，几乎所有有的国家家的标准准规范都都定在C60以下，且且对原材材料水泥泥、砂、、石和水水的质量量要求不不严格，，现代采采用的混混凝土不不仅对原原材料的的质量控控制要求求严格，，有的还还有对砂砂、石进进行多次次清洗，，并通过过掺加超超细活性性混合材材和超塑塑化剂，，使混凝凝土标号号到C150以上。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）目前以常常规方法法配制的的在建筑筑工程中中已有一一定用量量的混凝凝土最高高标号为为C135，有的还通通过改变变和替换换混凝土土中石和和砂，可可达更高高标号。。加拿大大目前正正在修建建的一座座桥的桁桁架采用用钢段混混凝土（（以钢段段替换混混凝土中中的石子子做集料料），标标号达到到C800，与钢材的的强度相相近，弹弹性模量量比钢材材大。现现在混凝凝土不仅仅强度标标号大大大提高，，韧性增增加（如如钢管混混凝土、、三维约约束钢筋筋混凝土土等），，而且更更加密实实，内部部缺陷减减少或变变得有利利，气密密性、水水密性更更好，耐耐久性大大大提高高，因而而工程的的使用寿寿命大大大提高。。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）目前，许许多国家家都在重重新制订订混凝土土应用标标准规范范，例如如挪威、、日本、、加拿大大、美国国都走在在世界的的前列。。在大坝坝工程，，对混凝凝土的要要求更高高。因为为混凝土土在水化化硬化过过程要释释放热量量，而在在大体积积混凝土土中，热热量很难难相外散散发，势势必造成成混凝土土内部温温度升高高，并产产生巨大大的温度度应力，，导致混混凝土破破坏。建筑材料料的高科科技化（（建材使使用的高高科技化化）另外在混混凝土水水化硬化化过程中中会产生生收缩和和徐变，，且产生生的净收收缩值很很大，导导致巨大大的收缩缩应力，，如不加加以控制制，更易易引起混混凝土破破坏，所所以大坝坝水泥应应解决好好水化热热和收缩缩两大难难题。我我国正在在修建的的三峡大大坝主体体工程约约需要2000多万m3混凝土，，而混凝凝土的性性能基本本上决定定着这项项举世瞩瞩目的宏宏伟工程程的质量量。该大大坝使用用的是特特制水泥泥，该水水泥在保保证混凝凝土强度度发展的的同时能能大大降降低水化化热，再再利用自自身的双双组分水水化膨胀胀刚好补补偿水泥泥的收缩缩。如此此，大坝坝混凝土土的两大大难题可可望解决决。建筑材料料的高科科技化（（建材检测测的高科科技化）建材检测测包括宏宏观性能能检测及及材料组组成、内内部显微微结构及及形貌观观察与测测定。宏宏观性能能检测一一般是对对材料的的外观尺尺寸、质质量、强强度、导导热、隔隔音、颜颜色、光光洁度、、耐腐蚀蚀、耐疲疲劳、抗抗老化等等性能进进行测定定，通常常是采用用宏观手手段来实实现，但但这些性性能的测测定方法法和所用用仪器在在高科技技时代都都包含着着现代科科学技术术理论与与知识。。建筑材料料的高科科技化（（建材检测测的高科科技化）以强度检检测为例例，对一一般建筑筑材料均均可将其其制成规规定的试试件采用用液压机机等设备备完成，，还可在在测定的的过程中中辅以其其它仪器器设备记记下各个个时刻材材料的变变形与受受力情况况，得出出应力-位移图或或应力-应变图，，并可对对检测数数据和图图谱进行行处理。。但由于于试件制制作条件件、养护护环境、、受力状状况与建建材在实实际工程程中的使使用条件件不同，，且有些些工程不不能直接接取样进进行试验验，因此此采用非非破损检检测技术术检测建建材强度度和缺陷陷等，已已经成为为建筑工工程质量量管理的的重要手手段。建筑材料料的高科科技化（（建材检测测的高科科技化）当今，非非破损检检测技术术发展很很快，形形式多种种多样，，常用的的方法有有回弹法法、超声声脉冲法法、射线线法、回回弹-超声综合合法、超超声衰减减综合法法等，还还有不影影响结构构总体使使用性能能的半破破损检测测法（有有时也列列入非破破损检测测法），，如钻芯芯法、拔拔出法、、压痕法法、射击击法等。。建筑材材料的的高科科技化化（建材检检测的的高科科技化化）微观检检测技技术发发展更更是日日新月月异，，对材材料组组成、、内部部显微微结构构以及及形貌貌的观观察与与测定定可通通过多多种方方法并并加以以综合合分析析。一一般用用红外光光谱分分析、、X射线衍衍射分分析、、激光光拉曼曼分析析、色色谱-质谱分分析、、原子子吸收收光谱谱分析析等可可定性性或定定量测测定材材料中中物相组组成；；差热热分析析、热热重分分析、、能谱谱分析析等方方法可可测定定材料料组成成。建筑材材料的的高科科技化化（建材检检测的的高科科技化化）用扫描描电镜镜、投投射电电镜、、电子子探针针、背背反射射电子子显微微镜等等可通通过较较大的的放大大倍数数和较较高的的分辨辨率观观察材材料内内部、、表面面结构构和组组成粒粒子的的形貌貌；材