建筑材料绪论

第1章绪论1.1土木工程材料的定义及分类1.2土木工程材料的发展方向1.3土木工程材料的技术标准或：是人类建造活动中，所有建筑物或构筑物所用一切材料的总称。1.1土木工程材料的定义与分类

建筑物：属于固定资产范畴，一般是指供人居住、工作、学习、生产、经营、娱乐、储藏物品以及进行其他社会活动的工程建筑。例如，工业建筑、民用建筑等。

构筑物：就是不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，比如水塔、水池、过滤池、堤坝、沼气池等。定义：是指土木工程中使用的各种材料和制品，它是一切土木工程的物质基础。

作用：用于构成建筑物或构筑物的地基、基础、墙体、梁、板、柱、屋顶以及所有装饰材料；如常见的粘土砖、石材、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管等等。特点：①满足工程的使用功能；②与环境相适应的耐久性；③具有丰富资源；④材料价廉。建筑环境中，理想的建筑材料应具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、防火、无毒和高效节能等特点。地位：它是一切建筑工程的物质基础。在工程总造价中，建筑材料的费用占50%左右，所以在建筑过程中恰当地选择、合理地使用建筑材料对降低工程工程造价、提高投资效益有着非常重要的意义。节约材料，避免浪费。按材料来源按使用部位按建筑功能按化学成分天然材料：石材、木材土木工程材料的分类人造材料：水泥、钢材土木工程材料的分类按材料来源按使用部位按建筑功能按化学成分无机材料有机材料复合材料[金属材料非金属材料[黑色金属：钢、铁、不锈钢有色金属：铜、铝及合金[天然石材：大理石、花岗岩烧结与熔融制品：砖、瓦、陶瓷、玻璃等制品；胶凝材料：石灰、石膏、水泥、水玻璃等[植物材料：木材、竹材、植物纤维沥青材料：石油沥青、煤沥青、沥青制品合成高分子材料：塑料、橡胶、涂料、胶粘剂、密封材料等；[无机+有机：沥青混凝土、玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）无机+无机：钢筋混凝土、塑铝管、塑钢门窗有机+有机：胶合板、橡胶沥青按材料来源按使用部位按建筑功能按化学成分土木工程材料的分类按建筑功能可把材料分为结构材料和功能材料。

结构材料（承重材料）——构成受力构件和结构的材料，如梁、

板、柱、框架等，常用石材、混凝土、钢材、钢筋混凝土等。要求强度和耐久性能满足要求。

功能材料（非承重材料），如防水材料、吸声材料、保温隔热材料、装饰材料等。按材料来源按使用部位按建筑功能按化学成分土木工程材料的分类按使用部位可把材料分为墙体材料、屋面材料和地面材料、饰面材料等。如墙体材料——构成建筑物内外和分隔室内空间所用的材料。常用实心砖、空心砖、砼砌块、石膏板、复合板材等。1.2土木工程材料的历史与发展方向1、古代时期：（天然材料）泥土、茅草、木头、石块、竹、芦苇；→（人工生产）烧砖、瓦、石灰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、桅杆起重机等简单施工机械一、发展史：经历了古代、近代、现代三个阶段。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2、近代时期：3、现代：大量使用现代材料（钢材、水泥等）和功能材料（防水材料、吸声材料、隔热材料、装饰材料等）的运用。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二、发展方向:1、绿色环保型材料：充分利用地方资源、就地取材；利用再生资源（尾矿、废碴、垃圾等废物）；生产过程不产生废水、废气、废渣、噪声；使用后的产品可再生循环和回收利用，无污染废弃物以防止二次污染。以及无毒无公害“绿色建材”、“生态建材”。2、高性能材料：轻质、高强、耐久、优异装饰性及多功能材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术、制造出具有多功能的复合材料。3、节能性材料：采用低能耗材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。照明节能灯、门窗节能主要采用中空玻璃等。4、产品型式方面：预制化、构件化、单元化。木结构建筑混合结构建筑钢筋混凝土结构建筑钢结构建筑按结构材料分类木结构建筑古代寺庙混合结构建筑钢筋混凝土钢结构采用天然材料建造的茅屋土坯建造的住房赵州桥——单孔圆弧形石拱桥（隋代公元595年－605年）八达岭长城

金字塔

大金字塔是埃及现存规模最大的金字塔，被喻为“世界古代七大奇观之一”。它建于埃及第四王朝第二位法老胡夫统治时期（约公元前2670年），原高146．59米，因顶端剥落，现高136．5米，塔的4个斜面正对东南西北四个方向，塔基呈正方形，每边长约230多米，占地面积5．29万平方米。塔身由230万块巨石组成，它们大小不一，分别重达1．5吨至160吨，平均重约2．5吨。据考证，为建成大金字塔，一共动用了10万人花了20年时间。

大雁塔小雁塔砖砌筑故宫柱子：楠木、松木；石料：汉白玉、太湖石；砖天安门三层楼式木牌坊；天安门城屋顶，上覆黄琉璃瓦；方砖铺地。埃菲尔铁塔

埃菲尔铁塔是现代巴黎的标志,是一座于1889年建成位于法国巴黎战神广场上的镂空结构铁塔，高320米。埃菲尔铁塔分为三层，从塔座到塔顶共有1711级阶梯，分别在离地面57米、115米和276米处建有平台。据说，该塔共用去钢铁7000吨，12000个金属部件，250万只铆钉而相连起来。

纽约世界贸易中心位于美国的约市曼哈顿岛西南端，建于1962年－1976年。占地6.5公顷，由两座110层（另有6层地下室）高411.5米的塔式摩天楼和4幢办公楼及一座旅馆组成。摩天楼平面为正方形，边长63米，每幢摩天楼面积46.6万平方米。在2001年9月11日的“9.11恐怖袭击事件”中坍塌。

纽约帝国大厦【开工时间】：1930年3月

【竣工时间】：1931年5月【占地面积】：0.8公顷【建筑面积】：204,385平方米【建筑高度】：天线448.7米，屋顶381米

【建筑层数】：102层

【结构形式】：钢筋混凝土结构

【建筑造价】：6700万美元

香港上海汇丰银行建筑采用钢柱结构悬挂体系，分为三段。钢柱由两层高的衔架连接于建筑的5个点上，而楼层则从衔架上开始悬挂，由底部的8层减至顶部4层，每段上升至不同高度，28层、35层及41层，交错的楼层高度使室内空间具有多种宽度及高度、花园式平台及生动活泼的东西立面。

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“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。性感十足的水立方建筑工程的未来1）向更高发展

日本拟建的SKYCITY，高2000m,可容纳100万人居住。

2）向太空发展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）向海洋发展1.3土木工程材料的技术标准㈡国际上ISO—国际标准ASTM—美国国家标准BS—英国国家标准DIN—德国国家标准JIS—日本国家标准53240115技术标准的内容：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。㈠我国：技术标准分为四级①国家标准：强制性标准（GB）、推荐性标准（GB/T）；②行业标准：建设部标准（JGJ）、建材局标准（JC）、交通行业标准（ＪＴ）等。；③地方标准（DB）只适用于制定标准的地方；④企业标准（QB）。例如：

A.国家标准《GB5101-2003烧结普通砖》

，其中部门代号为GB、编号为5101、批准年份