建筑材料概论

————一切建筑的根底建筑资料建筑资料绪论一.建筑资料的定义与分类广义：用于土木工程中的一切资料。包括构成建筑物、构筑物的资料；施工过程中所需求的辅助资料；各种建筑器材。狭义：直接构成土木工程实体的资料。2.按运用功能分类1.按化学成分分类建筑材料无机材料非金属材料天然石材：石子，砂，毛石，料石烧土制品：黏土砖，瓦，空心砖，建筑陶瓷玻璃：窗用玻璃，安全玻璃，特种玻璃无机胶凝材料：石灰，石膏，水玻璃，各种水泥混凝土及砂浆：普通混凝土，轻混凝土，特种混凝土，各种砂浆硅酸盐制品：粉煤灰砖、灰砂砖，硅酸盐砌块绝热材料：石棉，矿棉，玻璃棉，膨胀珍珠岩金属材料黑色金属：生铁、碳素钢、合金钢、不锈钢有色金属：铝，锌，铜及其合金有机材料植物质材料木材，竹材，软木，毛毡沥青材料石油沥青，煤沥青，沥青制品高分子材料塑料，橡胶，涂料，胶粘剂复合材料无机-有机复合材非金属-金属复合其他复合材料聚合物混凝土、沥青混凝土，水泥刨花板，玻璃钢钢筋砼、钢丝网水泥板、铝塑复合板、铝箔面油毡水泥石棉制品、不锈钢包覆钢板前往建筑资料按化学成分分类建筑材料结构材料承重材料：石材，砖，水泥混凝土，钢筋、木材等非承重材料：玻璃、瓦、涂料墙体材料砖及砌块：普通砖、空心砖，硅酸盐及砌块等墙板：砼墙板、石膏板、复合墙板等功能材料防水材料：沥青及其制品

绝热材料：石棉、矿棉，玻璃棉、膨胀珍珠岩石等吸声材料；木丝板、毛毡，泡沫塑料采光材料：窗用玻璃等

装饰材料：涂料、塑料装饰材料、铝材等建筑资料按运用功能分类建筑材料结构材料承重材料：石材，砖，水泥混凝土，钢筋、木材等非承重材料：玻璃、瓦、涂料功能材料防水材料：沥青及其制品

绝热材料：石棉、矿棉，玻璃棉、膨胀珍珠岩石等吸声材料；木丝板、毛毡，泡沫塑料采光材料：窗用玻璃等

装饰材料：涂料、塑料装饰材料、铝材等建筑资料按运用功能分类建筑资料按运用部位分类墙体资料、屋面资料、地面资料……二、建筑资料的开展建筑资料的开展是随着人类社会消费力的不断开展和人民生活程度不断提高而向前开展的。随着社会消费力的开展，对建筑物的规模、质量等方面的要求愈来愈高，这种要求与工程资料的数量、种类、质量等都有着相互依赖和相互矛盾的关系。工程资料的消费与运用就是在不断的处理这个矛盾的过程中不断向前开展的。同时相关学科的提高也为工程资料的开展提供了有利的条件。

建筑资料远古时期穴居巢处石器时代挖土凿石为洞伐木搭竹为棚秦砖汉瓦时代胡夫金字塔，〔2670BC)：高146.59m,底部232m建方，石材、石灰、石膏为主要建造资料，共用230多万块、每块重1.5~160T的岩石砌成。石块间合缝严密，不用任何粘合物。如把这些石头凿成平均一立方英尺的小块并陈列成行，其长度相当于地球周长的2/3.工程浩大。构造精细，其建造涉及丈量学、天文学、力学、物理学和数学等各领域，被称之为人类历史上最伟大的石头建筑。万里长城〔200BC)：条石、大砖、石灰砂浆为主要建造资料。现存的长城，主要是六百多年前的明朝在前人的根底上修筑的，东起山海关，西至嘉峪关，全长6000多公里。据粗略估计：即使单把现存长城所用的砖石土方，筑成一道2米厚、4米高的围墙，那么它可以环绕地球一周多古罗马斗兽场〔70-80AC)：全部用混凝土、石灰、浮石建造，部位不同，用料也不同。观众席依托在底层七圈柱墩上，采用了筒形、交叉拱、环形拱、放射形拱的技术，构造体系一致。柱子全部用大理石垒砌，巩固异常，虽经2000年的风雨剥蚀，整个构造仍非常巩固。斗兽场设计科学合理，在建筑功能、方式和构造上到达高度的调和，代表了古罗马建筑艺术和技术的出色成就。印度泰姬陵泰姬陵是出名世界的印度伊斯兰建筑的代表作。17世纪印度莫卧尔王朝第五代皇帝沙贾汗为他的宠后泰姬·玛哈尔建筑了这座陵墓，从1631年开工，历时22年才完工。陵墓完全用白色大理石筑成，陵园占地面积17万平方米，中间有一个十字形水池，中心是喷泉。从陵园大门到陵墓，有一条用红石铺成的甬道。陵墓两侧各有一座清真寺，陵墓四方，有四座41米高的尖塔。泰姬陵建筑集中了印度、中东、波斯的建筑艺术特点，整个规划完美、调和，是建筑史上不可多得的杰作。欧洲工业革命给工程界带来质的飞跃到十八世纪为止虽然人类经过了漫长的开展过程，但消费力停滞不前，土木工程资料的开展也极为缓慢，建筑资料无论在质上还是量上，都没有出现很大的飞跃，仍长期限于砖、石、木材作为构造资料。1760年开场的欧洲工业革命改动了这一切。城市的出现与扩展，工业的迅速开展，交通的日益兴隆需求建造大规模的建筑物、构筑物和建筑设备，这推进了土木工程资料的前进。19世纪后工业消费的建筑资料有了长足的提高，令人瞩目！而这种巨变的集中标志就是钢材、水泥、混凝土、钢筋混凝土的发明与运用！，二十世纪土木工程资料的蓬勃开展工业的开展使一些具有特殊功能的资料，如绝热资料，吸声资料、耐热、耐腐蚀、抗浸透以及防辐射资料应运而生。土木工程资料不仅在性能和质量上而且在种类上蓬勃开展，新资料层出不穷，高分子资料、复合资料、化学资料、绿色环保资料为代表的新型资料得到了快速开展。人民生活程度的提高，对建筑物修饰的要求愈来愈高，于是各种装饰资料日新月异。网架构造拱构造道路、桥梁构造西气东输工程西电东送工程南水北调工程南水北调工程上海磁悬浮轨道工程青藏铁路工程青藏铁路工程有“七星级〞之称的阿拉伯半岛之塔酒店的设备远远超越五星级规范，其奢华程度令人叹为观止，评论家们都不知道该给它定为几星：只好破例称为七星级，是世界上最昂贵的酒店。酒店建在海滨的一个人工岛上，是一个帆船形的塔状建筑。酒店采用双层膜构造建筑方式，外型轻盈、飘逸，具有很强的膜构造特点及现代风格。它拥有202套复式客房、200米高的可以俯瞰迪拜全城的餐厅以及世界上最高的中庭。客房面积从170平方米到780平方米不等，最低房价也要900美圆，最高的总统套房那么要18000美圆。总统套房在第25层，家具是镀金的，设有一个电影院，两间卧室，两间起居室，一个餐厅，出入有公用电梯。阿拉伯之塔位于迪拜朱美拉沙滩，高321m、56层，是阿拉伯最著名的现代建筑，于1999年12月落成。自左向右：台北101大楼、芝加哥西尔斯大楼、吉隆坡双子星大楼、上海金茂大厦、香港国际金融中心、纽约帝国大厦双峰塔1997年建成运用的88层楼高的双峰塔〔双塔大楼〕位于马来西亚吉隆坡市中心。它曾以451.9米的高度突破了美国芝加哥希尔斯大楼坚持了22年之久的最高摩天大楼的世界纪录，直到2003年10月被台北101超越，但仍是目前世界最高的双塔楼。双塔大楼外表大量运用了不锈钢与玻璃等材质，并辅以伊斯兰艺术风格的外型，巍峨壮观，气势雄壮，是马来西亚的骄傲。塔楼另一个特征是在第42层处的天桥。这座有如人字形支架的桥似乎像一座登天门。双塔的楼面构成以及其优雅的剪影给它们带来了独特的轮廓。其平面是两个改动并重叠的正方形，用较小的圆形填补空缺；这种外型可以了解为来自伊斯兰的灵感，反映出马来西亚的伊斯兰文化传统。双峰塔台北101大厦2004年12月31日正式落成启用的101大厦，是台北市的新地标，也是目前全球最高的建筑物。101大厦主楼主体高度为480米，高度为508米，共101层，每８层楼为一个构造单元，层层相迭，构筑竹节的整体意蕴。大厦中有两部价值200万美圆的全球快速电梯，只需39秒钟就能将乘客运送到位于89层的观景台。

台北101打地基的工程总共进展了15个月，挖出70万吨土，基桩由382根钢筋混凝土构成。中心的巨柱为双管构造〔钢外管及钢加混凝土内管〕巨柱焊接花了约两年的时间完成。

为了顺应高空强风及台风吹拂呵斥的摇摆．大楼内设置了“调谐质块阻尼器〞，即在88至92楼挂置一个重达660公吨的宏大钢球，利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。台北101大厦上海环球金融中心2021年8月，位于上海浦东新区的世界最高的超高层综合大厦“上海环球金融中心〞宣布落成启用。上海环球金融中心大楼坐拥101层、高492米，在CTBUH〔国际高层建筑与城市住宅协会〕所公布的高层建筑排行榜〔2021年〕的“最高运用楼层高度〞和“最高楼顶高度〞两项中位居全球第一。环球金融中心在设计上有许多亮点。首先，整栋大楼外型独特：方正的底座，扁平的顶部，顶部最上方镶嵌了一个倒梯形的“风洞〞。据了解，这个宏大的“风洞〞设计不仅是出于外型的思索，还能用于防止强风侵袭时超高层建筑能够产生的摇摆；此外，在第100层还设计了一个最高的“观光天阁〞，长约55米，地上高达472米，超越加拿大国家电视塔的观景台，也超越迪拜塔观景台〔地上440米〕，成为目前世界最高的观景台。上海环球金融中心通往474米高的观光天阁的电梯迪拜最高摩天大厦“迪拜塔〞开展商2021年9月1日表示，“迪拜塔〞再创新纪录，兴建高度到达688米。正在建筑中的“迪拜塔〞现已逾160层楼高，经过4年的施工，外部几乎完成，内部任务亦已展开，方案于2021年9月落成。至于“迪拜塔〞的最终高度，目前还是一个，不过其预定的高度是800米迪拜塔正在兴建中的迪拜塔位于阿拉伯结合酋长国迪拜，于2004年9月开工，建成后将成为世界第一高楼。迪拜塔建筑楼面为“Y〞字形，并由三个建筑部份逐渐衔接成一中心体，从沙漠中以螺旋方式上升，至顶上，中央中心逐转化成尖塔，挺拔入云。

迪拜塔不但高度惊人，连建筑物料和设备也“份量十足〞。迪拜塔总共会运用33万立方米混凝土、3.9万公吨钢材及14.2万平方米玻璃。建成后的“迪拜塔〞将超越160层，且拥有56部电梯，最高速度达每秒18米，那将是世界速度最快且运转间隔最长的电梯。迪拜塔胡佛水坝胡佛水坝是史无前例的水利工程，被誉为美国七大近代工程奇观之一，建在地处美国中西部高原的科罗拉多河上。工程于1931年1月开工，1935年完工。当年总投资为１亿７千５百万美圆。胡佛水坝高221.4米，长379.2米，底宽200米，顶宽14米。合计浇筑混凝土333万立方米。水坝开工时正值美国经济大萧条，为了赚取每天几美圆的工资，成千上万的失业工人拖儿带女来到这块叫“黑色峡谷〞的地方，在恶劣的环境中夜以继日地任务，许多工人死于爆破不测、一氧化碳中毒、热衰竭。1935年，胡佛水坝终于比预定时间提早两年完工。

胡佛水坝目前供应加州、内华达州及亚利桑那州的居民用水，每年产生万KW电力〔2080兆瓦特〕，足够临近地域150万人运用。巴拿马运河素有“世界挢梁〞之称的巴拿马运河横穿巴拿马地峡，衔接太平洋和大西洋，总长82公里，宽的地方达304米，最窄的地方也有152。1904~1913年10月美国人在法国人曾经施工近9年的根底上重新开场建造运河。共投资6亿7千5百万美圆，发掘了2亿5千9百万立方米的土石量，浇筑了450万方混凝土，最多时有4万多名工人同时施工。建筑资料建筑资料今后的开展将有以下几个趋势：

1.尽能够的提高资料的强度，降低资料的自重；

2.研讨并消费多功能、高效能的资料；

3.由单一资料向复合资料及其制品开展；

4.对资料的耐久性将引起更大的注重；

5.建筑制品的消费将向预制化、单元化开展，构件尺寸日益增大；

6.绿色建材是开展方向：资源、能源耗费低，大量运用废弃资源，节约能源；对环境、对人身无害；可以循环利用；

7.利用现代科学技术及手段，在深化认识资料的内在构造对性能影响的根底上，按指定的要求，设计与制造更新种类的建筑工程资料。建筑资料的沿革土、石、木砖瓦、石灰功能建筑资料水泥、钢材混凝土高效、多功能环保建筑资料绿色建材建筑资料三、建筑资料在国民经济中的位置和作用1.建筑资料是开展建筑业的物质根底 资料费用普通占建筑工程总造价的50-70%； “十五〞期间我国全社会固定资产投资总规模不断扩展。固定资产投资的60％～70％将用于建筑设备建立或工程安装，从而转化为建筑业的产值，而建筑业产值中的30％～40％又要转化为对建材业的需求，尤其是对水泥产品的需求。2002年，我国共消费水泥约7亿吨，比2001年增长了12.