建筑材料緒論

第1章緒論1.1土木工程材料的定義及分類1.2土木工程材料的發(fā)展方向1.3土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或：是人類建造活動(dòng)中，所有建筑物或構(gòu)筑物所用一切材料的總稱。1.1土木工程材料的定義與分類

建筑物：屬于固定資產(chǎn)范疇，一般是指供人居住、工作、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)、經(jīng)營、娛樂、儲(chǔ)藏物品以及進(jìn)行其他社會(huì)活動(dòng)的工程建筑。例如，工業(yè)建筑、民用建筑等。

構(gòu)筑物：就是不具備、不包含或不提供人類居住功能的人工建造物，比如水塔、水池、過濾池、堤壩、沼氣池等。定義：是指土木工程中使用的各種材料和制品，它是一切土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。

作用：用于構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的地基、基礎(chǔ)、墻體、梁、板、柱、屋頂以及所有裝飾材料；如常見的粘土磚、石材、木材、水泥、混凝土、鋼材、陶瓷磚、瀝青卷材、玻璃、各種油漆、涂料、PVC管等等。特點(diǎn)：①滿足工程的使用功能；②與環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；③具有豐富資源；④材料價(jià)廉。建筑環(huán)境中，理想的建筑材料應(yīng)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、美觀、保溫、吸聲、防水、防震、防火、無毒和高效節(jié)能等特點(diǎn)。地位：它是一切建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。在工程總造價(jià)中，建筑材料的費(fèi)用占50%左右，所以在建筑過程中恰當(dāng)?shù)剡x擇、合理地使用建筑材料對(duì)降低工程工程造價(jià)、提高投資效益有著非常重要的意義。節(jié)約材料，避免浪費(fèi)。按材料來源按使用部位按建筑功能按化學(xué)成分天然材料：石材、木材土木工程材料的分類人造材料：水泥、鋼材土木工程材料的分類按材料來源按使用部位按建筑功能按化學(xué)成分無機(jī)材料有機(jī)材料復(fù)合材料[金屬材料非金屬材料[黑色金屬：鋼、鐵、不銹鋼有色金屬：銅、鋁及合金[天然石材：大理石、花崗巖燒結(jié)與熔融制品：磚、瓦、陶瓷、玻璃等制品；膠凝材料：石灰、石膏、水泥、水玻璃等[植物材料：木材、竹材、植物纖維瀝青材料：石油瀝青、煤瀝青、瀝青制品合成高分子材料：塑料、橡膠、涂料、膠粘劑、密封材料等；[無機(jī)+有機(jī)：瀝青混凝土、玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）無機(jī)+無機(jī)：鋼筋混凝土、塑鋁管、塑鋼門窗有機(jī)+有機(jī)：膠合板、橡膠瀝青按材料來源按使用部位按建筑功能按化學(xué)成分土木工程材料的分類按建筑功能可把材料分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。

結(jié)構(gòu)材料（承重材料）——構(gòu)成受力構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的材料，如梁、

板、柱、框架等，常用石材、混凝土、鋼材、鋼筋混凝土等。要求強(qiáng)度和耐久性能滿足要求。

功能材料（非承重材料），如防水材料、吸聲材料、保溫隔熱材料、裝飾材料等。按材料來源按使用部位按建筑功能按化學(xué)成分土木工程材料的分類按使用部位可把材料分為墻體材料、屋面材料和地面材料、飾面材料等。如墻體材料——構(gòu)成建筑物內(nèi)外和分隔室內(nèi)空間所用的材料。常用實(shí)心磚、空心磚、砼砌塊、石膏板、復(fù)合板材等。1.2土木工程材料的歷史與發(fā)展方向1、古代時(shí)期：（天然材料）泥土、茅草、木頭、石塊、竹、蘆葦；→（人工生產(chǎn)）燒磚、瓦、石灰古代建筑工程所用的工具：石斧、石刀等簡單工具；斧、鑿、錘、鉆、鏟等青銅和鐵制工具，以及訂樁機(jī)、桅桿起重機(jī)等簡單施工機(jī)械一、發(fā)展史：經(jīng)歷了古代、近代、現(xiàn)代三個(gè)階段。土坯、石材、木材、磚、瓦、青銅、鐵、鉛、以及混合材料如草筋泥、混合土等2、近代時(shí)期：3、現(xiàn)代：大量使用現(xiàn)代材料（鋼材、水泥等）和功能材料（防水材料、吸聲材料、隔熱材料、裝飾材料等）的運(yùn)用。1824年阿斯普丁發(fā)明波特蘭水泥1859年貝塞麥發(fā)明轉(zhuǎn)爐煉鋼法——鋼材1875年法國修建鋼筋混凝土橋1928年發(fā)明預(yù)應(yīng)力混凝土二、發(fā)展方向:1、綠色環(huán)保型材料：充分利用地方資源、就地取材；利用再生資源（尾礦、廢碴、垃圾等廢物）；生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣、噪聲；使用后的產(chǎn)品可再生循環(huán)和回收利用，無污染廢棄物以防止二次污染。以及無毒無公害“綠色建材”、“生態(tài)建材”。2、高性能材料：輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐久、優(yōu)異裝飾性及多功能材料，以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性，采用復(fù)合技術(shù)、制造出具有多功能的復(fù)合材料。3、節(jié)能性材料：采用低能耗材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料。照明節(jié)能燈、門窗節(jié)能主要采用中空玻璃等。4、產(chǎn)品型式方面：預(yù)制化、構(gòu)件化、單元化。木結(jié)構(gòu)建筑混合結(jié)構(gòu)建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑按結(jié)構(gòu)材料分類木結(jié)構(gòu)建筑古代寺廟混合結(jié)構(gòu)建筑鋼筋混凝土鋼結(jié)構(gòu)采用天然材料建造的茅屋土坯建造的住房趙州橋——單孔圓弧形石拱橋（隋代公元595年－605年）八達(dá)嶺長城

金字塔

大金字塔是埃及現(xiàn)存規(guī)模最大的金字塔，被喻為“世界古代七大奇觀之一”。它建于埃及第四王朝第二位法老胡夫統(tǒng)治時(shí)期（約公元前2670年），原高146．59米，因頂端剝落，現(xiàn)高136．5米，塔的4個(gè)斜面正對(duì)東南西北四個(gè)方向，塔基呈正方形，每邊長約230多米，占地面積5．29萬平方米。塔身由230萬塊巨石組成，它們大小不一，分別重達(dá)1．5噸至160噸，平均重約2．5噸。據(jù)考證，為建成大金字塔，一共動(dòng)用了10萬人花了20年時(shí)間。

大雁塔小雁塔磚砌筑故宮柱子：楠木、松木；石料：漢白玉、太湖石；磚天安門三層樓式木牌坊；天安門城屋頂，上覆黃琉璃瓦；方磚鋪地。埃菲爾鐵塔

埃菲爾鐵塔是現(xiàn)代巴黎的標(biāo)志,是一座于1889年建成位于法國巴黎戰(zhàn)神廣場上的鏤空結(jié)構(gòu)鐵塔，高320米。埃菲爾鐵塔分為三層，從塔座到塔頂共有1711級(jí)階梯，分別在離地面57米、115米和276米處建有平臺(tái)。據(jù)說，該塔共用去鋼鐵7000噸，12000個(gè)金屬部件，250萬只鉚釘而相連起來。

紐約世界貿(mào)易中心位于美國的約市曼哈頓島西南端，建于1962年－1976年。占地6.5公頃，由兩座110層（另有6層地下室）高411.5米的塔式摩天樓和4幢辦公樓及一座旅館組成。摩天樓平面為正方形，邊長63米，每幢摩天樓面積46.6萬平方米。在2001年9月11日的“9.11恐怖襲擊事件”中坍塌。

紐約帝國大廈【開工時(shí)間】：1930年3月

【竣工時(shí)間】：1931年5月【占地面積】：0.8公頃【建筑面積】：204,385平方米【建筑高度】：天線448.7米，屋頂381米

【建筑層數(shù)】：102層

【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

【建筑造價(jià)】：6700萬美元

香港上海匯豐銀行建筑采用鋼柱結(jié)構(gòu)懸掛體系，分為三段。鋼柱由兩層高的銜架連接于建筑的5個(gè)點(diǎn)上，而樓層則從銜架上開始懸掛，由底部的8層減至頂部4層，每段上升至不同高度，28層、35層及41層，交錯(cuò)的樓層高度使室內(nèi)空間具有多種寬度及高度、花園式平臺(tái)及生動(dòng)活潑的東西立面。

于1998年4月建成的世界上跨度最大的懸索橋。這座大橋架設(shè)在神戶市和淡路島北端之間的明石海峽上，大橋全長3,910米，中央支距長1,990米。2根主纜直徑為l122mm，為世界上直徑最大的主纜.大橋可以抗8.5級(jí)地震，而且在每秒風(fēng)速為80米的暴風(fēng)下仍然可以確保安全。明石海峽大橋“水立方”外層膜結(jié)構(gòu)數(shù)量達(dá)到了1437塊。膜結(jié)構(gòu)采用ETFE材料(乙烯-四氟乙烯共聚物)，這種材料質(zhì)地輕巧，但強(qiáng)度卻超乎想象。ETFE膜的強(qiáng)度可承受一輛汽車。性感十足的水立方建筑工程的未來1）向更高發(fā)展

日本擬建的SKYCITY，高2000m,可容納100萬人居住。

2）向太空發(fā)展4）向信息化、智能化發(fā)展

在建筑工程的設(shè)計(jì)、施工過程中，充分利用計(jì)算機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)采集、精確分析、房屋和設(shè)備的智能檢測和控制等。3）向海洋發(fā)展1.3土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)㈡國際上ISO—國際標(biāo)準(zhǔn)ASTM—美國國家標(biāo)準(zhǔn)BS—英國國家標(biāo)準(zhǔn)DIN—德國國家標(biāo)準(zhǔn)JIS—日本國家標(biāo)準(zhǔn)53240115技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容：包括產(chǎn)品規(guī)格、分類、技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法、驗(yàn)收規(guī)則、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存等方面。㈠我國：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為四級(jí)①國家標(biāo)準(zhǔn)：強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)（GB）、推薦性標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）；②行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)（JGJ）、建材局標(biāo)準(zhǔn)（JC）、交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ＪＴ）等。；③地方標(biāo)準(zhǔn)（DB）只適用于制定標(biāo)準(zhǔn)的地方；④企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QB）。例如：

A.國家標(biāo)準(zhǔn)《GB5101-2003燒結(jié)普通磚》

，其中部門代號(hào)為GB、編號(hào)為5101、批準(zhǔn)年份