建筑材料绪论和第一章优质PPT.ppt

1、不论是高达420.5m的上海金贸大厦，还是普通的一幢临时建筑，都是由各种散体建筑材料经过缜密的设计和复杂的施工最终构建而成。建筑材料的物质性还体现在其使用的巨量性，一幢单体建筑一般重达几百至数千t甚至可达数万、几十万t，这形成了建筑材料的生产、运输、使用等方面与其他门类材料的不同。建筑材料的发展赋予了建筑物以时代的特性和风格。西方古典建筑的石材廊柱、中国古代以木架构为代表的宫廷建筑、当代以钢筑混凝土和型钢为主体材料的超高层建筑，都呈现了鲜明的时代感。建筑设计理论不断进步和施工技术的革新不但受到建筑材料建筑设计理论不断进步和施工技术的革新不但受到建筑材料发展的制约，同时亦受到其发展的推动。发展的

2、制约，同时亦受到其发展的推动。大跨度预应力结构、薄壳结构、悬索结构、空间网架结构、节能型特色环保建筑的出现无疑都是与新材料的产生而密切相关的。建筑材料的正确、节约、合理的运用直接影响到建筑工程的建筑材料的正确、节约、合理的运用直接影响到建筑工程的造价和投资。造价和投资。在我国，一般建筑工程的材料费用要占到总投资的5060%，特殊工程这一比例还要提高，对于中国这样一个发展中国家，对建筑材料特性的深入了解和认识，最大限度地发挥其效能，进而达到最大的经济效益，无疑具有非常重要的意义。4、建筑材料的资源化问题、建筑材料的资源化问题 目前，随着国家可持续战略的实行，建筑材料的发展在资源化利用方面面临着诸

3、多需要解决的问题，如何从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投入、低产出、高消耗、低效益的粗放式生产方式，选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式，把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来，是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。发展趋势如下：用废弃物或回收物代替部分或全部天然资源，采用传统工用废弃物或回收物代替部分或全部天然资源，采用传统工艺制作生态建材：用粉煤灰、煤矸石、页岩、矿渣、煤渣等艺制作生态建材：用粉煤灰、煤矸石、页岩、矿渣、煤渣等工业废渣中之一种或两种，代替全部粘土或掺少量粘土仍采工业废渣中之一种或两种，代替全部粘土或掺少量粘土仍采用烧结法制造空

4、心砖或实心砖；用化学石膏用烧结法制造空心砖或实心砖；用化学石膏（磷石膏、氟石膏、磷石膏、氟石膏、排烟脱硫石膏排烟脱硫石膏）代替天然石膏制造石膏制品。代替天然石膏制造石膏制品。用废弃物或回收物代替部分或全部天然资源，采用新工艺制用废弃物或回收物代替部分或全部天然资源，采用新工艺制作生态建材。利用固体废弃物为原料，采用免烧或低温烧成技作生态建材。利用固体废弃物为原料，采用免烧或低温烧成技术，生产建筑砌块、多功能墙体材料、绿化铺地材料及水泥等术，生产建筑砌块、多功能墙体材料、绿化铺地材料及水泥等生态建材是节能、保护土地、变废物为有用资源，综合治理环生态建材是节能、保护土地、变废物为有用资源，综合治理

5、环境污染，从而实现经济、社会、资源和环境协调发展的极好途境污染，从而实现经济、社会、资源和环境协调发展的极好途径。径。采用高新技术制作有益于人体健康、多功能的生态建材：高采用高新技术制作有益于人体健康、多功能的生态建材：高新技术生态建材，包括常温远红外建筑陶瓷、灭菌健康建筑卫新技术生态建材，包括常温远红外建筑陶瓷、灭菌健康建筑卫生陶瓷、电磁波屏蔽材料，防辐射内墙涂料及电致自然光发生生陶瓷、电磁波屏蔽材料，防辐射内墙涂料及电致自然光发生材料等；工业废渣的综合利用：粉煤灰综合利用、城市固体废材料等；粉煤灰综合利用、城市固体废弃物的综合利用、磷石膏及脱硫石膏等的应用；建材生产的生弃物的综合利用、磷石

6、膏及脱硫石膏等的应用；建材生产的生态化，它包括：建材生产中富氧煅烧技术，废气净化与利用，态化，它包括：建材生产中富氧煅烧技术，废气净化与利用，建材环境负担与性能评价系和数据库，建材环境负担与性能评价系和数据库，“绿色标志绿色标志”建材论证建材论证体系。体系。二、建筑材料的分类二、建筑材料的分类根据化学成分建筑材料可分为无机材料，有机材料和复合材料。见表1建筑材料分类按功能可以分为建筑结构材料，墙体材料和建筑功能材料。见表2建筑材料分类 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 胶凝材料：石灰，石膏，水玻璃，

7、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，沥青防水制品高分子材料塑料，橡胶，涂料，胶粘剂复合材料无机非金属材料和有机材料的复合金属材料与无机非金属材料复合金属材料与有机材料复合玻璃纤维增强塑料、混合物水泥混凝土、沥青混合料等钢纤维增强混凝土等 返回键轻质金属夹芯板 建筑材料建筑结构材料砖混结构：石材，砖，水泥混凝土，钢筋钢木结构：建筑钢材，木材墙体材料砖及砌块：普

8、通砖、空心砖，硅酸盐及砌块墙板：混凝土墙板、石膏板、复合墙板建筑功能材料防水材料：沥青及其制品 绝热材料：石棉、矿棉，玻璃棉、膨胀珍珠岩吸声材料；木丝板、毛毡，泡沫塑料采光材料：窗用玻璃 装饰材料：涂料、塑料装饰材料、铝材返回键返回键三、建筑材料的发展趋势三、建筑材料的发展趋势世界建筑材料的发展趋势：世界建筑材料的发展趋势：1、根据建筑物的功能要求研发新的建筑材料、根据建筑物的功能要求研发新的建筑材料2、高分子建筑材料应用日益广泛、高分子建筑材料应用日益广泛3、用复合材料生产高性能的建材制品、用复合材料生产高性能的建材制品4、充分利用工业废渣及廉价原料生产建筑材料、充分利用工业废渣及廉价原料生

9、产建筑材料四、建筑材料的技术标准四、建筑材料的技术标准本课程重要依据的是国内标准。本课程重要依据的是国内标准。行业建材标准行业建材标准 JC，建工标准建工标准 JG工程建设标准工程建设标准 CECS，石油标准石油标准 SY中国国标中国国标 GB。五、本课程的学习目的及方法五、本课程的学习目的及方法 本课程的学习目的是掌握建筑材料基本知识本课程的学习目的是掌握建筑材料基本知识和试验的基本性能，为学习有关基础技术课程打和试验的基本性能，为学习有关基础技术课程打下基础，并在工程实践中，具有选择与使用建筑下基础，并在工程实践中，具有选择与使用建筑材料的能力。材料的能力。在理论学习方面，要重点掌握材料的

10、组成、在理论学习方面，要重点掌握材料的组成、技术性质和特征、外界因素对材料性质的影响和技术性质和特征、外界因素对材料性质的影响和应用原则，各种材料都应遵循这一主线来学习。应用原则，各种材料都应遵循这一主线来学习。返回键返回键第二章第二章 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质 2-2 材料的物理性质材料的物理性质2-3 材料的力学性质材料的力学性质2-4 材料的耐久性材料的耐久性2-1 材料的化学组成、结构和构造材料的化学组成、结构和构造2-1 材料的化材料的化学组成、结构和构造学组成、结构和构造一、材料的化学组成一、材料的化学组成 材料化学组成的不同是造成其性能各异的主要原因。化学组成通常从材

11、材料化学组成的不同是造成其性能各异的主要原因。化学组成通常从材料的元素组成和矿物组成两方面分析研究。料的元素组成和矿物组成两方面分析研究。材料的元素组成主要是指其化学元素的组成特点，材料的矿物组成主材料的元素组成主要是指其化学元素的组成特点，材料的矿物组成主要是指元素组成相同，但分子团组成形式各异的现象。要是指元素组成相同，但分子团组成形式各异的现象。建筑材料主要元素组成矿物组成水泥Si、Al、Fe、Mg、Ca、S、O硅酸二钙、硅酸三钙、铁铝酸四钙、铝酸三钙钢材Fe、Ca、还有少量的 Si、Mn、S、P等-陶瓷Si、Al、O、Fe、Mg、Ca莫来石晶体、绿泥石、伊利石、高岭石、叶蜡石等玻璃Ca

12、、Si、O、NaNa2SiO3CaSiO33SiO2几种常见建筑材料的化学组成二、材料的微观结构二、材料的微观结构2-1 材料的化材料的化学组成、结构和构造学组成、结构和构造 材料的微观结构主要是指材料在原子、离子、分子层次上的组成形式。材料的许多性质与材料的微观结构都有密切的关系。较为常见的例子有C、SiO2、Al2O3等。金刚石晶体，金刚石晶体，属于立方晶系属于立方晶系抗压强度高，耐磨性能好，而且具有抗腐蚀、抗压强度高，耐磨性能好，而且具有抗腐蚀、抗辐射等优良性能。是天然存在最硬的物质。抗辐射等优良性能。碳原子以平面三角形的成键方式碳原子以平面三角形的成键方式组成由六元环拼接的无限平面层组

13、成由六元环拼接的无限平面层形分子，这些分子再堆叠成石墨形分子，这些分子再堆叠成石墨晶体。晶体。层间易于滑动，很软，是层间易于滑动，很软，是良好的固体润滑剂良好的固体润滑剂 氧化铝有十多种同素异构体，但常见的主要有三种：氧化铝有十多种同素异构体，但常见的主要有三种：-Al2O3、-Al2O3、-Al2O3。-Al2O3属于尖晶石型（立方）结构，高温时不稳定，在属于尖晶石型（立方）结构，高温时不稳定，在1600转转变为变为-Al2O3。-Al2O3 属于六方系，稳定性好，在熔点属于六方系，稳定性好，在熔点2050 之之前不发生晶型转变。前不发生晶型转变。-Al2O3的结构（a）晶格结构 （b）密堆

14、积模型 晶体：组成物质的微观离子在空间 的排列有确定的几何位置关系。具有强度高、硬度较大、有确 定的熔点、力学性质各向异性。材料的微观结构材料的微观结构：玻璃体：组成物质的微观离子在空间 的排列呈无序状态，具有化 学活性高、无确定的熔点、力学性质各向同性 胶体：极细微的固体颗粒均匀分 布在液体中所形成，呈分散 相和网状结构两种结构形式 称溶胶和凝胶。建筑材料的微观结构主要有晶体、玻璃体和胶体等形式。三、材料的构造三、材料的构造 材料在宏观可见层次上的组成形式称为构造，按照材料宏观组织和孔隙状态的不同可将材料的构造分为以下类型：致密状构造：钢材、玻璃 多孔状构造：混凝土材料的构造：微孔状构造：石

15、膏制品 颗粒状构造：砂、石 纤维状构造：木材 层状构造：胶合板 四、建筑材料的孔隙四、建筑材料的孔隙 材料实体内部和实体间常常部分被空气所占据，一般称材料实体内部被空气所占据的空间为孔隙，孔隙，而材料实体之间被空气所占据的空间称为空空隙。隙。材料的空隙状况由孔隙率、空隙连通性孔隙率、空隙连通性和空隙直径空隙直径三个指标来说明。孔隙率是指空隙在材料中所占的比例，一般孔隙率越大，材料的密度越低、保温隔热性越好、吸声隔声能力越高。空隙按其连通性可分为连通孔和封闭空。前者指孔隙之间、空隙和外界之间都连通的空隙；后者指孔隙之间、空隙和外界之间都不连通的空隙。孔隙按其直径的大小可分为粗大孔、毛细孔、极细微孔三类。粗大孔指直径大于毫米级的孔隙，其主要影响材料的密度、强度等性能；毛细孔