【正文】 建 筑 材 料 一 切 建 筑 的 基 礎(chǔ) 主講：鄧小鋒副教授 目 錄 第 6章 燒結(jié)磚 第 7章 建筑鋼材 第 8章 瀝青 第 1章 材料的基本性質(zhì) 第 2章 氣硬性膠凝材料 第 3章 水泥 第 4章 水泥混凝土 第 10章 建筑裝飾材料 第 5章 砂漿 緒 論 第 11章 木材 第 9章 建筑塑料 一、建筑材料的定義和分類 定義 —— 建筑工程中使用的各種材料的總稱，并最終形成構(gòu)筑物的一部分。 分類 化學(xué)成分 —— 無機(jī)材料、有機(jī)材料、復(fù)合材料 功 能 —— 結(jié)構(gòu)材料、功能材料 使用部位 —— 建筑、橋梁、路面結(jié)構(gòu)材料 第一章 緒論 二、建筑材料在建筑工程中的地位 建筑設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 建筑 建筑施工 土木工程材料 建筑管理 建筑經(jīng)濟(jì) 三、材料標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)化意義 工程質(zhì)量控制、生產(chǎn)控制、分析檢測(cè)、貿(mào)易 形狀、尺寸、質(zhì)量、使用方法、實(shí)驗(yàn)方法、儲(chǔ)存 標(biāo)準(zhǔn) 內(nèi)容 標(biāo)準(zhǔn)分級(jí) 企業(yè) ： QB 地方 ： DB 行業(yè) ： 國家 ： 國際 ： ISO 行業(yè)建材標(biāo)準(zhǔn) JC，建工標(biāo)準(zhǔn) JG 冶金部標(biāo)準(zhǔn) YB，石油標(biāo)準(zhǔn) SY 中國國標(biāo) GB, 德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DIN 英國國標(biāo) BS, 美國材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) ASTM 第二章 建筑材料的基本性質(zhì) 名稱 含義 體積狀態(tài) 體積計(jì)算密度單位體積重量絕對(duì)密實(shí) 自身體積表觀密度 自然狀態(tài) 外形體積堆積密度 堆積狀態(tài) 容器容積一、材料的三種體積狀態(tài)和三種密度 三種密度的定義 ： 167。 21材料的基本 物理性質(zhì) 三種密度算式： 同種材料 : 密度是恒定的 密度＞表觀密度＞堆積密度 表觀密度與濕度有關(guān) 二、孔隙率、孔隙特征和空隙率 材料內(nèi)部的空隙 開閉狀態(tài)、孔徑、孔分布 %1001 000 ????????? ??????VVVP自然狀態(tài)下，材料中孔隙體積占自然狀態(tài)體積的百分比。 孔隙 : 孔隙率 P： 孔隙特征： 思考：了解孔隙率、孔隙特征、空隙率有何意義？ %100100000 ????????? ??????????VVVP空隙 : 材料顆粒間的空隙 空隙率： 堆積狀態(tài)下，材料顆粒間空隙占堆積狀態(tài)的百分比 1P180。稱為填充度 親水性和憎水性 親 水 性 材 料?接觸角 …… 材 料 表 面 對(duì) 水 的 吸 附 程 度?憎 水 性 材 料三、材料與水有關(guān)的性質(zhì) 水與材料接觸時(shí)： 潤濕角 90度 —— 憎水材料 潤濕角 90度 —— 親水材料 意義：建筑工程中，防水材料通常采用憎水材料制成。 親水材料：砂石、混凝土、磚、瓦、陶瓷、玻璃 憎水材料：瀝青、橡膠、樹脂等有機(jī)材料 吸水性和吸濕性 材料在 水中 吸收水分的能力 質(zhì)量吸水率 親水性 ↑、孔隙率 ↑、開口連通孔 ↑→吸水性 ↑ （ 1）吸水性： 表示方法： 從 空氣中 吸收水分的能力 %100???ggsh mmmw 含水率，％ （ 2）吸濕性： 表示方法 ： 親水性 ↑、孔隙率 ↑、開口微細(xì)連通孔 ↑→吸濕性 ↑ 軟化系數(shù)永遠(yuǎn)小于 1，軟化系數(shù)越大，耐水性越好 耐水材料： 重要工程： 一般工程： R飽 K軟 ＝ R干 軟化系數(shù) 耐水性 定義： 長期飽水不破壞，強(qiáng)度不降低。 表示方法： 抗?jié)B性 定義： 材料抵抗壓力水滲透的能力。 表示方法： 滲透系數(shù) K、抗?jié)B標(biāo)號(hào) Pn 親水性 ↑、孔隙率 ↑、開口孔 ↑、孔徑 ↑ →抗?jié)B性 ↓ 抗凍性 定義： 飽水狀態(tài)下，材料抵抗凍融循環(huán)而不被破壞 的能力。 材料受凍破壞的原因 ：水結(jié)冰膨脹，膨脹力超過了材料的強(qiáng)度。 表示方法 ：抗凍標(biāo)號(hào) Fn 孔隙率 ↑ 、開口孔 ↑ 、孔充水程度 ↑ 、材料強(qiáng)度 ↓ → 抗凍性 ↓ 四、材料的熱工性質(zhì) ? 冬天：室內(nèi)熱量 →室外，室內(nèi)溫度 ↓ ? 夏天：室外熱量 →室內(nèi)，室內(nèi)溫度 ↑ 絕熱性好 →室內(nèi) 冬暖 夏涼 傳導(dǎo)換熱、 對(duì)流換熱、輻射換熱 傳熱的三種方式： λ的影響因素 ： ? ? 12TTAtQ????材料種類、孔隙率、 孔隙特征、受潮、受凍 導(dǎo)熱性 定義 ： 材料傳遞熱量的能力 導(dǎo)熱性 表示： λ越小，材料保溫性能越好 同種材料 ， 孔隙率 ↓、開口孔 ↑、含水 ↑，保溫 ↓ 保溫隔熱和吸音材料 保溫隔熱材料 定義： λ≤ w/mk的材料。 常見介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)： 冰 水 無機(jī)非金屬材料 空氣 基本特點(diǎn)： 孔隙率大、表觀密度小、強(qiáng)度低 吸音材料 01EE??被材料吸收的聲能 入射總聲能 吸聲系數(shù) （ 1） 吸音原理和吸聲系數(shù) （ 2） 吸聲材料 （ 3） 吸音材料的基本特點(diǎn) 孔隙率大、表觀密度小、強(qiáng)度低 吸音材料和保溫隔熱材料 區(qū)別： 吸音材料開口孔多好 保溫材料閉口孔多好 相同點(diǎn)： 都受水分的影響 167。 22 材料的力學(xué) 性質(zhì) 一、強(qiáng)度 定義： 分類： 影響因素： 抵抗外力破壞的最大應(yīng)力值 抗拉、抗壓、抗彎和抗剪強(qiáng)度 材料內(nèi)因 …… 組分、結(jié)構(gòu) 試驗(yàn)條件 …… 試件 (尺寸、形狀、含水率 ) 溫度、加荷速度等 P P P APf ? P 223bhPLf ? 808590951001051100 100 200 300 400 500 600 700 800 900圓柱體試件直徑， mm砼相度強(qiáng)度 0120 1 2 3 4 5圓柱體試件高徑比混凝土相對(duì)強(qiáng)度 0204060801001201400 2 4 6 8 10 12齡期，月混凝土相對(duì)強(qiáng)度潮濕狀態(tài)試驗(yàn)干燥狀態(tài)試驗(yàn) 理解： 材料破壞從微小裂紋開始，裂紋多、容易擴(kuò)展，強(qiáng)度低 （ 1）試件尺寸越大，強(qiáng)度低 （ 2）試件長寬比、高徑比大，強(qiáng)度低 （ 3）試件表面光滑，強(qiáng)度低 （ 4）試件含水多，強(qiáng)度低 （ 5）加荷速度慢，強(qiáng)度低 二、彈性和塑性 ? 彈性 —— 能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。 塑性 —— 不能自動(dòng)恢復(fù)原來形狀 , 且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。 ? 彈性模量 E↑→抵抗變形的能力 ↑ ? 實(shí)際材料 ，表現(xiàn)為彈性變形； 受力超過限度后，表現(xiàn)為塑性變形。 ，彈性變形與塑性變形同時(shí)產(chǎn)生 ???E 變形應(yīng)力變形應(yīng)力 變形應(yīng)力彈塑性材料 三、脆性和韌性 脆性 —— 在外力作用下，無明顯塑性變形而突然破壞的性質(zhì)。 韌性 —— 在沖擊或振動(dòng)荷載作用下，材料能吸收較大的能量，產(chǎn)生一定的變形而不破壞的性質(zhì)。 工程意義 ： 沖擊荷載、大跨、抗震結(jié)構(gòu)選韌性好的材料 脆性材料 ： 砂石、混凝土、磚、瓦、陶瓷、玻璃 韌性材料 ： 鋼材、木材、橡膠樹脂 變形應(yīng)力脆性材料 167。 23 材料的耐久性 ? 定義 —— ? 破壞作用 ? 耐久性試驗(yàn) 材料在長期使用過程中，能保持原 有性能的性質(zhì)。 物理作用 —— 溫濕度、凍融、流水、紫外線 化學(xué)作用 —— 酸堿鹽水溶液、有害氣體、水 生物作用 —— 蟲、菌 機(jī)械作用 —— 荷載作用下的疲勞破壞 快速模擬試驗(yàn) 干濕循環(huán)、凍融循環(huán)、化學(xué)介質(zhì)浸漬等。 耐候性試驗(yàn)室 影響材料耐久性的因素 材料本身 介質(zhì)或環(huán)境的惡劣程度 材料與環(huán)境或介質(zhì)的接觸程度 提高材料耐久性的措施 選用優(yōu)質(zhì)材料 提高材料密實(shí)度、改善孔隙特征 —— 關(guān)鍵措施 加保護(hù)層 一 、 單選題 材質(zhì)相同的 A、 B兩種材料，已知表觀密度 ρ0Aρ0B，則 A材料的保溫效果比 B材料 ( )。 A、好 B、差 C、差不多 D、無法比 含水率為 5％ 的砂 220g， 其干燥后的重量是 ( )g。 A、 209 B、 C、 210 D、 混凝土試件的橫斷面為 150mm*150mm， 進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí) ， 破壞荷載為 320KN， 則該試件的強(qiáng)度為 ( ) N/mm2 A、 B、 C、 D、 當(dāng)材料的孔隙率增大時(shí)，其性質(zhì)保持不變的是（ ）。 A、密度 B、體積密度 C、堆積密度 D、強(qiáng)度 3pL/2bh2是材料何種強(qiáng)度的計(jì)算公式（ ）。 A、抗壓強(qiáng)度 B、抗拉強(qiáng)度 C、抗剪強(qiáng)度 D、抗彎強(qiáng)度 二 、 多選題 相同種類的幾種材料進(jìn)行比較時(shí) ， 一般是表觀密度大者 ， 其 （ ） 。 A、 強(qiáng)度低 B、 強(qiáng)度高 C、 比較密實(shí) D、 孔隙率大 E、保溫隔熱效果好 隨著材料孔隙率的增大 ， 下列性質(zhì)將 （ ） 。 A、 表觀密度減小 B、 密度不變 C、 強(qiáng)度降低 D、 吸水性降低 E、 保溫隔熱效果差 材料的吸水率與含水率之間的關(guān)系可能為（ ）。 A、吸水率小于含水率 B、吸水率等于含水率 C、吸水率大于含水率 D、吸水率既可大于也可小于含水率 進(jìn)行混凝土抗壓試驗(yàn)時(shí)，（ ）情況下所測(cè)得試驗(yàn)值偏小 A、試件尺寸加大 B、試件高寬比加大 C、試件表面加潤滑劑 D、加荷速度加快 E、試件表面無潤滑劑 下列材料中屬于脆性材料的有（ ）。 A、混凝土 B、粘土磚 C、低碳鋼 D、木材 E、陶瓷 進(jìn)行混凝土抗壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，（ ）情況下測(cè)得的實(shí)驗(yàn)值偏大 A、試件尺寸加大 B、試件高寬比減小 C、試件表面加潤滑劑 D、加荷速度快 E、試件尺寸減小 三 、 判斷題 絕熱材料的絕熱性能用導(dǎo)熱系數(shù)表示 。 該系數(shù)越大 ，絕熱性能越好 。 （ ） 絕熱材料要求其具有開口孔隙 ， 吸聲材料要求其具有封閉孔隙 （ ） 多孔結(jié)構(gòu)的材料 ， 其孔隙率越大 ， 則絕熱性和吸音性越好 （ ） 材料受潮或冰凍后 ， 其導(dǎo)熱性增大 。 （ √ ） 膠凝材料定義 : 物理化學(xué)作用 （能膠結(jié)其它物料） 堅(jiān)強(qiáng)固體 塑性漿體 第三章 氣硬性膠凝材料 膠凝材料 作用 散粒材料 (砂、石等 ) 塊狀材料 (磚、石塊 ) 膠結(jié) 整體 膠凝材料 分類 有機(jī) 氣硬性 —— 只能在 空氣中 硬化。 無機(jī) 水硬性 —— 不僅能在 空氣中 硬化 , 而且能在 水中 硬化。 分類的意義 ： 氣硬性膠凝材料 —— 耐水性 差 ，只能用于 干燥 環(huán)境