建筑材料.ppt

建筑材料绪论（introduction)二、土木工程材料在土木工程中作用及重要性
1、土木工程材料是构成土木工程的物质基础。
2、直接影响着或决定着土木工程一些重要性质。
（1）结构形式：山西应县佛宫寺木塔（1055年）高66米；马来西亚石油双塔楼（砼结构）高452米；上海金茂大厦（钢砼混合材料结构）高420.5米；
上海电视塔（预应力砼结构）468米；旧金山金门大桥（悬索桥）主跨1280.2米；苏通大桥（斜拉桥）主跨1088米、主塔300多米；大跨度的钢结构展览馆；体育馆；机场航站楼。07年有39人在金门大桥自杀，当局准备化费5000万装防护网。--08-10-12京华时报。
（2）安全性
唐山地震
重庆彩虹桥事件（99年1月4日晚6时50分40多人伤亡）
（3）功能、适用性
绝热材料、吸声隔声材料、装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料、耐磨耐腐蚀材料、防爆防辐射材料。
（4）经济性
优良的建材能满足：
足够的强度（承载）
较轻（减轻地基负荷）
相应的耐久性（降低维修费）
美观
功能要求
低能耗
环保

三、土木工程材料的发展趋势
1、上古时期人类野处穴居
旧石器时代的北京猿人（69万年前）住天然岩洞。
北京周口店龙骨山山顶洞人（18000年前）住天然岩洞。
巢氏教民构木为巢，居于树上。
2、砖木房屋
土坯（8000年欧洲）
凿琢自然石（5000~6000年前）
砖（3000年前）
秦砖汉瓦（2000年前）
钢筋混凝土（19世纪）
化学建材具有特殊功能的新型建材
3、展望
发展方向：环保、节能、轻质高强、多功能、结构功能一体化、构件化、单元化。
（1）墙体材料
非黏土砖的应用
（2）轻质高强混凝土、改性混凝土、预应力混凝土
四、本课程的主要内容及学习方法
水泥、混凝土、钢材、沥青、塑料的生产、性能及应用是重点。
听课、作业、实验。
闭卷考试（考试成绩占80%、平时成绩20%）。

第一章土木工程材料的基本性质3、相组成（结构相近性质，相同的均匀部分）
气相、液相、固相：一般材料
铁素体、渗碳体、珠光体：钢
集料相、基相、界面相：砼

1.1.2材料的结构和构造
1、宏观结构
（1）宏观结构的孔隙特征
致密结构：金属、玻璃、塑料
多孔结构：加气混凝土、泡沫混凝土、轻质多孔材料
微孔结构：石膏制品

（2）按组织构造特征
堆聚结构：混凝土、砂浆、沥青混合料
纤维结构：木材、玻璃钢
层状结构：胶合板
散粒结构：混凝土集料
2、细观结构（以光学显微镜观察）
混凝土的基相、集料相、界面相
钢铁的铁素体、珠光体、渗碳体
木材的木纤维、导管髓线、树脂道
3、微观结构（用中子显微镜或x射线分析)
晶体：钢铁材料
玻璃体：火山灰、炉渣、玻璃
胶体：胶粒（粒径10-7-10-10）作为分散相，分散在连续相（水、气、溶剂）中形成的分散体。
§1.2材料的基本物理性质1.2.2材料的密实度与孔隙度
1.密实度材料的体积内被固体物质充实的程度
D=v/v0*100%或D=ρ0/ρ*100%
2.孔隙率
P=（v0-v）/v0=1-D
1.2.3材料的填充率与空隙率
1.填充率：某堆积体中，被散粒材料的颗粒所填充的程度
D′=v0/v0′*100%或D=ρ0′/ρ0*100%
2.空隙率
P′=1-D′

1.2.4材料与水的关系
1.材料的亲水性与憎水性
亲水材料θ≤90°
憎水材料θ＞90°
θ---润湿边角
石灰岩、玄武岩属于憎水岩石，与沥青粘结力强，常用来做铺路材料。
花岗岩属亲水岩石，与沥青粘结力不强，遇水易剥落，即水稳定性差不宜用做铺路材料。
2.材料的吸水性与湿性
（1）含水率所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比
W=（m1-m）/m*100%
m---材料干燥状态下的质量，g
m1---材料在含水状态下的质量，g
（2）吸水性
吸水率：材料吸水饱和时的含水率。
致密岩石：0.5-0.7%
混凝土：2-3%
粘土砖：8-20%
木材等：＞100%
（3）吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质，具有可逆性。
影响：木制门窗、保温材料
3.材料的耐水性：材料抵抗水破坏作用的能力。
（1）破坏作用
力学性质方面
光学性质方面
装饰性质方面

（2）软化系数
材料在吸水饱和状态下抗压强度/材料在干燥状态下的抗压强度
长期受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑，其材料的软化系数≥0.85。
4.材料的抗渗性
材料抵抗压力水渗透的性质。
K=Qd/AtH
K---渗透系数，cm/h
Q---透水量，cm3
D---试件厚度，cm
A---透水面积，cm2
t---时间，h
H---静水压力水头，cm
K越小，抗渗性越好。

§1-3材料的基本力学性质1.3.4脆性与韧性(shortness/brittlenessandtoughness)
脆性：