建筑材料及其用途

建筑材料及其用途

摘要：建筑材料是建筑工程中使用的所有材料通称。材料是保证土木工程质量

的基础。材料是构成土木工程建（构）筑物的物质基础，当然也是其质量基础。在一般土木建筑工程的总造价中，与材料有关的费用占50%以上。

关键词：建筑用途材料

Abstract:Building materials is used in the construction of all materials i

ntellectuals. Material is to ensure the quality of civil engineering. Material is cons titute civil engineering of the material foundation, of course, is the basic quality. In general civil engineering and construction, and the total cost of the material co st 50% above.

Keywords:Building Application material

在实际工程中，材料的选择、使用及管理，对工程成本影响很大。比如广东某跨海桥，其桥面原来使用的钢纤维混凝土，使用一年以后出现了许多裂纹，后来要铲去重新铺沥青混凝土，从而大大增加了工程的造价。材料对土木建筑工程技术进步起了一个促进作用。例如钢材及水泥的大量应用和性能改进，取代了过去的砖、石、土木，使得钢筋混凝土结构已占领了土木工程结构材料的主导地位。现代玻璃、陶瓷、塑料、涂料等新型材料的大量应用，又把许多建筑物装扮得绚丽多彩。

在选购建筑材料时，要做到以下几点

望：察看相关的标签、说明书、检测报告，看清有害物质控制指标；

闻：闻一闻装饰装修材料是否有刺鼻的气味，包括家具等室内装饰装修材料，味道越小越好，如有刺鼻气味或浓重的香味都是值得怀疑的；

问：向销售人员询问装饰装修材料的各项检测指标、各项环保或认证情况。如果有特殊标注的，一定要当面问清，并且进行确认。

切：用手直接接触材料，如果可能的话，最好自己动手试一下材料的质量性能，可以通过锯开的大芯板看内部的材料情况，打开油漆或者涂料的包装，感觉材料的质量情况。用木棍搅动涂料，看内部是否有结块，如果有结块，则说明该涂料已坏，如果用量大的或者选择天然石材应该进行材料的有害物质检测。

相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大占以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料达700万吨），但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%，以中国（含台湾省）、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料（玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”）逾90万吨，已居世界第二位（美国2003年为169万吨，

日本不足70万吨）。

复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成：

增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。

基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（本文谈到的环氧树脂）就是基体。 y

按基体材料不同，复合材料可分为三大类：

树脂复合材料

金属基复合材料

无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。

本文讨论环氧树脂基复合材料。

1、为什么采用环氧树脂做基体？

固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%；

粘结力强；

有B阶段，有利于生产工艺；

可低压固化，挥发份甚低；

固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。

值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳，然耐酸性差；固化后一般较脆，韧性较差。

玻璃钢材料具有重量轻，比强度高，耐腐蚀，电绝缘性能好，传热慢，热绝缘性好，耐瞬时超高温性能好，以及容易着色，能透过电磁波等特性。与常用的金属材料相比，它还具有如下的特点∶

由于玻璃钢产品，可以根据不同的使用环境及特殊的性能要求，自行设计复合制作而成，因此只要选择适宜的原材料品种，基本上可以满足各种不同用途对于产品使用时的性能要求。因此，玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种。

玻璃钢产品，制作成型时的一次性，更是区别于金属材料的另一个显著的特点。只要根据产品的设计，选择合适的原材料铺设方法和排列程序，就可以将玻璃钢材料和结构一次性地完成，避免了金属材料通常所需要的二次加工，从而可以大大降低产品的物质消耗，减少了人力和物力的浪费。

玻璃钢材料，还是一种节能型材料。若采用手工糊制的方法，其成型时的温度一般在室温下，或者在100℃以下进行，因此它的成型制作能耗很低。即使对于那些采用机械的成型工艺方法，例如模压、缠绕、注射、RTM、喷射、挤拉等成型方法，由于其成型温度远低于金属材料，及其他的非金属材料，因此其成型能耗可以大幅度降低。

传统的金属材料及非金属材料相比，玻璃钢材料及其制品，具有强度高，性能好，节约能源，产品设计自由度大，以及产品使用适应性广等特点。因此，在一定意义上说，玻璃钢材料是一种应用范围极广，开发前景极大的材料品种之一。

目前我国的玻璃钢工业，已经具备了一定的规模，在产品的品种数量及产量方面，以及在技术水平方面，均已经取得了巨大的进展，在国民经济建设中发挥了重要的作用。

木材也是建筑的重要材料

木材的主要物理性质有：

①密度。指单位体积木材的重量。木材的重量和体积均受含水率影响。木材试样的烘干重量与其饱和水分时的体积.烘干后的体积及炉干时的体积之比，分别称为基本密度.绝干密度及炉干密度。木材在气干后的重量与气干后的体积之比，称为木材的气干密度。木材密度随树种而异。大多数木材的气干密度约为0.3～0.9克/厘米3。密度大的木材，其力学强度一般较高。

②木材的含水率。指木材中水重占烘干木材重的百分数。木材中的水分可分两部分，一部分存在于木材细胞胞壁内；另一部分存在于细胞腔和细胞间隙之间，称为自由水(游离水)。木材的纤维饱和点因树种而有差异，约在23～33％之间。当含水率大于纤维饱和点时，水分对木材性质的影响很小。当含水率自纤维饱和点降低时，木材的物理和力学性质随之而变化。木材在大气中能吸收或蒸发水分，与周围空气的相对湿度和温度相适应而达到恒定的含水率，称为平衡含水率。木材平衡含水率随地区、季节及气候等因素而变化，约在10～18％之间。

③胀缩性。木材吸收水分后体积膨胀，丧失水分则收缩。木材自纤维饱和点到炉干的干缩率，顺纹方向约为0.1％，径向约为3～6％，弦向约为 6～12％。径向和弦向干缩率的不同是木材产生裂缝和翘曲的主要原因。

木材有很好的力学性质，但木材是有机各向异性材料，顺纹方向与横纹方向的力学性质有很大差别。木材的顺纹抗拉和抗压强度均较高，但横纹抗拉和抗压强度较低。木材强度还因树种而异，并受木材缺陷、荷载作用时间、含水率及温度等因素的影响，其中以木材缺陷及荷载作用时间两者的影响最大。因木节尺寸和位置不同、受力性质（拉或压）不同，有节木材的强度比无节木材可降低30～60％。在荷载长期作用下木材的长期强度几乎只有瞬时强度的一半。

在未来全世界的经济一体化进程中，中国将发挥更大的影响。由于中国劳动力素质高，劳动力价格便宜，中国将成为世界加工工业中心。木材工业，如胶合板、家具制造等多属劳动密集型行业，中小型企业居多，可以吸纳大量劳动力，制造出具有明显价格优势的出口产品。在今后一段时间内，中国的木材加工行业将继续保持较高的增长速度向前发展，在这个过程中，既有生产总量的增长，但更具实质意义的变化将是从木材工业大国迈向木材工业强国。

装饰材料分为两大部分：一部分为室外材料，一部分为室内材料。室内材料再分为实材，板材、片材、线材五个类型。实材也就是原材，上要是指原木及原木制成。常用的原木有杉木、红松、榆木、水曲柳，香樟，比较贵重的有花梨木、榉木、橡木等。在装修中所用木方主要由杉木制成，其他主要用于配套和雕花配件。

各类土木建筑物以提高其使用功能和美观，保护主体结构在各种环境因素下的稳定性和耐久性的建筑材料及其制品。又称装修材料、饰面材料。主要有草、木、