建筑材料绪论

→利用天然材料（穴居巢处→石器、铁器时代的挖土、凿石 为洞，伐木搭竹为棚）
→利用天然材料建造非常简陋的房屋
→人工生产材料（粘土烧制砖瓦，岩石烧制石灰、石膏） →18、19世纪钢材、水泥、混凝土的发明 →20世纪新型建材的发展，大量以有机材料为主的化学建材 （特种胶凝材料、混凝土外加剂、高性能混凝土、塑料建 材、其它特殊功能材料）。
制订出相应的标准规范要求。
建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ）
以应用面广量大的混凝土为例，可以看出科学技 术在建材应用发明的发展。在建筑工程中混凝土的强
度直接决定建筑物的高度、自重、跨度以及结构件的
尺寸等。如果显著提高混凝土的强度，建筑物的自重 会大大降低，结构件的尺寸可大大缩小，其可建高度 可大大增加，跨度可以显著增大。
科学技术理论与知识。
建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化）
以强度检测为例，对一般建筑材料均可将其制成规定的试件采用
液压机等设备完成，还可在测定的过程中辅以其它仪器设备记下各个 时刻材料的变形与受力情况，得出应力-位移图或应力-应变图，并可 对检测数据和图谱进行处理。 但由于试件制作条件、养护环境、受力状况与建材在实际工程中 的使用条件不同，且有些工程不能直接取样进行试验，因此采用非破 损检测技术检测建材强度和缺陷等，已经成为建筑工程质量管理的重
结构材料 防水材料 吸声材料
保温隔热材料 装饰材料
生铁
非合金钢
合金钢
毛石
料石
石板材
大理石
石灰岩
花岗岩
沙岩
玄武岩
烧结砖
瓦
陶瓷
玻璃
岩棉
水玻璃
菱苦土
钢纤维混 凝土
沥青混凝土
聚合物混凝 土
水泥刨花板
水泥蛭石
材料的发展历史： 建筑材料的发展就是人类社会生产力和科学技术水 平的发展历史。
建筑材料
绪论
1、水泥在使用过程中是怎样发挥作用的？
2、教室的墙上为什么要抹砂浆？
3、怎样判断两垛砖的质量？
建筑材料定义 ： 是指建筑结构物中使用的各类材料及制品。
构成建筑物本身的材料。即从基础、地面、墙体、直到屋 顶所用的材料
分类 1、按材料在建筑中的部位不同： 承重构件材料 地楼面材料 2、按材料的功能： 墙体材料 屋面材料
用扫描电镜、投射电镜、电子探针、背反射电子 显微镜等可通过较大的放大倍数和较高的分辨率观察 材料内部、表面结构和组成粒子的形貌；材料内部总 是不可避免地存在孔隙，常用压汞仪等就可以测定材 料内部孔隙的体积、孔的分布、最可几孔的孔径等。
建筑材料在建筑工程中的地位
1、材料的选用关系到工程的造价
2、新材料的出现和发展，促使建筑形式、结构 设计和施工方法的革新


建筑材料的高科技化（基础理论的巨大突破）
人类发现水泥、石灰、石膏这些胶凝材料都是靠 偶然机遇，而现代的各种具有特殊功能的水泥、混凝 土以及复合材料的出现则都是靠理论指导，甚至还可
以建立模型以预见其它目前尚未存在的新型建筑材料。
建筑材料的高科技化（建材生产的高科技化 ）
目前，随着人们对建筑材料性能要求日益 提高，建材生产也越来越受到重视。如水泥 生产时由于生料配制、煅烧方式、煅烧温度、 煅烧时间、冷却速度、粉磨细度等不同，生 产出的水泥性能（强度及其发展、水化放热 及放热速度、凝结时间等）千差万别；建筑 钢材、陶瓷、玻璃等建筑材料的生产也都无 不如此。所以，很多建材的生产都引入了高 科技手材料都有相应的技术标准， 它包括产品规格、分类、技术要求、验收规则、代号 建筑材料生产企业必须按照标准生产，并控制其质 量。建筑材料使用部门则按照标准选用、设计、施工， 我国的建筑材料标准分为国家标准、部委行业标准、 地方标准和企业标准。



国家标准和部委行业标准都是全国通用标准，是国 家指令性文件，各级生产、设计、施工等部门均必须严 格遵照执行。按要求执行的程度分为强制性标准和推荐 标准（以/T表示）。 建筑材料有关的标准及其代号主要有：国家标准GB； 建筑工程国家标准GBJ；建设部行业标准JGJ；建筑工业 行业标准JG；国家建筑材料工业协会标准JC；石油化学 工业部或中国石油化学总公司标准SH；冶金部标准YB； 化工部标准HG；林业部标准LY；国家级专业标准ZB； 中国工程建设标准化协会标准CECS；地方标准DB；企 业标准Q等。
建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ）
目前以常规方法配制的在建筑工程中已有一定用量 的混凝土最高标号为C135，有的还通过改变和替换混凝 土中石和砂，可达更高标号。加拿大目前正在修建的一 座桥的桁架采用钢段混凝土（以钢段替换混凝土中的石 子做集料），标号达到C800，与钢材的强度相近，弹性 模量比钢材大。现在混凝土不仅强度标号大大提高，韧 性增加（如钢管混凝土、三维约束钢筋混凝土等），而 且更加密实，内部缺陷减少或变得有利，气密性、水密 性更好，耐久性大大提高，因而工程的使用寿命大大提 高。
建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ）
另外在混凝土水化硬化过程中会产生收缩和徐变，且产生的净 收缩值很大，导致巨大的收缩应力，如不加以控制，更易引起混凝 土破坏，所以大坝水泥应解决好水化热和收缩两大难题。 我国正在修建的三峡大坝主体工程约需要 2000多万m3混凝土， 而混凝土的性能基本上决定着这项举世瞩目的宏伟工程的质量。该 大坝使用的是特制水泥，该水泥在保证混凝土强度发展的同时能大 大降低水化热，再利用自身的双组分水化膨胀刚好补偿水泥的收缩。 如此，大坝混凝土的两大难题可解决。
要手段。
建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化）
当今，非破损检测技术发展很快，形式多种多样， 常用的方法有回弹法、超声脉冲法、射线法、回弹-
超声综合法、超声衰减综合法等，还有不影响结构总
体使用性能的半破损检测法（有时也列入非破损检测 法），如钻芯法、拔出法、压痕法、射击法等。
建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化）
建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化）
建材检测包括宏观性能检测及材料组成、内部显微结 构及形貌观察与测定。
宏观性能检测一般是对材料的外观尺寸、质量、强度、
导热、隔音、颜色、光洁度、耐腐蚀、耐疲劳、抗老化
等性能进行测定，通常是采用宏观手段来实现，但这些 性能的测定方法和所用仪器在高科技时代都包含着现代
建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ）
原来一般采用的混凝土标号为C20-C40，几乎所 有的国家的标准规范都定在C60以下，且对原材料 水泥、砂、石和水的质量要求不严格，现代采用的 混凝土不仅对原材料的质量控制要求严格，有的还
有对砂、石进行多次清洗，并通过掺加超细活性混
合材和超塑化剂，使混凝土标号到C150以上。
材料的发展趋势
建筑材料的品种增多，科技含量增加，功能增强。建 筑材料正朝轻质、高强、多功能、耐久、可持续发展
方向发展。
建筑材料的高科技化（基础理论的巨大突破）
不同建材的机械、物理、化学性质总是由他们的化学组成、 结构状况决定的.
因而有关建材的研究也总是围绕材料的组成、结构、性质、
加工以及使用功能而开展的。由于化学、物理等基础科学的不断发 展，产生了很多新理论、新技术，在这些新理论指导下，采用新的 实验技术不断加以验证，推动着建筑材料领域的基础理论不断取得 突破。


标准的表示方法由标准名称、部门代号、标准编 号、批准年份四部分组成。如《低合金高强度结构钢》
（GB/T1591—94）、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》
（GB175—1999）等。

工程中使用的建筑材料除必须满足产品标准外， 有时还必须满足有关的设计规范、施工及验收规范 （或规程）等的规定。

工程中有时还会涉及到国外的标准。
建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ）
建筑物的不同部位要求采用不同性能的建筑材料；

如结构材料应该具有高的强度和好的耐久性； 装饰材料应该具有好的色泽、质感和耐久性； 墙体材料则应该具有轻质、绝热、隔声性能好的特点。
在高科技时代，由于基础理论研究的发展，对建 筑材料的性能可根据要求在较大范围内加以改变，并
微观检测技术发展更是日新月异，对材料组成、内部 显微结构以及形貌的观察与测定可通过多种方法并加以 综合分析。一般用 红外光谱分析、X射线衍射分析、激 光拉曼分析、色谱-质谱分析、原子吸收光谱分析等可定 性或定量测定材料中 物相组成；差热分析、热重分析、 能谱分析等方法可测定材料组成。
建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化）
建筑材料的高科技化（基础理论的巨大突破）
从分析建筑材料的组成、性质、显微结构（包括原子 排列方式及缺陷、电子运动状态与能量转换、化学键种 类等）和宏观结构入手，许多基础理论及分支学科相继 出现.

如胶体化学、表面物理化学、材料流变学、硅酸盐物理化学、水 泥混凝土化学、高分子物理与化学等。 应用这些理论，将材料的组成、显微结构与宏观性能结合起来， 可以预见性低设计出具有高性能的新型建筑材料， 甚至还可以采用计算机辅助进行各种复杂的设计工作， 从而结束了人类盲目寻找优质靠机遇取得突破的历史，跨入了按 照人类的愿望构建建筑材料的新时代。
建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ）
目前，许多国家都在重新制订混凝土应用标准规 范，例如挪威、日本、加拿大、美国都走在世界的前 列。在大坝工程，对混凝土的要求更高。因为混凝土 在水化硬化过程要释放热量，而在大体积混凝土中，
热量很难相外散发，势必造成混凝土内部温度升高，
并产生巨大的温度应力，导致混凝土破坏。