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1、建 筑材 料,课程介绍,本课程介绍建筑材料的基本性质、石材、烧结制品、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、砂浆金属材料、木材、合成高分子材料、沥青及混合料及防水材料等。本课程的教学目的在于使学生掌握、了解主要建筑材料的性质、应用、检测及质量控制方法。并了解建筑材料的性质与结构关系，和性能改善的途径。通过本课程的学习，使得学员了解掌握建筑材料的相关知识，并合理使用、运输和储存建筑材料。,绪论,一、本课程任务 掌握常用建筑材料性能为核心，主要了解工业民用建筑中的建材及制品的品种、规格、性能及应用。本教材为材料员、质量及预算员的基础课程之一。二、建筑材料的重要性工程项目的落成，取决于人力、机具和材料三大要
2、素。简称人、材、机。项目的材料费用，一般占到工程造价的50%-70%以上。建筑材料的品种、性能与材料质量。很大程度上决定了房屋的建筑坚固、适用与美观。,三、建筑材料分类 按照基本成分分：无机材料（金属材料、非金属材料、）有机材料、复合材料三大类金属材料分为：黑色金属（铁、合金钢、碳素钢）有色金属（铝、锌、铜等元素）非金属材料：无机材料（石子、水泥等，胶凝材料砼等）有机材料（木材、植物纤维及其制品)(沥青材料、高分子粘结剂）有机材料：植物材料、沥青材与合成高分子卷材 复合材料：两种及两种以上不同性能的材料，经恰当组合为一体的材料。(玻璃纤维增强塑料、水泥石棉制品、钢筋混凝土）,四、材料检验标准国
3、家标准、行业标准、地方标准、企业标准 GB JC/YB DB QB,第二章、气硬性胶凝材料,概念：在空气中硬化成为具有一定强度的胶结料。一、石灰（生石灰、消石灰及水硬性石灰的统称）生石灰（主要成分碳酸钙）在熟化消解过程中释放大量热量，形成蒸汽，故做好保护。其熟化后 体积膨胀2-3.5倍。P14 用途及储运：如用于地基的1）石灰土 2）保温材料、无熟料水泥组成成分 3）硅酸盐制品主要材料储运原则应干燥环境，不宜长期储存。（防止吸收水份而消解）二、石膏 建筑石膏硬化后体积膨胀率为1%左右 建筑石膏性能划分：建筑石膏 高强石膏 无水石膏,建筑石膏按强度、细度与凝结时间三项技术要求分为：优等品、一等品
4、及合格品 其中注意:凝结时间 初凝不小于6min 终凝不大于30min 储运期：建筑石膏一般储运期为三个月。三个月后需要重新检定其性能，后确认使用等级。P17 重要特性：建筑石膏具有良好的防火性，其遇火时本身结晶水释出，表面生成无水物，为良好热绝缘体。,用途：主要有各种板材及砌块（纸面石膏板、装饰石膏板、吸声用穿孔石膏板等）P17-19,石膏粉,石膏制品大卫,第三章：水泥,一、水泥品种及各种特性概念：加水拌合成的塑性浆体，能胶结沙石等适当材料，并在空气与水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。按用途性能可以分为：通用水泥 专用水泥 特性水泥 水泥凝结硬化大致分三个阶段:溶解期 凝结期 硬化期 硅酸盐水泥
5、(P.)与（P.）普通水泥(P.O)矿渣水泥（P.S）火山灰质水泥(P.P)粉煤灰水泥（P.F),图例：,各水泥一览表,二、水泥通用技术指标:,细度：比表面积 大于300m2/kg凝结时间：初凝时间 45min 终凝时间硅酸盐6.5h 其他五类水泥10h体积安定性：沸煮法必须合格（凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。若安定性不合格会导致混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低质量或发生事故。氧化镁含量：水泥中 熟料中均5%,三、其他品种水泥,1）分为铝酸盐水泥 2）快硬硅酸盐水泥3）白水泥和彩色水泥4）膨胀水泥5）低水化热水泥,四、水泥的验收检验,水泥一般袋装或散装，袋装水泥重量为50kg，且应不少于99
6、%随机抽取20袋，总质量（含包装袋）不少于1000kg。水泥应标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产名称、生产许可证标志（QS）及编号、出场编号、包装日期、净含量。硅酸盐水泥和普通水泥为红色。矿渣水泥为绿色。火山灰质水泥、粉煤灰水泥、复合水泥采用黑色或蓝色。散装的水泥也应提供相同袋装标志内容卡片。国家规定采用胶砂法来测定水泥3d及28d的抗压强度和抗折强度，根据测定结果来确定水泥的强度等级。,第四章：水泥混凝土,概念：是由石子、砂子、水泥和水按一定比例均匀拌合，灌注在所需模板内捣实，硬结后形成的人造石材。骨料：石子和砂子起骨架作用。混凝土缺点：自重大、抗拉强度低、热导快、需要养护等。按
7、用途分为：普通混凝土和特种混凝土按稠度：干硬性、塑性、高流态混凝土。按表观密度：分为轻混凝土、重混凝土和特重混凝土。,和易性、强度、耐久性、经济性四个方面和易性三指标：流动性、粘聚性、保水性 P42-43混凝土强度：包含抗压强度、抗剪强度、抗折强度。主要考虑的是抗压强度，取其极限抗压强度泛指混凝土强度。标准试件为150*150*150mm 项目常用100*100*100 折算系数参照表4-2普通混凝土 C15-C80 14个等级,一、混凝土基本要求,水泥强度的选择应与混凝土强度等级相适应。实验证明水泥强度一般是混凝土强度等级的1.5-2.0倍为宜。原因：用低强度等级水泥配制高强度混凝土时水泥量
8、过大，不经济，且影响混凝土其它技术指标。反之用高强度等级水泥则水泥用量减少，影响和易性及密实度，导致混凝土耐久性差，若一定要用需加入混合材料。,混凝土耐久性：构筑物投入使用后，具有抵抗环境中多种自然侵蚀因素，长期作用下不致破坏的能力，称为耐久性。1、抗渗性 等级用P表示 P4、P6、P8、P10、P12五个等级抗渗性主要与其密度及内部孔隙大小和构造有关。2、抗冻性 等级用F表示 F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300九个等级 F50以上称为抗冻混凝土。指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不降低性能。,3、混凝土碳化：二氧化碳与
9、氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，使得混凝土碱度降低，导致钢筋锈蚀。加：4、抗侵蚀性:介质有 软水、硫酸盐、强碱、海水等5、碱骨料反应：水泥中碱性氧化物含量过高，会与骨料二氧化硅发生化学反应，导致混凝土膨胀。,二、混凝土组成材料,1)水泥（第三章已详细叙述）2)水 符合混凝土用水标准 JGJ63的有关规定 对于使用年限100年得结构混凝土，氯离子含量不超过500mg/L 对使用钢丝或经过热处理的预应力混凝土，氯离子含量不超过350mg/L。3)砂 属于细骨料 起到二级骨架的作用。对于泵送混凝土用砂，宜采用中砂。,4）石子 在混凝土中是一级骨架作用。粗骨料（粒径大于5mm）粗骨粒最大粒径不超过截面最小
10、尺寸的1/4，同时不大于钢筋间最小净距的3/4。对于实心板，可允许采用最大粒径1/3板厚的粗骨料，但不大于40mm。凡颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍称为针状颗粒，厚度小于平均粒径0.4倍为片状颗粒。P51,三、混凝土配合比,三个重要参数：水灰比、砂石比、浆骨比水灰比是单位体积混凝土中水的质量和水泥质量比值，它意味着水泥浆稀薄，是影响混凝土强度和耐久性的主要因素。水灰比越大，水泥浆越稀，强度越低，反之亦然。砂石比：单位体积所用砂石的质量比叫砂石比。常用沙率表示，一般指砂子占砂石总质量的百分率。,四、混凝土外加剂,1)减水剂 改善拌合物流变性能 耐久性得到改善2)早强剂 调节混凝土凝
11、结时间 用于冬季或抢修项目3)防冻剂 改善混凝土其他性能（膨胀剂、着色剂）4)引气剂 改善拌合物流变性能 提高抗渗和抗冻性能5)缓凝剂 调节混凝土凝结时间 大体积砼、高温季节6)速凝剂 调节混凝土凝结时间 硬化性能外加剂的检验：产品说明书、出场检验报告合格证、掺有外加剂的混凝土检测报告,五、混凝土强度检验和强度判定,GB/T50081 150*150*150mm试件 标养（温度18-22度，相对湿度95%以上）养护28d龄期，测得抗压强度值为立方体试件抗压强度。以Fcu表示 单位Mpa试件留置要求取样数量参照P67砼在结构设计中的抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。,第五章、砂浆,可以看作无
12、粗骨料的混凝土，指由无机胶凝材料、细骨料和水，有时加入外加剂，按一定比例调制而成。主要分为：砌筑砂浆、抹面砂浆及特种砂浆。一、砌筑砂浆组成由：水泥、石灰、粘土、砂、工业废料、水、外掺材料技术性能：流动性、保水性、强度、粘结力强度通过试件：7.07cm正方体试块 28天养护，测得六块抗压强度的值来判定。,砂浆的强度等级：M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20六个强度等级施工中，特别是在砌筑砖墙前，应注意砖墙的浇水湿润，保持施工面的干净，可以提高砂浆与砌筑材料的粘结力，保证砌筑质量。砂浆的配合比同混凝土，满足和易性、强度、耐久性和经济性原则。砌筑砂浆的检验：按部位或250m3砌体和每台拌
13、机至少一组。,二、抹面砂浆,分为一般抹面砂浆、装饰抹面砂浆一般砂浆：分为外用和内用。又分为底层、中层、面层。底层主要起与基底材料粘结作用：中层砂浆起找平作用：面层起装饰作用。装饰抹灰砂浆：用于室内外装饰，以增加建筑物美感为主要目的的砂浆。特种砂浆：满足某种特殊功能需要所配置的砂浆。,1）防水砂浆：在水泥中掺入防水剂配制而成，主要用于刚性防水层。有沉降或变形较大建筑部位不宜采用。2）保温砂浆：以水泥为胶结料，以轻质保温材料为骨料，加水拌合，常用于现浇保温层，隔热层。（珍珠岩、膨胀蛭石）3）聚合物砂浆：主要用于提高装饰砂浆的粘结力、补填钢筋砼构件的裂纹及耐侵蚀的面层等。,第六章：墙体材料,墙体材料
14、是房屋建筑主要的围护和结构材料，主要分为砖、砌块及板材三大类。一、砌墙砖：普通砖、多孔砖和空心砖。工艺分为：烧结和非烧结。1）普通烧结砖 尺寸240*115*53mm 强度等级MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级。风化指数 P90,2）烧结多孔砖：孔洞15%孔洞尺寸小数量多的砖3）烧结空心砖：孔洞15%孔洞尺寸大数量少的砖4）非烧结砖：不经过焙烧制成的砖皆为非烧结砖。具有耗能低的优点。（蒸养砖、碳碳化砖、非烧结粘土砖等）,多孔砖,空心砖,二、砌块,1)粉煤灰砌块 P952)蒸压加气混凝土砌块 P973)空心砌块 P98,空心砌块,加气混凝土砌块,粉煤灰砌块,三、墙板80年代
15、我国曾采用过装配式建筑，大量采用预制板。但抗震性能较差。按墙功能分：外墙板、内墙板和隔墙板三大类。1）大型墙板2）蒸压加气混凝土墙板3）复合墙板：将两种或两种以上不同功能的材料组成的墙板，称为复合墙板。,第七章：建筑钢材,一、钢材是应用最为广泛的一种金属材料。钢和铁的区别:含碳量大于2.0%的铁碳合金为生铁，小于2.0%的为碳钢。生铁性脆常用来铸造制品，称铸铁。碳钢具有良好的塑性，强度和韧度，焊接，铆合等加工性好。钢材加工包括：轧制、锻造、冷拔、冲压等多种方式。,二、钢材的力学性能1）拉伸性能2）塑性指标（伸长率)3）冲击韧性4)冷弯性能,三、钢的化学成分对钢质的影响碳、硅、锰、磷、硫碳：小于
16、0.8%含碳量越大，强度越高，塑性、冲击韧性和耐腐蚀稳定性下降。大于0.8%强度随碳量大幅下降。四、建筑钢材的种类1）碳素结构钢 Q235 例：Q235 质量等级有A、B、C、D、脱氧方法有：F沸腾钢 b半镇静钢 Z镇静钢 TZ特殊镇静钢,2）低合金高强度结构钢向钢中有意加入某些合金元素，称为合金化。含有合金元素的钢就是合金钢。五、钢筋按钢种分为：碳素结构钢、低合金结构钢钢筋。按生产工艺分：热轧钢筋、冷加工钢筋、余热处理钢筋、热处理钢筋、钢丝钢绞线等。,1）热轧钢筋：有光圆和带肋两大类。光圆钢筋必须用Q235钢制造，强度等级HPB235。伸长率不低于25%,例：HRB335 热轧带类钢筋 屈服
17、强度335Mpa 抗拉强度不小于455Mpa钢筋实测的抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25（屈强比）带肋钢筋有HRB335、HRB400、HRB500三个牌号。H-热轧 R-带肋 B-钢筋,2）冷加工钢筋：常温下，将热轧钢筋或盘条，在规定条件下，进行拉、拔、轧等作用，以提高屈服强度，称为冷加工。常用有以下三种：冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝、冷轧带肋钢筋3）热处理钢筋：预应力混凝土热处理钢筋与钢筋混凝土用余热处理钢筋,热轧带肋钢筋,盘圆钢筋,淬火概念：将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工
18、件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。,回火：将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。4)预应力钢丝和钢绞线P115-116,六、型钢、钢板和钢管1）长度与基面周长之别，相当大的直条钢材，称为型钢。1、简单截面型钢 按形状：扁钢、圆钢、方钢、六角钢和八角钢五种。2、复杂截面热轧型钢：指其截面不是简单几何图形，有明显凹凸分支部分。包括工字钢
19、、槽钢和异截面型钢。3、热轧L、H型钢。4、冷弯型钢,2）钢板：用轧制方法生产，宽厚比很大的矩形板状钢材。工艺分为：热轧钢板和冷轧钢板3）钢管：分为无缝钢管和焊接钢管两大类。,第八章：木材,木材：优点具有质轻、强度高、易于加工等特点，是富有历史传统的优良建筑材料。缺点：成才慢、尺寸不够大、与大规模的需要有很大矛盾。又因木材组织构造不均、易变形、易腐烂和易燃。工程使用中需要采取有效措施。一、常用树种的材质特征P133分为针叶树和阔叶树两大属。,针叶树：树干通直，易得大才。强度高，体积密度小，涨缩变形小。木质较软，易于加工。为建筑中的主要应用的木材品种。阔叶树：通直较短，不易得大才，体积密度大，涨
20、缩变形大、易翘曲开裂，木质硬，加工困难。主要用于室内装修或制造家具及胶合板、拼接地板等装饰材料。木材强度：抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度。P134,二、吸水性和吸湿性木材的含水率：指木材所含水的质量占木材干燥质量的百分比。纤维饱和点：它是木材物理性质是否随含水率而发生变化的转折点。平衡含水率：平衡含水率是木材和木制品使用时避免变形或开裂而应该控制的含水率指标。P135考点,三、木材的尺寸检量和材积计算P135（了解）补充：常用实木地板：含水率（7%含水率我国各地使用地区木材平衡含水率）按用途分公共场所 耐磨转数9000转 家庭用6000转人造木地板的甲醛含量采用气候箱法测定。,第十章：防水材料,防
21、水材料：防止雨水、地下水、受其他水分及湿气渗透侵入建筑物的材料。按原料不同分为：沥青类、高分子类、金属类、无机类、无机有机复合类。一、沥青常用的有石油沥青，其次为煤沥青。（考点）石油沥青是提炼石油制取各种挥发性产品后的残渣，或经再加工制成的副产品。,石油沥青的技术参数：1）粘滞性2）塑性3)温度稳定性4）大气稳定性石油沥青的牌号越大，针入度越大，即粘滞性越低。牌号高的沥青，塑性好，但温度稳定性差。,石油沥青块,煤沥青：主要是芳香族碳氢化合物及其氧、硫和氮的衍生物得混合物。煤沥青的主要化学成分：游离碳、树脂、中性油分。2种沥青的保管检验P169二、沥青防水制品1）油毡：胎片浸渍加热后的沥青 加工
22、而成的防水卷材。石油沥青纸胎毛毡、沥青玻璃布油毡、铝箔面油毡,石油沥青油毛毡,2)沥青混合料：又称玛蹄脂，主要用于黏贴防水卷材、嵌缝、补漏，作为沥青防水涂层，沥青防水砂浆底层等。3）乳化沥青：分为厚质和薄质两类。主要用于刚性自防水构筑物表面，作防水防潮层。可在潮湿基底施工，但稳定性差，不宜负温或高温条件下作业。,铝箔面油毛毡,三、改性沥青防水制品主要有卷材，嵌缝膏和涂料三大类1）改性沥青防水卷材：SBS改性沥青防水卷材 APP改性沥青防卷材 P175SBS适用于工业与民用建筑的屋面及地下防水工程，尤其低温环境下的建筑防水。APP适用于工业与民用建筑屋面及地下防水，道路桥聊等工程防水，尤其是较高
23、环境温度下防水。,SBS改性防水沥青卷材,APP改性防水沥青卷材,2）改性沥青嵌缝油膏3）改性沥青防水涂料：水乳型和溶剂型两类。P177防水涂料：指常温下为液体，涂覆后经干燥或固化形成连续的能达到防水目的的弹性涂膜材料。四、高分子防水材料指合成橡胶、合成树脂为基本成分，制成的各种防水制品。1）高分子防水卷材 2)高分子嵌缝密封材料3)高分子防水涂料,第十二章：建筑装饰材料,概念：用于建筑装饰表面，起美化外观，并兼具防护及其他功能的材料。一、天然石材由天然岩石而获得的毛料，或经加工制成块状、板状石料，统称天然石材。分为大理岩、花岗岩。大理石P194花岗岩P195,花岗岩,大理石,三、建筑陶瓷1）
24、釉面内墙砖2）陶瓷墙地砖3）陶瓷锦砖4）琉璃制品5）陶瓷饰面砖的储运保管,二、装饰混凝土1）彩色混凝土2）图案及线型混凝土3）露石混凝土,彩色混凝土应用，配合着色剂,四、玻璃制品1）平板玻璃：指一般用途的普通平白片玻璃。又分拉引法玻璃，浮法玻璃2）安全玻璃：不会因其破碎后伤人，或对某些伤害源起阻挡作用的玻璃。钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃、防火玻璃3）新型玻璃：吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃、彩色玻璃镭射玻璃,4）建筑装饰玻璃制品：玻璃砖、异性玻璃、玻璃马赛克、5）玻璃的运输与保管：质重性脆，极易破碎，受潮后易发霉，所以需要针对特性采取相应措施。五、金属装饰材料黑色金属与有色金属：除铁、铁合金、
25、铬、锰以外的金属称有色金属。,1）彩板及型材：塑钢门窗2）不锈钢：目前装饰用不锈钢材，主要是2mm以下的薄钢板，用于包裹各部件，如不锈钢包柱。3）铝合金：变形铝合金和铸造铝合金两大类。六、木质饰面地板1）拼木地板2)人造板及二次加工品3）旋切微薄木（贴皮),七、涂料建筑涂料：涂覆在建筑内、外墙面。地面和顶棚的各种基材上，或钢木构件表面，成膜后起装饰和保护作用的浆液状材料，统称建筑涂料。1)聚乙烯醇水玻璃内墙涂料2）聚醋酸乙烯乳液涂料3）过氯乙烯涂料4)丙烯酸酯涂料,5）硅溶胶无机涂料6)复层建筑涂料7）多彩涂料8）油漆9）涂料保管：溶剂型的，应注重易挥发。水溶型及乳液型的涂料，应防止受冻和丧失储存的稳定性。质保期一般不超过六个月。,八、装饰材料的污染装饰材料被用来美化建筑的空间和意境，但由于材料污染而令人担忧。特别是内装材料，（甲醛、氨、铅、汞等重金属元素）光污染也是目前主要的污染形式，镜面板材、镀亮玻璃产生刺眼眩晕的效果。,
