建筑材料緒論課件

1、建筑裝飾材料講義 長(zhǎng)安大學(xué)建筑學(xué)院 2012緒論 主要授課內(nèi)容 緒論 主要授課內(nèi)容 材料的分類 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、建筑材料在建筑工程中的重要作用建筑材料是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑材料的發(fā)展賦予建筑物以時(shí)代的特征和風(fēng)格。新型建筑材料的誕生推動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和施工工藝的變化，而新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和施工工藝又對(duì)建筑材料品種和質(zhì)量提出了更高和多樣化的要求。建筑材料的價(jià)格直接影響到建設(shè)投資。建筑材料的費(fèi)用占土建工程總投資的60%左右。二、建筑材料的定義和分類建筑材料是指在建筑工程中所使用的各種材料及其制品的總成。 建筑材料的種類繁多，為了研究、使用和敘述上的方便，通常根據(jù)材料的組成、功能和用途分別

2、加以分類。 1. 按建筑材料的使用性能分類 2. 按建筑材料的使用部位分類 3. 按建筑材料的化學(xué)組成分類1.按建筑材料的使用性能分類通常分為承重結(jié)構(gòu)材料、非承重結(jié)構(gòu)材料及功能材料三大類。（1）承重結(jié)構(gòu)材料。主要指梁、板、柱、基礎(chǔ)、墻體和其他受力構(gòu)件所用的土木工程材料。最常用的有鋼材、混凝土、磚、砌塊、墻板、樓板、屋面板和石材等。（2）非承重結(jié)構(gòu)材料。主要包括框架結(jié)構(gòu)的填充墻、內(nèi)隔墻和其他圍護(hù)材料等等。（3）功能材料。主要有防水材料、防火材料、裝飾材料、保溫材料、吸聲（隔聲）材料、采光材料、防腐材料等等2.按建筑材料的使用部位分類按建筑材料的使用部位通常分為結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、屋面材料、地面材

3、料、飾面材料和基礎(chǔ)材料等等。3.按建筑材料的化學(xué)組成分類根據(jù)建筑材料的化學(xué)組成，通?？煞譃闊o(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料三大類。這三大類中又分別包含多種材料類別，見(jiàn)下表1：表1 建筑材料的化學(xué)組成分類三、建筑材料工業(yè)的發(fā)展發(fā)展速度迅猛，其趨勢(shì)為： 石木、竹粘土磚空心磚 隨著現(xiàn)代化建筑向高層、大跨度、節(jié)能、美觀、舒適的方向發(fā)展和人民生活水平、國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，特別是基于新型土木工程材料的自重輕、抗震性能好、能耗低、大量利用工業(yè)廢渣等優(yōu)點(diǎn)，研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用土木工程新材料已成為必然。遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建筑材料的發(fā)展方向可以理解為：建筑材料的發(fā)展方向 1生產(chǎn)所用的原材料要求充分利用工業(yè)廢料、能耗低、可

4、循環(huán)利用、不破壞生態(tài)環(huán)境。 2生產(chǎn)和使用過(guò)程不產(chǎn)生環(huán)境污染。 3做到產(chǎn)品可再生循環(huán)和回收利用。 4產(chǎn)品性能要求輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能，不僅對(duì)人畜無(wú)害，而且能凈化空氣、抗菌、防靜電、防電磁波等等。 5加強(qiáng)材料的耐久性研究和設(shè)計(jì)。 6主產(chǎn)品和配套產(chǎn)品同步發(fā)展長(zhǎng)城主要建筑材料：磚、石布達(dá)拉宮主要建筑材料：石、木上海東方明珠塔主要建筑材料：鋼、鋁合金上海楊浦大橋主要建筑材料：鋼、混凝土主要建筑材料：鋼、塑料膜(張拉膜)鳥(niǎo)巢 主要建筑材料：鋼、張拉膜、玻璃鳥(niǎo)巢 主要建筑材料：鋼、塑料膜、玻璃鳥(niǎo)蛋、國(guó)家大劇院 主要建筑材料：鋼、鋁板、玻璃鳥(niǎo)蛋、國(guó)家大劇院 主要建筑材料：鋼、鋁板、玻璃鳥(niǎo)腿、中央電視臺(tái) 主要建筑

5、材料：鋼、玻璃鳥(niǎo)腿、元宵節(jié)晚上后面的附樓著火、差點(diǎn)成了肯德雞象鳥(niǎo)腿嗎？建筑及建筑材料的防火問(wèn)題極其重要鳥(niǎo)腿后的五星級(jí)賓館大樓正在燃燒、所以我們教材的最后一章就講建筑防火材料。建筑及建筑材料的防火問(wèn)題極其重要中華世紀(jì)壇鳥(niǎo)shi；主要建筑材料：混凝土、青銅板 這就是北京的四“鳥(niǎo)”建筑 水立方 主要材料：鋼、ETFE張拉膜水立方 主要材料：鋼、ETFE張拉膜、LED燈四、建筑材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布的全國(guó)性的指導(dǎo)技術(shù)文件，代號(hào)為GB； 2. 部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)也是全國(guó)性的指導(dǎo)技術(shù)文件，但他由主管部門(mén)生產(chǎn)部發(fā)布，代號(hào)按部門(mén)而定，如建材標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為JC，建工標(biāo)準(zhǔn)為JG； 3. 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則僅適用

6、于本企業(yè)，代號(hào)為QB。 4. 其它標(biāo)準(zhǔn)：與建材密切相關(guān)的國(guó)際或外國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO，美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS，英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS，法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NF。五、本課程的學(xué)習(xí)目的及方法本課程是建筑工程或其他有關(guān)土建專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)技術(shù)課，并兼有專業(yè)課的性質(zhì)。 課程的任務(wù)是使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，獲得建筑材料的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握建筑材料的技術(shù)性能和應(yīng)用方法及其試驗(yàn)檢測(cè)技能，同時(shí)對(duì)建筑材料的儲(chǔ)運(yùn)和保護(hù)也有所了解，以便在以后的工作實(shí)踐中能正確合理使用建筑材料。亦為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它有關(guān)專業(yè)課打下基礎(chǔ)。 主要講述主要講述各類建筑材料的品種、基本組成、配制、性能和用途。 第1章 建筑材料概述 如果說(shuō)建筑是凝固的音

7、樂(lè)，那么建筑材料就是譜曲的音符。建筑師就是作曲家。所以建筑工程的設(shè)計(jì)人員和施工人員，必須熟悉材料的種類、材料的性能和特點(diǎn)，掌握各類材料的變化規(guī)律，善于在不同的工程條件下，正確地運(yùn)用不同的材料，以完善地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，譜寫(xiě)出美妙的樂(lè)章。建筑是凝固的音樂(lè) 1.1.建筑材料在建筑工程中的地位建筑材料是一切建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。對(duì)建筑材料的基本要求是：（1）必須有足夠的強(qiáng)度，能安全地承受設(shè)計(jì)荷載；（2）具有相應(yīng)的適用功能，如隔聲、防水，隔熱等；（3）材料質(zhì)輕高強(qiáng)，以減少建筑下部結(jié)構(gòu)和地基的負(fù)荷；（4）具有一定的裝飾性，能美化建筑；（5）具有與使用環(huán)境相適應(yīng)的耐久性，以減少維修費(fèi)用。建筑的基本原則是 安全（

8、堅(jiān)固）、適用、 經(jīng)濟(jì)、美觀。 1.2. 建筑裝飾材料的發(fā)展1.2.1 建筑裝飾材料的發(fā)展簡(jiǎn)史 建筑材料的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)很長(zhǎng)的歷史時(shí)期。天然的土、石、竹、木、草秸、樹(shù)皮是古人類的主要建筑材料。約在公元前3000年，西亞的美索不達(dá)米亞人開(kāi)始用磚砌筑圓頂和拱。我國(guó)早在60007000年前的半坡村就有了制陶技術(shù)。到秦漢時(shí)代是在建筑中使用磚瓦的初盛時(shí)期，所以有“秦磚漢瓦”之稱。在漫長(zhǎng)的封建農(nóng)奴制度下，建筑材料發(fā)展緩慢，近代建筑材料大部分是在19世紀(jì)以后，隨著生產(chǎn)力的解放和發(fā)展而出現(xiàn)的，特別是水泥和鋼材的工業(yè)化生產(chǎn)，使建筑技術(shù)發(fā)生革命性的變化，“現(xiàn)代建筑”的概念和形象是在出現(xiàn)大量現(xiàn)代建筑材料的基礎(chǔ)上形成的

9、。秦磚漢瓦秦磚漢瓦秦磚漢瓦建筑材料的發(fā)展簡(jiǎn)史我們的祖先在建筑上留下了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和豐富的遺產(chǎn)，至今仍是我們學(xué)習(xí)的典范。新中國(guó)建立以后，在黨和國(guó)家的關(guān)懷和正確方針指導(dǎo)下，建筑事業(yè)獲得了新生。特別是黨的十一屆三中全會(huì)以來(lái)，全國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)蓬勃發(fā)展，欣欣向榮。近30年來(lái)，由于建筑業(yè)的快速發(fā)展，以及人們對(duì)物質(zhì)和精神需求的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)現(xiàn)代裝飾材料已迅猛發(fā)展起來(lái)。上世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著大量高級(jí)賓館、飯店、酒樓、大型商場(chǎng)、體育館及藝術(shù)娛樂(lè)建筑的興建，更加有力地促進(jìn)了我國(guó)建筑材料的發(fā)展。全國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的各種新型建筑裝飾材料的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備達(dá)幾萬(wàn)項(xiàng)。其中，包括從地面到頂棚，從外墻到內(nèi)墻，從衛(wèi)生潔具到門(mén)窗，從燈

10、具到家具等方面的生產(chǎn)線。從1988年起，我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高檔裝飾材料三星級(jí)賓館的全部國(guó)產(chǎn)化，有些產(chǎn)品已步入國(guó)際市場(chǎng)。建筑材料的發(fā)展簡(jiǎn)史 1990年后，我國(guó)的建筑業(yè)發(fā)展更快，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1991年全國(guó)建筑裝飾工程量為150億元，1992年達(dá)250億元，1995年已超過(guò)400億元，其中，城市居民住宅的室內(nèi)裝飾工程量增長(zhǎng)最快。據(jù)調(diào)查，某些城市的居民有了新房后，幾乎100%的需要裝修，老房子的裝修改造率也達(dá)50%，家庭裝飾的面積已占整個(gè)裝飾面積的三分之一。建筑材料的發(fā)展簡(jiǎn)史2007年我國(guó)房地產(chǎn)投資達(dá)一萬(wàn)五仟億元人民幣。根據(jù)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要的規(guī)定，自1996年至201

11、0年，在保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展的同時(shí)，將加強(qiáng)農(nóng)業(yè)、水利、能源、交通、通信和支柱產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)建設(shè)，將加強(qiáng)城鎮(zhèn)建設(shè)。在建筑業(yè)，重點(diǎn)建設(shè)城鄉(xiāng)住宅和公共工程，提高工程質(zhì)量。建材工業(yè)部門(mén)將大力增加優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)和推廣新型建材及制品。 1.3.建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)習(xí)的意義：從建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)上看有以下四個(gè)方向：（1）從天然材料到人造材料再到天然材料的發(fā)展趨勢(shì)；（2）從單功能材料向多功能材料的發(fā)展趨勢(shì)；（3）從現(xiàn)場(chǎng)制作向制品安裝的發(fā)展趨勢(shì)；（4）從低級(jí)到高級(jí)，高科技與藝術(shù)緊密結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)； （5）從高能耗向低能耗發(fā)展的趨勢(shì)；（6），充分利用地方材料的發(fā)展趨勢(shì)。1.4. 綠色環(huán)保建筑材料 綠色材

12、料的概念是1988年在第一屆國(guó)際材料科學(xué)研究會(huì)上首次提出的。1992年國(guó)際學(xué)術(shù)界給綠色材料定義為：在原料、產(chǎn)品制造、應(yīng)用過(guò)程和使用以后的再生循環(huán)利用等環(huán)節(jié)中對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷最小和對(duì)人類身體健康無(wú)害的材料。人們對(duì)綠色建筑形成共識(shí)的原則是，綠色建筑應(yīng)包括五個(gè)方面：利于人的健康、能源效率、資源效率、環(huán)境責(zé)任、可承受性。其中對(duì)污染物的釋放、材料的內(nèi)耗、建筑物的設(shè)計(jì)熱損失，材料的再生利用，對(duì)水質(zhì)和空氣的影響等都是綠色建筑材料應(yīng)解決的課題。綠色環(huán)保建筑材料 繼18世紀(jì)的工業(yè)革命帶來(lái)煤煙污染，19世紀(jì)，石油和汽車(chē)工業(yè)發(fā)展帶來(lái)光化學(xué)煙霧污染之后，現(xiàn)在人類又進(jìn)入了室內(nèi)空氣污染為標(biāo)志的第3代污染時(shí)期。室內(nèi)空氣污染導(dǎo)

13、致新型建材的研究開(kāi)發(fā)應(yīng)著眼于有利于環(huán)境、有利于人身健康。由此出現(xiàn)了環(huán)保材料，保健材料、空氣凈化功能建材等。這類環(huán)保保健材料在建材工業(yè)史上打開(kāi)了新的一頁(yè)。據(jù)專家預(yù)測(cè)，人們對(duì)綠色建材的要求還包括在正常的生活中材料具有抗靜電、隔熱、防火、消磁、消音、調(diào)光、調(diào)溫等功能。室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量10項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ：為了更好的保障人民的健康，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布了室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量10項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，自2002年1月1日起正式實(shí)施，2002年7月1日?qǐng)?zhí)行，10項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是：室內(nèi)裝飾裝修材料，人造板及其制品中甲醛釋放限量（GB18580-2001）、室內(nèi)裝飾裝修材料、溶劑型

14、木器涂料中有害物質(zhì)限量（GB18581-2001）、室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量（GB18582-2001）、室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量（GB18583-2001）、室內(nèi)裝飾裝修材料、木家具中有害物質(zhì)限量（GB18584-2001）、室內(nèi)裝飾裝修材料壁紙中有害物質(zhì)限量（GB18585-2001）、 室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì)限量10項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 室內(nèi)裝飾裝修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物質(zhì)限量（GB18586-2001）、室內(nèi)裝飾裝修材料、地毯、地毯襯墊及地毯用膠粘劑中有害物質(zhì)釋放限量（GB18587-2001）、混凝土外加劑中釋放氨限量（GB18588-2001）、建筑材料放

15、射性標(biāo)準(zhǔn)限量（GB6566-2001）。10項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)室內(nèi)裝飾裝修材料中氨、甲醛，揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），苯、甲苯和二甲苯，游離甲苯二異氰酸脂（TDI），氯乙稀單體，苯乙稀單體，可溶性的鉛、鎘、鉻、汞、砷等有害元素以及建筑材料放射性元素的限量值都作了明確的規(guī)定。同時(shí)強(qiáng)調(diào)，為保證人體健康和人身安全，加強(qiáng)室內(nèi)裝飾裝修材料污染的控制，該10項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。10項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施不但為加入WTO后我國(guó)裝飾裝修材料與國(guó)外產(chǎn)品公平競(jìng)爭(zhēng)搭建了平臺(tái)，也為我國(guó)人民身體和身心健康構(gòu)筑了屏障。 1.5. 納米材料 納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位：在國(guó)際單位制中，1納米=10-9米，當(dāng)物質(zhì)達(dá)到納米尺度后，大約在1到10

16、0納米的范圍空間，它的性能往往會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。比如“納米衣”不僅好看，還可防紫外線和保溫；“納米屋”墻壁顏色可以變化，反映室內(nèi)氧氣的含量和溫度的升降；“納米汽車(chē)”40%的鋼鐵和金屬材料將被輕質(zhì)、高強(qiáng)的材料代替。納米材料對(duì)于解決陶瓷材料的脆性問(wèn)題將行之有效。對(duì)提高可靠性、擴(kuò)大陶瓷材料的應(yīng)用開(kāi)辟了一條新的途徑。納米材料 過(guò)去人們只注意分子、原子或宇宙空間，忽略了納米這個(gè)領(lǐng)域，其實(shí)它大量存在于我們的身邊，只是以前沒(méi)有認(rèn)識(shí)而已。像人的牙齒、貝殼的表面，就都是排列整齊的納米結(jié)構(gòu)，甚至出土文物表面的一層?xùn)|西，也是具有防腐功能的納米氧化氰。使千年銅鏡出土后一樣光可鑒人。 別看納米“毫不起眼”，納米技術(shù)有可能成為新工業(yè)革命的主導(dǎo)技術(shù)，成為本世紀(jì)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的制高點(diǎn)。在未來(lái)五年中國(guó)將投入25億元進(jìn)行納米研究。納米材料 納米技術(shù)對(duì)現(xiàn)代兩大支柱產(chǎn)業(yè)信息技術(shù)和生物技術(shù)都可提供巨大契機(jī)，應(yīng)用納米科技后，整個(gè)美國(guó)的所有信息，都