东北农业大学讲义
课程名称:建筑材料
(Construction Material)
适用专业:农水、水电、农建、工管 主讲教师:刘东
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绪 论 (Introduction)
教学目的与要求:
1.掌握建筑材料在国民经济建设中的地位,了解本课程的性质 2.掌握建筑材料的分类,了解我国建筑材料的发展历史和发展方向 3.掌握绿色建材的基本概念
4.了解绿色建材的发展历史和发展概况 重点和难点:
1.建筑材料的科技攻关性 2.绿色建材的概念 时间分配: 3学时
一、建筑材料在国民经济建设中的地位 1.物质基础
任何一项建筑工程的落成总是要取决于人力、机具、材料这三大要素。实际上,贯穿在整个施工过程中的人力组织、机具调配,目的多是在合理地组合起各种建材及制品,构成所需要的建筑实体。因此,可以说建筑材料是各项基本建设的重要物质基础。这主要体现在:在任何一项建筑工程中,用于建筑材料的费用都占有相当大的比重。例如:一般工程用于建筑材料的费用往往占工程总造价的30~50%,在有些水利工程中,甚至要占到70~80%。而大部分建筑材料的生产多属于国家的重要原材料工业,因此,建筑材料是否合理选用,不仅关系到工程造价,也影响到整个国民经济。
2.技术经济性
(1)建筑材料的品种、性能和质量,在很大程度上决定着房屋建筑的坚固、适用和美观,又在很大程度上影响着结构形式和施工进度。因此,建筑设计和施工方法的革新那,建筑材料必须先行。 而工程的结构型式和施工方法会对建筑材料提出具体的要求:
①高层和大跨度建筑物的结构材料要求轻质、高强; ②屋面或地下防水要求防水材料密实度高、不透水性好; ③冷库建筑所用的墙体材料应具有较高的绝热效能;
④礼堂、影剧院、音乐厅堂的建筑,为使其有较好的音响效果就要选用质量好的吸声材料; ⑤大型的公共建筑、纪念性建筑要求较高的外墙饰面材料;等等。
由此可见,建筑材料的合理选用并最大限度地发挥材料本身的效能是满足各种建筑物功能要求的重要保证。
(2)节约能源,已经成为经济建设中日益急迫的问题。建筑业耗能很大,约占国家总能耗的25~40%,这包括生产建材用能、施工现场用能以及建成使用中的用能三个方面,这些都与建材的改革及合理选用有关。
(3)保护环境、治理污染(Protecting Environment, Improving Pollution)
随着工业的发展,越来越多的工业废渣急待利用。如果充分利用工业废渣生产建材,不仅可以
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有效地保护环境,而且可以节约能耗,改善能源利用状况,降低建材成本,提高工程经济效益。
3.科技攻关性(科技:science and technology)
(1)建筑工程中许多技术问题的突破,往往依赖于建筑材料问题的解决。例如:建筑工程中建筑物自重大、施工人员劳动强度大等问题,随着新兴材料空心砖[普通粘土砖尺寸:240×115×53;承重粘土空心砖尺寸:290×190×140(90);240×180(175)×115]、加气混凝土砌块、轻质墙板的出现得到改善。
(2)新材料的出现,将促使结构设计及施工技术的革新。
例如,轻质墙板的出现,使得一些建筑可以采用装配式结构设计,并且可以采用机械化施工方法,从而可以减轻施工人员的劳动强度,加快施工进度。
二、建筑材料的分类(分类:classification)
建筑材料是指各类土木建筑工程(水利、房屋、道路、港口)中所使用的材料。建筑工程中使用的材料品种繁多、用途不一,按其基本成分可以分为以下三类,见表0-1。
表0-1 建筑材料分类 黑色金属:钢、铁 金属材料 有色金属:铝、铜等及其合金 天然石材:砂、石及各种岩石制品 无机材料 烧土制品:粘土砖、瓦、陶瓷等 非金属材料 胶凝材料:石灰、石膏、水玻璃、菱苦土、水泥等 玻璃:平板玻璃、安全玻璃、装饰玻璃等 以胶凝材料为基料的人造石材:砼、水泥制品、硅酸盐制品 植物质材料 木材、竹材 有机材料 沥青材料 石油沥青、煤沥青、沥青制品 高分子材料 塑料、涂料、胶粘剂 无机-有机复合材料 沥青混凝土、聚合物混凝土 复合材料 金属-非金属复合材料 钢筋混凝土、钢丝网水泥、塑铝复合板 其它复合材料 水泥石棉制品 三、我国建筑材料的发展历史 我国在建筑材料的生产和使用上有着悠久的历史。 1.在公元前二百年以前就有了相当发达的砖瓦业(“秦砖汉瓦”),并修建了举世闻名的万里长城; 2.公元七世纪隋代李春在河北赵县建造的安济石拱桥以及有着1100多年历史的山西五台县佛光寺大殿的木结构至今仍然完好;
3.明代宋应星的“天工开物”一书对我国古代劳动人民制造砖瓦、陶瓷、钢铁器具、烧制石灰及颜料生产等成就进行了总结,是我国建筑材料的宝贵历史材料。
4.解放以后,党和国家十分重视建筑材料的生产,建筑钢材、水泥、玻璃以及其他建筑材料生产有了大幅度的增长,但与世界先进水平相比,还存在着一定的差距。为此,我们应大力加强新兴建筑材料的研究与应用,以满足经济发展的需要。
四、建筑材料的发展方向
为了适应建筑工业化、建筑工程现代化,提高建筑物的工程质量和使用功能要求,建筑材料今后应朝着以下几个方向发展:
①努力研制轻质高强的材料,提高建筑材料的比强度(材料的抗压强度与表现密度之比),以减小承重结构的截面尺寸,降低构件的自重,从而减轻建筑物的自重,降低运输费用和施工人员的劳动强度。
②发展高效能的建筑材料,改善建筑物围护结构的质量,提高建筑物的使用功能。
③积极创造条件,努力发展适合机械化施工的材料和制品,并力求使制品尺寸标准化、大型化,从而便于实现建筑四化——“设计标准化、结构装配化、预制工厂化、施工机械化”。
④充分利用天然材料和工业废料生产建筑材料,大搞综合利用,化害为利、变皮为宝,改善能源利用状况,为人类造福。
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