建筑材料与构造笔记..doc

第二十章建筑材料
建筑工程的三大材料:水泥、钢材、木材。其费用常占建筑总造价的50%左右。
一、建筑材料按化学组成分类:有机材料、无机材料、复合材料。
分类
实例
无机
材料
非金属材料
天然石材
毛石、料石、石板、碎石、卵石、砂
烧土制品
粘土砖、粘土瓦、陶器、炻器、瓷器
玻璃及熔融制品
玻璃、玻璃棉、矿棉、铸石
胶凝材料
石膏、石灰、菱苦土、水玻璃、各种水泥
砂浆及混凝土
砌筑砂浆、抹面砂浆、普通混凝土、轻骨料混凝土
硅酸盐制品
灰砂砖、硅酸盐砌块
金属材料
黑色金属有色金属
铁、非合金钢、合金钢铝、铜及其合金
有机
材料
植物质材料
木材、竹材
沥青材料
石油沥青、煤沥青
合成高分子材料
塑料、合成橡胶、胶粘剂、有机涂料
复合
材料
金属一非金属
钢纤混凝土、钢筋混凝土
无机非金属一有机
玻纤增强塑料、聚合物混凝土、沥青混凝土
金属一有机
PVC涂层钢板、轻质金属夹芯板
二、建筑材料按使用功能分类:建筑结构材料、墙体材料、建筑功能材料、建筑器材。
第一节建筑材料的基本性质
一、建筑材料的物理性质:
㈠材料的密度、表观密度、堆积密度
:材料在绝对密度状态下单位体积的重量。
不包括孔隙体积,测定体积时需将材料磨成细粉,干燥后用李氏瓶(排液转换法)测定。
:材料在自然状态下单位体积的质量。原称容重,也称体积密度。
包含内部孔隙体积,通常指气干状态下的表观密度
:散粒材料(粉状或粒状)在堆积状态下单位体体积的质量。
与材料内部孔隙和颗粒之间的空隙都有关。
㈡孔隙率和空隙率
:材料中孔隙体积占总体积的比例。
与空隙率相对应的是密实度,一般孔隙率越大,强度越低。
:散粒材料在某堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占总体积的比例。
空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。在混凝土中,可作为控制砂石级配及计算混凝土砂率的依据。
㈢材料的亲水性和憎水性
材料能被水润湿的性质称为亲水性,不能被水润湿的性质称为憎水性,一般可按润湿边角的大小将材料分为亲水性材料(如混凝土、木材、砖等)和憎水性材料(如沥青、石蜡等
)。
㈣材料的吸水性和吸湿性
:在水中能吸收水分的性质。工程用建筑材料一般采用质量吸水率。吸水性与材料的亲水性、憎水性、孔隙率、孔隙特征有关。具有很多微小孔隙的亲水性材料吸水性特别强。
:材料吸收空气中水分的性质。常用含水率表示。
含水率随空气湿度和环境温度变化而变化,与空气湿度平衡时称为平衡含水率。
㈤材料的耐水性:材料长期在饱和水的作用下不破坏,而且强度也不显著降低的性质。采用软化系数表示。
对于经常处于水中或受潮严重的重要结构物的材料,软化系数≥;受潮较轻或次要结构物的材料,软化系数≥。
㈥材料的抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质。一般用渗透系数k或抗渗等级Pn表示,。
抗渗性是决定材料耐久性的主要因素。
㈦抗冻性:材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质,常用抗冻等级Fn表示。Fn指材料在经受n次冻融循环后,质量损失不超过5%,强度损失不超过25%时,抗冻性合格。水工及冬季气温-15℃的地区的施工需要考虑。
抗冻性的高低取决于材料孔隙中被水充满的程度和材料对因水分结冰体积膨胀所产生压力的抵抗能力。
抗冻性良好的材料,对于抵抗大气温度变化、干湿交替等风化作用的能力通常也较强,所以抗冻性常作为考查材料耐久性的一项指标。处于温暖地区的建筑物,为抵抗大气的作用,确保建筑物的耐久性,有时对材料也提出一定的抗冻性要求。
㈧材料的导热性
用导热系数表示。影响导热系数的因素:
。通常金属材料、无机材料、晶体材料的导热系数分别大于非金属材料、有机材料、非晶体材料。
。孔隙率大,含空气多,则材料表观密度小,其导热系数也就小。这是由于空气的导热系数小的缘故。
。在同等孔隙率的情况下,细小孔隙、闭口孔隙组成的材料比粗大孔隙、开口孔隙的材料导热系数小,因为前者避免了对流传热。
。当材料含水或含冰时,材料的导热系数会急剧增大。
二、建筑材料的力学性能
㈠强度:强度是材料抵抗外力破坏的能力。
强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度。
材料的抗弯强度与受力情况、截面形状、支承条件等有关。
常用比强度衡量材料轻质高强方面的属性,值愈大,表示该材料具有愈好的轻质高强属性。
㈡弹性与塑性
:材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,能完全恢复原来形状的性质。这种外力去除后即可恢复