建筑材料与人居环境

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1、第一章建筑材料与人居环境建筑材料是人类从事建设活动的物质基础，直接影响建筑物的性能，功能，寿命和经济成本，从而影响人类生活空间的安全性，方便性和舒适性。因此，长期以来人们一直在从事着建筑材料的性能研究工作，并不断地开发新的产品。第一节历史的回顾（建筑材料与人类文明）在人类漫长的历史进程中，建筑材料与社会的进步相辅相成，经历了一个逐渐演变，不断发展的过程。1．天然材料的利用与原始社会建筑材料的诞生50万-10万年以前原始人过着群居的生活，他们只有天然的石块和木棍，不会使用工具，尚不具备建造房屋的技术和条件。他们或

2、利用天然的洞穴，或‘构木为巢’，以应付风寒雨雪和猛兽虫蛇的侵害。这一时期的住居还谈不上是建筑，当然也谈不上建筑材料。无论是‘巢居’还是‘穴居’，只是一种利用天然条件借以栖身的办法。可见人类的生存条件十分恶劣。1万-6000年以前的新石器时代，随着农业生产的发展，人们开始定居下来，已能用简单的工具砍伐树木和苇草，搭建简单的房屋。由于所使用的材料承载力小，尺寸有限，多数建造半地穴式的房屋，以木（竹）骨抹泥为墙，以苇草或草泥为顶。虽然这类房舍保温隔热性能差，屏障防御性能也差，但与天然洞穴相比，毕竟有了一个可以遮风避雨

3、的简单房舍。另外，人们挖掘土地或堆砌石块，修建了一些窖穴或壕堑，用以存放工具，农产品或圈养家畜。公元前8000年左右，在中东，埃及已使用日晒土坯。土坯是粘土砖的前身，将粘土用水拌合成泥，成型后用太阳晒干，这是人类最初加工制造的建筑材料。土坯制作简单，成本低廉，保温性好，直到现在，在一些干旱少雨或偏僻的农村仍然使用土坯砌筑房屋的墙体或内墙，在北方寒冷地区，通常使用土坯砌筑火炕。2．烧土制品的出现与住居环境的改善日晒土坯组织粗糙，强度低，吸水后软化，为了克服这些缺点，将土坯在高温下焙烧，能成为坚实，耐水的粘土砖。从

4、土坯到粘土砖，大约经历了约3000年的时间。公元前5000年左右，出现了烧制粘土砖，被苏美尔人用于建造宫殿。公元前3000年，美索不达米亚最早出现了屋顶瓦。最初的瓦是平板型，逐渐发展成平缓曲面型，最后发展成为各种形状。在我国，粘土瓦开始出现于西周时期（公元前1060-711年），到了战国时期，筒瓦，板瓦已作为屋顶材料广泛使用；粘土砖起始于战国时期（公元前475年-221年）。在秦汉时期，砖瓦业盛况空前，逐渐形成一种独立的手工业，故有‘秦砖汉瓦’之称。与土坯相比，粘土砖强度高，耐水性好，外形规整，2000多年来，

5、作为主要的墙体材料一直沿用至今。到目前为止，粘土瓦也仍然是常用的屋顶材料。72公元前2000-3000年，埃及，希腊以及罗马等国开始利用经过煅烧所得的石膏或石灰来配制砌筑砂浆。天然石灰是最早的胶凝材料，很早以前，人类或许在烧烤动物，烧火取暖等偶然机会中发现天然的贝壳烧过后，其灰具有胶结能力。还有在钟乳洞内挖坑，或在石灰石岩上烧过火之后残存下的灰，用水拌合后能固化。于是人们利用这种灰拌入砂，土或植物纤维等作为胶凝材料来使用，使砌筑物更具有整体性，人类有可能建造更大规模的建筑物。公元前2500年建造的埃及胡夫金字塔

6、，（高146。6米，正方形边长230。6米）就是用天然的石灰砂浆做胶结材料，将大块的石块粘结砌成的，这是现存的使用天然石灰的最古老的建筑物。在我国，有关石灰的最早的文字记载，可上溯到公元前7世纪的周朝。从目前考古发掘的材料分析，至迟在汉朝（公元2世纪），人工烧制石灰已达到相当高的水平。公元前2000年的埃及古墓中就已经有透明的玻璃祭葬品，后来罗马人首先将熔融的玻璃液浇注在平滑的表面上，用工具摊平，随后进行冷却，这是最早期的平板玻璃。到中世纪左右，在欧洲玻璃的应用范围扩展到建筑和美术品。例如，公元1100年左右，

7、俄国的圣索非亚寺院的内墙就采用了彩色玻璃。而透明的，作为门窗采光材料的玻璃，是1640年由俄国首先生产的。3．近代建筑材料的发展与建筑水平的提高到18世纪为止，虽然人类经历了漫长的发展过程，但是，工业生产一直是以手工业为主，传统的建筑材料无论是量上还是质上，都没有出现较大的飞跃。以1760年英国产业革命为契机，在19世纪以后，建筑材料的生产取得了长足的进展，特别是第二次世界大战以后，更有了令人瞩目的进步。（1）水泥的出现是近代建筑材料史上新的里程碑1824年，英国研制成功波特兰水泥，以水泥为胶结材料的混凝土引起

8、了全世界的瞩目，可以说是近代建筑材料史上新的里程碑。与石灰胶凝材料相比，水泥不仅强度高，而且具有水硬性，与砂石骨料和水拌合制成的混凝土材料，广泛地应用于各种工程建设中。我国于1889年在唐山建立了第一家水泥厂，即‘启新洋灰公司’。（2）钢铁登上了建筑材料的舞台1878年英国北海Tay湾建成长3公里以铸铁为桥墩的铁路桥，但因铸铁性脆而于两年后倒塌，造成车毁人亡.1890年在相邻的Fort