第4章-建筑材料

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1、第四章建筑材料§4—1建筑材料的种类及其基本性质一、筑材料的种类建筑材料是建筑工程不可缺少的原材料，是建筑事业的物质基础。它直接关系到建筑形式、建筑质量和建筑造价，影响国民经济的发展、城乡建筑面貌的变化和人民住居条件的改善。建筑材料的品种多，用量大，从建筑物的主体结构，直至每一个细部和零件，无一不由各种建筑材料，经适当的设计、施工而成。建筑材料的数量、质量、品种、规格、以及外观、色彩等，都在很大程度上影响建筑物的功能和质量，影响建筑物的实用性、艺术性和耐久性。建筑、材料、结构、施工，四者是密切相关的。从根本上来说，材料是基础，材料决定了建筑形式和施工方法。新材料的出现，促

2、使建筑形式的变化、结构设计方法的改进和施工技术的革新。为了使建筑物满足实用、坚固、耐久、美观等基本要求，材料在建筑物的各个部位，应充分发挥各自的功能和作用，分别满足各种不同的要求。如高层或大跨度建筑中的结构材料，要求是质轻、高强的；冷藏库建筑必须采用高效能的节热材料；防水材料要求致密不透水；影剧院、音乐厅为了达到良好的音响效果需要采用优质的吸声材料，而大型的公共建筑及纪念建筑的立面材料，要求较高的装饰性和耐久性。建筑材料的品种繁多，组分各异，用途不一，按照基本成分，建筑材料的分类如表一。建筑材料按其在建筑中的主要用途可分为：结构材料、构造材料、防水材料、地面材料、饰面材料

3、、绝热材料、吸声材料、卫生材料及其他特殊材料。二、材料的基本物理性质㈠、材料的强度强度：材料在力（荷载）作用下抵抗破坏的能力称为强度。根据外力作用方式的不同，材料的强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯（抗折）强度等。㈡、弹性和塑性弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，变形即行消失，材料能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，仍保持变形后的尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。(三)、脆性和韧性脆性：当材料受力达到一定程度后，突然破坏，而破坏时并无明显的塑性变形，材料的这种性质称为脆性。韧性：在冲击或动力荷载的作用下，材料能吸收较大的

4、能量，同时也产生较大的变形而不致被破坏的性质称为韧性。脆性材料的冲击韧性很低。如砖、石、陶瓷等。韧性材料抗拉、抗弯、抗压强度都很高。如建筑钢、木材等。㈣、硬度和耐磨性⒈硬度：是材料表面能抵抗其他较硬的物体压入或刻画的能力。不同材料的硬度测定方法不同．按刻划法，矿物硬度分为十级，即。①滑石；②石膏；③方解石；④萤石，⑤磷灰石，⑥正长石；⑦石英；⑧黄玉；⑨刚玉；⑩金刚石。钢材、木材和混凝土的硬度用钢球压入法测定．此外，材料的硬度还可用钻孔、射击等方法测定。一般说，硬度大的材料耐磨性较强，但不易加工．在工程中，有时可用硬度间接推算材料的强度。⒉耐磨性耐磨性是材料表面抵抗磨损的能

5、力．材料的耐磨性用磨损率表示．磨损率按下式计算：式中N——材料的磨损率(g／cm。)，G1——试件磨损前的质量(g)，G2——试件磨损后的质量(g)，F——试件受磨面积(cm。)。材料的耐磨性与硬度、强度及内部构造有关．建筑中，用于地面、楼梯踏步、人行道路等处的材料，必须考虑其硬度和耐磨性。四、材料与水有关的性质㈠、亲水性和憎水性材料与水接触时，根据材料表面被水润湿的情况，分为亲水性材料和憎水性材料两类．㈡吸水性和吸湿性①吸水性材料能在水中吸收水分的性质称为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示．②吸湿性。材料不但能在水中吸收水分，也能在空气中吸收水分，所吸水分随空气中温度的大

6、小而变化。㈢、耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏，强度也无显著降低的件质称为耐水性。随着含水量的增加，由于材料内部分子间的结合力减弱，强度会有不同程度的降低。如花岗岩长期浸泡在水中，强度将降低8％左右，而普通粘土砖和木材所受的影响更为明显，材料的耐水性用软化系数表示：软化系数的范围波动在0～1之间．位于水中和经常处于潮湿环境中的重要构件，须选用软化系数不低于0.75的材料．软化系数大于0.8的材料，通常认为是耐水的。㈣、抗渗性在压力水作用下，材料抵抗水渗透的性能称为抗渗性(或不透水性)．抗渗性的高低与材料的孔隙率及孔隙特征有关．绝对密实或具有封闭孔隙的材料，实际上是不透水

7、的。此外，材料毛细管壁是亲水的或憎水的，耐抗渗性也有一定的影响．㈤、抗冻性抗冻性是材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不破坏，强度也无显著降低的性质。以试件能经受的冻融循环次数表示材料的抗冻标号。五、材料的耐久性材料的耐久性，是往使用条件下，在各种因素作用下，在规定使用期限内不破坏,也不失去原有性能的性质．耐久性是材料的一种综合性质，诸如抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学侵蚀性等均属于耐久性的范围．此外，材料的强度、抗渗、耐磨性等性能也与材料的耐久性有密切关系。为提高材料的耐久性，可根据使用情况和材料特