建 筑 材 料
1 绪 论
1．1 建筑材料的定义、分类及技术标准
建筑材料是指在建筑工程中所使用的各种材料及其制品的总称。它是一切建筑工程的物质基础。
由于建筑材料的种类繁多，常从不同的角度对其进行分类。 一、按化学成分分类
无机非金属材料 ：水泥、石灰、玻璃、砖等 非金属材料 有机非金属材料：沥青、木材、塑料等
黑色金属 ：钢、铁、铬、锰及其合金 建筑材料 金属材料 有色金属：铜、铝、锌、铅及其全金 非金属—非金属复合材料：普通砼、沥青砼等
复合材料 非金属—金属复合材料：钢筋砼、钢纤维砼等 金属—金属复合材料：合金钢、铝合金等
二、按使用功能分类
建筑结构材料：主要是指构成建筑物受力构件所用的材料。如：梁、板、柱等。 建筑材料墙体材料：主要是指建筑物内、外及分隔墙体所用的材料。有承重与
非承重。
建筑功能材料：主要是指担负某些功能的非承重材料。如防水材料、绝 热材料、装饰材料等。 三、建筑材料的技术标准
建筑材料的技术标准是生产和使用单位检验、确证产品质量是否合格的技术 文件。其内容主要包括：产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标 志、运输和储存注意事项等方面。
世界各国对材料的标准化都很重视，均制定了各自的标准。如我国的“GB” 和“GB/T”、美国的材料试验协会标准“ASTM”英国标准“BS”德国工业标准“DIN” 日本工业标准“JIS”等。此外，还有在世界范围内统一使用的“ISO”。
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目前，我国常用的标准主要有国家、行业（或部）级、地方级和企业级四类。
（1） 国家标准：国家标准有强制性标准（代号GB）推荐性标准（代号GB/T） （2） 行业（或部）标准：各行业（或主管部）为了规范本行业的产品质量 而制定的技术标准，也是全国性的指导文件。如JC、JG等。
（3） 地方标准：地方标准是地方主管部门发布的地方指导文件（代号DB）， 适于在该地区使用。
（4） 企业标准：由企业制定发布的指导本企业生产的技术文件（代号QB）， 凡没有制定国家标准，部级标准的产品，均应制定企业标准。
标准的一般表示方法是由标准名称、部门代号、标准编号和颁布年份等组成。 目前，主要建筑材料标准内容大致包括材料质量要求和检验两大方面。有的二者合在一起，有的则分开订立标准。
1.2 建筑材料的作用和地位
建筑材料是建筑工程学科的极为重要的一部分，它与建筑设计、建筑结构、建筑经济、建筑施工一样。具体表现在以下几个方面。
（1）建筑队材料的建筑工程的物质基础。 （2）材料造价占工程总造价的50%—60%。 （3）材料质量直接影响工程质量。
1.3我国建筑材料及建材工业的发展
一、发展概况：
在上古时期，人类居于天然山洞或树巢中，以后逐步采用粘土、石块、木材等天然材料建造房屋。18000年前的北京周口店龙骨山山顶人，仍是住在天然岩洞里，在距今6000年的西安半坡遗址，已是采用木骨泥墙建房，并发现有制陶窑场。河南安阳的殷墟，是商朝后期的都城（约公元前1401-公元前1060）建筑技术水平有了明显提高，并有制陶、冶铜作坊，青铜工艺也有相当纯熟，烧土瓦在西周（公元前1060-前711）早期的陕西凤雏遗址中已有发现，并有了在土坯墙上采用三合土（石灰、黄砂、粘土混合）抹面，说明我国劳动人民在3000年前已以烧制石灰，砖瓦等人造建筑材料，冶铜技术也相当高明，到战国时期（公元前475-公元前221）筒瓦、板瓦已广泛使用，并出现了大块空心砖和墙壁装修用砖，在齐都临淄遗址（约公元前850-公元前221）中，发现有炼铜、冶铁作坊，说明当时铁器已有应用。
在欧洲，公元前2世纪已用天然火山灰、石灰、碎石拌制天然混凝土用于建筑，直
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到19世纪初，才开始采用人工配料，再经煅烧、磨细制造水泥，加它凝结后与英国波特兰岛的石灰面颜色相似，故称波特兰水泥（即我国的硅酸盐水泥），此项发明于1824年由英国人阿期普定取得专利权，并于1925年用于修建泰晤士河水下分路隧道工程。钢材在建筑中的应用也是19世纪中叶的事，1850年，法国人朗波制造了第一只钢筋混凝土小船。1872年2月在纽约了现了第一所钢筋混凝土房屋，水泥和钢材这两种新材料的问世，为后来建造高层建筑大跨度桥梁提供了物质基础。
古代： 长城（石材）、赵州桥（石材）、 山西五台山佛光寺大殿（木结构）等。 现代：我国水泥占世界总产量的31%、平板玻璃占24%、建筑陶瓷占25% 、卫生陶瓷占17%。
简言之：栖居窠处 筑土垒石英钟 秦砖汉瓦 水泥、砼、钢筋砼。 发展方向：1、轻质、高强、环保、多功能。 2、从无机材料向有机材料发展。 3、从品种单一向品种多样化发展。
1.4 本课程的内容和任务
本课程是房屋建筑工程或其它有关土建专业的一门基础技术课，并兼有专业课的性质。课程的任务是通过学习，获得建筑材料的基础知识，掌握建筑材料的性能和应用技术，及其试验检测技能，了解建筑材料的储运和保护，以便在今后的工作实践中能正确选择与合理使用建筑材料。
本课程的学习方法： （1） 简单笔记，预习。 （2） 认真做复习题。 （3） 认真做好实验。
2 建筑材料的基本性质
2．1材料的物理性质
一、材料与质量有关的性能
（一）不同构造状态下的密度
1、密度：密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。按下 式计算 ：
ρ=
m v3
式中：ρ——实际密度（g/cm3）
m——材料在干燥状态下的质量（g） V——材料在绝对密实状态下的体积（cm3）
同种材料，ρ为常数 。测定方法为磨细（一般要求磨细致粒径小于0.2mm）然后用
排液
法测定其实际体积。
视密度：在测定某些较致密的不规则的散粒材料的实际密度时，常直接用排水法测
其绝
对体积的近似值，这时所求得的实际密度为近似密度。 2、表观密度
对于较密实的材料（如砼用砂、石子等），因孔隙很少，可不必磨细，直接 以排水法求得体积，称为绝对密实体积的近似值。用绝对密实体积的近似值计算 的密度，称为表观密度。按下式计算： m
ρˊ= Vˊ 式中：ρˊ——材料的密度（g/cm3）
m ——材料的质量（g）
Vˊ——材料在自然状态下不含开口孔隙的体积 （cm3） 3、体积密度
是指材料在自然状态下，单位体积所具有的质量。按下式计算：
ρ0=
式中：ρ0——表观密度（g/cm3或kg/m3） m——材料的质量（g或kg）
V0——材料在自然状态下的体积（cm或m）
测定方法视材料的形状不同有两种方法。须注明含水情况，一般所指的表观 密度，是以干燥状态下的测定值为准。 4、堆积密度
堆积密度是指散粒或粉末状材料在堆积状态下，单位体积所具有的质量，按 下式计算：
3
3
mv0
4
ρ0′=
?0m ?式中： ρ0′——堆积密度（kg/m3）
m——材料的质量（kg） V0′——材料的堆积体积（m3）
例：要设计一仓库可装20吨水泥，则计算如下： V0′=m/ρ0′=20000/1200=？
（二）密实度与孔隙率
1、密实度是指材料体积内被固体物质填充的程度，也就是固体物质的体积 占总体积的比例。以D表示：
D=
2、孔隙率
v×100% v0孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料在自然状态下总体积的百分率。表示 为：
P=
v0?vv0×100%=(1—
?v)×100%=(1— 0)×100%=1—D
?v0即：P+D=1
讨论：1），一般，P越大，则强度越低。吸水性、吸湿性越大，保温绝热性能越好。 2），不一般的情况：微孔，对强度影响不大。 孔大，且开口，则保温，吸水、吸湿性不大
上述影响还与孔的结构有关。 （三）空隙率与填充率 1、空隙率
空隙率，是指散粒材料在某容器的堆积体积中：颗粒之间的空隙体积占堆积 体积的百分率Pˊ
?V0?V0?0? P???100%?(1?)?100%?1?D?
??0V0即：Pˊ+ Dˊ=1
2、填充率，是指散粒材料在某容器的堆积体积中，被其颗粒填充的程度。以Dˊ表
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