《建筑材料的发展历史、在建筑工程中的作用分类建筑材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑材料的发展历史、在建筑工程中的作用分类建筑材料（41页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、单击此处编辑母版标题样式,,,,*,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,建 筑 材 料,Construction Materials,Construction Materials,&,Building Materials,,问题,1.,你们知道哪些建筑材料？,,2.,最古老,的建筑材料都有哪些？,,3.,今天,用量最大,、,用途最广,的是什么建筑材料,？,,4.,建筑材料,与,结构工程材料,的异同点在哪里？,绪 论,0.1,,建筑材料,—,人类,—,环境关系,,0.2,,建筑材料,—,工程结构关系,,0.3,,建筑材料的组成,—,结构,—,性能关系,,0
2、.4,,建筑材料课程的特点与学习内容,,0.1,建筑材料,—,人类,—,环境的关系,建筑材料,—,人类,—,环境,,建筑材料是人类建造活动所用一切材料的总称。人类社会的基本活动,——,衣、食、住、行，无一不直接或间接地和建筑材料密切相关。,万里长城,总长度大约有,10,万里以上！,,所用建筑材料：,,土、石、木料、砖、石灰,,关外有关、城外有城，其材料运输量之浩大、工程之艰巨世所罕见。体现出我国古代建筑工程的高度成就，表现出我国古代劳动人民的聪明才智。,都江堰,河北,赵州石桥,建于,1300,多年前（桥长约,51m,，净跨,37m,）,,建造该桥的石材为青白色石灰岩,,比意大利人建石拱桥晚,4
3、00,多年,,,但在主拱肋与桥面间设计,“,敞肩拱,”,，比外国早了,1200,多年,,敞肩拱,不仅减轻自重、节省材料、减轻桥基负担，使桥台轻巧，且位移很小，地基下沉甚微，且拱圈内应力很小，是至今位移和沉陷微小且不坠的重要原因之一；,,该桥拱轴线和恒载压力线甚接近，拱圈各横截面只受压力或微小拉力。该二线重合道理，到现代才认识,。,现代主要结构工程材料,,钢材、混凝土,,钢－混凝土复合、组合,,砌体－混凝土－钢材复合,,各种桥梁,建筑材料的可持续发展,Sustainable Development of Construction materials,,建筑材料生产消耗大量自然资源、能源，并产生
4、废气、废渣，对环境构成污染。如冶炼,1,吨钢耗煤,1.66,吨、水,48.6m,3,；,,生产,1,吨水泥耗煤,178kg,，排放约,1,吨,CO,2,。,,全世界目前每年生产,25,亿多吨水泥（我国占其中,52%,）,；排放的,CO,2,，约占全世界总排放量的,7,％,。,建筑材料的可持续发展,Sustainable Development of Construction materials,,同时，建筑材料生产又可以消纳与利用许多工、农业废料，包括有毒或放射性的废料。如电厂的粉煤灰；冶炼铁、铝、铜排放的矿渣以及许多农产品的,秸杆,、谷壳等。,可持续发展,实现可持续发展建筑有两种观点：,,
5、一是强调材料使用过程的无害性；,,二是强调能耗，即节能。,,前者往往指责后者在降低生产、制造过程中能耗的同时，却提高了合体能耗。,,这种分歧的根源在于绿色建材是一个系统工程的概念，不能只看成是生产或使用过程中的某个环节。,,评价绿色建材与环境协调能力的方法一般都用生命周期评价方法（,Life Cycle Assessment,）。该方法是对建筑材料整个生命周期里的环境污染、能源和资源消耗与资源影响大小进行评价，包括规划设计、建造、建造物日常维护使用以及破坏拆除所损耗的运输能源等。,,新型建材促进 结构工程发展,,古罗马,万神殿,，素混凝土半球穹顶直径,43.5m,，重,12
6、000,吨。,,波兰世纪大厅钢筋混凝土肋形拱顶直径,65m,，重,1500,吨。,,墨西哥一饭店双曲抛物面钢混薄壳屋盖直径,32m,、厚,4cm,，重仅,100,吨。,,德国园艺展览厅双曲抛物面玻璃纤维增强水泥屋盖，直径,31m,、厚,1cm,，重,25,吨。,,现代的轻钢彩板仅厚,1mm,，可现场加工成大跨度屋面，重量进一步减轻；而膜建筑厚度仅为,0.2mm,，用其搭建的新型膜结构每平方米重量才,20Kg,。,材料的进步促进结构与施工的进步,高强结构材料,——,高耸大跨结构,,高效减水剂,——,泵送混凝土施工,,,,“,鸟巢,”,的设计理念是先进的，但目前可供使用的材料不能满足要求，只能放弃
7、部分功能。,新型结构工程材料,纤维增强材料,,轻钢彩板,,建筑膜,,建筑玻璃与金属结构,,,,结构设计与材料性能的关系,,熟悉建筑材料的基本知识、掌握各种新材料的特性，是进行结构设计必要的基本条件，否则会影响结构物的外观、使用功能或耐用性。反之，从事材料研究的人们可能由于对结构、对工程环境不够了解，也会事倍功半，甚至产生相反的结果。,湖南某大桥,,施工是运用建筑材料实现设计意图的中间环节，也是建筑材料生产的最终环节。,,因此，施工既是结构设计得到充分体现的必要保证；也是建筑材料性能能够正常发挥的重要保证。,,作为一位结构工程师，无论是从事设计、施工还是科研，都必须要注意创新，今后世界的竞争是很
8、激烈的，要努力处于领先地位。,杨裕球,(,林同炎公司副总裁,）,注重创新，提高综合能力,工程师是做什么的？,科学讲分析，它设法去了解,,自然是什么；,,工程要综合，它努力去创造可能的东西。,,,,Wm. A.Wulf,（美国工程院院长）,,,工程： 在约束条件下设计,Engineering: Design under Constraint,,,工程是创造，是设计可能的东西，但它受到自然、造价、安全的考虑，可靠性、环境的影响，可制造性、可维护性以及许多其他的,“,……,性,”,的限制。,,,,美国工程院院长,Wm. A.Wulf,,规范和标准是在总结前人大量实践的基础上制订的，需
9、要尊重，但是并不等于照抄、照搬。伴随着工程实践的创新和发展，规范和标准也需要不断更新、不断完善。从这个角度来说，与设计、施工相结合的科研工作，目的就在于将规范和标准不断地推进，反过来促进工程实践与理论的发展，这也是培养高层次的结构工程师和设计人才的需要。,0.3,,建筑材料的结构,—,性能,—,组成,,,性能,,组成,,结构,材料的结构,—,性能,—,组成关系,,材料科学的主要任务,建筑材料的种类,结构材料,,围护材料,,隔热材料,防水材料,,吸音与隔声材料,,装饰材料,,•,按功能分类,•,按组成分类：,对结构材料的性能要求,强度,——,力学性能,,变形性能,,耐久性能,,其他性能（快速交付
10、使用；经济性）,分析材料的尺度,,分子尺度,（对象：分子、原子）：决定物质的化学性质,,10,－,7,～,,10,－,3,mm (C-S-H,水化物、氢氧化钙结晶,),,材料结构尺度,（对象：相和界面）：决定材料的物理性质,,5×10,－,3,mm (,木材细胞壁,),～,240mm(,砖块,),,工程尺度,（对象：材料）：决定材料的工程性质,,10,－,3,mm (,金属,),～,100mm,（混凝土）～,1000mm,（砌体结构））,材料的变异性,,样本数或频率密度,材料品种 平均强度 变异系数 备 注,,,(MPa)
11、 (%),,钢材,460t 2,结构低碳素钢,,混凝土,40c 15,普通混凝土,28d,,,立方体强度,,木材,30t 35,针叶木原材,,***,,120t 18,无节疤、直纹针叶木,,,11t 10,结构用木屑板,,纤维水泥制品,18t 10,受力方向掺,6%,连续,,聚丙烯纤维,,砖砌体,20c 10,矮小的墙壁，砖直接,,码放,,不同建筑材料强度的变异性,t:,抗拉强度,,C:,抗压强度,材料变异性的表征,常用平均值
12、和标准偏差表示：,,平均值：,,,标准偏差：,为了真实地表征变异性大的材料的性能，需要有足够的样本数。,,04,课程特点与学习内容,第一，通过对材料进行力学试验，获得有关性质的数据，例如强度、弹性模量，为结构设计或分析提供依据,,第二，材料加工、运输和现场施工的实践是非常重要的另一来源,,第三，由于材料科学和检测技术的发展，对材料的物理和化学结构进行深入研究得到的认识,。,,,建筑材料,材料科学,,土木与水利工程,1),实践性强 接近工程实际，不像基础理论课程那样：对具体的现象或结构进行简化、抽象；,,2),综合性强 面对浩瀚的工程学复杂问题，需要广泛知识和综合能力。不像基础理论课程那样，
13、着重深入分析。,建筑材料课程特点,,学习建筑材料，有一个很深的印象，就是要懂得事物的模糊性，不确定的一面。以往的学习，我们总想得到一个确定的（精确的）解。但实际工程远不是这样，我们必须面对不确定性、模糊性问题。希望从建材课开始培养这方面的能力,——,认识和解决不确定性的问题。,学习心得,,基础部分并不成什么体系，它只是列举了一些研究材料性质的考察角度，各章之间的联系是松散的。因为我们对具体材料的了解还很缺乏。只要留下一个印象，知道日后碰到问题时应该翻什么书，看哪些部分就可以了。在日后具体材料的学习中，多联系前面基础部分的内容，搞清楚材料为什么有它特有的性质，增强基础部分与后续部分的逻辑连贯性。
14、,,关于建筑材料科学基础,学习心得,建筑材料课程学习内容,绪论,,第一章 建筑材料科学基础,,第二章 金属材料,,第三章 混凝土,,第四章 沥青混凝土,,第五章 砌体材料,,1.,理论讲授,,2.,讨论,,3.,实,验,,4.,现场参观,,参考书,:,,Construction Materials.,E & FN SPON,,Concrete: Microstructure, Properies and Materials.,P. K. Mehta,,教科书,:,,,建筑材料,,清华大学出版社,思考题,,从绿色建筑与绿色建材角度，谈谈你对学校建设绿色大学的设想和建议。,,,考核方式,,作业,,考试＋学习心得、论文,,增大灵活性、发挥主动性,,
建筑材料的发展历史、在建筑工程中的作用分类建筑材料
