第一讲 工程材料概述

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1、工程实验基础工程教研室2011.9.2第一章工程材料基本性质第一讲概述一、建筑材料1、建筑材料是指用于建（构）筑物所有材料的总称。它用于建筑物本身的各种材料外，还包括盥洗、浴便、冷暖、通风等设备器材以及施工过程中的临时工程围护结构的墙、桩、板、架等所有材料！新型的建筑材料包括的范围很广，有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等都属于新型材料。建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。2、建筑材料在建（构）筑物中都要承受一定的荷载和经受周围介质的作用。如荷载引起材料的形变和应力；周围介质物理化学的作用，如阳光、湿度、

2、雨、雪、大气环境以及水和其中的溶解质等引起的干湿变化、交替融冻、热胀冷缩和化学侵蚀等，都会对建筑材料产生不同程度的破坏。为了使建（构）筑物安全、适用、耐久而又经济，在工程设计与施工中。必须充分的了解和掌握各种材料的性质和特点，以便合理地选择使用建筑材料，使其在性能上充分满足使用要求。二、建筑材料分类建筑材料品种繁多，分类庞杂。1、按材料在建筑物中的部位，可分为梁、板、柱、屋面、墙体、门窗、楼地面等材料；2、材料的功能，可分为结构材料、围护材料、隔声保温材料、装饰材料、防水防火材料等；3、按材料的化学成分，可分为无机材料、有机材料

3、等建筑材料按化学成分分类表1-1建筑材料分类实例无机材料金属材料黑色金属生铁、非合金钢、低合金钢、合金钢有色金属铝、铜及其合金非金属材料天然石材毛石、料石、石板材、碎石、卵石、砂烧土制品烧结砖、瓦、陶器、炻器、瓷器玻璃及熔融制品玻璃、玻璃棉、岩棉、铸石胶凝材料气硬性：石灰、石膏、菱苦土、水玻璃水硬性：各类水泥混凝土，砂浆砂浆，混凝土，硅酸盐制品有机材料植物质材料木材、竹材、植物纤维及其制品合成高分子材料塑料、橡胶、胶黏剂、有机涂料沥青材料石油沥青、沥青制品复合材料金属——非金属复合钢筋混凝土、钢筋纤维混凝土非金属——有机复合沥青

4、混凝土、聚合物混凝土、玻璃增强混凝土、水泥刨花板工程材料分类表金属材料黑色金属铁、碳素钢、合金钢有色金属铝、铜、锌及其合金非金属材料有机材料动植物材料：木材、竹材、苇材、毛毡及其制品；沥青材料：石油沥青、煤沥青及其制品；高分子材料：塑料、涂料、胶黏剂、橡胶；无机材料天然石材：砂、石子、各种岩石加工的石材；烧土制品：砖、瓦、陶瓷；胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃、菱苦土、水泥；混凝土、砂浆：普通混凝土、轻骨料混凝土、特种混凝土、各种砂浆；硅酸盐制品：多孔混凝土、粉煤灰转和砌块；碳化制品：碳化砖、碳化板；保温材料：矿物棉、玻璃棉、膨胀蛭

5、石、膨胀珍珠岩及其制品；玻璃：窗用玻璃、彩色玻璃、镀膜玻璃、钢化玻璃、吸热玻璃、玻璃制品。复合材料无机与有机复合玻璃纤维增强塑料、聚合物混凝土、沥青混凝土金属与非金属复合钢筋混凝土、钢丝网水泥、塑铝复合板、铝箔面油毡其他复合材料水泥石棉制品、不锈钢包覆钢板~玻璃棉玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维.具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐饰、化学性能稳定。玻璃棉玻璃纤维菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉，它的主要成分是氧化

6、镁。以天然菱镁矿为原料，在800～850℃温度下煅烧而成，是一种细粉状的气硬性胶结材料。颜色有纯白，或灰白，或近淡黄色，新鲜材料有闪烁玻璃光泽。菱苦土是将天然菱块矿（MgCO3）煅烧、磨细而成的粉状物质。菱苦土密度为3.1~3.4g/cm3，堆积密度为800~900kg/m3。用水调制菱苦土时，生成Mg（OH）2，浆体凝结硬化慢，强度低。一般可用氯化镁（MgCl2·6H2O）、硫酸镁、氯化铁、硫酸亚铁等盐类的溶液调拌，最常用的是氯化镁。菱苦土吸湿性大，抗水性差，易变形和在表面泛霜。菱苦士最突出的优点是与植物纤维有良好的粘结力，且

7、碱性较弱。建筑工程中常用来制造菱苦土木屑地面、木屑板和木丝板。水玻璃（一）水玻璃的化学组成和生产水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属和二氧化硅所组成。最常用的是硅酸钠水玻璃Na2O·nSiO2还有硅酸饵水玻璃K2O·nSiO2等。水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱（Na2CO3)、烧碱(NaOH)。水玻璃是一种气硬性胶凝材料，在水中溶解的难易随水玻璃模数n（SiO2与Na2O分子数比）的大小而异。n大，水玻璃动度大，较难溶于水，但较易硬化。建筑上常用的水玻璃的模数为2.6~2.8，密度为1.36~1.50g/

8、cm3。（二）水玻璃的硬化水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。为了加速硬化，常加入固化剂Na2SiF6，掺量为12%~15%。（三）水玻璃的性质及应用水玻璃的粘结性好，硬化后有较高的强度。水玻璃可配制如下材料：（1）耐酸材料。水玻璃硬化后