大綱
1、建筑材料的基本性質(zhì)：物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、耐久性等。材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造與材料性質(zhì)。
2、氣硬性無機(jī)膠凝材料：石灰和石膏的組成、性質(zhì)和應(yīng)用;
3、水泥：包括水泥的組成、水化與凝結(jié)硬化機(jī)理、性能與應(yīng)用;
4、混凝土：包括原材料技術(shù)要求、拌合物的和易性及影響因素、強(qiáng)度性能與變形性能耐久性-抗?jié)B性、抗凍性、堿-集料反應(yīng)、混凝土外加劑與配合比設(shè)計(jì);
5、建筑鋼材：包括建筑鋼材的組成、組織與性能關(guān)系、加工處理及其對(duì)鋼材性能的影響、建筑鋼材種類與選用。
6、木材、建筑塑料、防水材料、絕熱材料、吸聲材料、裝飾材料等的組成、性質(zhì)和應(yīng)用。
第一講
第一節(jié) 建筑材料的基本性質(zhì)
1、材料的結(jié)構(gòu)
①微觀結(jié)構(gòu)：物質(zhì)的原子、分子層次的微觀結(jié)構(gòu)。
材料的結(jié)構(gòu)可以分為晶體、玻璃體和膠體。晶體分為原子晶體、分子晶體、金屬晶體和離子晶體。
②亞微觀結(jié)構(gòu)：用光學(xué)顯微鏡所能觀察的材料結(jié)構(gòu)。
③宏觀結(jié)構(gòu)：用肉眼和放大鏡能夠分辨的粗大組織。
2、建筑材料的物理性質(zhì)
①材料的密度、表觀密度、堆積密度
⑴密度：材料在絕對(duì)密度狀態(tài)下單位體積的重量。(與材料孔隙無關(guān))
⑵表觀密度：材料在自然狀態(tài)下單位體積德重量。(與材料內(nèi)部孔隙有關(guān))
⑶堆積密度：粉狀或散粒材料在堆積狀態(tài)下單位體積德重量。(與材料內(nèi)部孔隙和顆粒之間的空隙都有關(guān))
②材料的孔隙率空隙率
⑴孔隙率：材料體積內(nèi)空隙體積所占的比例(與空隙率相對(duì)應(yīng)的是密實(shí)度)?？障犊煞譃檫B通孔和封閉孔。
⑵空隙率：散裝粒狀材料在某堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比列。
③材料的親水性和憎水性
⑴潤濕角θ≤90°的材料為親水材料，如建材中的混凝土、木材、磚等。親水材料表面做憎水處理，可提高其防水性能。
⑵潤濕角θ>90°的材料為親水材料，如建材中的瀝青、石蠟等。
④材料的吸水性和吸濕性
⑴吸水性：在水中能吸收水分的性質(zhì)。
吸水率 ，m0-干燥狀態(tài)下的重量，m-吸水狀態(tài)下的重量。
⑵吸濕性：材料吸收空氣中水分的性質(zhì)。
含水率 ，m0-干燥狀態(tài)下的重量，m1-含水狀態(tài)下的重量。
⑤材料的耐水性、抗?jié)B性和抗凍性
⑴耐水性：材料長期在飽和水的作用下不破壞，而且強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。
軟化系數(shù) ，R飽-吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，R干-干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，K軟≥0.85的材料認(rèn)為是耐水材料。
⑵抗?jié)B性：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。一般用滲透系數(shù)K或抗?jié)B等級(jí)P表示。
混凝土材料的抗?jié)B等級(jí)P=10H-1，H-六個(gè)試件中三個(gè)試件開始滲水時(shí)的水壓力。
K越小或P越高，表明材料的抗?jié)B性越好。
⑶抗凍性：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞、強(qiáng)度又不明顯降低的性質(zhì)，常用抗凍等級(jí)F表示。
孔隙率小及具有封閉孔的材料有較高的抗?jié)B性和抗凍性;具有細(xì)微而連通的空隙對(duì)材料的抗?jié)B性和抗凍性不利。
⑥材料的導(dǎo)熱性
導(dǎo)熱性：材料傳到熱量的性質(zhì)。用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示，通常將λ≤0.23的材料稱為絕熱材料。孔隙率越大、表觀密度越小，導(dǎo)熱系數(shù)越小。
3、建筑材料的力學(xué)性能
①強(qiáng)度與比強(qiáng)度
強(qiáng)度是材料抵抗外力破壞的能力。強(qiáng)度分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。孔隙率越大，強(qiáng)度越低。比強(qiáng)度是按單位重量計(jì)算的材料強(qiáng)度，等于材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比。
②彈性與塑性
⑴彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。
⑵塑性：當(dāng)外力去除后，材料仍保持變形后的形狀和尺寸，且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。
⑶徐變：材料受到某一載荷的長期作用，其變形會(huì)隨時(shí)間延長而增加。普通混凝土在長期載荷下會(huì)產(chǎn)生徐變。
③脆性與韌性
⑴脆性：材料在外力作用下，無明顯變形而突然破壞的性質(zhì)。具有這種性質(zhì)的材料為脆性材料，如磚、石材、玻璃、陶瓷、鑄鐵等。
⑵韌性：材料在沖擊或震動(dòng)載荷下能吸收較大的能量，產(chǎn)生一定的變形而不破壞的性質(zhì)。鋼材和木材等均屬于韌性材料。
4、建筑材料的耐久性
材料在長期使用過程中，能保持其原有性能而不變質(zhì)、不破壞的性質(zhì)統(tǒng)稱材料的耐久性，受到物理作用、化學(xué)作用、生物作用等影響，是一種復(fù)雜、綜合的性質(zhì)。
1、建筑材料的基本性質(zhì)：物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、耐久性等。材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造與材料性質(zhì)。
2、氣硬性無機(jī)膠凝材料：石灰和石膏的組成、性質(zhì)和應(yīng)用;
3、水泥：包括水泥的組成、水化與凝結(jié)硬化機(jī)理、性能與應(yīng)用;
4、混凝土：包括原材料技術(shù)要求、拌合物的和易性及影響因素、強(qiáng)度性能與變形性能耐久性-抗?jié)B性、抗凍性、堿-集料反應(yīng)、混凝土外加劑與配合比設(shè)計(jì);
5、建筑鋼材：包括建筑鋼材的組成、組織與性能關(guān)系、加工處理及其對(duì)鋼材性能的影響、建筑鋼材種類與選用。
6、木材、建筑塑料、防水材料、絕熱材料、吸聲材料、裝飾材料等的組成、性質(zhì)和應(yīng)用。
第一講
第一節(jié) 建筑材料的基本性質(zhì)
1、材料的結(jié)構(gòu)
①微觀結(jié)構(gòu)：物質(zhì)的原子、分子層次的微觀結(jié)構(gòu)。
材料的結(jié)構(gòu)可以分為晶體、玻璃體和膠體。晶體分為原子晶體、分子晶體、金屬晶體和離子晶體。
②亞微觀結(jié)構(gòu)：用光學(xué)顯微鏡所能觀察的材料結(jié)構(gòu)。
③宏觀結(jié)構(gòu)：用肉眼和放大鏡能夠分辨的粗大組織。
2、建筑材料的物理性質(zhì)
①材料的密度、表觀密度、堆積密度
⑴密度：材料在絕對(duì)密度狀態(tài)下單位體積的重量。(與材料孔隙無關(guān))
⑵表觀密度：材料在自然狀態(tài)下單位體積德重量。(與材料內(nèi)部孔隙有關(guān))
⑶堆積密度：粉狀或散粒材料在堆積狀態(tài)下單位體積德重量。(與材料內(nèi)部孔隙和顆粒之間的空隙都有關(guān))
②材料的孔隙率空隙率
⑴孔隙率：材料體積內(nèi)空隙體積所占的比例(與空隙率相對(duì)應(yīng)的是密實(shí)度)?？障犊煞譃檫B通孔和封閉孔。
⑵空隙率：散裝粒狀材料在某堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比列。
③材料的親水性和憎水性
⑴潤濕角θ≤90°的材料為親水材料，如建材中的混凝土、木材、磚等。親水材料表面做憎水處理，可提高其防水性能。
⑵潤濕角θ>90°的材料為親水材料，如建材中的瀝青、石蠟等。
④材料的吸水性和吸濕性
⑴吸水性：在水中能吸收水分的性質(zhì)。
吸水率 ，m0-干燥狀態(tài)下的重量，m-吸水狀態(tài)下的重量。
⑵吸濕性：材料吸收空氣中水分的性質(zhì)。
含水率 ，m0-干燥狀態(tài)下的重量，m1-含水狀態(tài)下的重量。
⑤材料的耐水性、抗?jié)B性和抗凍性
⑴耐水性：材料長期在飽和水的作用下不破壞，而且強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。
軟化系數(shù) ，R飽-吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，R干-干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，K軟≥0.85的材料認(rèn)為是耐水材料。
⑵抗?jié)B性：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)。一般用滲透系數(shù)K或抗?jié)B等級(jí)P表示。
混凝土材料的抗?jié)B等級(jí)P=10H-1，H-六個(gè)試件中三個(gè)試件開始滲水時(shí)的水壓力。
K越小或P越高，表明材料的抗?jié)B性越好。
⑶抗凍性：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞、強(qiáng)度又不明顯降低的性質(zhì)，常用抗凍等級(jí)F表示。
孔隙率小及具有封閉孔的材料有較高的抗?jié)B性和抗凍性;具有細(xì)微而連通的空隙對(duì)材料的抗?jié)B性和抗凍性不利。
⑥材料的導(dǎo)熱性
導(dǎo)熱性：材料傳到熱量的性質(zhì)。用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示，通常將λ≤0.23的材料稱為絕熱材料。孔隙率越大、表觀密度越小，導(dǎo)熱系數(shù)越小。
3、建筑材料的力學(xué)性能
①強(qiáng)度與比強(qiáng)度
強(qiáng)度是材料抵抗外力破壞的能力。強(qiáng)度分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。孔隙率越大，強(qiáng)度越低。比強(qiáng)度是按單位重量計(jì)算的材料強(qiáng)度，等于材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比。
②彈性與塑性
⑴彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。
⑵塑性：當(dāng)外力去除后，材料仍保持變形后的形狀和尺寸，且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。
⑶徐變：材料受到某一載荷的長期作用，其變形會(huì)隨時(shí)間延長而增加。普通混凝土在長期載荷下會(huì)產(chǎn)生徐變。
③脆性與韌性
⑴脆性：材料在外力作用下，無明顯變形而突然破壞的性質(zhì)。具有這種性質(zhì)的材料為脆性材料，如磚、石材、玻璃、陶瓷、鑄鐵等。
⑵韌性：材料在沖擊或震動(dòng)載荷下能吸收較大的能量，產(chǎn)生一定的變形而不破壞的性質(zhì)。鋼材和木材等均屬于韌性材料。
4、建筑材料的耐久性
材料在長期使用過程中，能保持其原有性能而不變質(zhì)、不破壞的性質(zhì)統(tǒng)稱材料的耐久性，受到物理作用、化學(xué)作用、生物作用等影響，是一種復(fù)雜、綜合的性質(zhì)。