建筑结构 第二章建筑材料
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建筑材料知识大全建筑材料是构成建筑物的基础，它们的质量和性能直接影响着建筑物的安全性、耐久性和美观性。
从古老的石头、木材到现代的钢材、玻璃和复合材料，建筑材料的发展见证了人类文明的进步。
接下来，让我们一起深入了解建筑材料的世界。
一、建筑材料的分类建筑材料的种类繁多，可以根据不同的标准进行分类。
1、按材料的化学成分分类无机材料：包括金属材料（如钢材、铝材等）和非金属材料（如水泥、玻璃、陶瓷等）。
有机材料：主要有木材、塑料、橡胶、涂料等。
复合材料：由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合而成，如纤维增强复合材料、聚合物混凝土等。
2、按材料的使用功能分类结构材料：主要用于承受建筑物的荷载，如钢材、混凝土、砖石等。
围护材料：用于建筑物的围护和分隔，如墙体材料、门窗材料等。
功能材料：具有特定的功能，如防水材料、保温材料、吸声材料等。
二、常见的建筑结构材料1、钢材钢材具有强度高、韧性好、易于加工等优点，是现代建筑中广泛使用的结构材料。
常见的钢材有热轧型钢、冷轧型钢、钢板、钢管等。
钢结构建筑具有自重轻、施工速度快、抗震性能好等特点。
2、混凝土混凝土是由水泥、骨料（砂、石）、水和外加剂等按一定比例混合搅拌而成的人造石材。
它具有抗压强度高、耐久性好、成本低等优点，是建筑工程中用量最大的结构材料之一。
混凝土可以根据不同的需求配置成不同强度等级和性能的混凝土，如普通混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等。
3、砖石砖石材料包括砖和石块。
砖分为烧结砖（如粘土砖、页岩砖等）和非烧结砖（如灰砂砖、粉煤灰砖等）。
石块则有天然石材（如花岗岩、大理石等）和人造石材。
砖石材料具有良好的抗压性能和耐久性，常用于砌体结构建筑。
三、建筑围护材料1、墙体材料砖墙：传统的墙体材料，具有较好的保温、隔热性能，但自重大。
砌块墙：包括混凝土砌块、加气混凝土砌块等，具有轻质、节能等优点。
板材墙：如石膏板、纤维增强水泥板等，施工方便，装饰性好。
建筑材料概述
尺寸为> 10-3m (肉眼可分辩)
尺寸为10-6 ~10-3m
(光学显微镜可辩)
尺寸为<10-6m
(电子显微镜)
尺寸为10-10~10-8m
(高倍电镜)
以混凝土 为例
混凝土内部的宏观结构： 由大小不等、形状各
异的砂、石颗粒与孔隙以 及水分布在水泥浆体中而 构成。
硬化水泥浆体的细观结构： 孔隙、水分布于由水泥
一、建筑材料的概念
一般建筑材料是指用于建筑和土木工程领域的各种材料的总称，简称"建材。
狭义上的建筑材料是指土建工 程中所用材料，如水泥、钢材、 木材、玻璃、涂料、石材等。
广义上的建筑材料指所有用于 建筑物施工的原材料、半成品 和各种构配件、零部件。
二、建筑材料的基本组成
物相的组成
在物理学中，相是指一个宏观 物理系统所具有的一组状态，也通 称为物态。
固相
四、建筑材料与水有关的性质
四、建筑材料与水有关的性质
2、吸水性、吸湿性
➢ 吸水性 材料与水接触时，其内部孔隙会吸收水分，这种性质称为吸水性。 材料的吸水性用吸水率W表示。 W=（m1-m）/m×100% ➢ 吸湿性 材料在潮湿空气中，会吸收水分的性质称为吸湿性。 材料的吸湿性用平衡含水率w表示。 w=（m含-m）/m×100%
以石头做建筑材料，是建筑呈现宏伟、厚重、稳固的特征。 凡尔赛宫呈现整齐划一、秩序、均衡、对称等特征。
石料极大地限制了建筑内部空间。为了解放建筑内部空间，古希腊创造了著名的古 典柱式，古罗马人发展了大跨度的稳重的石拱结构，这些都刻在凡尔赛宫里看到其影子。
凯旋门是欧洲纪念战争胜利的一种建筑。用石块砌筑，形似门楼，有一个或 三个拱券门洞，上刻宣扬统治者战绩的浮雕。
第二章钢结构的材料2
现象、疲劳现象等。 耐腐蚀性
钢材在潮湿或腐蚀性环境中工作，需要注 意防锈涂装。 时效
随着时间的增长，钢材的力学性能有所改 变称作时效。
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疲劳
钢材在多次循环反复荷载作用下，即使 应力低于屈服点σs也可能发生破坏的现象 称疲劳破坏
持久强度
高温和长期荷载作用下，其屈服强度有
1.较高的抗拉强度σb和屈服点σs； 2.较好的塑性、韧性； 3.良好的工艺性能（冷、热加工，可焊性）； 4.对环境的良好适应性。
3
钢材性能的要求主要有： • 强度 • 塑性 • 韧性 • 冷弯性 • 耐久性 • 可焊性 • Z向伸缩率
4
强度 强度是材料受力时抵抗破坏的能力。说明钢
材强度性能的指标有弹性模量E、比例极限σp、 屈服点σs和抗拉强度σb（fu ）等。这些指标可 以根据钢材标准试件一次单向拉伸试验确定。
ε0 ε ε
0.15% 2.5%-3%
1)σs与σp相差很小； 2)超过 σs到屈服台阶终
止的变形约为2.5%-3%，足以满足考虑结 构的塑性变形发展的 要求。
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（2）钢材在静载作用下：
强度计算以σs为依据; σb为结构的安全储备。
（3）断裂时变形约为弹性变形的200倍，在破坏前
产生明显可见的塑性
采用短试件l0/d=3, 屈服点同单向拉伸时的屈服点。 （三）受弯时的性能
同单向拉伸时的性能，屈服点也相差不多。
（四）受剪时的性能
抗剪强度可由折算应力计算公式得到：
fvfy y3
（ 23 ）G 79 103N m m 2
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二、冲击韧性
衡量钢材在动力（冲击）荷载、复杂应 力作用下抗脆性破坏能力的指标，用断裂时吸 收的总能量（弹性和非弹性能）来表示。
建筑材料的分类
建筑材料的分类建筑是人类生活不可或缺的一部分，而建筑材料则是构成建筑的基础。
不同类型的建筑需要使用不同的材料来满足其功能和外观要求。
建筑材料的分类多种多样，可以从不同的角度进行划分。
一、按结构材料划分1. 木材：作为传统的建筑材料之一，木材具有良好的抗压、抗张和抗剪性能，同时也具有较好的隔热和隔声功能。
适用于房屋结构、家具和装饰等方面。
2. 石材：石材硬度高，耐火性好，常用于建筑立面、地板和装饰等。
常见的石材有大理石、花岗岩和石灰石等。
3. 金属材料：金属材料具有良好的抗压、耐火和导热性能，适用于梁、柱、桁架等承重结构。
常见的金属材料有钢、铝和铁等。
4. 混凝土：混凝土是由水泥、骨料和水等混合而成的，具有较高的抗压强度和耐久性。
常用于墙体、地板和桥梁等建筑结构。
二、按功能划分1. 承重材料：如钢材和混凝土，用于支撑建筑物的自重和外部荷载。
2. 隔热材料：如泡沫塑料、岩棉和玻璃棉等，用于隔热保温，减少能量损失。
3. 隔声材料：如石膏板和隔音砖等，用于减少声音传递，提高室内环境的舒适性。
4. 防水材料：如沥青防水卷材和特殊涂料等，用于防止水分渗透，保护建筑结构。
5. 装饰材料：如瓷砖、地板和壁纸等，用于提升建筑的外观和室内装饰。
三、按可持续性划分1. 可再生材料：如竹材和木材，来源于可再生资源，具有环保性和可持续性。
2. 无机材料：如石材和金属材料，不会产生有害物质，对环境影响较小。
3. 有机材料：如纤维板和胶合板等，由植物纤维制成，但其中的粘合剂可能含有甲醛等有害物质。
4. 可回收材料：如铝材和钢材，能够进行回收再利用，减少资源浪费和环境污染。
5. 高性能材料：如玻璃纤维和碳纤维等，具有较强的机械性能和耐候性，能够延长建筑物的使用寿命。
建筑材料的分类多种多样，不同类型的材料有着各自的特点和适用范围。
在建筑设计和施工过程中，选择合适的材料至关重要，能够有效地提高建筑的质量和性能。
然而，随着科技的发展和创新的推动，新型建筑材料不断涌现，为建筑行业带来了更多的可能性和挑战。
常见的建筑材料包括哪些材料
引言概述：建筑材料是构建建筑物的基础元素，影响着建筑物的质量、耐久性和美观度。
本文将深入讨论常见的建筑材料，以帮助读者更好地了解它们的特点和用途。
正文内容：1.木材类建筑材料a.实木材料：包括硬木和软木，具有自然质感和温暖的外观，但易受潮湿和虫蚀的影响。
b.粘合木材：由多层木胶合板构成，具有较大的强度和稳定性，常用于地板和家具制造。
c.人造板材：如刨花板、纤维板和胶合板，由木屑或木纤维通过胶合剂粘结而成，具有较高的耐久性和稳定性。
2.金属类建筑材料a.钢材：具有高强度和耐腐蚀性，常用于建筑结构和框架。
b.铝材：轻质且耐腐蚀，广泛应用于外墙装饰、门窗和天花板等建筑部件。
c.铜材：具有良好的导电性和耐腐蚀性，常用于电线电缆和管道等应用。
3.混凝土类建筑材料a.普通混凝土：由水泥、砂、石子等原材料混合而成，具有较高的强度和耐久性，广泛应用于建筑结构。
b.高性能混凝土：通过掺入纤维材料、添加剂等改善混凝土性能，具有更高的抗裂性、耐久性和耐磨性。
c.预应力混凝土：通过预先施加张拉力，提高混凝土的抗弯曲和抗断裂能力，适用于大跨度建筑结构。
4.砖瓦类建筑材料a.红砖：由黏土经过烧制而成，具有较好的隔热性和吸湿性，广泛应用于建筑墙体结构。
b.轻质砖：由轻质骨料和水泥或石膏等材料制成，具有较低的密度和良好的隔声效果。
c.花岗岩砖：采用天然花岗岩材料制成，具有高硬度和耐磨性，常用于室外装饰。
5.玻璃类建筑材料a.平板玻璃：常见的建筑用玻璃，透明、均匀，广泛用于窗户和幕墙等应用。
b.夹层玻璃：由两层玻璃之间夹层一层PVB薄膜制成，具有更好的隔音和安全性能。
c.钢化玻璃：通过快速冷却过程改变玻璃的内部结构，具有较强的抗冲击和抗弯性能。
总结：本文对常见的建筑材料进行了详细介绍，包括木材类、金属类、混凝土类、砖瓦类和玻璃类材料。
每种材料都有各自的特点和适用范围，在建筑设计和施工中起着重要的作用。
选择适当的建筑材料能够提高建筑物的质量和耐久性，同时也能够满足人们对美观和功能的需求。
建筑材料的定义和分类
二.试验条件对强度结果的影响
1.强度与试验条件有密切关系:如试的形状、 尺寸、表面状态、含水率、温度、及试验时3.加荷速 度等。
2.棱柱体比正方体的强度低。 3.尺寸大的试件强度低与尺寸小的试件。 4.含水的试件，其强度较干燥的低。 5.一般老说温度高，强度将降低 6.加荷速度快时，则破环时的强度值较高
1.4材料的耐久性
1.耐久性是指材料保持工作性能直到极限状态的性质。 2.实验室快速试验包括：干湿循环，动融循环，加湿与
紫外线干燥循环，炭化，盐溶液浸渍与干燥循环，化 学介质浸渍等
第二章：石 材
实际密度的测量： 1）对近于绝对密实的材料：金属、玻璃等
直接以排水法作为密实态体积近似值 2）对有孔隙的材料：砖、混凝土、石材
磨成细粉－ 排水法求的体积即为密实态体积
表 观密度
3、表观密度－对密实材料直接以排水法求的 体积v’作为密实态体积的近似值。单位 g/cm3或kg/m3。 公式： ρ’=m/ V’ 式中 ρ’－表观密度（ g/cm3 ） m－材料的质量（g） V’－用排水法求的的体积（cm3）
火山爆发时,喷到空中的岩浆,,冷却后在岩石中形成大 量的孔隙 (4).烧作用
孔隙的类型及对材料性质的影响
(二)孔隙的类型
(1)连通孔隙 隙
(2)封闭孔隙
(3)半封闭孔
(三).孔隙对材料性质的影响(孔隙增多)
(1).材料的体积密度减小
(2).材料受力的有效面积减小,强度降低
(3).体积密度减小,导热系数和热容随之减小
空隙率
4、空隙率－散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙 体积与散粒在自然堆积状态下的体积之比的百分率称 为空隙率
建筑材料的定义与分类
建筑材料的定义与分类
1.天然材料：来自自然界，如木材、石材、土壤等。
2.人工材料：经过加工和改造而制得，如钢筋混凝土、人造石材、玻璃纤维等。
二、按照物理性质分类：
1.结构材料：用于提供力学支持的材料，如钢材、混凝土、木材等。
2.绝热材料：用来降低热量和声音的传导，如岩棉、玻璃棉、聚苯板等。
3.防水材料：用于防止水的渗透和积聚，如沥青、聚氨酯涂料等。
4.隔热材料：用来降低能量传导，如聚苯颗粒泡沫、泡沫塑料等。
5.防火材料：具有阻止火势蔓延的特性，如石膏板、矿棉板等。
三、按照化学性质分类：
1.无机材料：由无机物质构成，如水泥、石膏、砖块等。
2.有机材料：由有机物质构成，如木材、纤维板等。
3.金属材料：由金属元素构成，如钢材、铝合金等。
4.聚合材料：由由多种材料混合而成，如聚氯乙烯、聚酯纤维等。
四、按照用途分类：
1.结构材料：用于建筑物的承重结构，如钢材、混凝土等。
2.包装材料：用于包装建筑材料，如纸板、塑料薄膜等。
3.表面装饰材料：用于装饰建筑表面，如涂料、瓷砖等。
4.窗户和门的材料：用于制造窗户和门的材料，如玻璃、铝合金等。
5.室内装饰材料：用于室内装修，如地板、墙纸等。
总体而言，建筑材料的分类可以从多个角度进行划分。
这些分类有助于我们更好地理解和运用建筑材料，在建筑领域中实现安全、耐久和美观的建筑结构。
什么是建筑材料
什么是建筑材料建筑材料是指用于建筑物的建设和装修的各种材料的总称。
建筑材料广泛应用于建筑结构、内外装饰、建筑设备、地基和道路等方面。
它们对建筑物的结构、性能和外观均有重要影响。
建筑材料主要包括以下几大类：1. 木材：木材是最早应用于建筑的材料之一，具有良好的抗压性能和隔热性能。
常见的木材有松木、橡木、红木等。
木材可以用于梁柱、地板、门窗等建筑构件的制作。
2. 钢材：钢材是建筑工程中常用的结构材料，具有高强度、耐腐蚀和可塑性强的特点。
常用的钢材有钢筋、钢板和钢管等，用于建筑结构的承重构件制作。
3. 混凝土：混凝土是由水泥、骨料、砂和水按一定比例调配，经过搅拌、浇筑和养护等工艺过程形成的人工石材。
混凝土具有良好的抗压性能和耐久性，广泛应用于建筑结构的制作。
4. 砖石：砖石是由黏土经过成型、干燥和烧结等工艺制成的建筑材料，具有良好的承重和隔热性能。
常见的砖石有砖、瓦和花岗石等，可以用于墙体和地面的铺砌。
5. 玻璃：玻璃是由石英砂、碱类和碳酸盐等原材料经高温熔化后迅速冷却形成的无机非晶体。
玻璃具有透明、坚固、耐热和耐腐蚀的特点，常用于建筑物的窗户、幕墙和隔断等部位。
6. 聚合材料：聚合材料是由合成树脂和纤维增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的复合材料。
聚合材料具有重量轻、强度高和耐腐蚀的特点，广泛应用于建筑结构和装饰材料的制作。
建筑材料的选择要根据建筑物的用途、环境条件和经济效益等因素进行，以确保建筑结构的稳定性、安全性和美观性。
随着科学技术的进步，新型建筑材料不断涌现，如炭纳米管、生物材料等，为建筑行业带来更多选择。
总之，建筑材料在建筑工程中起着重要的作用，它们的性能直接关系到建筑物的质量和寿命。
因此，在选择和使用建筑材料时，需要综合考虑各种因素，以保证建筑物的安全和持久。
同时，需要注重环保和可持续发展的原则，选择符合环保要求的建筑材料。
建筑材料分类
建筑材料分类建筑材料是构成建筑物的基础物质，种类繁多。
它们的性能、用途和特点各不相同，为了更好地了解和选择合适的材料，对其进行分类是非常必要的。
一、按照材料的化学成分分类1、无机材料无机材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料如钢铁、铝合金等，具有高强度、良好的延展性和导电性等特点，常用于建筑结构中的承重构件。
而非金属材料中的砖石、玻璃、陶瓷等，具有良好的耐久性和耐高温性能，常用于建筑物的墙体、地面和装饰等方面。
2、有机材料有机材料主要包括木材、塑料、橡胶等。
木材是一种天然的有机材料，具有良好的保温性和美观性，常用于室内装修和家具制作。
塑料和橡胶则具有良好的柔韧性和耐腐蚀性，在建筑中的管道、密封材料等方面有广泛应用。
3、复合材料复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法复合而成的。
例如，纤维增强复合材料（如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料）具有高强度、轻质等优点，常用于航空航天和高性能建筑结构中；而钢混凝土组合结构则结合了钢材的抗拉强度和混凝土的抗压强度，在高层建筑和桥梁中得到广泛应用。
二、按照材料的使用功能分类1、结构材料结构材料主要用于承受建筑物的荷载和传递力。
如钢材、混凝土、木材等，它们构成了建筑物的框架和承重体系，确保建筑物的稳定性和安全性。
2、围护材料围护材料用于建筑物的外围护结构，起到保温、隔热、防水、防风等作用。
常见的围护材料有砖块、砌块、保温板、防水材料等。
3、功能材料功能材料主要满足建筑物的特殊功能需求。
例如，吸声材料（如吸音棉、穿孔板）用于降低室内噪音；防火材料（如防火涂料、防火板材）用于提高建筑物的防火性能；装饰材料（如壁纸、涂料、石材）用于美化建筑物的内部和外部环境。
三、按照材料的来源分类1、天然材料天然材料是直接从自然界获取并经过简单加工即可使用的材料。
如木材、石材、粘土等，它们具有环保、可再生等优点，但供应可能受到自然条件的限制。
2、人工材料人工材料是通过工业生产过程制造出来的材料。
2020年二建《建筑实务》第六讲2A311030建筑材料
2A311030建筑材料2A311031常用建筑金属材料的品种、性能和应用常用的建筑金属材料主要是建筑钢材和铝合金。
建筑钢材又可分为钢结构用钢、钢筋混凝土结构用钢和建筑装饰用钢材制品。
优质碳素结构钢钢材按冶金质量等级分为优质钢、高级优质钢(牌号后加"A"和特级优质钢(牌号后加"E")。
优质碳素结构钢一般用于生产预应力混凝土用钢丝、钢绞线、锚具，以及高强度螺栓、重要结构的钢铸件等。
低合金高强度结构钢的牌号与碳素结构钢类似，不过其质量等级分为B、C、D、E、F五级，牌号有Q355、Q390、Q420、Q460几种。
主要用于轧制各种型钢、钢板、钢管及钢筋，广泛用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别适用于各种重型结构、高层结构、大跨度结构及桥梁工程等。
一、常用的建筑钢材（一）钢结构用钢钢结构用钢主要有型钢、钢板和钢索等，其中型钢是钢结构中采用的主要钢材。
型钢又分热轧型钢和冷弯薄壁型钢，常用热轧型钢主要有工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等。
薄壁型钢是用薄钢板经模压或冷弯而制成，其截面形式多样，壁厚一般为1.5～5mm，能充分利用钢材的强度，节约钢材。
薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、圆钢和小角钢。
钢板材包括钢板、花纹钢板、建筑用压型钢板和彩色涂层钢板等。
钢板规格表示方法为"宽度×厚度×长度"(单位为mm)。
钢板分厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度不大于4mm)两种。
厚板主要用于结构，薄板主要用于屋面板、楼板和墙板等。
在钢结构中，单块钢板一般较少使用，而是用几块板组合成工字形、箱形等结构形式来承受荷载。
（二）钢筋混凝土结构用钢钢筋混凝土结构用钢主要品种有热轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线等。
热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的配筋。
目前我国常用的普通钢筋强度标准值见表2A311031。