[农学]0-绪论简稿.ppt

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1、建 筑 材 料 学,主讲：曹明莉 建筑材料研究所,2010年9月9日,DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY,2019/1/30,Science of Building Materials,2,课程定位和性质,技术基础课 必修课土木水利类 它既是诸多大类课程内容的延伸，又是进一步学习土木类专业课程的基础， 是土木类本科生由大类课程教育通向土木专业课程学习的桥梁和必经之路。,2019/1/30,Science of Building Materials,3,绪论五个问题,概念* 地位和作用 分类和要求* 常用技术标准 课程的教与学,2019/1/30,Science of

2、 Building Materials,4,定义 所有用于土木建筑结构物的材料总称。 人居环境构筑物所用材料的总称。 传统建筑材料-新型建筑材料,1 建筑材料的概念*,2019/1/30,Science of Building Materials,5,1.1 七大传统建筑材料,木材 砂、石材 钢材 沥青 烧土制品（砖、瓦、陶瓷、玻璃、琉璃） 灰（水泥、石灰、石膏）-胶凝材料 混凝土,2019/1/30,Science of Building Materials,6,建材与建筑风格,（略）,2019/1/30,Science of Building Materials,7,1.2新型建筑材料,概

3、念 轻质、高强、多功能（王立久） 优异于传统料建筑材料,2019/1/30,Science of Building Materials,8,特点：三新,新技术：体现环境能源发展战略，以节省资源和能源为最大的特点； 新材料：能满足建筑结构体系发展的新材料，其中尤以可靠的工程质量、优良的抗震性和使用多功能性为基本特征； 新工艺：能给传统建筑行业带来变革，其中主要是摆脱传统人海式施工方式，而采用工厂化、现代化和集约化施工新工艺。,2019/1/30,Science of Building Materials,9,环氧树脂防静电地板,有机 高分子材料,铝塑管、保温膜层,2019/1/30,Scienc

4、e of Building Materials,10,有机 高分子材料,2019/1/30,Science of Building Materials,11,纤 维,2019/1/30,Science of Building Materials,12,普通玻璃遇火1min即炸裂，钢化玻璃遇火58min炸裂。而高强度单片铯钾防火玻璃它在1000高温下可坚持75109min不炸裂。 单片铯钾防火玻璃：广州奥林匹克中心外墙。,2019/1/30,Science of Building Materials,13,1998年9月人民大会堂广东厅进行全面装修。经反复比较后选用了微晶玻璃米黄色平板和白色圆弧

5、板作主体装饰材料。装修后庄严漂亮、淡雅朴实、敞亮透明。,2019/1/30,Science of Building Materials,14,2019/1/30,Science of Building Materials,15,膜材料与膜结构,2019/1/30,Science of Building Materials,16,原始时代穴居巢处 石器、铁器时代制造简单工具，使用天然材料（木材、岩石、竹、粘土）凿石成洞、伐木为棚，搭建简易房屋，开创古文明 古代烧土制品（砖瓦、石灰、玻璃） 近代钢材、水泥 、钢筋混凝土、预应力混凝土 现代化学建材、其他功能建材,1.3 建筑材料的发展简史,5个阶段

6、-4次飞跃,三个阶段 普通混凝土：拓宽了波特兰水泥的应用 钢筋混凝土：克服了混凝土抗拉强度和抗弯强度的不足 预应力混凝土：大大拓宽了混凝土的应用范围，有效地防止了混凝土的开裂问题,混凝土的发展历史,1909年贝克蓝德(L.H.backland)用苯酚和甲醛经缩合反应合成酚醛树脂（也叫电木），这是人类最早的合成材料。从此人类开始进入合成材料时代。 19世纪中叶，人类开始使用合成有机高分子材料，揭开了材料科学的新纪元。,第四次飞跃：化学建材,2019/1/30,Science of Building Materials,19,1.4 现代建筑材料的发展趋势,产品性能：轻质、高强、耐久、多功能； 制

7、品形式：预制化、构件化、大尺寸； 生产工艺：现代技术，提高效率，降低能耗； 资源利用：利废；节能、环境保护； 材料设计：指定性能设计。,2019/1/30,Science of Building Materials,20,三峡大坝,2019/1/30,Science of Building Materials,21,透明混凝土,2019/1/30,Science of Building Materials,22,工业废渣,2019/1/30,Science of Building Materials,23,2 建筑材料的地位和作用,建筑材料是土木工程物质基础 材料费用占工程总造价：5070%

8、其生产规模及质量、品种 直接影响和制约工程的规模、质量、功能与经济性能。 其发展历程是时代象征、文明标志，划分时代的标志。,2019/1/30,Science of Building Materials,24,实例：新型建材促进结构工程发展,古罗马万神殿，半球穹顶直径43.5m，重12000吨； 波兰钢筋砼世纪大厅肋形拱顶直径65m，重1500吨； 墨西哥钢混薄壁构件饭店双曲抛物面薄壳屋盖直径32m、厚4cm，重仅100吨； 德国玻璃纤维增强水泥园艺展览厅双曲抛物面屋盖，直径31m、厚1cm，重25吨； 近年出现彩板轻钢仅厚1mm，现场加工成大跨度屋面，重量进一步减轻； 建筑膜搭建厚度仅为0.

9、2mm的新型膜结构每平方米重量20kg.,2019/1/30,Science of Building Materials,25,建筑材料的作用,2019/1/30,Science of Building Materials,26,3 建筑材料的分类和要求,按来源 按化学组成 按使用功能,分类方法：,2019/1/30,Science of Building Materials,27,3.1 按来源,天然材料 人造材料,天然材料（矿物材料）：指以天然矿物和岩石为主要原料，经以不提纯金属或化工原料为目的的加工处理所得到的材料。（主要包括：砂、石；石材、天然石膏等）。 人造材料：除矿物材料外。,3.

10、2 按化学组成,2019/1/30,Science of Building Materials,28,2019/1/30,Science of Building Materials,29,3.3 按使用部位（功能）,结构材料：构成建筑的骨架 （受力杆件及结构） 围护材料：建筑物内、外围护材料 承重、非承重 功能材料：承担建筑物功能的非承重材料 （装饰、保温绝热、防水、防火、隔声）,2019/1/30,Science of Building Materials,30,功能材料,防水材料：沥青、塑料、橡胶、金属、 聚乙烯胶泥 饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、 彩色混凝土 吸音材料：多孔石膏板、塑料

11、吸音板、 膨胀珍珠岩 绝热材料: 塑料、橡胶、泡沫混凝土 卫生工程材料：金属管道、塑料、陶瓷,2019/1/30,Science of Building Materials,31,3.4 建筑材料基本要求,强度 耐久性 环境协调性 多功能性 经济性,2019/1/30,Science of Building Materials,32,实例1-锦普大厦事件,1995年:“锦普大厦事件”，由于该工程使用了安定性不合格的水泥，上海市建委下令将大厦从1114层实行定向爆破，推倒重建，直接经济损失268万元。,2019/1/30,Science of Building Materials,33,北京西直

12、门立交桥旧桥于1978年12月开工，1980年12月完工。建成使用一段时间后，桥使用混凝土的部位都有不同程度开裂。 1999年3月因各种原因拆除部分旧桥改建。在改造过程中，有关科研部门对旧桥东南引桥桥面和桥基钻芯作K2ONa2OCl-含量测试。其中Cl-浓度呈明显梯度分布，表面Cl-浓度为0.150.094和0.15。距表面1cm处的Cl-浓度骤增，分别为0.300.18和0.78。在12 cm处Cl-浓度达到最高值，其后随着离开表面距离的增加，Cl-浓度逐渐减至0.1左右。,实例2-北京西直门旧立交桥混凝土开裂,2019/1/30,Science of Building Materials,

13、34,95年6月韩国三丰百货大楼在30秒内顷刻倒塌，死501人。,实例3-三丰惨剧,2019/1/30,Science of Building Materials,35,原因剖析,三丰百货大厦于1987年7月动工，1989年11月竣工，1990年7月正式开始营业。事故发生前，楼宇管理者已经发现某些裂缝和下沉现象，大楼煤气味也较强，但他们并没有引起重视，百货公司仍照常营业，终于酿成悲剧。 1、砼质量差，造成大厦柱体钢筋承重量严重不足。 2、浇注立柱的砂子是从海滩运回的，因含有盐份致使钢筋腐蚀。 3、楼顶混凝土预制板的厚度比当初设计的厚度大25厘米。造成大厦楼顶不堪重负。,2019/1/30,Sc

14、ience of Building Materials,36,实例4-透寒,2019/1/30,Science of Building Materials,37,4 技术标准,定义：土木工程材料的标准，是企业生产的产品质量是否合格的技术依据，也是供需双方对产品质量进行验收的依据。 标准内容包括：产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面内容。,2019/1/30,Science of Building Materials,38,国外标准,美国标准 ASA- American Standard Association ASTM American Society for

15、Testing Materials 英国标准 BS- British Standard 德国标准 DIN Deutsch Industrie Normen 国际标准协会ISO-International Standard Organization 法国标准 NF 日本工业标准 JIS,2019/1/30,Science of Building Materials,39,我国标准,2019/1/30,Science of Building Materials,40,格式,例：国家标准 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175-2007 标准名称部门代号编号批准年份,封面格式,ICS *.*.* 国际

16、标准分类号 G(B,Y,W,Q,Z) *中文标准分类号 GB 中华人民共和国国家标准 GB *-2001 标准编号 GB *-2000代替标准编号 中文名称 英文名称 发布日期 实施日期 标准发布部门,2019/1/30,Science of Building Materials,42,5 本课程的教与学,5.1 研究对象和内容 5.2 学习目的和任务 5.3 课程特点和学习方法 5.4 教学内容和学时分配 5.5 课程考核,2019/1/30,Science of Building Materials,43,5.1 研究内容,矿物材料（天然材料）：主要包括：砂、石；石材、天然石膏等。 人造材

17、料：除矿物材料外，主要包括：水泥、混凝土、钢材等。,研究对象,2019/1/30,Science of Building Materials,44,科学分类； 组成结构及对性能的影响； 材料的基本性能； 材料使用条件。,研究内容,2019/1/30,Science of Building Materials,45,力 学：材料力学、断裂力学、流变力学 化 学 物理学 水力学 其 它,涉及领域,2019/1/30,Science of Building Materials,46,5.2 学习目的和任务,掌握建筑材料的基本性质； 安全、合理选用； 组成、结构及形成机理，为研究打基础。,学习目的,2

18、019/1/30,Science of Building Materials,47,5.3 课程特点和学习方法,理论联系实际：重视实验课、重视工程实践； 点面结合，突出重点：本课程是以组成、结构、性能与应用为主线，重点掌握性能与应用，而对生产及机理只作一般性的了解。 对各材料应注意比较其异同点。,课程特点：,实践性强；材料种类多,学习方法建议：,2019/1/30,Science of Building Materials,48,5.4 教学内容与学时分配,32学时授课（1-16周） 12学时试验（国庆大假后开始，四次）,2019/1/30,Science of Building Materi

19、als,49,教材与参考书,建筑材料学 王立久 主编 2008年7月（第二版） 水利水电出版社 上篇结构材料、承重围护材料 下篇功能材料、非承重围护材料,2019/1/30,Science of Building Materials,50,学时分配,CH0绪 论 2 学时 CH1基本性质 2 CH2气硬性无机胶凝材料 2 CH3水 泥 6 CH4混凝土、 CH5砂浆 14 CH7建筑钢材 2 CH8墙体材料 2 CH6沥青及防水材料 2 32,砼,胶凝材料,增强材料,骨料（集料）,气硬性,水硬性,沥青,细集料,水泥砼,钢材,粗集料,细集料砼（砂浆）,Ch2,Ch3,Ch6,Ch1+4,Ch7,Ch4,Ch5,狭义,广义,核心教学法,2019/1/30,Science of Building Materials,52,5.5 课程考核,闭卷考试：80% 实践成绩：20%,2019/1/30,Science of Building Materials,53,联系方式：,13019429124，15840902911 综合实验楼1#楼217室,2019/1/30,Science of Building Materials,54,绪 论 结束,