《建筑工程概论117章1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程概论117章1.doc（49页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一章：建筑概述1.1 建筑和构成建筑的基本要素1.1.1 建筑的基本概念建筑是建筑物和构筑物的通称。1.1.2 建筑构成的基本要素建筑功能、建筑物质技术条件和建筑形象，简称“建筑三要素”。1.建筑功能建筑功能是指建筑物在物质和精神方面必须满足的使用要求。具有一定的社会性。所以建筑功能是决定各种建筑物性质、类型和特点的主要因素。2.建筑的物质技术条件建筑的物质技术条件包括材料、结构、设备和建筑生产技术（施工）等重要内容。骨架技术条件过程和方法3.建筑的形象构成建筑物形象的因素，包括建筑群体和单体的形体、内部和外部的控件组合、立体构图、细部处理、材料的色彩和质感以及光影和装饰的处理。时代特征表现
2、出特定时代的生产水平、文化传统、民族风格和社会精神面貌；表现出建筑物一定的性格和内容。1.2 建筑物的分类与等级划分1.2.1 建筑物的分类1.按使用性质分：民用建筑工业建筑农业建筑2.民用建筑分类：1）按使用功能分类 （1）居住建筑 （2）公共建筑2）按地上层数和高度分类3）按规模和数量分类4）按主要承重结构的材料分类 （1）木结构建筑 （2）砖（或石）结构建筑 （3）钢筋混凝土结构建筑 （4）钢结构建筑 （5）混合结构建筑5）按建筑的设计使用年限分类1.2.2 建筑物等级划分1）建筑构件的燃烧性能不燃烧体燃烧体难燃烧体2）建筑构件的耐火极限 （1）失去支持能力 （2）完整性被破坏 （3）失
3、去隔火作用.1.3 基本建筑程序 基本建筑程序是指一栋房屋由开始拟定计划至建成投入使用必须遵循的程序。前期工作阶段建筑实施阶段1.3.1 前期工作阶段1.项目建议书2.可行性研究 3.设计工作（1）初步设计（基础设计） 宏观设计，即项目的总体设计、布局设计，主要的工艺流程、设备的选型和安装设计，土建工程量及费用的估算等。初步设计文件应当满足编制施工招标文件、主要设备材料订货和编制施工图设计文件的需要，是下一阶段施工图设计的基础。（2）施工图设计（详细设计） 绘制出正确、完整和尽可能详细的建筑、安装图纸。1.3.2 建设实施阶段1.施工准备（1）建筑开工前的准备：征地、拆迁和场地平整；完成施工用
4、水、电、路等；组织设备、材料订货；准备必要的施工图纸；组织招标投标（包括监理、施工、设备采购、设备安装等方面的招标投标）并择优选择施工单位，签订施工合同。（2）项目开工审批2.建设实施（1）项目新开工建设时间：任何一项永久性工程第一次正式破土开槽开始施工的日期。公路、水库等需要进行大量土、石方工程的，以开始进行土方、石方工程作为正式开工日期。（2）年度基本建设投资额：年度基本建设投资额是建设项目当年实际完成的工作量，包括用当年资金完成的工作量和动用库存的材料、设备等内部资源完成的工作量；而财务拨款时当年基本建设项目实际货币支出。投资额是以构成工程实体为准，财务拨款是以资金拨付为准。（3）生产或
5、使用准备是衔接基本建设和生产的桥梁，是建设阶段转入生产经营的必要条件。1.3.3 竣工验收阶段1.竣工验收的范围设计文件所规定的内容和施工图纸的要求全部建成，工业项目经负荷试运转和试生产考核能够生产合格产品，非工业项目符合设计要求，能够正常使用，都要及时组织验收。2.竣工验收的依据可行性研究报告、初步设计或扩大初步设计（技术设计）、施工图纸和说明、设备技术说明书、招标投标文件和工程承包合同、施工过程中的设计修改签证、现行的施工技术验收标准及规范以及主管部门有关审批、修改、调整文件等。3.竣工验收的准备三方面的工作：一是整理技术资料。主要包括土建方面、安装方面及各种有关的文件、合同和试生产的情况
6、报告等。二是绘制竣工图纸。竣工图必须准确、完整、符合归档要求。三是编制竣工决算。建设单位必须及时清理所有财产、物资和未花完或应回收的资金，编制工程竣工决算，分析预（概）算执行情况，考核投资效益，报规定的财政部门审查。一般非生产项目的验收要提供以下文件资料：项目的审批文件、竣工验收申请报告、工程决算报告、工程质量检查报告、工程质量评估报告、工程质量监督报告、工程竣工财务决算批复、工程竣工审计报告、其他需要提供的资料。4.竣工验收的程序和组织初步验收和竣工验收两个阶段进行。生产性项目的验收根据：国家相关的法律、法规及规定执行。1.3.4 后评价阶段建设项目后评价的是工程项目竣工投产、生产运营一段时
7、间后，再对项目的立项决策、设计施工、竣工投产、生产运营等全过程进行系统评价的一种技术经济活动。按三个层次组织实施，即项目单位的自我评价、项目所在行业的评价和各级发展计划部门（或主要投资方）的评价。1.4 建筑模数协调统一标准1.4.1 基本模数、导出模数和模数数列1.基本模数2.导出模数3.模数数列1.4.2 模数数列的使用范围（1）水平基本模数1M至20M的数列，应主要用于门窗洞口和构配件截面等处；（2）竖向基本模数1M至36M的数列，应主要用于建筑物的层高、门窗洞口和构配件截面等处；（3）水平扩大模数3M、6M、12M、15M、30M、60M的数列，应主要用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度
8、、构配件尺寸和门窗洞口等处；（4）竖向扩大模数3M数列，应主要用于建筑物的高度、层高和门窗洞口等处；（5）分模数1/10M、1/5M、1/2M的数列，应主要用于缝隙、构造节点、构配件截面等处。1.5 建筑物热工设计的气候分区第二章 建筑设计2.1 概述2.1.1 建筑设计的内容包括建筑设计、结构设计、设备设计三个方面。建筑设计主要是：对基地环境、建筑功能、材料设备、结构布置、建筑施工、建筑经济和建筑形象等方面做全面的综合分析，提出建筑设计方案，并将此方案绘制成建筑设计施工图。确定使用空间的存在形式。建筑空间环境的组合设计：建筑总平面设计、建筑平面设计、建筑剖面设计与立面设计。结构设计是：结构方
9、案，确定结构类型，进行结构计算与结构设计，最后完成结构施工图。确定使用空间使用的可能。建筑空间环境的构造设计。设备设计包括给水排水、采暖通风、电器照明、通信、燃气、动力等专业的设计，确定其方案类型、设备选型并完成相应的施工设计图。改善建筑空间的使用条件。2.1.2 设计程序1.建设项目决策1）可行性研究咨询2）参与设计任务书的编制3）参与项目建设地点的论证选择2.编制设计文件设计文件工作是根据国家规定的政策、标准、规范和程序以及计划任务书的要求，通过招标、投标择优选择设计单位，进行设计、编制设计文件。设计文件是现场施工的主要依据，必须内容完整，深度符合要求，文字与图纸准确、清晰，保证设计质量。
10、1）初步设计初步设计室对批准的设计任务书提出的内容进行概略的计划，作出初步的规定。它的任务是在指定的地点、控制的投资额和规定的限期内，保证拟建工程在技术上可靠性和经济上的合理性，对建设项目作出基本的技术方案，同时编制出项目的设计总概算。2）技术设计具体化的设计阶段。进一步决定初步设计所采取的重大技术方案，协调各专业工种之间的矛盾，妥善解决各种技术问题，并编制修正总概算。更详细些，如局部尺寸关系，具体做法，各技术工种之间的矛盾解决方法以及结构、设备设计图，说明书，计算书等。3）施工图设计设计和绘制出更加具体、详细的可据以施工的图纸和文件。3.配合施工和参加验收4.工程总结2.2 民用建筑设计2.
11、2.1 建筑设计的基本要求和设计依据1.建筑设计的基本要求建筑布置应符合城市规划要求各项建筑设施应符合安全使用要求室内应符合人体健康要求各类建筑的使用不影响公众利益和周围的环境2.建筑设计的依据1）人体尺度和人体活动所需的空间尺度2）家具、设备要求的空间3）气象条件4）地形、地质、水文及地震烈度2.2.2 建筑平面设计民用建筑设计，按使用性质的不同，各房间可分为使用房间和交通联系房间。1.主要使用房间平面设计1）房间的面积、形状及尺寸确定房间的形状和尺寸还应考虑各个房间的关系，尽量减小开间和进深的参数，为实现建筑构配件标准化创造条件。2）房间的门窗设置（1）门的设置，门的宽度、门的数量、门的位
12、置、门的开启方式（2）窗的位置，采光面积比是指窗的透光面积与房间地板面积之比。确定窗的位置及尺寸还要考虑结构和构造的可能性，热切而且建筑物造型、建筑风格往往也要通过窗的位置和形式加以体现。2.辅助使用房间平面设计辅助使用房间的朝向在保证正常使用的情况下，尽量设在建筑物中较差的位置，并合理控制建筑面积、高度、室内装修等标准3.交通系统的设计1）门厅、过厅，门厅在水平方向连接走道，垂直方向与楼梯或电梯连通。（1）门厅的设计，首先要将门厅设置在明显的位置上，与交通干线有明确的流向关系，妥善解决好水平交通、垂直交通及各部分功能之间的关系，使交通路线简捷、流畅，明确，互不交叉干扰。（2）门厅的形式与面积
13、，门厅的布置形式。2）走道，走道宽度的确定应按建筑物的耐火等级、层数和使用人数、安全疏散和空间感受等因素综合考虑。走道宽度，走道长度，走道的采光3）楼梯（1）楼梯的形式与位置，设在门厅内明显的位置，或靠近门厅处，次要入口附近，室外开敞式疏散楼梯。（2）楼梯的尺度，楼梯的尺度包括坡度、净空宽度、净空高度、踏步尺寸、扶手高度等。表示方法有两种：一种是用斜面和水平面所夹角度表示；另一种表示方法是斜面的垂直投影高度与斜面的水平投影长度之比。4.建筑平面组合设计建筑平面组合设计是将建筑物的单一房间平面通过一定的形式连接成一个整体建筑的过程。1）使用要求对平面组合的影响（1）房间的主次及内外关系（2）房间
14、的使用顺序和交通路线的组织（3）各功能区之间的联系和分隔2）结构布置及基地环境对组合的影响结构体系传力明确，结构方案简明可行，构件种类较少，施工方便。把建筑开间、进深、高度相同或相近的房间组合在一起，根据梁、板的经济跨度和结构强度、刚度要求选择合理的承重方案。对建筑面积和高度相差较大，互相之间需要分开的，可以把它们分别集中布置，并通过设走廊、台阶、错层等方式进行组合。在多层或高层建筑中，要使上下层之间传力明确，承重墙、柱上下层位置要对正。把大面积的房间设在上层，把使用荷载大的房间设在底层，把层高相同的房间布置在同一层。在建筑平面组合时，要结合地形、方位、道路走向等确定建筑的布局、层数、体形和位
15、置。3）建筑平面组合的几种形式（1）走廊式组合，中间走廊式、单面走廊式常用于教学楼、办公楼、医院、宿舍等建筑（2）套间式组合，常用于展览馆、纪念馆等。（3）大厅式组合，体育馆、影剧院等（4）单元式组合，住宅、托儿所、学校（5）混合式组合2.2.3 剖面设计建筑剖面设计是建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系设计1.房间的剖面形状一般民用建筑房间的剖面形状有矩形和非矩形两种。2.房间的高度建筑剖面图中应确定和标注的高度及标高有：净高、层高、窗台高度、室内外地面标高、窗洞口上缘标高和雨篷标高。1）净高，确定房屋净高时还应考虑下列因素：室内的活动特点和家具设备布置，采光和通风，室内空间比例，结构构件、
16、设备、管道及电器照明设备所占用的高度。2）层高3）窗台高度4）窗洞口上缘标高，一般定在圈梁或过梁下面5）室内外地面标高（1）室内地面标高（2）室外地面标高（3）易于积水或需要经常冲洗的房间地面标高6）雨篷标高，雨篷标高宜高于门洞口标高200mm左右。7）楼梯各部分的高度、标高以及建筑物檐口高度。2.2.4 建筑体型和立面设计建筑体型设计只要是对建筑外形总的体量、形状、比例、尺度等方面的确定，并针对不同类型建筑采用相应的体型组合方式。立面设计主要是对建筑体型的各个方面进行深入刻画和处理，使整个建筑形象趋于完善。1.建筑体型和立面设计的要求（1）体型和立面特征要反映建筑功能要求（2）要结合材料、结
17、构形式和施工特点（3）适应基地环境和规划的总体要求（4）符合建筑美学原则2.建筑体型的组合1）建筑体型的组合方式单一型是指整幢楼房基本上是一个比较完整的、简单的几何形状。组合体型是由若干个简单体型组合在一起的体型。组合方式主要有对称体型和非对称体型两类。2）建筑体型组合的基本要求（1）比例合适、整体匀称（2）主次分明、交接明确3.建筑的立面设计建筑立面是建筑物各个墙面的外部形象。建筑立面主要由墙面、外露梁柱、门窗、阳台、外廊、檐口、靳脚、台阶、花饰等组成。合理确定立面各组成部分的形状、色彩、比例关系、材料质感等，运用节奏、韵律、虚实对比等构图规律设计出完整、美观、反映时代特征的立面。步骤是首先
18、初步确定建筑平面、剖面关系，描绘出各个立面的轮廓，然后分析立面上各部分总的比例关系，如墙面、门窗的处理，最后对重点部位进行细部处理，如建筑入口、门廊、装饰等处理。立面设计中药注意一下几个方面处理。1）立面的比例尺度处理2）立面虚实处理3）墙面划分处理，竖向划分，横向划分，混合划分4）材料质感和色彩搭配5）立面重点部位的细部处理建筑设计是建筑平面、剖面、立面、体型、环境各方面有机结合、相互协调的结果。在建筑设计中应以开阔的思路、严谨的科学态度创造出功能适用、形象完美的建筑物。2.3 工业建筑设计2.3.1 工业建筑设计概述1.工业建筑的特点厂房的平面、剖面空间尺度是有生产工艺要求决定的；厂房内一
19、般有起重运输设备、机械设备等；厂房结构会承受较大静荷载、动荷载及撞击荷载等；厂房在使用中会产生大量的热、烟尘、有害气体有腐蚀性的液体、噪声等；厂房写有各种工程技术管网。2.工业建筑设计的要求满足生产工艺流程的要求。满足卫生方面要求。满足统一化与工业化要求。满足生产发展及灵活性要求。具有良好的建筑外形及内部空间。2.3.2 单层工业厂房设计1.单层工业厂房平面设计单层工业厂房平面设计的主要任务包括工段布置、平面形式确定、内部交通运输组织、柱网选择，以及生活辅助设施的布置等。1）工段布置2）单层厂房平面轮廓形式3）柱网尺寸的确定4）厂房生活间设计，生活间的布置方式，常用的有内部式、独立式和毗连式。
20、2.单层厂房剖面设计其主要内容和要求如下：选择厂房剖面形式、高度和一些主要尺寸，使其符合生产和运输设备布置及操作所需要的空间；保证操作间内规定的采光条件，如侧窗口的布置、天窗形式的选择及布置、窗口尺寸的确定等；根据生产特点和当地气象条件，满足车间的保温、隔热、通风换气及除尘等要求；处理好雨水的排除；遵守统一化基本规则的要求，调整厂房的高度或高差。1）厂房的剖面形式2）确定厂房高度（1）无吊车厂房高度的确定（2）有吊车厂房高度的确定3）室内外地面标高4）采光方式（1）侧面采光（2）顶部采光（3）混合采光5）厂房的自然通风（1）冷加工车间合理布置进出风口的位置，组织好穿堂风；厂房宽度限制在60m左
21、右（因风压随距离的增加而减弱）使夏季主导风向垂直于厂房的长度方向（2）热加工车间进风口、排风口的布置合理布置热源设开敞式外墙2.3.3 多层工业厂房设计1.多层工业厂房的特点及适用范围多层工业厂房的优点有以下三点：占地面积小，节约用地，在城市中建厂此优点尤为突出。对于一般轻型的工业厂房，在规模相同的情况下，其建筑造价较单纯厂房低。外围护结构（外墙和屋顶）的面积比单层厂房小，故采暖和空气调节装置及经常使用费都比较经济。多层工业厂房的缺点有以下三点：柱网尺寸小，工艺布置不如单层厂房灵活；为满足各层的通风和采暖的需要，厂房宽度受一定的限制；工业产品和设备的荷载，除首层外，其他各层均由承重结构承担，故
22、楼板的荷载不能太大。多层厂房的适用范围：生产上需要在不同标高作业的企业；生产工艺需要垂直运输的企业；设备和产品的体积、质量较小，运输量也不大的企业，或要求精密、密闭生产的企业；生产工艺上虽无特殊要求，但建设地点在市区，厂区基地受到限制或改扩建的企业。2.多层厂房的平面形式（1）内通道式（2）统间式（3）大宽度式（4）组合式（5）单元式3.柱网选择4.平面布置原则多层厂房的平面布置应根据生产工艺流程、工段组合、交通运输、采光通风，以及生产上的各种技术要求，经过综合研究后加以决定。各工段间，由于生产性质、对生产环境要求等的不同，组合时应将具有共性的工段作水平和垂直的集中分区布置。楼梯间、电梯间的位
23、置应能保证人流、货流通畅近便，避免曲折迂回。楼梯、电梯间的主要出入口位置要明显，其数量及布置应满足有关防火安全与疏散要求。在多次厂房建筑平面中，常常将楼梯、电梯和生活辅助用房组合成单元，布置在厂房平面的端部、内部、外纵墙内外侧。5.多层厂房剖面设计1）多层厂房层数的确定2）多层厂房层高的确定第三章 建筑材料的基本性质建筑材料是指建筑结构物中使用的各种材料及制品。建筑材料科按不同原则进行分类。根据材料来源，可分为天然材料及人造材料；根据使用部位，可分为承重材料、屋面材料、墙体材料和地面材料等；根据建筑功能，可分为结构材料、装饰材料、防水材料、绝热材料等；根据组成物质的种类及化学成分，将建筑材料分
24、为无机材料、有机材料和复合材料等。在原材料方面要充分利用再生资源及工农业废料；在生产工艺方面要大力引进现代技术，改造或淘汰陈旧设备，降低原材料及能源消耗，减少环境污染；在性能方面要力求轻质、高强、耐久及多功能；在产品型式方面要积极发展预制技术，逐步提高构件化、单元化的水平。3.1 材料的基本物理性质3.1.1 材料的密度、表观密度与堆积密度，材料与体积有关的性质1.密度密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。2.表观密度表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量材料在自然状态下的体积称为表观体积材料的表观体积是指包含内部孔隙的体积。3.堆积
25、密度堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙。3.1.2 材料的密实度与孔隙率1.密实度密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。2.孔隙率孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例，材料内部孔隙的构造，可分为连通的与封闭的两种。连通孔隙不仅彼此贯通且与外界相通，而封闭孔隙则不仅不彼此连通且与外界相隔绝。孔隙按尺寸大小又分为极微细孔隙、细小孔隙和较粗大孔隙。3.填充率填充率是指散粒材料在某堆积体积中，被其颗粒填充的程度。4.空隙率空隙率（P）是指散粒材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。空隙率反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。空
26、隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。3.1.3 材料与水有关的性质1.亲水性与憎水性在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角（润湿边角）越小，浸润性愈好。亲水出来憎水材料亲液性材料憎液性材料2.含水率材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量比，称为材料的含水率。3.吸水性材料与水接触吸收水分的性质，称为材料的吸水率性。当材料吸水饱和时，其含水率称为吸水率。如果材料具有细微而连通的孔隙，则其吸水率较大；若是封闭孔隙，水分就不容易渗入。较大的孔隙水分虽然容易渗入，但仅能润湿孔壁表面而不易在孔内存留。所以封闭或粗大孔隙材料，其吸水率是较低的。4.吸湿性存留在潮
27、湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。与空气湿度达到平衡时的含水率称为平衡含水率。5.耐水性材料抵抗水的破坏作用的能力成为耐水性。材料的耐水性可用软化系数表示：软化系数 = 材料在吸水饱和状态下的抗压强度 / 材料在干燥状态下的抗压强度6.抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性（或不透水性）： K = Qd / AtH对于混凝土和砂浆材料，抗渗性常用抗渗等级来表示： S = 10H 1材料抵抗其他液体渗透的性质，也输入抗渗性，如储油罐则要求材料具有较好的不渗油性。7.抗冻性材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质，称为材料的抗冻性。抗冻标号是以规定的试件，在规定
28、试验条件下，测得其强度降低不超过规定值，并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次数，以此作为抗冻标号，用符号“Dn”来表示，其中n即为最大冻融循环次数，如D25、D50等。3.1.4 材料的热工性质1.导热性当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧，通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力，称为导热性。 = Qa / (t1 t2)AZ2.比热指1kg重的材料，在温度每改变1K时所吸收或放出的热量： C = Q / m(t1 t2)设计时应选用导热系数较小而热容量较大的建筑材料，以使建筑物保持室内温度的稳定性。同时，导热系数也是工业窑炉热工计算和住确定冷藏库绝热层厚度时的重要数
29、据。3.2 材料的基本力学性质材料的力学性质是指材料在外力作用下，抵抗破坏的能力和变形方面的性质。3.2.1 材料的强度材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度。这个极限应力值就是材料的强度，也称极限强度。根据外力作用形式的不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等。材料的静力强度是通过标准试件的破坏试验而测得。材料的强度与其组成及结构有关，即使材料的组成相同而且构造不同，强度也不一样。材料的孔隙率愈大，则强度愈小。一般表观密度大的材料，其强度也大。晶体结构的材料，其强度海域晶粒粗细有关，其中细晶粒的强度高。与形状有关材料的强度还与其含水状态及温度有关，一般温度高
30、时，材料的强度将降低。材料的强度与其测试所用的试件形状、尺寸有关，也与试验时加荷速度及试件表面形状有关。相同材料采用小试件测得的强度较大试件高；加荷速度快者强度值偏高；试件表面不平或表面涂润滑剂时，所测强度偏低。由此可知，材料的强度是在特定条件下测定的数值。3.2.2 材料的弹性与塑性材料的弹性变形范围内，E为常数，其值可用应力（）与应变（）之比来表示，即： / = E = 常量E值越大，材料越不容易变形，亦即刚度好。材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，有部分变形不能恢复，这种性质称为材料的塑性，这种不能恢复的变形称为塑性变形。3.2.3 材料的脆性与韧性材料受外力作用，当外力达到一定值时
31、，材料发生突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，这种性质称为脆性，具有这种性质的材料称为脆性材料。建筑材料中大部分无机非金属材料均为脆性材料，如天然岩石、陶瓷、玻璃、普通混凝土等。材料在冲击或者震动荷载作用下，能吸收较大的能量，同时产生较大的变形也不破坏这种性质称为韧性。3.2.4 材料硬度与耐磨性硬度是指材料表面抵抗硬物压入或刻划的能力。测定材料硬度的方法有多种，通常采用的有刻划法和压入法两种。材料的硬度越大，其耐磨性愈好。3.3 材料的耐久性材料的耐久性是指用于建筑物的材料，在环境的多种因素作用下，能经久不变质、不破坏，长久地保持其使用性能的性质。3.3.1 材料经受的环境作用1.物理作用物
32、理作用包括坏境温度、湿度的交替变化，即冷热、干燥、冻融等循环作用。2.化学作用化学作用包括大气和环境水中的酸、碱、盐等溶液或其他有害物质及日光、紫外线等对材料的作用。3.机械作用包括荷载的持续作用，交变荷载对材料引起的疲劳、冲击、磨损、磨耗等。4.生物作用包括菌类、昆虫等的侵害作用。3.3.2 材料耐久性的测定模拟实际使用条件，将材料在实验室进行有关的快速试验，根据试验结果对材料的耐久性作出判定。3.3.3 提高材料耐久性的重要意义3.4 材料的装饰性3.4.1 材料的装饰性的意义建筑装饰材料主要用作建筑物外墙面、柱面、地面及顶棚等处的饰面层，这类材料往往兼具结构、绝热、防潮、防火、吸声、隔音
33、或者耐磨等两种以上的功能。3.4.2 材料的装饰功能1.色彩2.光泽3.透明性4.表面质感5.形状尺寸第四章 基本建筑材料4.1 天然石料 既是材料又是原料4.1.1 岩石的形成与分类岩石是由各种不同的地质作用所形成的天然矿物的集合体。组成岩石的矿物称造岩矿物。单成岩复成岩天然岩石根据其形成的地质条件不同，可分为岩浆岩、层积岩和变质岩三大类。1.岩浆岩岩浆岩又称火成岩，根据岩浆冷却情况的不同，岩浆岩又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。建筑上常用的深成岩有花岗岩、辉长岩、闪长岩等。建筑上常用的喷出岩有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。建筑上常用的火山岩有火山灰、浮石、火山凝灰岩等。火山灰常用作水泥的混合
34、材料，浮石可用作轻骨料用于配制轻骨料混凝土。2.沉积岩沉积岩又称水成岩。沉积岩分机械沉积岩（如砂岩）、生物沉积岩（如石灰岩）和化学沉积岩（如菱镁矿、石膏岩）等三种。它不仅是制造石灰和水泥的主要原料，而且是普通混凝土常用的骨料。石灰岩还可以砌筑基础、靳脚、墙体、供、柱、路面、踏步、挡土墙等。其中致密者，经磨光打蜡，可以代替大理石板材使用。3.变质岩变质岩是由岩浆岩或沉积岩在地壳运动过程中，受到地壳内部高温、高压的作用，是岩石原来的结构发生变化，产生熔融再结晶而形成的岩石。建筑上常用的变质岩为大理石岩、石英岩、片麻岩等。4.1.2 天然石材的技术性质1.物理性质1）表观密度石材表观密度与其矿物组成
35、和孔隙率有关。天然石材按表观密度大小可分为重石和轻石两类。重石可用于建筑物的基础、贴面、地面、房屋外墙、桥梁及水工构筑物等；轻石主要用作墙体材料。2）吸水性石材的吸水性主要与其孔隙率及孔隙特征有关。石材的吸水性对强度和耐水性有很大影响。3）耐水性石材的耐水性用软化系数（K）表示。4）抗冻性石材的抗冻性与其矿物组成、晶粒大小及分布均匀性、天然胶结物的胶结性质等有关。5）耐热性石材的耐热性取决于其化学成分及矿物组成。6）导热性石材的导热性主要与其表观密度和结构状态有关。2.力学性质1）抗压强度测定抗压强度的试件尺寸为50mm x 50mm x 50mm的立方体。天然石材的强度等级分为MU100、M
36、U80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15 和MU10等九个等级。天然岩石抗压强度的大小，取决于岩石的矿物组成、结构与构造特征、胶结物质的种类及均匀性因素。2）抗拉强度与冲击韧性晶体结构的岩石较非晶体结构的岩石韧性好。3）硬度岩石的硬度以莫氏或肖氏硬度表示。它取决于岩石组成矿物的硬度与构造。岩石的硬度与抗压强度有很好的相关性。4）耐磨性耐磨性是指石材在使用条件下抵抗摩擦、边缘剪切以及冲击等复杂作用的性质。组成矿物愈坚硬、构造愈致密以及石料的抗压强度和冲击韧性愈高，则石材的耐磨性愈好。3.工艺性质1）可加工性2）磨光性3）易钻性4.1.3 建筑石材的加工成品及选用1.建筑
37、石材的加工成品1）毛石2）料石3）石板4）广场地坪、路面、庭院小径用石料2.建筑装饰常用饰面石材1）大理石建筑板材2）花岗岩建筑板材3.天然石材选用原则1）适用性2）经济性3）色彩4.2 砖、瓦4.2.1 烧结砖1.烧结普通砖黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰等原料，加入少量添加料，经配料、混合匀化、制坯、干燥、预热、焙烧而成。烧结砖有黏土砖（N）、页岩砖（Y）、煤矸石砖（M）、粉煤灰砖（F）等多种。烧结普通砖的公称尺寸为240mm x 115mm x 53mm泛霜烧结普通砖具有一定的强度，较好的耐久性，可用于砌筑承重或非承重的内外墙、柱、拱、沟道及基础等。优等品砖可用于清水墙建筑，合格品砖可用于混水
38、墙建筑。中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。2.烧结多孔砖烧结多孔砖是以黏土、页岩、煤矸石等为主要原料，经焙烧而成。常被用于砌筑六层以下的承重墙。3.烧结空心砖烧结空心砖是以黏土、页岩、煤矸石等为主要原料，经焙烧而成。这种砖自重较轻，强度不高，因而多用作非承重墙，如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。4.2.2 蒸养（压）砖蒸养（压）砖石以石灰和含硅材料（砂子、粉煤灰、煤矸石、炉渣和页岩等）加水拌合，经压制成型、蒸汽养护或蒸压养护而成。主要有灰砂砖、粉煤灰砖、炉渣砖等。1.灰砂砖（又称蒸压灰砂砖）灰砂砖是由磨细生石灰或消石灰粉、天然砂和水按一定配比，经搅拌混合、陈伏、加压成型，再经蒸压（一般温度为1
39、75 203、压力为0.8 1.6MPa的饱和蒸汽）养护而成。灰砂砖应避免用户长期受热高于200、受急冷急热交替作用或有酸性介质侵蚀的建筑部位。不能用于由流水冲刷的地方。2.粉煤灰砖粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和骨科经坯料制备、压制成型、常压或高压蒸汽养护而成的实心砖。3.炉渣砖炉渣砖又名煤渣砖，是以煤燃烧后的炉渣为主要原料，加入适量石灰、石膏（或电石渣、粉煤灰）和水搅拌均匀，并经陈伏、轮碾、成型、蒸汽养护而成。4.2.3 瓦和屋面板1.烧结瓦2.混凝土瓦3.石棉水泥瓦4.钢丝网水泥大波瓦5.聚氯乙烯波纹瓦6.玻璃钢波形瓦7.沥青瓦8.铝合金波纹瓦4.3 石灰、石膏4.3.
40、1 石灰石灰是在建筑上使用较早的矿物胶凝材料之一。石灰石的主要成分是碳酸钙，将石灰石煅烧，碳酸钙将成分解成为生石灰，其主要成分为氧化钙。生石灰中氧化镁含量5%的称为钙质石灰，5%的称为镁质石灰。1.生石灰的熟化工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消石灰氢氧化钙，这个过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”。工地上熟化石灰的方法主要有两种：石灰浆在储灰坑中沉淀并除去上层水分后称为石灰膏。为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中“陈伏”两星期以上。用于拌制石灰土（石灰、黏土）、三合土（石灰、黏土、砂石或炉渣）时，将生石灰熟化成消石灰粉。2.石灰的硬化结晶作用游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和
41、溶液中结晶钙化作用氢氧化钙与空气中二氧化碳化合生成碳酸钙结晶3.石灰的技术性质石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好的可塑性，在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。石灰不宜在潮湿的环境下使用，也不宜单独用于建筑物基础。4.石灰在建筑中的应用1）石灰乳和石灰砂浆石灰乳，内墙和天棚刷白，砌筑砂浆和抹面砂浆2）石灰土（灰土）和三合土石灰土（石灰+黏土）和三合土（石灰+黏土+砂石或炉渣、碎砖等填料）一般石灰用量约为石灰土总重的6% 12%或更低。3）制作硅酸盐制品4）谈话石灰板，宜用作用承重内隔墙板、天花板等。4.3.2 石膏石膏胶凝材料是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。目前常用的石膏
42、胶凝材料有：建筑石膏、高强石膏、无水石膏水泥、高温燃烧石膏等。1.石膏胶凝材料的生产2.建筑石膏建筑石膏主要用于制作石膏建筑制品。建筑石膏的技术性质与应用由于石膏制品的孔隙率大，因而导热系数小，吸声性强，吸湿性大，可调节室内的温度和湿度，是一种很好的室内装饰面材料，不宜用于潮湿部位。具有很好的抗火性能，在运输及储存时应该注意防潮。制成石膏抹灰材料、各种墙体材料（如纸面石膏板、石膏空心条板、石膏砌块等），各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕塑制品。4.4 水泥4.4.1 水泥的品种与标号1.硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、0 5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（
43、波特兰水泥）。硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，其代号为PI。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称II型硅酸盐水泥，其代号为PII。水泥和标准砂按1:2.5混合，加入规定数量的水，按规定的方法制成试件，在标准温度（202）的水中养护，测定其3天和28天的强度。2.普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6% 15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号PO。3.矿渣硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P.S。矿渣水
44、泥的凝结硬化和性能，与硅酸盐水泥相比主要有以下特点：凝结硬化稍慢，早期（3天、7天）强度较低。但是硬化后期（28天以后），甚至超过同标号普通硅酸盐水泥；抵抗软水、海水和硫酸盐腐蚀能力强，宜用于水工、海港工程和大体积混凝土工程；这种水泥硬化后碱度较低，故抗碳化能力较差；其抗冻性、抗渗性和抵抗干湿交替循环的性能均不及普通水泥。4.火山灰质硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P.P。与普通硅酸盐水泥比较，火山灰质硅酸盐水泥具有硬化较慢、早期强度较低、水化热较小、后期强度增长较快、密度较高、抗渗性较好、抗淡水侵蚀的能力很强。故这种水泥宜用于大体积混凝土工程。5.粉煤灰硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号P.F。与普通硅酸盐水泥比较，粉煤灰硅酸盐水泥具有如下特性：硬化较慢，早期强度较低，但后期强度可以赶上，甚至超过普通硅酸盐水泥。这种水泥水化热较小，其数值与火山灰质硅酸盐水泥相近，故宜用于大体积混凝土工程。由于粉煤灰内比表面积较小，吸附水的能力较小，因而这种水泥干缩性小，抗裂性较高，这种水泥耐冻性较差，故抗谈话性能较差。粉煤灰水泥混凝土出世析水速度快，制品
