目录
Content
Chapter_1
Chapter_2
Chapter_1
第三节 建筑材料各论
一、 块体材料（砖、瓦、砂、石）(K:\超星图书下载\建筑工程概论_10420681\000054.pdg)
1、砖（1）含义；以散体材料为主经人工加工后形成规则的长方体形小型、单体建筑材料。
（2）分类；A）砖按孔洞率分为：
①实心砖；无孔洞或孔洞率小于15％的实心砖(普通砖)；
②多孔砖；孔洞率等于或大于15％，孔的尺寸小而数量多的多孔砖；
③空心砖；孔洞率等于或大于15％，孔的尺寸大而数量少的空心砖等。
B) 砖按制造工艺分为：
①烧结砖；经烙烧而成的烧结砖；
②蒸养(压)砖；经蒸汽(常压或高压)养护而成的蒸养(压)砖；
③免烧砖；以自然养护而成的免烧砖等。
C) 砖按制造材料分为：
①粘土砖(N) ；以粘性土原料为主．并加入少量添加料，经配料、混合匀化、制坯、干燥、预热、焙烧（或人工切割成块后自然风干）而成。；②煤矸石砖(M) ；以煤矸石原料为主．并加入少量添加料，经配料、混合匀化、制坯、干燥、预热、焙烧而成。 ③粉煤灰砖(F) ；以粉煤灰原料为主．并加入少量添加料，经配料、混合匀化、制坯、干燥、预热、焙烧而成。 ④水泥砖；以水泥原料为主．并加入少量添加料，经配料、混合匀化、制坯，自然干燥人工养护而成。 ⑤瓷砖锦砖⑥其他高分子合成砖；
（4）工程常用砖
①普通实心粘土砖；
制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单，价格低、体积小便于组合，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点，广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。但是生产传统粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工生产中劳动强度高、工效低，因此有逐步改革并用新型材料取代的必要。有的城市已禁止在 建筑物中使用粘土砖。
②空心砖；③水泥砖；④粉煤灰砖；利用不适合种田的山泥、废土、砂等，加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。⑤青砖；主要用于仿古建筑物
2、瓦（1）含义；一般指粘土瓦；以粘土（包括页岩、煤矸石等粉料）为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而制成。 “秦砖汉瓦” 。生产工艺与粘土砖相似，但对粘土的质量要求较高，如含杂质少，塑性高，泥料均化程度高等。中国目前生产的粘土瓦有小青瓦、脊瓦和平瓦 。
（2）用途；粘土瓦只能应用于较大坡度的屋面。由于材质脆、自重大、片小，施工效率低，且需要大量木材等缺点，在现代建筑屋面材料中的比例已逐渐下降。 瓦是屋面材料。由于建筑工业的发展，对屋面材料也提出了新的发展要求.
（3）瓦的种类
A ）按成分分①粘土瓦；有红瓦和青瓦两种 ，由粘土经制坯、干燥、焙烧而成；分为平瓦和脊瓦两种，平瓦用于屋面、脊瓦用于屋脊。 ②水泥瓦 ；耐久性好、成本低，但自重大于粘土瓦。在配料中加入耐碱颜料，可制成彩色瓦 ；③石棉水泥瓦 ；用水泥和温石棉为原料，经加水搅拌、压滤成型、养护而成。它分为大波瓦、中波瓦、小波瓦和脊瓦四种。石棉水泥瓦单张面积大、有效利用面积大、防火、防腐、耐热、耐寒、质轻，适用于简易工棚、仓库及临时设施的屋面。但石棉纤维对人体健康有害 。④钢丝网水泥瓦；用普通水泥和沙子加水搅拌后浇模，中间放置一层冷拔低碳钢丝网，成型后再经养护而成的大波波形瓦。这种瓦的尺寸为1700x 830x14。每块重50kg左右。适用于工厂散热车间、仓库及临时建筑的屋面，有时也用作这些建筑的围护结构。⑤聚氯乙烯瓦；又称塑料瓦棱板，它是以聚氯乙烯树脂为主体，加入其他配合剂，经塑化、压延、压波而制成的波纹瓦，质轻、防水、耐腐、透光、有光泽，常用作车棚、凉棚、果棚等简易建筑的屋面，另外也可用作遮阳板。⑥玻璃钢瓦；用不饱和聚酯树脂和玻璃纤维为原料，经手工糊制而成的波形瓦。质轻、强度大、耐冲击、耐高温、透光、有色泽，适用于建筑遮阳板、车站月台、凉棚等的屋面。 ⑦沥青瓦；以玻璃纤维薄毡为胎科，以改性沥青为涂敷材料而制成的一种片状屋面材料。其特点是质轻，可减少屋面自重，施工方便，具有互相粘结的功能，有很好的抗风能力。表面可撒以各种不同色彩的矿物粒料，形成彩色沥青瓦，可对建筑物增添装饰美化的作用。沥青瓦适用于一股民用建筑的屋面，彩色沥青瓦宜用于乡村别墅、园林宅院、斜坡屋面工程。 ⑧铝合金波纹板；自重轻、强度高、耐腐蚀性好、美观大方、阳光反射力强、安装方便。 用于屋面 。 此外，可用于屋面的板材还有多种，如彩色压型钢板、钢丝网水泥夹芯板、预应力空心板、金属面板与隔热芯材组成的复合板等 。
B）按形状分
①平瓦；平瓦的规格尺寸有I、Ⅱ和Ⅲ三个型号，分别为400mmx 240mm，380 mm x 225mm和360mmx 220mm。每15张平瓦铺1 m2屋面。用于屋面 。②脊瓦；脊瓦的规格尺寸要求长度大于或等于300 mm，宽度大于或等于180 mm。单片脊瓦的最小抗折荷载不得低于680N ，抗冻性等的要求同平瓦。脊瓦用于屋脊 。③波形瓦；
3、砂
（1）含义:由自然条件作用而形成的，粒径在2mm以下的岩石碎屑，称为天然砂；天然砂，它是岩石风化后所形成的大小不等、由不同矿物散粒组成的混合物。
（2）分类
A）按形成方式分类
1）自然砂；可细分为河砂、海砂及山砂。
①河砂；普通混凝土用砂多为河砂。河砂是由岩石风化后经河水冲刷而成。河沙的特征是颗粒光滑、无棱角。 ②山砂；山区所产的砂粒为山砂，是由岩石风化而成，特征是多棱角。 ③海砂；沿海地区的砂称为海砂，海砂中含有氯盐，对钢筋有锈蚀作用。
2）人工砂；人工砂是由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及粉状物多，一般用作水利工程、道路工程。
? B）按颗粒粒径分类
? ①粗砂；细度模数3.1-3.7称为粗砂，颗粒粒径2-0.5;
? ②中砂；细度模数2.3-3.0的为中砂，颗粒粒径0.5-0.05;
? ③细砂；细度模数1.6-2.2的为细砂，颗粒粒径0.05-0.075;
? ④粉细砂；细度模数0.7-1.5则为特细砂，颗粒粒径≤0.075;
? 相互混合还有中粗砂、中细砂、砾砂等。
? （3）性质
? ①砂的级配；粗细程度不同的砂粒混合在一起，砂子大小颗粒的搭配称为级配。
? ②砂子的空隙率；同样粗细的砂，空隙最大；两种粒径的砂搭配起来，空隙有所减小；三种粒径的砂搭配，空隙更小。由此可见，砂子的空隙率取决于砂料各级粒径的搭配程度。级配好的砂子，不仅可以节省水泥，还提高了混凝土和砂浆的密实度及强度。
? 4、石材
? （1）分类
? ①天然石材；凡采自天然岩石，经过加工或未经加工的石材，统称为天然石材。
? 天然石材具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和耐久性，经加工后表面美观富于装饰性；
? 资源分布广蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低等优点，是古今土木工程中修建城垣、桥梁、房屋、道路及水利工程的主要材料。
? 天然石材经加工后具有良好的装饰性，是现代土木工程的主要装饰材料之一。在建筑中主要用作结构材料、装饰材料、混凝土骨科和人造建材的原料。
? 石材脆性强、抗拉强度低、自重大，石结构的抗震性能差，加之岩石的开采加工较困难，价格高 。
? ②人造石材；天然岩石经人工改造、打磨等加工，利用到建筑物中作建筑材料或装饰材料等。
? （2）天然岩石
? A）定义；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。
? B）分类；根据其形成的地质条件分为①岩浆岩；又称火成岩，它是地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表经冷凝而成。岩浆岩是组成地壳的主要岩石，占地壳总重的89％。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。 ②沉积岩；又称水成岩。它是由露出地表的各种岩石(母岩)经自然风化、风力搬迁、流水冲移等作用后再沉淀堆积形成的岩石。沉积岩为层状构造．其各层的成分、结构、颜色、层厚等均不相同。与岩浆岩相比，沉积岩的表观密度较小，密实度较差，吸水率较大，强度较低，耐久性也较差。③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，使岩石原来的结构发生变化，产生熔融再结晶而形成的岩石。
（3）工程应用 ①毛石；毛石是指形状不规则的块石，根据其外形又可分为乱毛石和平毛石两种。乱毛石是指各个面的形状均不规则的块行、平毛石是指上、下两个面平行的块石。毛石主要用于砌筑建筑物基础、勒脚、墙身、堤坝、挡土墙等；平毛石还用于铺筑园林中的小径石路．可形成不规则的拼缝图案，增加环境的自然美。 ②料石; 料石是指经人工签凿或机械加工成规则六面体的块石，由致密均匀的砂岩、石灰岩、花岗岩等开凿而成，制成条石、方石或拱石，用于建筑物的基础、勒脚、墙体等部位。
通常又分为四种：1)毛料石，即表面不经加工或稍加修整的料石； 2)粗料石，即表面加工成凹凸深度不大于20 mm的料石3)半细科石，即表面加工成凹凸深度不大于10mm的料石：4)细料石，即表面加工成凹凸深度不大于2mm的料石。
石板；主要是用花岗岩和大理岩经机械加工而成。其中剁斧板、机刨板、粗磨板用于外墙西、柱面、台阶、勒脚等部位；磨光板材因具有镜面感，色彩鲜艳，光泽动人，主要用于室内墙面、柱面、地面等装饰。 ④ 广场地坪、路面、庭院小径用石材；广场地坪、路面及庭院小径用石材，主要有石板(规则或不规则的)、方石、条石、拳石、卵石等，这些岩石要求坚实耐磨．抗冻和抗冲击性好。当用平毛石、拳石、卵石铺筑地坪或小径时，可以巧妙地利用石材的色彩和外形镶拼成各种图案，从而获得意想不到的艺术效果。用于人造大理石、水磨石、水刷石等建筑物面层的装饰工程。 ⑤建筑装饰常用饰面石材 ；大理石建筑板材,花岗石建筑板材
1）大理石建筑板材 ；结构紧密、细腻，构造致密．表观密度为2700kg/m3左右．抗压强度较高(一般可达100-150MPa)莫氏硬度3-4，吸水率小，装饰性好，耐磨性好，但硬度不大，抗风化性差，易被酸类侵蚀；纯净的大理石为白色，我国常称汉白玉
主要矿物成分是方解石或白云石，主要化学成分为碳酸盐类(碳酸钙或碳酸镁)。但建筑上所说的大理石是广义的，是指具有装饰功能，并可磨光、抛光的各种沉积岩和变质岩，大致包括各种大理岩、石英岩、蛇纹岩(以上均属变质岩)，以及致密石灰岩、砂岩、白云岩(以上均属沉积岩)等。
2）花岗石建筑板材；表观密度为2600-2800kg/m3，抗压强度可达120-250MPa，具有优异的耐磨性、耐久性．耐酸性很强，材质坚硕，不易风化变质。经研磨、抛光后形成的镜面，呈现出斑点状花纹。
建筑上所说的花岗石是指具有装饰功能，并可磨光、抛光的各类岩浆岩及少量其他类岩石．主要是岩浆岩中的深成岩和部分喷出岩及变质岩，大致包括各种花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩(以上均属深成岩)．以及辉绿岩友武岩、安山岩(以上均属喷出岩)相片麻岩(底变质岩)等。
5、砌块（1）含义；利用各种技术将各种散体材料聚合加工成规则的块体形建筑材料。生产砌块应结合各地区的实际情况，因地制宜，就地取材。目前各地广泛采用的材料有混凝土、加气混凝土、各种工业废料、粉煤灰、煤矸石、石碴等。 （2）规格；砌块的规格、类型较多，以中、小型砌块和空心砌块居多，
小型砌块，有实心砌块相空心砌块之分。其外型尺寸多为190×190×390mm3，辅助块尺寸为90×190×190mm3和190×190×190mm3。 (厚×长×高)，
中型砌块；各地尺寸均不统一；
空心砌块尺寸为180×630m×845、180×1280×845、180×2130×845；
实心砌块的尺寸为240×280×380、240×430×380、240×580×380、240×880×380 (厚
二、 胶凝材料
1、水泥
1〉含义；
在工程建筑中、常把一些散体颗粒和块料胶合成整体使用，以满足工程需要和安全稳定，水泥石灰则是应用广泛的凝胶材料，水泥、石灰配制成的砂浆、混凝土及其制成品均是常用的建筑材料。
2〉分类；工程中目前常用的水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，在一些特殊工程中，还使用高铝水泥、膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥和耐硫酸盐水泥等。由于水泥的科学技术及生产不断发展，满足各种特殊性能要求的新品种水泥正在逐渐增多，例如膨胀硅酸盐水泥、低热硅园盐水泥和膨胀硫铝酸盐水泥等。
3〉特点；水泥，水泥呈粉末状，与水混合后形成可塑性浆体，既能在空气中硬化，也能在水中硬化，是建材“三材”之首（水泥、钢材、木材），主要有三类，对比说明如下表。
4.硅酸盐水泥生产的主要工艺流程如下：
凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥热料，加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。 硅酸盐水泥生产的主要工艺流程如下：
在熟料中添加成分不同，如活性混合材料 、高炉矿渣 、火山灰质混合材料 、粉煤灰 等生产出不同类型的水泥。
（5）水泥的性质
①凝结 ；水泥加水拌和后，成为可塑的水泥浆，水泥浆体逐渐变稠失去塑性，但尚未产生强度的过程，称为水泥的“凝结”。
水泥的初凝；水泥加水拌至标准稠度净浆（水泥浆体）后，到水泥浆体逐渐变稠开始失去可塑性所需的时间。此时水泥还不具有强度。国家规定水泥的初凝时间不早于45min，工程中水泥的初凝时间一般为1～2h；
水泥的终凝；水泥加水拌至标准稠度净浆（水泥浆体）后，到水泥浆体逐渐变稠完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。此时水泥已经具有初步强度。国家规定水泥的终凝时间不迟于10h，工程中水泥终凝时间一般为3～6h；②硬化 ；水泥加水调和形成可塑性的水泥浆，经过一段时间其塑性逐步失去而凝结，随后产生明显的强度并逐渐发展而成为坚硬的人造石－水泥石 ，水泥浆变成了坚固的水泥石 的过程叫硬化。水泥的硬化，既能在空气中硬化又能在水中硬化，最好在温暖潮湿的环境下进行。 ③水泥的强度；一般用水泥标号表示；水泥和标准砂按1:3混合,用0.5的水灰比，按规定的方法制成试件，在标准温度（20℃±1）的水中养护，测定3d和28d的强度，称为水泥的强度。④水泥的运输与保管；禁水；遇水容易结块；仓储保管；一般在良好的条件下，存放期限为3个月。如存放超过6个月，则应重新检验、确定标号，否则不得在主要工程上使用。 ⑤水化热；由于水泥硬化过程中有余热(水化热)散出。在放热时，会使混凝土破坏。大体积浇注时必须控制温度。
(6)特种水泥
在实际施工中，往往会遇到一些有特殊要求的工程，如紧急抢修工程、耐热耐酸工程、新旧混凝土搭接工程等。 ①快硬硅酸盐水泥
以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的，以3d抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料称为快硬硅酸盐水泥（简称快硬水泥）。标号中带“R”。其初凝时间不得早于45min，终凝时间不迟于10h。用来配制早强、高标号混凝土，适用于紧急抢修工程、低温施工工程和高标号混凝土预制件等；这种水泥水化放热量大而迅速，不适合用于大体积混凝土工程
②快凝快硬硅酸盐水泥
以硅酸钙、氟铝酸钙为主的熟料，加入适量石膏、粒化高炉矿渣、无水硫酸钠，经过磨细制成的一种凝结快、强度增长快的水硬性胶凝材料，称为快凝快硬硅酸盐水泥（简称为双快水泥）。
双快水泥初凝不得早于10min，终凝不得迟于60min。主要用于军事工程、机场跑道、桥梁、隧道和涵洞等紧急抢修工程。同样不得与其他品种水泥混合使用，并注意放热量大而迅速的特点。
③白色硅酸盐水泥
由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥（称简白水泥）。
白度是白水泥的一个重要指标。我国白水泥的白度分为四个等级。根据白度及标号，又分为优等品、一等品和合格品。
白水泥强度高，色泽洁白，可配制彩色砂浆和涂料、白色或彩色混凝土、水磨石 等，用于建筑物的内外装修。白水泥也是生产彩色水泥的主要原料。
④高铝水泥
高铝水泥属铝酸盐系水泥，是由铝酸钙为主，氧化铝含量约50％的熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料（旧称矾土水泥）。高铝水泥是一种快硬、高强、耐热及耐腐蚀的胶凝材料。主要特性有：早期强度高、耐高温和耐腐蚀。高铝水泥主要用于工期紧急的工程。如国防、道路和特殊抢修工程等，也可用于冬季施工的工程。
⑤膨胀水泥
由硅酸盐水泥熟料与适量石膏和膨胀剂共同磨细制成的水硬