掌握建筑材料的類型和特性

　　一、建筑材料的分類

　　建筑材料的分類方法很多，常按材料的化學(xué)成分、來(lái)源、功能用途進(jìn)行分類。

　　(一)建筑材料按材料的化學(xué)成分分類

　　1.無(wú)機(jī)材料

　　(1)金屬材料。包括黑色金屬，如合金鋼、碳鋼、鐵等;有色金屬，如鋁、鋅等及其合金.

　　(2)非金屬材料。如天然石材、燒土制品、玻璃及其制品、水泥、石灰、混凝土、砂漿等。

　　2.有機(jī)材料

　　(1)植物材料。如木材、竹材、植物纖維及其制品等。

　　(2)合成高分子材料。如塑料、涂料、膠粘劑等。

　　(3)瀝青材料。如石油瀝青及煤瀝青、瀝青制品。

　　3.復(fù)合材料

　　復(fù)合材料是指兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料經(jīng)適當(dāng)組合為一體的材料。復(fù)合材料可以克服單一材料的弱點(diǎn)，發(fā)揮其綜合特性。以下介紹幾種常用的復(fù)合材料。

　　(1)無(wú)機(jī)非金屬材料與有機(jī)材料復(fù)合。如玻璃纖維增強(qiáng)塑料、聚合物混凝土、瀝青混凝土、水泥刨花板等。

　　(2)金屬材料與非金屬材料復(fù)合。如鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)棍凝土、塑鋁混凝土等。

　　(3)其他復(fù)合材料。如水泥石棉制品、不銹鋼包覆鋼板、人造大理石、人造花崗巖等。

　　(二)建筑材料按其材料來(lái)源分類

　　1.天然建筑材料。如常用的土料、砂石料、木材等。

　　2.人工材料。如石灰、水泥、金屬材料、土工合成材料、高分子聚合物等。

　　(三)建筑材料按其功能用途分類

　　1.結(jié)構(gòu)材料。如混凝土、型鋼、木材等，

　　2.防水材料。如防水砂漿、防水混凝土、紫銅止水片、膨脹水泥防水混凝土等。

　　3.膠凝材料。如石膏、石灰、水玻璃、水泥、瀝青等。

　　4.裝飾材料。如天然石材、建筑陶瓷制品、裝飾玻璃制品、裝飾砂漿、裝飾水泥、塑料制品等。

　　5.防護(hù)材料。如鋼材覆面、碼頭護(hù)木等。

　　6.隔熱保溫材料。如石棉板、礦渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纖維板等。

　　二、建筑材料的基本性質(zhì)

　　(一)表觀密度和堆積密度

　　1.表觀密度，是指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。

　　材料在自然狀態(tài)下的體積是指包含材料內(nèi)部孔隙在內(nèi)的表觀體積。當(dāng)材料內(nèi)部的孔隙內(nèi)含有水分不同時(shí)，其質(zhì)量和體積均將有所變化，故測(cè)定表觀密度時(shí)，應(yīng)注明含水率。在烘干狀態(tài)下的表觀密度，稱為干表觀密度。

　　2.堆積密度。是指粉狀、顆粒狀或纖維狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。

　　材料在堆積狀態(tài)下的體積不但包括材料的表觀體積，而且還包括顆粒間的空隙體積。其值的大小與材料顆粒的表觀密度、堆積的密實(shí)程度、材料的含水狀態(tài)有關(guān)。

　　(二)密實(shí)度和孔隙率

　　1.密實(shí)度。是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。其值為材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積與在自然狀態(tài)下的體積的百分比。

　　2.孔隙率。是指材料中孔隙體積所占的百分比。建筑材料的許多工程性質(zhì)，如強(qiáng)度、吸水性、抗?jié)B性、抗凍性、導(dǎo)熱性、吸聲性等都與材料的致密程度有關(guān)。(塊狀材料)

　　(三)填充率與空隙率

　　1.填充率。是指粉狀或顆粒狀材料在某堆積體積內(nèi)，被其顆粒填充的程度。

　　2.空隙率。是指粉狀或顆粒狀材料在某堆積體積內(nèi)，顆粒之間的空隙體積所占的比例。

　　(四)與水有關(guān)的性質(zhì)

　　1.親水性與憎水性。材料與水接觸時(shí)，根據(jù)其是否能被水潤(rùn)濕，分為親水性和憎水性材料兩大類。親水性材料包括磚、混凝土等;憎水性材料如瀝青等。

　　2.吸水性。材料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。吸水率有質(zhì)量吸水率和體積吸水率之分。質(zhì)量吸水率是指材料吸人水的質(zhì)量與材料干燥質(zhì)量的百分比;體積吸水率是指材料吸水飽和時(shí)吸收水分的體積占干燥材料自然體積之比值。

　　3，吸濕性。材料在潮濕的空氣中吸收空氣中水分的性質(zhì)稱為吸濕性。吸濕性的大小用含水率表示。材料含水后，可使材料的質(zhì)量增加，強(qiáng)度降低，絕熱性能下降，抗凍性能變差，有時(shí)還會(huì)發(fā)生明顯的體積膨脹。

　　4.耐水性。材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。.但材料因含水會(huì)減弱其內(nèi)部的結(jié)合力，因此其強(qiáng)度都會(huì)有不同程度的降低。

　　5.抗?jié)B性。材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性(或稱不透水性)，用滲透系數(shù)K表示，K值越大，表示其抗?jié)B性能越差;對(duì)于混凝土和砂漿材料，其抗?jié)B性常用抗?jié)B等級(jí)W表示，如材料的抗?jié)B等級(jí)為W4, W10，分別表示試件抵抗靜水水壓力的能力為0. 4MPa和1Mpa。

　　6.抗凍性。材料在飽和水的作用下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)的作用而不破壞，強(qiáng)度不顯著降低，且其質(zhì)量也不顯著減小的性質(zhì)稱為抗凍性。用抗凍等級(jí)F表示，如F25, F50,分別表示材料抵抗25次、50次凍融循環(huán)，而強(qiáng)度損失未超過(guò)規(guī)定值。抗凍性常是評(píng)價(jià)材料耐久性的重要指標(biāo)。

　　(五)材料的耐久性

　　在使用過(guò)程中，材料受各種內(nèi)外因素或腐蝕介質(zhì)的作用而不破壞，保持其原有性能的性質(zhì)，稱為材料耐久性。材料耐久性是一項(xiàng)綜合性質(zhì)，一般包括抗?jié)B性、抗凍性、耐化學(xué)腐蝕性、耐磨性、抗老化性等。

　　混凝土的分類

　　根據(jù)不同的分類條件混凝土可分為:

　　1.按所用膠凝材料的不同可分為石膏混凝土、水泥混凝土、瀝青混凝土及樹脂混凝土等。

　　2.按所用骨料的不同可分為礦渣混凝土、碎石混凝土及卵石混凝土等。

　　3.按表觀密度的大小可分為重混凝土(干表觀密度大于2800kg/m3)、普通混凝土(干表觀密度在2000~2800kg/m3之間)及輕混凝土(干表觀密度小于2000kg/m3)。重混凝土可用作防輻射材料;普通混凝土廣泛應(yīng)用于各種建筑工程中;輕混凝土分為輕骨料混凝土、多孔混凝土及大孔混凝土，常用作保溫隔熱材料。

　　4.按使用功能的不同可分為結(jié)構(gòu)混凝土、水工混凝土、道路混凝土及特種混凝土等。

　　5.按施工方法不同可分為普通澆筑混凝土、離心成型混凝土、噴射混凝土及泵送混凝土等。

　　6.按配筋情況不同可分為素混凝土、鋼筋混凝土、纖維混凝土、鋼絲混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土等。

　　混凝土的變形

　　混凝土在硬化后和使用過(guò)程中，受各種因素影響而產(chǎn)生變形，主要有化學(xué)收縮、干濕變形、溫度變形及荷載作用下的變形等。這些變形是使混凝土產(chǎn)生裂縫的重要原因之一，直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。