建筑材料

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  筑材料汉语拼音jiàn zhù cái liào),(construction material),土木工程所用材料及制品的统称。是土木建筑的重要物质基础。各种土木工程的质量和造价,在很大程度上取决于正确地选择和合理地使用建筑材料。新的材料常常带来工程的新变革。建筑材料的品种、质量及产量直接影响着土木工程的发展。

简史

  新石器时代以前,人类就利用天然材料,如土、石、草、树干、树叶等营造住所。随着生产力的发展,各种人造材料相继出现。西安半坡村遗址的发掘,证明在约公元前5000年中国人祖先就开始对天然材料进行简单的加工,是人造建筑材料锻烧和复合工艺的开端。以后,又用夯土和土坯筑墙,制作石灰、砖、瓦、琉璃及其他烧土制品。秦砖汉瓦早已闻名于世,足见中国使用人造建材历史之悠久。在国外,古埃及的烧石膏,古希腊、古罗马的石灰和掺火山灰的石灰,印加帝国建筑的高度石工技巧,均在建筑材料的发展史上占据重要地位。正是基于对土、石、木等天然材料的加工技术和人造材料的开发应用,出现了中国的长城、都江堰,埃及的金字塔、罗马帝国的引水道、万神殿等伟大建筑。工业革命以后,钢材开始被用作建筑材料,大跨度建筑和高耸建筑逐渐发展。19世纪初,波特兰水泥问世后,即出现了混凝土和钢筋混凝土。20世纪30年代以后,又发明了预应力混凝土;玻璃和陶瓷制品也大量用于土木建筑,这样就使土木工程的面貌更加日新月异。以桥梁为例,在采用钢材以前,跨度很少达到100米,有了轧制钢材,才出现了跨度500米以上的桁架梁桥和拱桥和1400米以上的悬索桥,而预应力混凝土的发展更使桥梁技术在荷载、跨度、经济、耐久及适用等方面都达到很高的水平。

分类

  建筑材料品种繁多,按性质可分为建筑用非金属材料、金属材料、有机材料和复合材料4类。①建筑用非金属材料。主要有天然的粘土、砂砾、石材和人造的砖、瓦、陶瓷、琉璃等烧土制品;水泥、石灰、石膏等胶凝材料;以水泥为基础的各种混凝土、砂浆及其制品;各种玻璃及其制品;以及无机涂料、石棉、矿棉、纤维制品、熔岩制品(如铸石);碳化制品等。②建筑用金属材料。有以钢铁、有色金属及其合金制造的型材、管材、板材和金属制品等。③建筑用有机材料。有木材、竹材、建筑塑料、有机涂料、胶结材料(沥青)和保温材料(软木板、毛毡)等。④建筑用复合材料。狭义地指纤维增强塑料(玻璃钢)和层压材料;广义地则指两种或两种以上的材料复合组成的材料,可包括很多人造建筑材料的品种,如各种水泥砂浆和混凝土被称作水泥基复合材料,还有沥青复合材料和钙塑制品等。建筑材料按用途还可分为绝热材料、吸声材料、防水材料、灌浆材料、装饰材料等。

发展

  建筑材料用量大、用途广,在国民经济中的地位重要。随着科学技术的进步和建筑业的蓬勃发展,建筑材料不仅在产量上有了大幅度的增加,还出现了许多高效能的新品种,对世界经济的发展和人民生活的改善起着明显的作用。例如,高强钢材比普通碳素钢可提高强度1.5~6倍,冷弯型钢比相同截面的热轧型钢可节约钢材达30%~50%;掺加少量的高效外加剂能显著提高混凝土的某些特殊性能,并节约水泥10%~30%;建筑玻璃新品种——中空、吸热、热反射、选择吸收玻璃等,以及各种复合墙体材料,能有效地改善建筑功能,降低使用能耗50%以上;用空心混凝土砌块和大空隙率的粘土空心砖代替实心小砖,能够节约大量煤炭和粘土资源,少毁良田。此外,大量利用工矿业的废渣、尾矿作为建筑材料及其原料,对环境保护也十分有利。