《道路建筑材料（活页式）》课件 0 绪论

绪论建筑材料与道路建筑材料的认识本课程的重要性及其设置1、本课程在教学体系中的位置

专业基础课

路、桥、隧、交、管等专业必修课程

2、本课程在工作中的重要性

检测员、检测师考试的基础 掌握职业技能的基础

3、本课程内容主要以路用材料为主展开第一部分建筑材料建筑材料的分类◆本课程的目标1.学生所具备的知识

掌握建筑材料的基本性质熟悉建筑材料的种类掌握对材料进行检测的方法2.学生所具备的能力具备对建筑所用的材料能够进行选择的能力具备对材料进行现场保管的能力具备对主要材料能够进行检测的能力具备能根据材料性质熟练的认识建筑材料的种类的能力具备能对建筑材料进行询价的能力同时也为后续课程打好基础◆建筑材料与建筑的关系

建筑物：一般指供人们进行生产、生活或其他活动的房屋或场所。例如：工业建筑、民用建筑、农业建筑和园林建筑等。构筑物：一般指人们不直接在内进行生产和生活活动的场所。如水塔、烟囱、栈桥、堤坝、蓄水池等。平面建筑(道路、桥梁、机场跑道等)

建筑材料的重要性

1.建筑材料是建筑的物质基础

2.建筑材料的质量直接影响建筑物的质量，包括安全性、适用性、美观性、耐久性和经济性

3.建筑材料影响建筑的结构形式、设计理论、施工方法建筑采用天然材料建造的茅屋土坯建造的住房金字塔及狮身人面像（石材结构）罗马大角斗场（花岗石结构）圆明园（花岗石结构）长城（砖结构----构筑物）九龙壁（砖结构）天坛（木结构）永济桥（石材结构）埃菲尔铁塔（构筑物：钢结构）1887年1月26日动工，1889年5月15日开放的，距今已有100多年的历史了。埃菲尔铁塔占地一公顷，耸立在巴黎市区赛纳河畔的战神广场上。除了四个脚是用钢筋水泥之外，全身都用钢铁构成，塔身总重量7000吨。塔分三层，第一层高57米，第二层115米，第三层274米。除了第三层平台没有缝隙外，其他部分全是透空的。从塔座到塔顶共有1711级阶梯，现已安装电梯，十分方便。每一层都设有酒吧和饭馆，供游客在此小憩，领略独具风采的巴黎市区全景：每逢晴空万里，这里可以看到远达70公里之内的景色。

东方明珠(构筑物)上海东方明珠电视塔坐落于黄浦江畔浦东陆家嘴嘴尖上，与外滩的万国建筑博览群隔江相望。塔高468米，位居亚洲第一、世界第三的高塔和左右两侧的南浦大桥、杨浦大桥一起，形成双龙戏珠之势。东方明珠电视塔的设计者富于幻想地将十一个大小不一、高低错落的球体从蔚蓝的空中串联到如茵的绿色草地上，两个巨大球体宛如两颗红宝石，晶莹夺目。悉尼歌剧院（钢筋混凝土结构）悉尼歌剧院1959年3月破土动工，历时14年，1973年10月落成揭幕。

悉尼歌剧院建筑总面积88258平方米，整个建筑占地1.84公顷，长183米，宽118米，高67米，相当于20层楼的高度。它建在一座很高的混凝土平台上。门前大台阶，宽90米，桃红色花岗石铺面。据说是当今世界上最大最长的室外水泥阶梯。该建筑为钢筋混凝土壳体结构，每一个壳片都相当于假想半径为76米的圆球表面的一部分。为研究和设计这些壳片的结构，用去8年时间，施工也费时3年多。工程预算700万美元，实际费用达12000万美元。

上海金茂大厦(建筑物：钢混结构)金茂大厦于1992年12月17日被批准立项，1994年5月10日动工，1997年8月28日结构封顶，至1999年3月18日开张营业，当年8月28日全面营业。金茂大厦占地2.3公顷，塔楼高420.5米，总建筑面积29万平方米。88层世界第三、中国第一高。纽约世界贸易中心原址位于美国纽约曼哈顿岛西南端，建于1962－1976年。占地6.5公顷，由两座110层（另有6层地下室）高411.5米的塔式摩天楼和4幢办公楼及一座旅馆组成。摩天楼平面为正方形，边长63米，每幢摩天楼面积46.6万平方米。在2001年9月11日的恐怖袭击中坍塌。

摩天楼采用钢框架套筒体系，第9层以下承重外柱间距为3米，9层以上外柱间距为1米，标准层窗宽约0.55米，核心部位为电梯井，每座楼内设电梯108部。在第44层和78层设有银行、邮局和公共食堂等服务设施。第107层是了望层，可通过两部自动扶梯到110层屋顶。地下一层为综合商场，地下2层为地铁车站，地下其他4层为地下车库，可停放汽车2000辆。

国家游泳中心-----水立方场馆内部水立方全景国家游泳中心-----“水立方”

“水立方”所用的材料由ETFE(四氟乙烯聚合物)薄膜(是一种有机化合物)材料所组成。国家体育场-----鸟巢

国家体育场为第29届奥运会的主会场，位于北京奥林匹克公园内，建筑面积25.8万平米。座席数：91000。由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、ARUP工程顾问公司及中国建筑设计研究院设计联合体共同设计的“鸟巢”方案。

设计效果图

由中国中信集团公司、北京城建集团有限责任公司、国安岳强有限公司（香港）、金州控股集团有限公司（美国）4家企业组成的中信集团联合体，成为国家体育场项目法人合作伙伴，共同施工完成。

施工现场

主体完工本章教学目标1.使学生明确建筑材料的定义和分类2.使学生了解各类材料在建筑工程中的使用本章内容

建筑材料的定义和分类

建筑材料的历史与发展

建筑材料在建筑工程中的地位建筑材料的标准化学习本课程的目的和基本要求

建筑材料的定义和分类1．建筑材料的定义建筑材料是建筑工程中所有材料的总称，通常所指的建筑材料主要是构成建筑物的材料。2．建筑材料的分类（1）按来源可把材料分分为天然材料和人造材料，天然材料如石材、木材；人造材料如水泥、钢材。（2）按使用功能分分为结构材料、围护材料和功能材料三大类。（3）按使用部位分分为承重材料、墙体材料、屋面材料和地面材料。（4）按化学成分分分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。无机材料有机材料复合材料金属材料非金属材料黑色金属：钢、铁有色金属：铝、铜及合金天然石材烧土制品胶凝材料：石灰、石膏、水泥混凝土及硅酸盐制品植物材料：木、竹沥青材料：石油沥青、煤沥青、沥青品高分子材料：塑料、涂料、胶凝剂、合成橡胶无机非金属+有机材料：玻璃纤维增强塑料金属+无机非金属：钢纤维混凝土金属+有机材料：轻质金属夹芯板建筑材料的历史与发展

建筑材料的历史●古代时期：泥土、草、木石材、砖瓦●近现代时期：十九世纪发明水泥和钢材，各种建筑工程就越出了几千年来土、木、砖、石的限制,开始向前发展。●现代时期：大量使用现代材料（钢材、水泥等）和功能材料的运用现正向轻质、高强、多功能、构件大型化、标准化的方向发展。●我国水泥年产量增长图表(03年产量居世界第一位)建筑材料的发展1.性能方面轻质、高强、耐久、多功能2.生产工艺方面搞技术改造，节能增效3.产品型式方面预制化、构件化、单元化4、原材料方面利用再生资源及工农业废料（见后表）主要工业废渣的综合利用

废渣

主要用途

冶金废渣采矿废渣

燃料废渣

化学废渣

高炉渣钢渣重金属、有色金属矿渣矿渣水泥、混凝土骨料、筑路材料、砖瓦砌块、矿渣棉、铸石、建筑防火材料、肥料、微晶玻璃等。水泥、磷肥、筑路材料、建筑防火材料等水泥、砖瓦、砌块、混凝土、渣棉，道路材料、金属回收等高炉渣钢渣重金属、有色金属矿渣矿渣水泥、混凝土骨料、筑路材料、砖瓦砌块、矿渣棉、铸石、建筑防火材料、肥料、微晶玻璃等。水泥、磷肥、筑路材料、建筑防火材料等水泥、砖瓦、砌块、混凝土、渣棉，道路材料、金属回收等高炉渣钢渣重金属、有色金属矿渣矿渣水泥、混凝土骨料、筑路材料、砖瓦砌块、矿渣棉、铸石、建筑防火材料、肥料、微晶玻璃等。水泥、磷肥、筑路材料、建筑防火材料等水泥、砖瓦、砌块、混凝土、渣棉，道路材料、金属回收等冶金废渣采矿废渣

燃料废渣

化学废渣

煤石

尾矿渣水泥、砖瓦、轻混凝土骨料、陶瓷、耐火材料、铸石等

水泥和砖瓦等煤石

尾矿渣水泥、砖瓦、轻混凝土骨料、陶瓷、耐火材料、铸石等

水泥和砖瓦等冶金废渣采矿废渣

燃料废渣

化学废渣

粉煤灰水泥、砖瓦、砌块、墙板、轻骨料、道路材料、肥料、矿棉、铸石等粉煤灰水泥、砖瓦、砌块、墙板、轻骨料、道路材料、肥料、矿棉、铸石等冶金废渣采矿废渣

燃料废渣

化学废渣

塑料废渣硫铁矿渣电石渣磷石膏磷渣再生塑料、炼油、代砂石铺路、土壤改良剂等炼铁、水泥、砖瓦、水泥添加剂、制硫酸亚铁等制砖、代石灰作建筑材料、烧水泥、大型砌块等水泥添加剂、熟石膏、生产硫酸等生产水泥、矿渣、矿渣棉、轻集料等塑料废渣、硫铁矿渣、电石渣、磷石膏

磷渣再生塑料、炼油、代砂石铺路、土壤改良剂等

炼铁、水泥、砖瓦、水泥添加剂、制硫酸亚铁等

制砖、代石灰作建筑材料、烧水泥、大型砌块等

水泥添加剂、熟石膏、生产硫酸等

生产水泥、矿渣、矿渣棉、轻集料等

“绿色建材”的含义：绿色建材又称生态建材、环保建材和健康建材等。

采用清洁的生产技术，少用天然资源、大量使用工业或城市废弃物和农植物秸杆，生产无毒、无污染、无放射性，有利环保与人体健康的建筑材料。即在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。（绿色建材示例见附图）（绿色建材产品标志见附图）

绿色建材产品标志绿色建材中国目前已开发的"绿色建材"有纤维强化石膏板、陶瓷、玻璃、管材、复合地板、地毯、涂料、壁纸等。如"防霉壁纸"，经过化学处理，排除了发霉、起泡滋生霉菌的现象。"环保型内外墙乳胶漆"不仅无味、无污染，还能散发香味，并且可以洗涤、复刷等。"环保地毯"既能防腐蚀、防虫蛀，又具有防止阴燃的作用。"复合型地板"，是用天然木材，经进口漆表面处理而制成，具有防蛀、防霉、防腐、防燃、不变形特点。绿色建材应用示例

建筑材料在建筑工程中的特点

建筑材料是发展建筑业的物质基础。

1.用量大，费用高：建筑材料的费用占整个建筑物的总造价的50～60%。

2.影响大：建筑材料的品种、质量及规格直接影响建筑的坚固性、耐久性和适用性，并在一定程度上影响着结构形式和施工方式。

3.更新换代快：新材料的出现，将促使结构设计及施工技术的革新。例如：粘土砖的出现，产生了砖木结构；水泥和钢筋的出现，产生了钢筋混凝土结构；轻质、高强建材的出现，推动了现代、高层建筑的发展。随着建筑技术的发展，对建筑材料又提出新的更高的要求。

建筑材料的标准化1.技术标准的内容包括建筑材料的规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面。

标准代码：国家标准:GB—国家标准JC—建材局标准

JGJ—建设部标准

外国标准:BS—英国国家标准ASTM—美国国家标准DIN—德国国家标准JIS—日本国家标准ISO—国际标准

2.我国现行标准有三大类第一类是国家标准：用“GB”表示。

又分为强制性国家标准和非强制性标准。

强制性标准：《GB9776–88建筑石膏》,其中“GB”为国家标准的代号，“9776”为标准编号，“88”为标准颁布年号，“建筑石膏”为技术产品名称。《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175–1999，（如下图）所示。

非强制性推荐国家标准，以“GB/T”为标准代号。

第二类是行业标准,如《JC/T479–92建筑生石灰》,其中“JC”为建材行业的标准号，“T”表示推荐标准；“479”为此标准的二类类目顺序号；“92”为颁发年号。

针对工程建设的，常在标准代号后加上“J”,如“JGJ/T55–96普通混凝土配合比设计规程”表示为建工行业的工程建设推荐标准，其二级类目号为“55”，此为1996年颁布。

第三类是企业标准,代号为“QB/”,其后分别注明企业代号、标准顺序号、制定年代号。课程的学习目的和基本要求

建筑材料课程与其它课程的关系：建筑材料课程是其它专业课程的基础。

建筑材料在实践工程中的重要作用：

1.对于实际工程来说，建筑材料强调了材料的微观组织结构，而这种结构的性质又决定于材料的制造过程，并决定材料的使用性能。2.新型材料是新设计的物质基础，新型的建筑材料创造了新的设计理念。

使学生掌握有关材料技术性质、性能及应用的基础知识和必要理论，并获得主要材料实验的基本技能训练。

在材料性质方面，应了解建材及制品的作用及具备的性能，了解材料组成、结构及外界因素对其性质的影响；学会常用材料的实验方法。在材料应用方面,能够合理地选用材料,熟悉有关国家标准及应用技术规范；学会材料的运输、储存要点及混凝土和砂浆配合比设计等。学习目的基本要求第二部分道路建筑材料457条北京放射线11条纵向路线18条横向路线研究对象46研究对象桥梁工程结构用材料桥面桥台构造物所用材料（挡土墙等）道路工程结构（面层、基层、垫层）用材料桥梁工程结构用材料道路工程结构（面层、基层、垫层）用材料构造物所用材料，包括二、研究对象水泥混凝土 水泥+砂石材料沥青混合料 沥青+砂石材料半刚性材料 以少量水泥、石灰（粉煤灰）稳定土 或稳定碎（砾）石混合料砂石材料人工开采的岩石或轧制的碎石天然砂砾石各种工业冶金矿渣胶结料类水泥（石灰）沥青建筑钢材钢材与钢筋工程聚合物材料塑料（合成树脂）、橡胶和纤维等47研究对象1、物质基础

道路材料是道路、桥梁、隧道等工程结构物的物质基础，材料的性质对结构物的使用性能、坚固性和耐久性起着决定性的作用，材料质量的优劣、配置是否合理以及选用是否适当等，均直接影响结构物的质量。2、占工程造价比例大

道路材料费用在道路工程总造价中约占30-50％，某些重要工程甚至可达70-80%，因此，合理地选择和使用材料，尽量就地取材，充分发挥材料的性能，尽力降低工程造价并延长其使用寿命是重要的一环。3、是实现新设计、新技术、新工艺、新材料的必备环节

许多新型先进设计，由于材料关未能突破，因而长期未能实现。某些新材料的出现又推动了新技术的发展。所以，道路材料的研究，是道路与桥梁技术发展的重要基础。48道路材料发展历史与趋势49（1）发展历史

古代：土、木、石、竹，天然胶凝材料。早在公元前2000-3000年，人类就开始使用石膏和石灰砂浆作为粘结材料。已懂得夯土筑路，利用石灰稳定土。

1796年，罗马水泥问世，开始使用天然泥岩（黏土含量为20-25%的石灰石）煅烧、磨细，制的天然水泥。1824年，发明了波特兰水泥，进入人工配置胶凝材料的新时代据记载，世界上最早的沥青路面是距今约3000年钱的古巴比伦依仗大道。

英国1832-1838年，使用煤沥青修筑了碎石路。1858年法国巴黎修筑了第一条沥青碎石路。1920年，我国开始应用沥青铺装，1949年后，沥青逐渐背广泛用于路面的修筑。

科学的发展为人类提供了优质的工程材料，推动了国民经济和交通事业的发展。今天，水泥、沥青、水泥砼、沥青混合料、钢材等得以广泛应用。道路材料发展历史与趋势50（2）发展趋势高性能材料（≠高强度）研制：轻质、高强、高耐久、耐火、抗震、优异装饰性、防水、降噪等材料。多功能复合型材料利用复合技术研究：多功能、特殊性能、高性能材料。循环再利用材料工业废渣再利用，保护生态和环境。节能材料研制低能耗材料，例如温拌沥青混合料、免振自密实混凝土。课程主要内容石料与集料 1、技术性质和技术要求 2、级配理论 3、配合比组成设计无机结合料（水泥和石灰）

1、石灰生产工艺、水化硬化、技术要求和技术标准

2、硅酸盐水泥工艺、化学成分和矿物组成、水化、凝结硬化

3、技术性质和技术标准

4、腐蚀和防止

5、掺混合材水泥沥青材料 1、石油沥青工艺、组成和结构、技术性质和技术标准 2、其他沥青包括乳化沥青改性沥青基础篇51课程主要内容普通水泥混凝土

1、普通混凝土技术性质、材料组成

2、普通混凝土配合比设计、质量控制、其他混凝土简介

3、混凝土掺合料和外加剂无机结合料稳定类混合料

1、稳定类混合料的技术性质 2、稳定类混合料的组成设计无机混合料有机混合料沥青混合料

1、热拌沥青混合料的组成结构和强度形成原理 2、热拌沥青技术性质和技术标准 3、热拌沥青组成材料的技术要求 4、热拌沥青配合比设计方法 5、其他沥青混合料52课程主要内容建筑钢材

1、技术性质

2、桥梁用钢工程聚合物

1、高聚物改性水泥混凝土 2、高聚物改性沥青混合料土工合成材料桥面防水材料其他材料试验石料试验水泥试验沥青试验水泥混凝土试验沥青混合料试验53课程主要内容（1）道路材料的基本组成与结构

矿物组成

化学组成

组成结构

（2）基本技术性能

基本物理性质

基本