土木建筑材料的发展及展望.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,土木建筑材料的发展及展望,董明涛 陈燕清,一、概述,建筑材料是指用于土木建筑结构物所用材料的总称。换句话说，建造建筑物或构筑物本质上都是所用建筑材料的一种“排列组合”，建筑材料是土木建筑不可缺少的物质基础。建筑及其结构形式和施工方法制约于建筑材料品种、质量及其“组合”。建筑材料又直接影响着建筑工程的使用、坚固、美观、经济、耐用和节能。可以说，所有土木建筑物都是由建筑材料构成，没有建筑材料就没有土木建筑。,二、建筑材料的发展与人类的物质文明,1 建筑材料构筑了人类的物质文明,建筑材料既是人类文明、文化进步的产物，又是社会生产力发展水平的标志。,2 建筑材料的进步改善人类的生存环境,在人类漫长的 发展过程中，建筑材料的发展经历了从无到有，,从天然材料到人工材料，从手工业生产到工业化生产这样几个阶段。,三、建筑材料的 和现状,1、天然材料,大约距今100006000年前，人类进入了新石器时代，才开始对建筑材料有了接触。,这一时期的房屋多为半地穴式，所使用的材料多为天然的木、竹、苇、草、泥等。墙体多为木骨抹泥，有的还用火烤得极为坚实，屋顶多位茅草或草。,最早利用大块石材的建筑物当数公元前2500年前后建造的埃及金字塔。公元前400前500年建造的古希腊雅典卫城，公元80200年期间兴旺一时的罗马古城，也大量使用了天然石材。进入中世纪，石材建筑更是风靡欧洲，许多皇家建筑及教堂，均采用石材作为结构材料。,由于石材建筑坚固耐用，因此许多建筑物得以长久地保存下来，成为人类宝贵的文化遗产。,复合材料兼具了两种材料的优点，更好的解决了建筑中的实际问题。,古代人们最初“穴居巢居”，后来凿石成洞，伐木为栅，进而烧制砖瓦、石灰，到近代的钢材，水泥和混凝士的问世，都在表征社会的进步，时代的发展，这才：有“万里长城”、都江堰水利工程、秦阿房宫、明故宫以及一些雄伟壮观的寺庙、楼阁、塔等著名建筑，才有石器时代、铁器时代以及“秦砖汉瓦”之说。,具有可循环再生利用性的建筑材料,以塑料和合成树脂为代表的高分子有机材料是20世纪具有代表性的新型材料,建筑物能耗是由室内环境所要求的温度与室外环境温度的差异造成的，因此有效降低建筑物的能耗主要有两种途径：一是改善室内采暖、空调设备的能耗效率；,可以说，所有土木建筑物都是由建筑材料构成，没有建筑材料就没有土木建筑。,烧土制品作为最早的人工建筑材料，使人类的居住环境得到了根本性的改善。,最早利用大块石材的建筑物当数公元前2500年前后建造的埃及金字塔。,如纳米板材，纳米涂料，纳米自洁玻璃，纳米瓷砖，纳米保温材料等,从天然材料到人工材料，从手工业生产到工业化生产这样几个阶段。,随着社会生产力的发展，人们对土木工程的要求，不论在规模方面，还是质量上，都愈来愈高。,公元前400前500年建造的古希腊雅典卫城，公元80200年期间兴旺一时的罗马古城，也大量使用了天然石材。,1850年，法国的朗波特首次推出钢筋混凝土小船，宣告了钢筋混凝土制品地问世。,4、现代各种新型材料使建筑物形式更加丰富,在混凝土中采用高强钢丝并研制了锚具，发明了从外部对混凝土改性的预应力混凝土。,复合材料兼具了两种材料的优点，更好的解决了建筑中的实际问题。,2、烧土制品最早的人工建筑材料,以天然粘土类物质为原料，经高温焙烧获得的材料叫做烧土制品。烧土制品是人类最早加工制作的人工建筑材料，可以说是与人类的文化、同步发展的一种建筑材料。,土坯是粘土砖的前身，在土坯出现后大约经过了3000年(即公元前500年左右)，就出现了烧制的粘土砖，这种粘土砖最早被苏美尔人用于建造宫殿。,我国从西周时期(大约公元前1066前711年)开始出现了粘土砖，到了秦汉时期，粘土砖已经作为最主要的房屋建筑、主墙材料大量使用，因此有“秦砖汉瓦”之称。,2000多年以来，粘土砖在我国房屋建筑中始终是墙体材料的主角。,烧土制品作为最早的人工建筑材料，使人类的居住环境得到了根本性的改善。,3、近代建筑材料的进步与建设水平的提高,1824年，英国人阿斯普丁将石灰石与粘土混合制成料浆，然后在石灰窑中高温煅烧制成的固体材料，粉碎之后制成水泥，并取得了发明专利，在我国称之为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥不仅强度高，而且具有水硬性，与砂石骨料和水拌合制成混凝土材料，广泛地用于房屋建筑、道路、桥梁等基础设施的建设，使人类的建设活动和规模得到迸一步发展。,1850年，法国的朗波特首次推出钢筋混凝土小船，宣告了钢筋混凝土制品地问世。1872年 的沃德在纽约建造了第一座钢筋混凝土的房屋。,迸入20世纪以来，钢筋混凝土材料有了两次较大地飞跃。其一是1886年，工程师杰克逊将预应力混凝土的概念应用到楼板中，1928年法国的弗列辛涅提出混凝土收缩和徐变理论。在混凝土中采用高强钢丝并研制了锚具，发明了从外部对混凝土改性的预应力混凝土。其二是1934年，在 发明了减水剂，在普通的混凝土中加入极少量的减水剂，可大大改善混凝土的工作性。,建筑材料是指用于土木建筑结构物所用材料的总称。,迸入20世纪以来，钢筋混凝土材料有了两次较大地飞跃。,4、现代各种新型材料使建筑物形式更加丰富,在人类漫长的 发展过程中，建筑材料的发展经历了从无到有，,在混凝土中采用高强钢丝并研制了锚具，发明了从外部对混凝土改性的预应力混凝土。,硅酸盐水泥不仅强度高，而且具有水硬性，与砂石骨料和水拌合制成混凝土材料，广泛地用于房屋建筑、道路、桥梁等基础设施的建设，使人类的建设活动和规模得到迸一步发展。,建筑材料既是人类文明、文化进步的产物，又是社会生产力发展水平的标志。,随着社会生产力的发展，人们对土木工程的要求，不论在规模方面，还是质量上，都愈来愈高。,复合材料兼具了两种材料的优点，更好的解决了建筑中的实际问题。,随着社会生产力的发展，人们对土木工程的要求，不论在规模方面，还是质量上，都愈来愈高。,土木建筑材料的发展及展望,迸入20世纪以来，钢筋混凝土材料有了两次较大地飞跃。,四、未来建筑材料的发展方向,具有特殊性能的纳米建筑材料,由于石材建筑坚固耐用，因此许多建筑物得以长久地保存下来，成为人类宝贵的文化遗产。,建筑物能耗是由室内环境所要求的温度与室外环境温度的差异造成的，因此有效降低建筑物的能耗主要有两种途径：一是改善室内采暖、空调设备的能耗效率；,迸入20世纪以来，钢筋混凝土材料有了两次较大地飞跃。,烧土制品作为最早的人工建筑材料，使人类的居住环境得到了根本性的改善。,4、现代各种新型材料使建筑物形式更加丰富,如果说19世纪钢材和混凝土作为结构材料的出现使建筑物的规模产生了飞越性的发展，那么20世纪出现的高分子有机材料、新型金属材料和各种复合材料，使建筑物的功能和外观发生了根本性的变革。以塑料和合成树脂为代表的高分子有机材料是20世纪具有代表性的新型材料,有机建筑材料作为装饰建筑材料、防水材料、保温隔热材料、管线材料、绝缘材料，在建筑物中发挥着各种功能作用，使建筑物的使用功能和质量得到了很大提高。,20世纪建筑材料的另一个明显地进步是各种复合材料的出现和使用，包括有机材料与无机材料的复合，金属材料与非金属材料的复合以及同类材料之间的复合。复合材料兼具了两种材料的优点，更好的解决了建筑中的实际问题。因此，复合材料是人类在开发新型建筑材料方面的又一巨大进步。,建筑材料是随着人类社会生产力的发展而发展的。随着社会生产力的发展，人们对土木工程的要求，不论在规模方面，还是质量上，都愈来愈高。这就要求建筑材料与之相适应。建筑材料实现了这种要求的同时，也促进了社会生产力的发展。古代人们最初“穴居巢居”，后来凿石成洞，伐木为栅，进而烧制砖瓦、石灰，到近代的钢材，水泥和混凝士的问世，都在表征社会的进步，时代的发展，这才：有“万里长城”、都江堰水利工程、秦阿房宫、明故宫以及一些雄伟壮观的寺庙、楼阁、塔等著名建筑，才有石器时代、铁器时代以及“秦砖汉瓦”之说。所有这些都说明当时建筑材料的生产和应用技术达到相当高水平，也证明当时社会的高度文明，从这种意义来说，建筑材料又是划分时代的一种象征。,随着社会发展，人们对建筑的要求越来越高，与之相应的建筑材料也需要经历一个相应的发展过程，知其过去，现在，才能更好的发展未来。,四、未来建筑材料的发展方向,从国内外目前的研究及发展趋势发现，建筑材料的发展方向就是生产和使用过程中，减少对资源和能源的消耗，能改善环境，减少对环境的污染，并逐渐向功能化、智能化方向发展。,绿色健康建筑材料,绿色健康建材指的是具有对环境起到有益作用或对环境负荷很小的情况下，在使用过程中能满足舒适、健康功能的建筑材料。,节能建筑材料,建筑物能耗是由室内环境所要求的温度与室外环境温度的差异造成的，因此有效降低建筑物的能耗主要有两种途径：一是改善室内采暖、空调设备的能耗效率；二是增强建筑物围护结构的保温隔热性能。从而使建筑节能材料广泛应用于建筑物的围护结构当中。,舒适性建筑材料,舒适性建材指能够利用材料自身的性能自动调节室内温度和湿度来提高室内舒适度的建筑材料。,具有全寿命周期经济性的建筑材料,建筑材料全寿命周期经济性就是指建筑材料从生产加工、运输、施工，使用到回收全寿命过程的总体经济效益，用最低的经济成本达到预期的功能。自重轻材料、高性能材料以及地产材料等是目前的发展趋势。,具有特殊性能的纳米建筑材料,纳米技术是一种高新科技手段，其在建材行业的应用，产生了一批具有特殊性能的建筑材料。如纳米板材，纳米涂料，纳米自洁玻璃，纳米瓷砖，纳米保温材料等,具有可循环再生利用性的建筑材料,建筑材料的可循环再生利用包括建筑废弃物，危险性废料及工业废渣的利用，它将成为建筑材料发展的重要方向。,谢谢观看,