建筑材料科学基础_高峰，朱洪波编_9787560864174

建筑材料科学基础

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　　《建筑材料科学基础》为三篇共8章，第一篇建筑材料概述，包括第1章建筑材料的研究内容和第2章建筑材料的基本性质；第二篇建筑结构材料，包括第3章金属结构材料，第4章无机非金属结构材料和第5章高分子结构材料；第三篇建筑功能材料，包括第6章金属功能材料，第7章无机非金属功能材料和第8章高分子功能材料。
　　《建筑材料科学基础》融合了材料科学、房屋建筑学、建筑材料学、建筑材料质量检测、建筑物理、材料力学、建材产品设计、色彩学、矿物岩石学、木材学等多方面知识，引用了大量技术标准，对有关问题进行了案例分析。全书内容充实，面向工程实际，文字通俗易懂。
　　《建筑材料科学基础》可作为材料科学与工程专业建筑材料方向的本科生教材，也可作为建筑施工、建筑材料生产企业技术人品的参考用书。

　　材料的种类繁多，按应用领域，分为医用材料、纺织材料、电子材料、建筑材料等。不同种类的材料之间，性能差异可能非常巨大，而同一大类的材料一般具有相似的共性。建筑材料的一般特点是：
　　（1）用量大，这就涉及资源、储运、成本等方面的问题。建筑材料的运输半径从经济方面考虑应不超过500km，建筑材料的生产需要消耗大量的黏土、砂石、木材等自然资源，而现代工业生产同时产生大量的化工废渣、尾矿、建筑渣土等废弃物，如果这两方面能进行有机的结合，变废弃物为再生资源，就会在降低成本、保护自然资源、减少环境污染等方面产生巨大的社会经济效益。
　　（2）有安全耐久性要求。建筑物一般暴露于大气环境中，常年经受风吹日晒、雨淋霜冻，偶尔还可能遭遇地震、火灾、爆炸、洪水等极端作用，要能在设计使用年限内屹立不倒，必须具有一定的耐久性；同时，建筑物往往与人体距离较近，建筑材料的辐射、挥发性有机化合物（VOC）等指标应符合规范要求。
　　（3）涵盖面广。这表现在多个方面：①建筑材料主要涉及建材生产企业，建筑施工企业，地质、采矿、机械制造、节能环保等行业；②建筑用于民居、厂房、道路、港口、水利设施、军事设施等，不同的用途对建筑材料有不同的基本要求，如民居要求保温隔音，厂房要求抗重载耐腐蚀，道路要求耐磨耐候性，水工要求耐冲刷抗冻性，等等；③建筑材料种类众多、性能差异很大，如用于房屋建筑的梁、板、柱、墙等承重构件的材料，要求其具有足够的强度、刚度、耐久性，而不必要求其外观的装饰性，用于建筑物的保温、防水、装饰等目的的功能材料，在使用时依附于结构材料上，因此对其强度等力学性能方面的要求不高，这样来看，讨论建筑材料的性能就不是针对一种材料，而是面对一大批材料，应分门别类进行讨论；④单纯就建筑材料行业本身而言，涉及原材料供应、产品生产、性能检测、标准制定及行业管理、教学与科研等方面。
　　（4）可选择余地较大。如建一幢房屋，原始人用石块、树枝、兽皮等建造；林区建木屋，山区建石屋；农民自力更生可以建土坯房、砖瓦房；现代化城市用混凝土、钢材建造。所以对于某一特定的项目，可选用的建筑材料不是唯一的，在作出合理选择的时候应考虑建筑物的性质、当地建筑材料供应情况、建筑施工技术、投资规模、建筑物所处环境条件、政策导向等因素。
　　（5）建筑材料的生产属于粗放式，产品的尺寸精度往往是毫米级甚至厘米级，原材料的杂质含量、产品的性能波动往往超过5%，甚至10%.生产条件往往是高污染、高能耗，典型的如烧结黏土砖的土窑、混凝土现场搅拌。虽然不乏一些现代化的大型生产企业在这方面管理较严，但建筑材料从业企业众多、鱼龙混杂，目前存在的问题仍然较多。
　　（6）在建筑材料粗陋的表象之下，蕴含着科技的进步。以水泥混凝土为例，高强混凝土、轻质混凝土、泵送混凝土等技术，成就了多姿多彩的现代化城市建筑，这其中包含了建筑材料科研人员不懈的努力，体现了水泥化学、混凝土外加剂技术、混凝土流变学等知识在工程实践中的成功应用。建筑材料的研究，早已不再只是工匠式的经验探索，材料科学的发展也惠及建筑材料行业，因此相关的工程技术人员应该学习掌握一些必要的理论知识和专业技能。
　　对于种类繁多的研究对象，一个简单有效的处理方法是对其进行分类。通常，建筑材料按组成分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料；按作用分为结构材料、功能材料。本书内容基本按这种方式编排。
　　科学体系分为三个层次：基础科学、应用科学和工程。基础科学主要包括数学、物理学、化学、力学；应用科学包括生命科学、地学、冶金学等；工程包括地质工程、医学、机械工程、化学工程、土木工程、电气工程等。材料科学属于应用科学，本书内容涉及应用科学、工程，更偏重于工程。
　　我国高等院校本科教育专业设置分为三个层次：学科门类、学科大类（一级学科）、专业（二级学科）。我国高校目前开设有12个学科门类、88个一级学科、358个二级学科，每个专业都有十几门专业课程。本书内容属于工学（门类代码08）、材料科学与工程（一级学科代码0805）、材料物理与化学（二级学科代码080501）、材料学（=级学科代码080502）、材料加工工程（二级学科代码080503），少量内容涉及矿物岩石学（二级学科代码070901）、结构工程（二级学科代码081402）。可以看出，在我国高校学科设置中，没有建筑材料这一专业，但是在教学计划中，《建筑材料》（也称《土木工程材料》）是作为材料科学与工程、土木工程、建筑工程管理等土建类专业的专业基础课列出的，而且在国家一级注册建筑师资格考试、注册岩土工程师资格考试中，有建筑材料（也称土木工程材料）方面的考试内容。
　　不同学科有各自的专业分工，但有些新兴学科是跨专业的，材料科学即是如此。材料科学的形成，是固体物理、无机化学、有机化学、物理化学、力学、金属学、陶瓷学、高分子材料学、复合材料学等学科发展、融合的结果。材料科学家本质上偏重化学，结构工程师注重力学。材料工程师应该两者兼顾，工程应用偏重力学，材料研究偏重化学。本书在涉及跨专业内容时，只做人门式介绍，读者可依据参考书目自行选择深入研究。
　　科学的特点之一是严谨性，结论可加以验证。检验应按照统一的尺度，因此产生相应的标准、规范。虽然目前高校还没有设立专门的标准专业，但是在实际工作中，标准具有十分重要的作用。
　　1989年4月1日起施行的《中华人民共和国标准化法》，对下列技术要求进行了统一：①工业产品的品种、规格、质量、等级或者安全、卫生要求；②工业产品的设计、生产、检验、包装、储存、运输、使用的方法或者生产、储存、运输过程中的安全、卫生要求；③有关环境保护的各项技术要求和检验方法；④建设工程的设计、施工方法和安全要求；⑤有关工业生产、工程建设和环境保护的技术术语、符号、代号和制图方法。
　　GB/T20000.1-2002《标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用词汇》第2.3.2项对标准的定义是：为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件（标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳的共同效益为目的）。

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