任务1.2　建筑材料的定义、分类、作用、技术标准及发展

1.2.1　建筑材料的定义

建筑材料的定义有广义与狭义两种。广义的建筑材料是指建造建筑物和构筑物的所有材料，包括使用的各种原材料、半成品、成品等的总称，如黏土、铁矿石、石灰石、生石膏等。狭义的建筑材料是指直接构成建筑物和构筑物实体的材料，如混凝土、水泥、石灰、钢筋、黏土砖、玻璃等。建筑材料必须同时满足两个基本要求：

（1）满足建筑物和构筑物本身的技术性能要求，保证能正常使用。

（2）能抵御周围环境的影响和有害介质的侵蚀，保证建筑物和构筑物的合理使用寿命，同时也不能对周围环境产生危害。

1.2.2　建筑材料的分类

建筑材料品种繁多，可从不同角度加以分类。按材料的化学组成，可分为无机材料、有机材料及复合材料；按材料的使用功能，可分为结构材料、墙体材料和功能材料，见表1.1。

1.2.3　建筑材料的作用

建筑业是国民经济的支柱产业之一，而建筑材料是其重要的物质基础。因此，建筑材料的产量及质量直接影响建筑业的进步和国民经济的发展。建筑材料的用量非常大，据统计，在工程总造价中，材料费所占比重可达50%～70%。

建筑材料和建筑设计、建筑结构、建筑经济及建筑施工等一样，是建筑工程学科的一部分，而且是极为重要的部分。因为建筑材料是建筑工程的物质基础，一个优秀的建筑师总是把建筑艺术和建筑材料融合在一起。结构工程师只有很好地了解建筑材料的性能后，才能根据力学计算，准确地确定建筑构件的尺寸，并创造出先进的结构形式。建筑经济学家为了降低造价，节省投资，在基本建设中，首先要考虑的是节约和合理地使用建筑材料，而建筑施工和安装的全过程，实质上是按设计要求把建筑材料逐步变成建筑物的过程，它涉及材料的选用、运输、储存以及加工等诸方面。总之，从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握建筑材料有关技术知识，而且应使所用的材料都能最大限度地发挥其效能，合理、经济地满足建筑工程上的各种要求。

建筑、材料、结构、施工四者是密切相关的，从根本上说，材料是基础，材料决定了建筑和施工方法，新材料的出现可以促使建筑形式的变化、结构设计和施工技术的革新。

建筑材料在建筑工程中的地位见图1.1。

1.2.4　建筑材料的技术标准

建筑材料质量的优劣对工程质量起着最直接的影响，对所用建筑材料进行合格性检验，是保证工程质量的最基本环节。国家标准规定，无出厂合格证明或未按规定复试的原材料，不得用于工程建设；在施工现场配制的材料，均应在实验室确定配合比，并在现场抽样检验。各项建筑材料的检验结果是工程施工、工程质量评定及验收必需的技术依据。因此，在工程整个施工过程中，始终贯穿着材料的试验、检验工作，它是一项经常化、需要很强责任心的工作，也是控制工程施工质量的重要手段之一。建筑材料的验收及检验，均应以产品的现行标准及有关的规范、规程为依据。

1.2.4.1　国内标准

我国的标准体系为四级标准体系，分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准，同时，标准体系分为强制性标准和推荐性标准两类。各级标准分别由相应的标准化管理部门批准颁布，国家标准化管理委员会受国务院委托管理全国的标准化工作。常用标准的种类及代号见表1.2。

标准的表示方法，由标准名称、部门代号、编号和批准年份等组成，例如：国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007），标准的部门代号为GB，编号为175，批准年份为2007年；建设部标准《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011），标准的部门代号为JGJ，编号为55，批准年份为2011年。

1.2.4.2　国际标准和国外先进标准

采用国际标准和国外先进标准是我国一项重要的技术经济政策，可以促进技术进步、提高产品质量、扩大对外贸易及提高我国标准化水平。

国际标准和国外先进标准大致可分为以下几类：

（1）世界范围内统一使用的“ISO”国际标准。

（2）国际上有影响的团体标准和公司标准，如美国材料与试验协会标准“ASTM”等。

（3）区域性标准，指工业先进国家的标准，如美国国家标准“ANS”、日本国家标准“JIS”、英国标准“BS”、德国标准“DIN”等。

1.2.5　建筑材料的发展

建筑材料是随着人类社会的发展而发展的，利用建筑材料改造自然所形成的建筑物改善了人类生存的环境，反映出每一个时代的文化科学特征，是人类物质文明的重要标志之一。

我国古代在建筑材料的生产和使用方面曾经取得巨大成就，在金属冶炼、木材防腐和陶瓷工艺等方面，都曾居世界领先地位。2000多年前用黏土、砖、石等修建了万里长城；用黏土、石材、木材、竹材等修建了灌溉川西平原的都江堰。

17世纪欧洲工业革命后，随着资本主义工业化的发展，建筑、桥梁、铁路和水利工程大量兴建，对建筑材料的性能有了较高要求，建筑材料进入了一个新的发展阶段：17世纪70年代开始在工程中使用生铁，19世纪开始用熟铁建造桥梁和房屋，出现钢结构的雏形；自19世纪中叶开始，冶炼并轧制出强度高、延性好、质地均匀的建筑钢材，随后又生产出高强钢丝和钢索，钢结构得到迅速发展。

19世纪20年代，英国人约瑟夫·阿斯普丁发明了波特兰水泥，出现了现代意义上的水泥混凝土。19世纪40年代，出现了钢筋混凝土结构，将混凝土抗压强度高与钢筋抗拉强度高的优点充分结合，从而使钢筋混凝土结构广泛应用于工程建设的各个领域。

进入20世纪后，材料科学与工程学的形成和发展，使建筑材料不仅在性能和质量上不断改善，而且品种也不断增多，一些具有特殊功能的新型材料，如绝热、吸声、隔声材料，各种装饰材料，耐热防水材料，防水防渗材料以及耐磨、耐腐蚀、防爆和防辐射材料等不断问世。20世纪后半叶，建筑材料日益向轻质、高强、多功能方向发展。

随着人们环境保护与可持续发展意识的增强，综合利用、节能、节地、环保、无毒、无公害等“绿色建材”将日益推广，人们将用更新的建筑材料来建造人类的美好家园。