绪 论
各种土木工程都是由材料构成的，材料的性能在很大程度上决定了土木工程的使用功能，也是决定不同种类土木工程性质的主要因素。正确选择和合理使用土木工程材料，对整个土木工程的安全、实用、美观、耐久及造价有着非常重要的意义。
一、建筑材料的分类
建筑材料是指各类土木建筑工程(工业与民用建筑、水利、道路桥梁、港口等)中所用的材料及制品。
建筑材料按化学成分可分为无机材料、有机材料、复合材料三类：
1．无机材料
是指以无机物构成的材料，主要包括金属材料和非金属材料。其中金属材料包括黑色金属材料（钢、铁等及其合金）和有色金属材料（铜、铝等及其合金）；非金属包括天然石材（砂、石及石材制品等）、胶凝材料（石灰、石膏、水玻璃、水泥等）、混凝土制品及硅酸盐制品（混凝土、砂浆及硅酸盐制品等）及烧土制品（砖、瓦、玻璃、陶瓷等）。
2．有机材料
是指以有机物构成的材料，主要包括植物材料(木材、竹材等)、沥青材料（石油沥青、煤沥青、沥青制品等）及高分子材料（塑料、涂料、胶粘剂、合成橡胶等）。
3．复合材料
是指无机一有机复合材料(纤维混凝土、玻璃钢、聚合物混凝土等)，金属一非金属复合材料(钢纤维混凝土等)。复合材料能够使单一材料之间得以互补、发挥复合后材料的综合优势，成为当代建筑材料发展应用的主流。
二、建筑材料在经济建设中的重要性
建筑材料是一切土木建筑工程的物质基础，在现代化建设中，占有举足轻重的地位和作用，这主要表现在三方面：
1．建筑材料是保证建筑工程质量的重要前提。建筑材料的性能、质量、品种和规格直接影响建筑工程的结构形式、施工方法、坚固性以及耐久性，在建筑材料的生产、采购、贮运、保管、使用和检验评定中，任何一个环节的失误都可能造成工程质量的缺陷，甚至造成质量事故。
2．建筑材料直接关系到建筑工程造价的高低，在一般建筑工程中，与建筑材料有关的费用占工程造价的70％以上，装饰工程所占比重更甚。在实际工程中，建筑材料的选择、使用及管理，对工程成本影响很大。如何正确选择和合理使用材料，成为提高经济效益关键之所在。
3．建筑材料的发展促进建筑技术现代化。建筑材料从传统的土、木、砖、瓦到水泥、钢筋、玻璃、陶瓷、高分子材料，建筑技术也一次次产生了质的飞跃，带动了人类建筑技术的长足发展。
三、 建筑材料的发展及趋势
建筑材料的发展史，是人类文明史的一部分。随着社会生产力和科学技术的发展，建筑
材料也在逐步发展中。人类从不懂使用材料到简单地使用土、石、树木等天然材料，进而掌握人造材料的制造方法，从烧制石灰、砖、瓦，发展到烧制水泥和大规模炼钢，建筑结构也从简单的砖木结构发展到钢和钢筋混凝土结构。材料的发展反过来又使社会生产力和科学技术得到了发展。20世纪中期以后，建筑材料发展速度更加迅速。传统材料朝着轻质、高强、多功能方向发展，新材料不断出现，高分子合成材料及复合材料更是异军突起，越来越多地被应用于各种建筑工程上。就人类的可持续发展来说，将来的建筑工程材料应该向再生化、利废化、节能化方向发展。为给人类提供有益健康的生活环境，还应大力发展绿色建材，同时大宗材料还应是低成本的。这是因为建筑工程对材料的消耗量极大，历史发展到今天，使得可利用的自然资源和能源已非常有限，由于以往生产建筑工程材料对自然资源的攫取，已使自然环境遭到了巨大的破坏，节约资源和能源对建筑业来说也是一项重要的历史责任。
四、本课程的主要研究内容及学习目的
材料科学是一门由基础科学互相渗透而形成的新学科。它主要研究材料的内部结构与材料性能的关系，并探索用外部因素来改变材料的性能。由于在研究中采用现代技术，使材料科学近年来取得较大进展。不久的将来，人类按指定性能设计和制造新材料的时期将会到来。
建筑材料是一门专业基础课。它除了为后续的建筑结构、建筑施工等专业课提供必要的基础知识外，也为在工程实际中解决建筑材料问题提供一定的基本理论知识和基本试验技能。
建筑材料主要学习建筑工程中常用建筑材料的原料、成分、生产过程、技术性能、质量检验、合理使用及运输储存。作为建筑工程技术人员，在工作中主要是使用材料，所以应着重掌握材料的技术性能、质量检验及合理使用。对材料的原料、生产及储运也要有所了解。
建筑材料是一门实践性较强的课程，在学习中除要掌握与材料有关的一些基本理论外，更应掌握如何在工程实际中正确使用各种材料，使工程达到既安全可靠、经久耐用，又经济合理的目的。
建筑材料试验是建筑材料学科的一个重要组成部分。通过试验除能验证学过的理论知识、丰富感性知识外，还能学习基本的试验技能，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。所以必须十分重视试验课，要切实做到人人动手、按章操作、仔细记录、准确计算、认真分析，并及时完成试验报告。另外，在今后的学习及工作实践中，在接触材料问题时，要善于运用已学过的知识来分析、解决问题，进一步巩固和深化对建筑材料的认识。
第一章 建筑材料的基本性质
建筑材料是构成土木工程的物质基础，各种建筑物都是由各种不同的材料经设计、施工、建造而成。这些材料所处的环境、部位、使用功能的要求和作用不同时，对材料的性质要求也就不同，为此材料必须具备相应的基本性质，如用于结构的材料要具有相应的力学性质，以承受各种力的作用。根据土木工程的功能需要，还要求材料具有相应的防水、绝热、隔声、防火、装饰等性质，如地面的材料要具有耐磨的性质；墙体材料应具有绝热、隔声性质；屋面材料应具有防水性质。而土木工程材料在长期的使用过程中，经受日晒、雨淋、风吹、冰冻和各种有害介质侵蚀，因此还要求材料有良好的耐久性。
可见，材料的应用与其所具有的性质是密切相关的。土木工程材料的基本性质，主要包括物理性质、力学性质和耐久性。
§1．1材料的物理性质
一、与质量有关的性质
(一) 密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。材料的密度可按下式计算：
（1－1）
式中m——材料在干燥状态下的质量（kg）；
V——干燥材料在绝对密实状态下的体积（m）；
——材料的密度 (g/cm或kg／m)。
材料在绝对密实状态下的体积，是指材料不包括孔隙体积在内的固体物质所占的体积。土木工程材料中，除了钢材、玻璃等材料可近似地直接量取其密实体积外，其它绝大多数材料都含有一定的孔隙，故可将材料磨成细粉，经干燥至恒重后，用李氏瓶法测定其密实体积。
(二) 表观密度
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。材料的表观密度可按下式计算：
（1－2）
式中m——材料的质量（kg）；
——材料在自然状态下的体积（m）；
——材料的表观密度（kg／m）。