建筑材料涉及面广泛,在概念上又没有明确而统一的界定。广义建筑材料除包括构成建筑工程实体的材料之外,还包括两部分:一是施工过程中所需要的辅助材料,如脚手架、组合钢模板、安全防护网等;二是建筑器材,如给排水设施、电气设施等。而通常所指的建筑材料主要是构成建筑工程实体的材料,如水泥、混凝土、钢材、装饰材料、防水材料等,即狭义的建筑材料。
随着材料科学和材料工业不断地发展,各种类型新型建筑材料不断涌现,种类繁多,通常按材料的化学成分、使用目的及其使用功能将建筑材料进行分类。
1.按化学成分分类
根据材料的化学成分,建筑材料可分为无机材料、有机材料以及复合材料三大类,见表1-1。
表1 -1 建筑材料按化学成分分类
续表
2.按使用目的分类
建筑材料按使用目的可分为如下几类。
(1)结构材料(建筑物骨架,如梁、柱、墙体等组合受力部分的材料),如木材、石材、砌块、混凝土及钢铁等。
(2)装饰材料(如内外装饰材料、地面装饰材料),如瓷砖、玻璃、金属饰板、轻板、涂料、粘铺材料、壁纸等。
(3)隔断材料(防水、防潮、隔音、隔热等为目的而使用的材料),如沥青、嵌缝材料、双玻璃及玻璃棉等。
(4)防火耐火材料(提高难燃、防烟及耐火性等性能为目的的材料),如防火预制混凝土制品、石棉水泥板、硅钙板等;此外,还有兼顾防火、耐火及隔断两方面功能的装饰材料。
3.按使用功能分类
根据材料功能及特点,建筑材料可分为建筑结构材料、墙体材料和建筑功能材料。
(1)建筑结构材料主要是指构成建筑物受力构件和结构所用的材料。如梁、板、柱、基础及其他受力件和结构等所用的材料都属于这一类。对这类材料主要技术性能的要求是强度和耐久性。目前,所用的主要结构材料有砖、石、水泥混凝土和钢材及两者的复合物——钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。在相当长的时期内,钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土仍是我国建筑工程中的主要结构材料之一。随着工业的发展,轻钢结构和铝合金结构所占的比例将会逐渐加大。
(2)墙体材料是指建筑物内、外及分隔墙体所用的材料,有承重和非承重两类。由于墙体在建筑物中占有很大比例,故合理选用墙体材料,对降低建筑物的成本,节能和使用安全耐久等都是很重要的。目前,我国大量采用的墙体材料为砌墙砖、混凝土及加气混凝土砌块等。此外,还有混凝土墙板、石膏板、金属板材和复合墙体等,特别是轻质多功能的复合墙板发展较快。
(3)建筑功能材料主要是指担负某些建筑功能的非承重用材料,如防水材料、绝热材料、吸声和隔声材料、采光材料、装饰材料等。这类材料的品种、形式繁多,功能各异。随着国民经济的发展以及人民生活水平的提高,这类材料将会越来越多地应用于建筑物上。
一般来说,建筑物的可靠度与安全度,主要决定于由建筑结构材料组成的构件和结构体系;而建筑物的使用功能与建筑品质,主要决定于建筑功能材料。此外,对某一种具体材料来说,可能兼有多种功能。
建筑材料是一切建筑工程的物质基础。建筑业的发展也离不开建筑材料工业的发展。
(1)建筑材料是建筑工程的物质基础。建筑的总造价中,建筑材料费用所占比重较大,一般超过50%。因此,选用的建筑材料是否经济适用,对降低房屋建筑的造价起着重要的作用。正确掌握并准确熟练地应用建筑材料知识,可以通过优化选择和正确使用材料,充分利用材料的各种功能,在满足工程各项使用要求的条件下,降低材料的资源消耗或能源消耗,节约与材料有关的费用。从工程技术经济及可持续发展的角度来看,正确选择和使用材料,对于创造良好的经济效益与社会效益具有十分重要的意义。在建筑工程中恰当地选择和合理地使用建筑材料,不仅能提高建筑物质量、延长建筑物寿命,而且对降低工程造价也有着重要的意义。
(2)建筑材料的发展赋予了建筑物以鲜明的时代特征和风格。中国古代以木结构为主的建筑,当代以钢筋混凝土和钢结构为主体材料的超高层建筑,均体现了鲜明的时代感。
(3)建筑设计理论的不断进步和施工技术的革新不但受到建筑材料发展的制约,同时也受到其发展的推动。大跨度预应力结构、薄壳结构、悬索结构、空间网架结构等结构类型,节能建筑、绿色建筑等新型建筑的出现无疑都是与新材料的产生密切相关的。
(4)建筑材料的质量如何直接影响建筑物的坚固性、适用性和耐久性。建筑材料只有具有足够的强度以及与环境条件相适应的耐久性,才能使建筑物具有足够的使用寿命,并最大限度地减少维修费用。
建筑材料的发展是随着人类社会生产力的不断发展和人民生活水平的不断提高而向前发展的。现代科学技术的发展,使生产力水平不断提高,人民生活水平不断改善;这将要求建筑材料的品种和性能更加完备,不仅要求经久耐用,而且要求建筑材料具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、防火、节能等功能。