土木工程材料

张小燕

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 绪论
  • 2 土木工程材料的基本性质
    • 2.1 任务一 材料的基本物理性质
    • 2.2 任务二 材料的力学性质
    • 2.3 任务三 材料与水有关的性质
    • 2.4 任务四 材料的热性质
    • 2.5 任务五 材料的耐久性
  • 3 气硬性胶凝材料
    • 3.1 任务一 石膏
    • 3.2 任务二 石灰
    • 3.3 任务三 水玻璃
  • 4 水泥
    • 4.1 任务一 通用硅酸盐水泥
    • 4.2 任务二 其他品种水泥
  • 5 混凝土
    • 5.1 任务一混凝土的定义与分类
    • 5.2 任务二 普通混凝土的组成材料
    • 5.3 任务三 混凝土拌合物的和易性
    • 5.4 任务四 混凝土的强度
    • 5.5 任务五 混凝土的耐久性
    • 5.6 任务六 普通混凝土配合比设计
  • 6 建筑砂浆
    • 6.1 任务一砌筑砂浆
    • 6.2 任务二 抹面砂浆
    • 6.3 任务三 其他建筑砂浆
  • 7 砌筑材料
    • 7.1 任务一 砖
    • 7.2 任务二 砌块
  • 8 沥青及沥青混合料
    • 8.1 任务一 沥青的分类及石油沥青的基本结构组成
    • 8.2 任务二 沥青的基本性质
  • 9 土木工程材料试验
    • 9.1 水泥试验一
    • 9.2 水泥试验二
    • 9.3 混凝土试验
    • 9.4 砂浆试验
绪论

                                                 绪 论

一、土木工程材料的定义

  1. 广义: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。 如粘土,生石灰,混凝土等。   

  2. 狭义:指直接构成建筑物和构筑物实体的材料。如混凝土、水泥、钢筋、粘土砖、玻璃等。

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、在其使用过程中,能抵御周围环境的影响与有害介质的侵蚀,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。

二、土木工程材料的分类

1.按材料来源分类:天然材料,人造材料。

2.按材料功能分类:结构材料,非结构材料,功能材料。


 

 

建筑材料

 

建筑结构材料

砖混结构 :石材,砖,水泥混凝土,钢筋

钢木结构:建筑钢材,木材

 

墙体材料

砖及砌块:普通砖、空心砖,硅酸盐    

                及砌块

墙板:混凝土墙板、石膏半、

         复合墙板

 

 

建筑功能材料

防水材料:沥青及其制品

绝热材料:石棉、矿棉,玻璃棉、膨胀珍珠岩石

吸声材料;木丝板、毛毡,泡沫塑料

采光材料:窗用玻璃

装饰材料:涂料、塑料装饰材料、铝材                          


3.按材料化学成分分类:无机材料,有机材料,复合材料。



无机材料

金属材料

黑色金属材料——钢、铁等

有色金属材料——铝、铜、铝合金等

非金属材料

天然石材——砂、石、石材制品等

烧土制品——砖、瓦、玻璃、陶瓷等

胶凝材料——石灰、石膏、水玻璃、水泥等

混凝土及硅酸盐制品——混凝土、砂浆、硅酸盐制品等

有机材料

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

高分子材料——塑料、涂料、胶黏剂、橡胶等

复合材料

金属材料与无机非金属材料复合材料——钢筋混凝土、钢纤维混凝土等

金属材料与有机材料复合材料——轻质金属夹芯板等

无机非金属材料与有机材料复合材料——沥青混凝土、聚合物混凝土等


三、土木工程材料的发展

l古代人类最初是“穴居巢处”。

l火的利用使人类学会了烧制砖、瓦、陶瓷与石灰。

l铁器时代以后有了简单的工具,工程材料(木材、砖、石等)才由天然材料进入人工生产阶段,为较大规模的土木工程和人类需要的其他建筑物建立了基本条件。

l在漫长的封建社会中,生产力停滞不前,土木工程材料的发展也极为缓慢,长期限于砖、石、木材作为结构材料。

l资本主义的兴起,城市的出现于扩大,工业的迅速发展,交通的日益发达,需要建造大规模的建筑物构筑物和建筑设施,例如大跨度的工业厂房,高层的公用建筑以及桥梁、港口等,推动了土木工程材料的前进,在18~19世纪相继出现了钢材、水泥、混凝土以及钢筋混凝土成为了主要的结构材料。使建筑业的发展进入了一个新阶段。

l工业的发展使一些具有特殊功能的材料,如绝热材料,吸声材料、耐热、耐腐蚀、抗渗透以及防辐射材料应运而生。人民生活水平的提高,对建筑物修饰的要求愈来愈高,于是各种装饰材料层出不穷。

四、土木工程材料的发展趋势

1、土木工程材料的发展:随生产力发展而发展

原始时代——天然材料:木材、岩石、竹、粘土

石器、铁器时代—— 金字塔(公元前2000-3000 ):石材、石灰、石膏

万里长城 (公元前200 ):条石、大砖、石灰砂浆

布达拉宫 :石材、石灰砂浆

18世纪中叶——钢材、水泥

19世纪——钢筋混凝土(1890-1892);中国,1898

20世纪——预应力混凝土、高分子材料

21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材

2、土木工程材料的发展趋势:

(1)轻质、高强;

(2)发展多功能材料;

(3)廉价、低耗能

(4)由单一材料向复合材料及制品发展

(5)扩大装配式预制构件的工厂化生产;

(6)用工农业废料、废渣等代替自然资源为原料,向环保方向发展;

(7)发展更多花色品种的装饰材料。

五、关于土木工程材料的一些思考

关于雾霾和环保

1、建筑材料生产对雾霾的贡献:水泥、钢材、沥青、塑料

2、倡导使用绿色建筑材料

     装饰材料人造板或胶粘剂中的甲醛、PVC制品中的二辛酯和二丁酯、砂浆在潮湿的碱性环境中散发出的氨气、水泥石棉板中散发的石棉颗粒等。

3、环保型建筑材料,例如抗菌材料、空气净化材料等

4、节能型建材:保温、废旧建筑、水性材料

5、关于家装