单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,Construction,Matermatels,2017.11,第,0,章,绪,绪,论,论,,本章,提,提要,本章,讨,讨论,土,土木,工,工程,材,材料,的,的定,义,义与,分,分类,，,，介,绍,绍材,料,料与,土,土木,工,工程,材,材建,设,设的,关,关系,和,和发,展,展趋,势,势，,介,介绍,了,了土,木,木工,程,程材,料,料的,技,技术,标,标准,和,和质,量,量控,制,制基,本,本方,法,法。
土木,工,工程,是,是建,造,造在,地,地上,或,或地,下,下、,陆,陆上,或,或水,中,中,，,，直,接,接或,间,间接,为,为人,类,类生,活,活、,生,生产,、,、军,事,事、,科,科研,服,服务,的,的各,种,种工,程,程设,施,施，,例,例如房屋、道,路,路、,铁,铁路,、,、管,道,道、,隧,隧道,、,、桥,梁,梁、,运,运河,、,、堤,坝,坝、,港,港口,、,、电,站,站、,飞,飞机,场,场、,海,海洋,平,平台,、,、给,水,水排,水,水以,及,及防,护,护工,程,程等,，,，它,们,们是,由,由各,种,种建,筑,筑材,料,料建,成,成的,，,，用,于,于这,些,些工,程,程的,建,建筑,材,材料,总,总称,为,为土,木,木工,程,程材,料,料,0.1,土木,工,工程,材,材料,的,的分,类,类,由于,土,土木,工,工程,中,中所,涉,涉及,的,的材,料,料品,种,种繁,多,多，,几,几乎,涵,涵盖,了,了自,然,然界,中,中的,所,所有,材,材料,，,，性,能,能各,异,异，,价,价格,相,相差,悬,悬殊,，,，而,且,且用,量,量巨,大,大，,正,正确,选,选择,和,和合,理,理使,用,用土,木,木工,程,程材,料,料，,对,对土,木,木工,程,程的,安,安全,、,、适,用,用、,美,美观,、,、耐,久,久及,经,经济,都,都有,着,着重,要,要的,意,意义,。
为便,于,于掌,握,握规,律,律，,通,通常,从,从不,同,同的,角,角度,进,进行,分,分类,：,：,,0.1.1,按材,料,料的化学,组,组成分类,通常,分,分为,：,：有,机,机材,料,料、,无,无机,材,材料,和,和复,合,合材,料,料三,类,类,如表,0-1,所示,0.1.2,按材,料,料在,工,工程,中,中的主要,功,功能分类,可分,为,为：,结,结构,材,材料,和,和功,能,能材,料,料两,类,类结构,材,材料,主,主要,指,指基,础,础、,柱,柱、,梁,梁、,板,板、,墙,墙和,其,其它,受,受力,构,构件,所,所有,的,的建,筑,筑材,料,料或,围,围护,材,材料,；,；,功能,材,材料,主,主要,指,指防,水,水材,料,料、,防,防火,材,材料,、,、装,饰,饰材,料,料、,绝,绝热,保,保温,材,材料,和,和吸,声,声隔,声,声材,料,料等,0.1.3,按材料使,用,用的工程,及,及其使用的部,位,位分类,可分为：,建,建筑结构,材,材料、桥,梁,梁结构材,料,料、水工,结,结构材料,、,、路面结,构,构材料建,筑,筑墙体材,料,料等等0.1,土木工程,材,材料的分,类,类,0.2,材料与土,木,木工程建,设,设,0.2.1,材料对工,程,程质量的,影,影响,0.2.2,材料对土,木,木工程造,价,价和资源,消,消耗的影,响,响,0.2.3,材料对土,木,木工程技,术,术的促进,作,作用,0.2.4,土木工程,材,材料的发,展,展趋势,0.3,土木工程,材,材料的质,量,量及其控,制,制,0.3.1,土木工程,材,材料的技,术,术标准,1,）国家标,准,准：国家,标,标准局发,布,布的全国,性,性指导技,术,术文件，,包,包括强制,性,性标准（,代,代号,GB,）和推荐,性,性标准（,代,代号,GB/T,）。
另需,注,注意强制,性,性条文（,黑,黑体字）,2,）行业标,准,准：为规,范,范本行业,产,产品质量,而,而制定，,也,也是全国,性,性的指导,技,技术文件,，,，一般由,各,各行业协,会,会或主管,部,部分发布,，,，如建工,行,行业标准,（,（,JG,、,JGJ,）、建材,行,行业标准,（,（,JC,）、交通,行,行业标准,（,（,JT,、,JTJ,、,JTG,）等,0.3.2,土木工程,材,材料的质,量,量控制,3,）地方标,准,准：地方,主,主管部门,发,发布的地,方,方性技术,指,指导文件,，,，仅适用,于,于本地区,（,（,DB,）,1,）文件检,查,查,2,）抽样检,验,验,3,）过程监,测,测,4,）分析原,因,因，采取,措,措施,0.4,土木工程,材,材料的学,习,习目的和,方,方法,1,）土木工,程,程材料是,土,土木工程,、,、工程管,理,理、建筑,学,学、工程,造,造价等土,建,建类专业,的,的专业基,础,础课,2,）是土建,类,类专业的,主,主干课程,，,，课程内,容,容属于,《XXXX,本科指导,性,性专业规,范,范,》,中“专业,技,技术相关,基,基础知识,领,领域的核,心,心知识单,元,元和知识,点,点”和“,实,实验领域,的,的核心实,践,践单元和,知,知识技能,点,点”,本章小结,本章练习,题,题,内容：,1.1,材料的物,理,理性质,1.2,材料的力,学,学性质,1.3,材料的耐,久,久性,1.4,材料的组,成,成、结构,对,对性质的,影,影响,案例分析,本章小结,练习题（,1,）,第,1,章 土,木,木工程材,料,料的基本,性,性质,1.1,材料的物,理,理性质,1.,与质量有,关,关的性质,密度、表,观,观密度、,堆,堆积密度,、,、,2.,与构造状,态,态有关的,性,性质,孔隙率与,孔,孔隙特征,、,、空隙率,3.,与水有关,的,的性质,亲水性与,憎,憎水性、,吸,吸水性、,吸,吸湿性、,耐,耐水性、,抗,抗渗性、,抗,抗冻性,4.,与热有关,的,的性质,导热性、,热,热容量,（,1,）密度（,实,实际密度,）,）,材料在绝对密实,状,状态下单位体,积,积的质量,。
单位,g/cm,3,或,kg/m,3,公式：,,式中,ρ,－密度（,g/cm,3,）,m,－材料的,质,质量（,g,）,V,－材料在,绝,绝对密实,状,状态下的,体,体积（,cm,3,）,绝对密实,状,状态下的体积,－,－是指不,包,包括材料,内,内部孔隙,在,在内的体,积,积密度（实,际,际密度）,的,的测量,1,）对近于,绝,绝对密实,的,的材料：,金属、玻,璃,璃等量测,几何体积,－,－称重－,代,代入公式,,2,）对有孔,隙,隙的材料,：,：,砖、混凝,土,土、石材,等,等,磨成细粉,－,－ 李氏,比,比重瓶法,测,测试,,（,2,）表观密,度,度,表观密度,（,（容重）,－,－材料在自然状态下单位体,积,积的质量,单位,g/cm,3,或,kg/m,3,公式：,,,式中,ρ,o,－表观密,度,度（,g/cm,3,）,m,－材料的,质,质量（,g,）,V,o,－材料在,自,自然状态,下,下的体积,（,（,cm,3,）,自然状态,下,下的体积－是指包,含,含材料内,部,部孔隙在,内,内的体积,材料内,部,部孔隙含,有,有水分时,，,，其质量,和,和体积均,发,发生变化,注明含,水,水情况,表观密度,的,的测量,1,）对形状,规,规则的材,料,料：,砖、混凝,土,土等,烘干－量,测,测几何体,积,积－称重,－,－代入公,式,式,,2,）对形状,不,不规则的,材,材料：,砂、石等,烘干－蜡,封,封－浮力,天,天平,,（,3,）堆积密,度,度（松散,容,容重）－散粒状材,料,料在自然堆,积,积状态下,单,单位体积,的,的质量。
单,单位,g/cm,3,或,kg/m,3,公式：,,,式中,ρ,/,o,－堆积密,度,度（,g/cm,3,）,m,－材料的,质,质量（,g,）,V,/,o,－材料的,堆,堆积体积,（,（,cm,3,）,堆积体积,－,－指包含,颗,颗粒,内部孔隙,和,和颗粒之,间,间的空隙,在内的体,积,积堆积密度,的,的测量,1,）容器法,：,：,散粒材料,装,装入容器,－,－量测体,积,积－称净,重,重－代入,公,公式,,2,）自然堆,积,积法：,堆积成一,定,定形状－,量,量测几何,体,体积－称,重,重－代入,公,公式,,,2.,与构造状,态,态有关的,性,性质,（,1,）孔隙率,与,与孔隙特,征,征,孔隙率－,指,指材料体,积,积内，孔,隙,隙体积与,总,总体积之,百,百分率，,以,以,P,表示直,接,接反映材,料,料的致密,程,程度式中,P,－材料的,孔,孔隙率（,%,）,V,－材料的,自,自然体积,（,（,m,3,）,V,/,o,－材料的,绝,绝对密实,体,体积（,m,3,）,（,2,）空隙率,空隙率－,指,指散粒或,粉,粉状材料,颗,颗粒之间,的,的空隙体,积,积占其自,然,然堆积体,积,积的百分,率,率，以,P,/,表示。
式中,P,/,－材料的,空,空隙率（,%,）,V,/,o,－材料的,自,自然堆积,体,体积（,m,3,）,V,o,－材料的,自,自然（或,表,表观）体,积,积（,m,3,）,例,1.1,某工地所,用,用卵石材,料,料的密度,为,为,2.65g/cm3,、表观密,度,度为,2.61g/cm3,、堆积密,度,度为,1680kg/m3,，计算此,石,石子的孔,隙,隙率与空,隙,隙率？,解,:,石子的孔,隙,隙率,P,为：,,,,石子的空,隙,隙率,P,/,为：,,,1,）亲水性材,料,料：当,θ≤90,°,°,时，水分,子,子之间的,内,内聚力小,于,于水分子,与,与材料表,面,面分子之,间,间的相互,吸,吸引力，,材,材料表面,可,可以被水,浸,浸湿，如,木,木材等2,）憎水性材,料,料：当,θ>90,°,°,时，水分,子,子之间的,内,内聚力小,于,于水分子,与,与材料表,面,面分子之,间,间的相互,吸,吸引力，,材,材料表面,可,可以被水,浸,浸湿，如,防,防水材料,等,等3.,与水有关,的,的性质,（,1,）亲水性,与,与憎水性,,,（,2,）吸水性,1,）质量吸,水,水率：材,料,料在吸水,饱,饱和时，,其,其所吸收,水,水分的质,量,量占材料,干,干燥时质,量,量的百分,率,率,,,,式中,W,m,－材料的,质,质量吸水,率,率（％）,m,b,－材料吸,水,水饱和后,的,的质量（,g,）,m,g,－材料烘,干,干至恒重,的,的质量（,g,）,2,）体积吸,水,水率：材,料,料在吸水,饱,饱和时，,其,其所吸收,水,水分的体,积,积占干燥,材,材料自然,体,体积的百,分,分率,,,式中,W,v,－材料的,体,体积吸水,率,率（％）,Vw,－材料在,吸,吸水饱和,时,时，吸入,水,水的体积,（,（,cm,3,）,V,0,－材料烘,干,干至恒重,的,的质量（,cm,3,）,ρ,w,－水的密,度,度（,g/cm,3,）,（,3,）吸湿性,：,：材料在,潮,潮湿的空,气,气中吸收,水,水分的性,质,质称为吸,湿,湿性，表,征,征其吸湿,能,能力的大,小,小的物理,量,量称为含,水,水率,,,式中,W,h,－材料的,含,含水率（,％,％）,m,s,－材料含,水,水时的质,量,量（,g,）,m,g,－材料烘,干,干至恒重,时,时的质量,（,（,g,）,（,4,）耐水性,：,：材料长,期,期在饱和,水,水作用下,而,而不破坏,，,，其强度,也,也不显著,降,降低的性,质,质。
用软,化,化系数表,示,示,,,式中,K,R,－材料的,软,软化系数,（,（,K,R,＝,0,～,1,）,f,b,－材料在,饱,饱和状态,下,下的抗压,强,强度（,MPa,）,f,g,－材料在,干,干燥状态,下,下的抗压,强,强度（,MPa,）,软化系数,大,大于,0.8,的材料，,通,通常可以,认,认为是耐,水,水材料,例,1.2,某石材在,气,气干、绝,干,干、水饱,和,和情况下,测,测得的抗,压,压强度分,别,别为,174,、,178,、,165MPa,，求该石,材,材的软化,系,系数，并,判,判断该石,材,材可否用,于,于水下工,程,程,?,解,:,该石材的,软,软化系数,为,为,:,,,由于该石,材,材的软化,系,系数为,0.93,，大于,0.85,，故该石,材,材可用于,水,水下工程,5,）抗渗性,：,：材料抵,抗,抗压力水,渗,渗透的性,质,质称抗渗,性,性（不透,水,水性），,有,有两种不,同,同的表示,方,方法,1,）渗透系,数,数,或,,式中,K,－材料的,渗,渗透系数,（,（,cm/h,）,W,－透过材,料,料试件的,水,水量（,cm,3,）,t,－透水时,间,间（,h,）,A,－透水面,积,积（,cm,2,）,H,－净水压,力,力（,cm,）,d,－试件的,厚,厚度（,cm,）,,,,,,2,）渗透等,级,级：材料,在,在标准试,验,验方法下,进,进行透水,试,试验，以,规,规定的试,件,件在透水,前,前所能承,受,受的最大,水,水压力来,确,确定，其,等,等级用,P,表示,,,式中,P,－渗透等,级,级,H,－,开,开,始,始,透,透,水,水,前,前,最,最,大,大,水,水,压,压,力,力,（,（,MPa,）,,渗,透,透,等,等,级,级,分,分,为,为,P4,、,P6,、,P8,、,P10,、,P12,五,个,个,等,等,级,级,，,，,相,相,应,应,所,所,能,能,承,承,受,受,的,的,最,最,大,大,水,水,压,压,力,力,（,（,透,透,水,水,前,前,）,）,分,分,别,别,为,为,0.4MPa,、,0.6MPa,、,0.8MPa,、,1.0MPa,和,1.2Mpa,。
6,）,抗,抗,冻,冻,性,性,：,：,材,材,料,料,在,在,吸,吸,水,水,饱,饱,和,和,的,的,状,状,态,态,下,下,经,经,受,受,多,多,次,次,冻,冻,结,结,和,和,融,融,化,化,作,作,用,用,（,（,冻,冻,融,融,循,循,环,环,）,）,而,而,不,不,破,破,坏,坏,，,，,同,同,时,时,也,也,不,不,显,显,著,著,降,降,低,低,强,强,度,度,的,的,性,性,质,质,，,，,称,称,为,为,抗,抗,冻,冻,性,性,，,，,其,其,大,大,小,小,用,用,抗,抗,冻,冻,等,等,级,级,F,表,示,示,，,，,如,如,混,混,凝,凝,土,土,抗,抗,冻,冻,性,性,按,按,其,其,冻,冻,融,融,循,循,环,环,次,次,数,数,分,分,为,为,F10,、,F15,、,F25,、,F50,、,F100,、,F150,、,F200,、,F250,、,F300,共,9,个,等,等,级,级,冻,融,融,破,破,坏,坏,的,的,桥,桥,梁,梁,4.,与,热,热,有,有,关,关,的,的,性,性,质,质,（,1,）,导,导,热,热,性,性,：,：,材,材,料,料,传,传,导,导,热,热,量,量,的,的,能,能,力,力,称,称,为,为,导,导,热,热,性,性,。
其,其,大,大,小,小,用,用,导,导,热,热,系,系,数,数,（,（,λ,）,表,表,示,示,，,，,热,热,阻,阻,R=1/,λ,λ,式,中,中,λ,－,导,导,热,热,系,系,数,数,（,（,W/m.K,）,Q,－,传,传,导,导,的,的,热,热,量,量,（,（,J,）,A,－,热,热,传,传,导,导,面,面,积,积,（,（,m,2,）,a,－,材,材,料,料,的,的,厚,厚,度,度,（,（,m,）,t,－,热,热,传,传,导,导,时,时,间,间,（,（,s,）,T,1,-T,2,－,材,材,料,料,两,两,侧,侧,温,温,差,差,（,（,K,）,（,2,）,热,热,容,容,量,量,：,：,材,材,料,料,加,加,热,热,时,时,吸,吸,收,收,热,热,量,量,，,，,冷,冷,却,却,时,时,放,放,出,出,热,热,量,量,的,的,性,性,质,质,称,称,为,为,热,热,容,容,量,量,其,其,大,大,小,小,用,用,比,比,热,热,容,容,（,（,c,）,表,表,示,示,，,，,热,热,阻,阻,R=1/,λ,λ,式,中,中,c,－,材,材,料,料,的,的,比,比,热,热,容,容,（,（,J/kg.K,）,Q,－,材,材,料,料,吸,吸,收,收,或,或,放,放,出,出,的,的,热,热,量,量,（,（,J,）,m,－,材,材,料,料,的,的,质,质,量,量,（,（,kg,）,a,－材料的厚,度,度（,m,）,T,1,-T,2,－材料受热,火,火冷却后的,温,温度差（,K,）,1.,材料的强度,1.2,材料的力学,性,性质,（,1,）强度的定,义,义和种类,强度的定义,：,：材料在外,力,力（荷载）,作,作用下抵抗,破,破坏的能力,称,称为强度，,分,分为抗压强,度,度、抗拉强,度,度、抗弯强,度,度和抗剪强,度,度，土木工,程,程材料常根,据,据极限强度,的,的大小，划,分,分为不同的,强,强度等级或,标,标号。
抗压强度、,抗,抗拉强度、,抗,抗剪强度用,f,表示式中,f,－材料的强,度,度（,MPa,）,F,－破坏荷载,（,（,N,）,A,－受力面积,（,（,mm,2,）,,材料的抗弯,强,强度与试件,的,的几何外形,及,及荷载施加,的,的方式有关,对于矩形,截,截面的条形,试,试件，当其,两,两支点间作,用,用一集中荷,载,载时，抗弯,强,强度按下式,计,计算：,,,式中,f,tm,－材料的抗,弯,弯强度（,Mpa,）,F,－破坏荷载,（,（,N,）,l,－试件两支,点,点间的距离,（,（,mm,）,b,、,h,－分别为试,件,件截面的宽,度,度和高度（,mm,）,当在试件支,点,点间的三分,点,点处作用两,个,个相等的集,中,中荷载时，,抗,抗弯强度则,按,按下式计算,：,：,,,式中各符号,意,意义同上2,）影响材料,强,强度的因素,1,）试件端部,约,约束情况,2,）试件的尺,寸,寸和形状,3,）加荷速度,4,）承压面的,平,平整度,5,）试验环境,的,的温湿度,,（,3,）材料的比,强,强度,比强度是按,单,单位质量计,算,算的材料的,强,强度，其值,等,等于材料的,强,强度与其表,观,观密度之比,（,（,f/,ρ,0,），是衡量,材,材料轻质高,强,强的一个主,要,要指标。
2.,材料的弹性,与,与塑性,1,）弹性－材,料,料在外力的,作,作用下产生,变,变形，当外,力,力取消后，,材,材料变形即,可,可消失并能,完,完全恢复原,来,来形状的性,质,质弹性模量,E=σ/ε,,2,）塑性－材,料,料在外力的,作,作用下产生,变,变形，当外,力,力取消后，,仍,仍保持变形,后,后的形状和,尺,尺寸，并且,不,不产生裂缝,的,的性质实际的材料,并,并不存在理,想,想的弹性变,形,形和塑性变,形,形3.,材料的脆性,与,与韧性,1,）脆性－在,外,外力作用下,直,直到破坏前,无,无明显的塑,性,性变形而发,生,生突然破坏,的,的性质，具,有,有这种破坏,特,特征的材料,称,称为脆性材,料,料材料脆性材料（,如,如天然岩石,、,、普通混凝,土,土、玻璃、,石,石材、砖等,）,）抵抗冲击,或,或震动荷载,的,的能力较差,2,）韧性－在,冲,冲击、震动,荷,荷载的作用,下,下，材料能,吸,吸收较大能,量,量，产生一,定,定的变形，,而,而不致破坏,的,的性能称为,韧,韧性，又称,冲,冲击韧性如,如木材、建,筑,筑钢材、沥,青,青混凝土等,1.3,材料的耐久,性,性,耐久性是指,材,材料在使用,过,过程中抵抗,各,各种自然因,素,素及其它有,害,害物质长期,作,作用，能长,久,久保持其原,有,有性质的能,力,力，是衡量,材,材料在长期,使,使用条件下,的,的安全性能,的,的一项综合,指,指标。
包括：抗冻,性,性－混凝土,、,、砖、石材,抗风化性－,陶,陶瓷、砖,抗老化性－,有,有机建材,耐化学腐蚀,－,－金属材料,1.4,材料的组成,、,、结构对性,质,质的影响,（,1,）化学组成,及,及其对材料,性,性能的影响,（,2,）矿物组成,及,及其对材料,性,性能的影响,1.,材料的组成,及,及其对材料,性,性能的影响,2.,材料的结构,及,及其对材料,性,性能的影响,（,1,）宏观结构,1,）致密结构,、,、,2,）多孔结构、,3,）纤维结构,、,、,4,）层状结构,、,、,5,）散粒结构,（,2,）亚微观结,构,构,（,3,）微观结构,1,）晶体结构,、,、,2,）玻璃体、,3,）胶体,案例分析,案例分析,本章小结,本章练习题,本章练习题,演讲完毕，,谢,谢谢观看！,。