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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,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,,,,*,第,2,章 土木工程材料,教,教学目标,,学目标,,,了解土木工程材料的分类，掌握常见材料的基本性能和用途，重点掌握木材、砖、钢材、水泥、混凝土、建筑砂浆的种类和用途，对其它材料作一般了解。
了解材料工业的发展趋势教学目标,具有对施工现场常用土木工程材料的辨识能力及分析能力,,,为日后对施工现场常用土木工程材料及制品的选用、进场验收、检测、保管工作打好基础知识目标,技能目标,第一节,,土木工程材料概述,,第二节,木材,,第三节,气硬性,胶凝材料,,第四节,,水硬性胶凝材料,,第五节 建筑钢材,,第六节 砖、瓦、砂、石,,第七节 沥青及沥青混合料,,第八节 建筑功能材料,目录,,土木工程材料概述,任何土木工程建（构）筑物（包括道路、桥梁、港口、码头、机场、隧道等）都是用材料按一定的要求建造的，土木工程中所用的各种材料统称土木工程材料土木工程材料的地位,,土木工程材料的性质,土木工程材料的物理性质,,,1.,材料的密度、表观密度和堆积密度,,,2.,材料的孔隙和空隙,,土木工程材料概述,,土木工程材料的性质,材料的力学性质,,,1.,强度与比强度,,,2.,材料的弹性与塑性,,,3.,脆性和韧性,,,4.,硬度和耐磨性,,,5.,材料的徐变和应力松弛,,土木工程材料概述,,土木工程材料的性质,材料与水有关的性质,,,1.,材料的亲水性与憎水性,,,2.,材料的吸湿性和吸水性,,,3.,耐水性,,,4.,抗渗性,,,5.,抗冻性,,土木工程材料概述,,土木工程材料的性质,材料的热性质,,,1.,热容性,,,2.,导热性,,,3.,热变形性,,,土木工程材料概述,,土木工程材料的性质,材料的耐久性,,材料在使用过程中能抵抗周围各种介质侵蚀而不破坏，也不易失去原有性能的性质称为耐久性。
土木工程材料概述,,,,,土木工程材料的种类,:,,,,土木工程材料的种类,:,,无机材料：金属材料、非金属材料,金属材料：,黑色金属（铁、钢）、有色金属（铝、铜及合金等）及其合金制造的型材、管材、板材和金属制品等土木工程材料的种类,:,非金属材料：天然石材、烧土制品、玻璃胶凝材料混凝土、砂浆、无机涂料、石棉、矿棉、纤维制品和熔岩制品等土木工程材料的种类,:,,有机材料,植物材料,沥青材料,高分子材料,,,,土木工程材料的种类,:,,复合材料,玻璃钢防腐管道,水泥砂浆混凝土,,,,土木工程材料的种类,:,,土木工程结构材料,概念：,指构成土木工程受力构件和结构所用的材料，如梁、板、柱、基础、框,,架、墙体、拱圈、沥青混凝土路面、无机结合料稳,,定基层及底基层和其它受力构件、结构等所用的材料技术性能要求：,强度和耐久性港珠澳大桥,,,,土木工程材料的种类,:,,土木工程功能材料,概念：土木工程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、装饰材料等一般来讲，土木工程结构物的可靠度与安全度主要由土木工程材料组成的构件和结构体系所决定，而土木工程结构物的使用功能与品质主要决定于土木工程功能材料。
此外，对某一种具体材料来说，它可能兼有多种功能丘浚故居,,,,,木材,,由于木材具有其独特的优良特性，所以，木材在建筑工程尤其是装饰领域中，始终保持着重要的地位 但是，林木生长缓慢，我国又是森林资源贫乏的国家之一 ，因此，在建筑工程中，一定要经济合理地使用木材，做到长材不短用，优材不劣用，并加强对木材的防腐、防火处理，以提高木材的耐久性，延长使用年限木材,,,木材的构造,,,,树木由树冠、树干和树根三部分组成树干由树皮、形成层、木质部（即木材）和髓心组成,,木材,,,木材的主要性质,,,,木材的主要性质包括物理性质和力学性质，如含水量，热胀冷缩、温度、强度（抗拉、抗弯、抗压和抗剪）木材的强度主要有抗压、抗拉、抗剪及及抗弯强度，而抗压、抗拉、抗剪强度,,又有顺纹、横纹之分含水率高，强度降低木材的剪切,含水率对木材强度的影响,,,,木材的干燥、防腐与防火,,2010,年,11,月,13,日凌晨，清华标志性建筑清华学堂起火，木结构基本被毁，图为清华学堂着火前后木材,,,工程木材分类,,,工程木材分为原木、锯材、人造板材铁路枕木,橡木原木,,气硬性胶凝材料,,,石膏,,,石膏是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，石膏性能优良。
我国石膏资源丰富，居世界首位土木工程中使用最多的石膏品种是建筑石膏，建筑石膏具有良好的可塑性、很好的防火性能、隔热性能和吸声性能，具有良好的装饰性和可加工性气硬性胶凝材料,,,石灰,,,,石灰是在土木工程中使用较早的矿物胶凝材料之一石灰石的主要成分是碳酸钙，将石灰石煅烧，碳酸钙将分解成为生石灰气硬性胶凝材料,,,石灰,,,,,水硬性胶凝材料,,,水泥,,,凡由硅酸盐水泥熟料、,0- 5%,石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（波特兰水泥）水硬性胶凝材料,,,水泥,,,水泥的性能,,为了满足土木工程应用的要求，水泥需具备三方面的性能：物理力学性能 、施工性能、耐久性能水硬性胶凝材料,,,水泥,,,水泥的凝结时间,,凝结时间为水泥加水开始到水泥浆失去流动性，即从可塑性发展到固体状态所需要的时间包括：初凝时间 、终凝时间 水硬性胶凝材料,,,水泥,,,水泥凝结时间测定方法：,,用标准稠度的水泥净浆，在规定的温湿度下，用凝结时间测定仪来测定水硬性胶凝材料,,,水泥,,,特种水泥,,特种水泥包括：快硬硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥 、高铝水泥 、膨胀水泥,,,,水硬性胶凝材料,,,水泥,,,水泥储存、运输和保管,,,不同品种、不同标号的水泥应分别存放，不可混杂。
对袋装水泥，地面垫板要高出地面,30cm,，四周离墙,30cm,．，堆放高度一般不超过,10,袋存放散装水泥时，地面要抹水泥砂浆混凝土,,,普通混凝土,,,普通混凝土组成,,,1—,石子,2—,砂,,3—,水泥浆,4—,气孔,,混凝土,,,普通混凝土,,,普通混凝土的主要技术指标,,1.,混凝土拌合物的和易性：,,,和易性也可称工作性 ，是指混凝土在搅拌、运输、浇灌、捣实等过程中易于工作，能保持质量均匀而不发生离析的性能混凝土,,,普通混凝土,,,普通混凝土的主要技术指标,,2.,混凝土的强度 ：按照,《,普通混凝土力学性能试验方法标准,》,（,GB/T50081-2002,），制作边长为,150mm,的立方体在标准养护,[,温度（,20±2,）℃、相对湿度在,95%,以上,],条件下，养护至,28d,龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度影响混凝土强度等级的因素主要有水泥等级和水灰比、集料、龄期、养护温度和湿度等混凝土,,,普通混凝土,,,普通混凝土的主要技术指标,,3.,混凝土的强度等级：,混凝土强度等级采用符号,C,与立方体抗压强度标准值（单位为,MPa,）来表示。
按照,《,混凝土结构设计规范,》,（,GB50010-2010,）规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：,C15,，,C20,，,C25,，,C30,，,C35,，,C40,，,C45,，,C50,，,C55,，,C60,，,C65,，,C70,，,C75,，,C80,混凝土,,,普通混凝土,,,普通混凝土的主要技术指标,,4.,混凝土的耐久性 是指抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能,,和外观完整性的能力主要包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱骨料反应等性,,能混凝土,,,钢筋混凝土,,,,钢筋混凝土（简写为,RC,），工程上常被简称为钢筋砼是指通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料混凝土,,,预应力混凝土,,,预应力混凝土结构，是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对它施加压力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的砂浆,,,,砌筑砂浆,,,,用于砖石砌体的砂浆，起粘结砖石和传递荷载的作用在结构工程中，把单块的砖、石、砌块等胶结起来构成砌体砂浆,,,,抹面砂浆,,,凡涂抹在建筑物或土木工程构件表面的砂浆，可统称为抹面砂浆。
一般可将抹面砂浆分为以下主要几种 ：普通抹面砂浆 、装饰砂浆 、防水砂浆,,砂浆,,,,其它特种砂浆主要有绝热砂浆、吸声砂浆、耐酸砂浆、防,X,射线砂浆、抗中子辐射砂浆钢结构立体停车场,,建筑钢材,,,,,在土木工程中，应用量最大的金属材料是钢材，土木工程用的钢材是指用于钢结构的各种型材（如圆钢、角钢、工字钢）、钢板、管材和用于钢筋混凝土中的各种钢筋、钢丝等中国国家体育馆,中国国家体育馆,,建筑钢材,,,钢材冶炼,,,,炼铁,,炼钢,,轧制,,建筑钢材,,,钢材力学性能,,,,强度,,钢材在外力作用下抵抗变形和断裂的能力反映它的指标主要有屈服强度、抗拉强度 强度是工程设计和选材的重要依据，也是材料购销和检验工作中的重要指标建筑钢材,,,钢材力学性能,,,,塑性,,塑性是钢材在外力作用下，产生变形而不破坏的能力塑性的好坏直接影响钢材的加工、成形及使用建筑钢材,,,钢材力学性能,,,,冲击韧性,,冲击韧性是指钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，是衡量钢材抵抗动荷载能力的指标，它是强度和塑性的综合表现，是判断钢材在动荷载作用下是否出现脆性破坏的主要指标之一建筑钢材,,,钢材力学性能,,,,疲劳,,疲劳是指钢材在循环应力和交变应力作用下，局部产生永久性积累损伤，一定循环次数后产生裂纹或突然发生断裂的过程。
建筑钢材,,,钢材冷加工与冷作硬化,,,冷加工包括冷轧、冷弯、冷拔等延伸性加工，也包括剪、冲、钻、刨等切削性加工钢材的冷作硬化是指当钢材冷加工超过其弹性极限卸载后产生残余塑性变形，再次加载时，强度提高，同时塑性、韧性降低的现象建筑钢材,,,土木工程常用钢材,,,钢结构常用钢材,,,1,.,钢板 ：钢板有厚钢板、薄钢板、扁钢,,2,热轧型钢：常用的有角钢、工字钢、槽钢、,H,型钢、,T,型钢、钢管等建筑钢材,,,土木工程常用钢材,,,钢结构常用钢材,,3.,冷弯薄壁型钢,,,建筑钢材,,,土木工程常用钢材,,,钢筋混凝土常用钢材,,土木工程结构中常用的钢材有钢筋、钢丝和钢绞线三类钢筋是土木工程中使用最多的钢材品种之一钢筋,钢绞线,,砖、瓦、石、砂,,,砖,,,砖的分类,,按生产工艺：烧结砖和非烧结砖,,按所用材料：粘土砖和岩土砌块、粉煤灰砖和粉煤灰砌块、煤矸石砖和煤矸石砌块、淤泥砖和淤泥砌块、页岩砖和页岩砌块、固体废弃物砖和固体废弃物砌块等,,按有无孔洞：空心砖、多孔砖和实心砖,,,,砖、瓦、石、砂,,,砖,,,烧结多孔砖、多孔砌块,,,,烧结多孔砖,页岩烧结空心砌块,,砖、瓦、石、砂,,,砖,,,烧结多孔砖、多孔砌块,,,,,煤矸石页结砖,炉渣砖,,砖、瓦、石、砂,,,瓦,,,,,,,,粘土瓦,彩钢瓦,,,,玻璃钢瓦,,砖、瓦、石、砂,,,砂,,砂的颗粒级配,,,,,,,,骨料颗粒级配示意图,,,(a),单一颗粒（,b,）两种粒径（,c,）多种粒径粘土瓦,,,,砖、瓦、石、砂,,,砂,,砂的含水状态,,,,,,,,砂粒含水状态,,,(a),完全干燥状态（,b),风干状态 （,c,）饱和状态（,d),完全湿润状态,,,,砖、瓦、石、砂,,,石,,石：指天然石材：采自天然岩石（经过加工或未经加工）的石材 。
包括：毛石 、料石 、饰面石材 、 色石渣 、石子 石材,,块状石材,料石,毛石,,,,石材,,块状石材,花岗岩,大理石,青石板,,,,石材,,散状石材,色渣石,卵石,碎石,,沥青及沥青混合料,,石油沥青,,石油沥青的主要性质,,,,,沥青及沥青混合料,,沥青混合料,,沥青混合料是由沥青和矿质材料,(,砂、石子、填充料等,),在加热或常温时按适当比例配制而成的混合料的总称其中,热拌热铺的密级配碎石,沥青混凝土经久耐用，强度高，整体性好，是修筑高级沥青路面的代表性材料，应用得最广,,,,,,沥青及沥青混合料,,沥青混合料,,,,,沥青路面,工程上对沥青混合料的主要要求：,,1.,良好的力学性能,,2.,良好的抗滑性能,,3.,施工和易性,,4.,高温稳定性和低温抗裂性建筑功能材料,,建筑防水材料,,防水卷材,,,常用的有以下两种：高聚物改性沥青防水卷材、,合成高分子防水卷材,,,,,,,SBS,改性沥青防水卷材,PVC,塑料防水卷材,,建筑功能材料,,建筑绝热材料,,绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体常用绝热材料有：无机绝热材料 、有机绝热材料,,,,,,,,,绝热材料,绝热材料是保温和隔热材料的总称。
传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主窑炉用绝热耐热陶瓷纤维毯,绝热保温涂料片材,,建筑功能材料,,建筑吸声材料,,吸声材料是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸声作用,,常用吸声材料：多孔吸声材料、薄板振动吸声结构、共振吸声结构、穿孔板组合共振吸声结构 、悬挂空间吸声体 、帘幕吸声体 、柔性吸声材料等,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,建筑功能材料,,建筑装饰材料,,建筑装饰材料，又称建筑饰面材料，是指铺设或涂装在建筑物表面起装饰和美化环境作用的材料建筑功能材料,,建筑装饰材料,,建筑装饰材料的功能,,,1.,装饰功能,,,2.,保护功能,,,3.,室内环境改善功能,,,,,,建筑功能材料,,建筑装饰材料,,建筑装饰材料的种类,,,1.,天然石材,,,2.,建筑陶瓷,,,3.,建筑玻璃,,,4.,建筑装饰涂料,,,5.,其它装饰材料,,,,,,复合材料,,钢丝网水泥类夹芯复合板材（泰柏板）,复合材料包括有机材料与无机材料的复合、金属材料与非金属材料的复合以及同类材料之间的复合等1,－外侧砂浆层；,2,－内侧砂浆层；,3,－泡沫塑料层；,4,－连接钢丝；,,5,－钢丝网,,,泰柏板结构示意图,,,,复合材料,,彩钢夹芯板材,,,彩钢夹芯板材以硬质泡沫塑料或结构岩棉为芯材，在两侧粘上彩色压型镀锌钢板,。
复合材料,,碳纤维材料,优点：,自重小、刚度大、抗拉能力强、,能,恢复和提高结构的承载能力和抗裂性能,缺点：,抗剪强度很低,、,延伸率小,、,脆性材料,碳纤维加固材料,,,,复合材料,,玻璃纤维增强塑料,玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）：,以玻璃纤维或其制品作为增强材料，以合成树脂作为基体材料的一种增强塑料优点：,加工容易，不锈不烂，不需油漆、质量稳定、经久耐用增强玻璃纤维的桥梁,美国著名科技杂志,《,科技新时代,(Popular Science)》,近日评选出,,“,2008,年度,100,项最佳科技成果”，湖南大学土木工程学院肖岩教授领,,衔设计建造的耒阳竹桥被评为,2008,年度最佳工程创新之一，成为继“水,,立方”北京国家游泳中心,2006,年获此殊荣之后我国获得此奖的又一项目，,,也是今年我国获此奖的唯一一个项目该杂志还筛选出肖岩教授等四位,,年度发明家并刊载了他们个人的发明故事《,科技新时代,》,是美国月刊杂志创刊于,1872,年，一直是全球销量,,第一的生活科技信息杂志，共,11,个版本以,9,种文字在世界各地同步发行湖南耒阳市这座竹结构单车道桥梁，跨度,10,米，桥面净宽,3.5,米，采用,9,,根,10,米长梁，实际承载能力约,90,吨。
从这些参数上看，这座桥与普通的,,桥梁没有太大的区别可是，这却是世界上首座竹结构桥梁，除桥面采,,用预制混凝土板外，其余承重构件均用竹材料做成因为学校要在楼房原址上兴建其他工程，但拆除现有的房屋过于浪费，所以选择了将其整体平移到,200,米外的新址此次平移并未使用导轨，而是采用了简单的滚轮通俗地讲，移动的原理就是用钢梁将房屋抬起来，之后在房屋下垫起滚轮，滚轮下面铺设轨道，之后将房屋移动到新址现场施工人员并不多，基础打好后，甚至只要,6,个工人师傅就可以移动楼房《,湖大在长沙建成世界,,首座现代竹结构别墅,,能抗,8,级地震,》,,,,《6,个工人师傅靠滚轮,,平移重,150,吨楼房,》,。