土木工程概论PPT课件2土木工程材料

1、土木工程概论土木工程概论第二章 土木工程材料本章内容本章内容2.1 土木工程材料的基本知识2.2 基本建筑材料 2.3 建筑装饰材料 2.1 土木工程材料的基本知识土木工程材料的基本知识任何土木工程建（构）筑物（包括道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等）都是用材料按一定的要求打造成的，土木工程中所使用的各种材料都统称为土木工程材料。长期以来人类一直在从事着土木工程材料的各类研究工作，并不断开发新的材料。几乎世界上的各种材料都可用作土木工程材料。2.1 土木工程材料的基本知识土木工程材料的基本知识一、土木工程材料的分类一、土木工程材料的分类（一）按材料的化学成分分类（一）按材料的化学成分分类（二

2、）按材料的用途分类（二）按材料的用途分类（三）按材料的产出方式分类（三）按材料的产出方式分类二、土木工程材料的发展展望二、土木工程材料的发展展望2.1.1 木材影响木材强度的主要因素为含水率（一般含水率高，强度降低），温度（温度高，强度降低），荷载作用时间（持续荷载时间长，强度下降）及木材的缺陷（木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等）。2.1.1 木材木材木材的主要性质： 木材的性质包括物理性质和力学性质，如含水率、热胀干缩、密度、强度(抗拉、抗压、抗弯和抗剪等四种强度)，其中抗拉、抗压、抗剪强度又有顺纹和横纹之分。顺纹和横纹强度有很大的差别。2.2 基本建筑材料 2.2 基本建筑材料 2.1.2

3、 砖砖的分类：标准砖多孔砖烧结钻瓦是我国传统的屋面材料。瓦是我国传统的屋面材料。2.1.3 瓦2.1.4 石石材分为：天然石材和人造石材 凡采自天然岩石，经过加工或未经加工的石材，统称为天然石材。采石厂人造石材2.1.5 砌块 砌块是利用混凝土，工业废料（炉渣，粉煤灰等）或地方砌块是利用混凝土，工业废料（炉渣，粉煤灰等）或地方材料制成的人造块材，外形尺寸比砖大，具有设备简单，砌筑材料制成的人造块材，外形尺寸比砖大，具有设备简单，砌筑速度快的优点，符合了建筑工业化发展中墙体改革的要求。速度快的优点，符合了建筑工业化发展中墙体改革的要求。 砌块按尺寸和质量的大小不同分为小型砌块、中型砌块和砌块按尺

4、寸和质量的大小不同分为小型砌块、中型砌块和大型砌块。砌块系列中主规格的高度大于大型砌块。砌块系列中主规格的高度大于115mm115mm而小于而小于380mm380mm的的称作小型砌块、高度为称作小型砌块、高度为380980mm380980mm称为中型砌块、高度大于称为中型砌块、高度大于980mm980mm的称为大型砌块。使用中以中小型砌块居多。的称为大型砌块。使用中以中小型砌块居多。 砌块按外观形状可以分为实心砌块和空心砌块。空心砌块砌块按外观形状可以分为实心砌块和空心砌块。空心砌块有单排方孔、单排圆孔和多排扁孔三种形式，其中多排扁孔对有单排方孔、单排圆孔和多排扁孔三种形式，其中多排扁孔对保温

5、较有利。按砌块在组砌中的位置与作用可以分为主砌块和保温较有利。按砌块在组砌中的位置与作用可以分为主砌块和各种辅助砌块。各种辅助砌块。 根据材料不同，常用的砌块有根据材料不同，常用的砌块有普通混凝土与装饰混凝土小普通混凝土与装饰混凝土小型空心砌块型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰小型空心砌粉煤灰小型空心砌块块、蒸汽、蒸汽加气混凝土加气混凝土砌块、免蒸加气混凝土砌块（又称砌块、免蒸加气混凝土砌块（又称环保轻环保轻质混凝土砌块质混凝土砌块）和石膏砌块。）和石膏砌块。吸水率吸水率较大的砌块不能用于长期较大的砌块不能用于长期浸水、经常受干湿交替或冻融循环的建筑部位。浸水

6、、经常受干湿交替或冻融循环的建筑部位。 2.1.6 胶凝材料胶凝材料胶凝材料：在建筑材料中，经过一系列物理作用、化学作用，能从浆体变成坚固的石状体，并能将其他固体物料胶结成整体而具有一定机械强度的物质。 根据化学组成的不同，胶凝材料可分为无机无机与有机有机两大类。石灰、石膏、水泥等工地上俗称为“灰”的建筑材料属于无机胶凝材料；而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。 无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性气硬性和水硬性水硬性两类。 水硬性胶凝材料：水硬性胶凝材料： 和水成浆后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料。这类材料通称为水泥，如硅酸盐水泥、铝

7、酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 ：非水硬性胶凝材料的一种。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。2.1.7 砂砂一般分为：天然砂和人工砂。由自然条件作用（主要是岩石风化）而形成，粒径在5 mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。人工砂是由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及粉状物多，一般不用。 砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。通常有粗砂、中砂、细砂之分。黄砂2.1.8 混凝土和砂浆一、一、混凝土混凝土 简写砼，是当代最主要的土木工

8、程材料之一。混凝土是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。 二、发展历史二、发展历史 1824年Aspdin发明了波特兰水泥（硅酸盐水泥），以水泥作为胶凝材料的混凝土开始问世 1850年钢筋混凝土问世 1928年预应力混凝土问世混凝土运输车2.2.3 混凝土1、普通混凝土(1)普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（砂）和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。(2)砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩； 水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶

9、结在一起，形成坚强的整体。 三、混凝土的种类三、混凝土的种类2.1.8 混凝土和砂浆2.1.8 混凝土和砂浆2 2、特种混凝土、特种混凝土(1) 轻集料混凝土（轻质砼、轻骨料砼）、(2) 纤维增强混凝土（简称FRC） (3) 聚合物混凝土 (4) 道路混凝土（碾压砼） (5) 自密实混凝土 2.1.8 混凝土和砂浆3 3、钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土、钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土 钢筋混凝土是指配置钢筋的混凝土。 预应力混凝土一般指预应力钢筋混凝土。 2.1.8 混凝土和砂浆砂浆：砂浆：建筑上砌砖石用的黏结物质，由一定比例的沙子和胶结材料（水泥、石灰膏、黏土等）加水和成，也叫灰浆，也作沙浆。砂

10、浆是由胶凝材料（水泥、石灰、粘土等）和细骨料（砂）加水拌合而成。 一、钢材的分类一、钢材的分类钢材应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、 2.1.9 钢材2.1.9 2.1.9 钢材钢材1 1、型材、型材 主要有角钢、工字钢、槽钢、方钢、吊车轨道、金属门窗、钢板桩型钢等。槽钢钢管角钢工字钢H型钢2.1.9 2.1.9 钢材钢材2 2、板材、板材主要指钢结构用钢，建筑结构中主要采用中厚板与薄板。3 3、管材、管材主要用于桁架、塔桅等钢结构中。4 4、金属制品、金属制品土木工程中主要使用的产品有钢丝、钢丝绳以及预应力钢丝及钢绞线。二、土木工程用钢材二

11、、土木工程用钢材土木工程钢材可划分为钢结构用材和钢筋混凝土用材两大类。1、钢结构用钢材、钢结构用钢材我国钢结构用钢材的钢类主要有普通碳素结构钢和低合金结构钢。主要有Q235(A3钢)、Q315(16Mn钢)轻钢厂房2.1.9 2.1.9 钢材钢材2 2、钢筋混凝土用钢材、钢筋混凝土用钢材钢筋混凝土用的钢材主要指钢筋。钢筋等级：一级钢二级钢三级钢四级钢二级钢一级钢2.2.1 2.2.1 钢材钢材钢筋2.2.1 2.2.1 钢材钢材2.3 建筑装饰材料 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。

12、建筑装饰材料是集材料、起装饰和美化环境作用的材料。建筑装饰材料是集材料、工艺、造型设计、美学于一身的材料，它是建筑装饰工工艺、造型设计、美学于一身的材料，它是建筑装饰工程的重要物质基础。建筑装饰的整体效果和建筑装饰功程的重要物质基础。建筑装饰的整体效果和建筑装饰功能的实现，在程度上受到建筑装饰材料的制约，尤其受能的实现，在程度上受到建筑装饰材料的制约，尤其受到装饰材料的光泽、质地、质感、图案、花纹等装饰特到装饰材料的光泽、质地、质感、图案、花纹等装饰特性的影响。因此，但熟悉各种装饰材料的的性能、特点，性的影响。因此，但熟悉各种装饰材料的的性能、特点，按照建筑物及使用环境条件，合理选用装饰材料，才能按照建筑物及使用环境条件，合理选用装饰材料，才能材尽其能、物尽其用，更好地表达设计意图，并与室内材尽其能、物尽其用，更好地表达设计意图，并与室内其他配