土木项目工程材料介绍
土木工程材料__总结版
土木工程材料__总结版土木工程材料是指在土木工程中用于建筑结构和道路等建设中所需的材料。
它们在工程中起着重要的作用，能够提供所需的强度、耐久性和其他性能，以确保工程的质量和安全。
在本文中，将讨论土木工程中常用的材料，包括混凝土、钢筋、沥青等。
混凝土是土木工程中最常用的材料之一，它由水泥、砂、骨料和水等组成。
混凝土具有优良的抗压强度和耐久性，可以用于建造各种不同类型的结构，如建筑物、桥梁和水坝等。
由于其可成型性强，可以通过模具制成各种形状，因此广泛应用于建筑和道路建设中。
钢筋是一种常用的增强材料，用于改善混凝土的抗拉强度。
钢筋通常以网状或棒状的形式添加到混凝土中，形成钢筋混凝土结构。
钢筋具有优良的拉伸和抗腐蚀性能，可以增加混凝土结构的承载能力和耐久性。
它广泛应用于桥梁、高层建筑和其他大型结构中。
沥青是一种胶状材料，常用于道路建设中。
它具有良好的粘结性和防水性能，能够将不同部分的道路连接在一起，并保护路面免受水和其他外部因素的损害。
沥青还可以提供较好的摩擦力，提高车辆在路面上的牵引力和安全性。
在道路建设中，沥青一般涂覆在碎石上，形成沥青混合料，用于铺设路面。
除了混凝土、钢筋和沥青之外，还有其他一些常用的土木工程材料，如木材、玻璃、砖块等。
木材常用于建造房屋和桥梁等结构，具有较好的抗压和抗拉性能。
玻璃广泛应用于建筑中，具有良好的透明性和装饰性。
砖块是一种常见的建筑材料，由黏土或水泥制成，用于建造墙体和其他结构。
总之，土木工程材料在土木工程项目中起着至关重要的作用。
混凝土和钢筋常用于建筑结构的构造中，提供强度和耐久性。
沥青常用于道路建设中，保护道路免受损坏。
其他材料如木材、玻璃和砖块等也扮演着重要的角色。
通过合理选择和使用这些材料，可以保证土木工程项目的质量和安全。
土木工程材料的概念
绪论
一、土木工程材料的概念 二、土木工程材料的分类 三、土木工程材料的发展 四、土木工程与材料的关系 五、土木工程材料的技术标准与规范 六、本课程的主要内容及基本要求
七、学习参考书
一、土木工程材料的概念：
土木工程材料可以理解为广义和狭义两个范畴 广义的土木工程材料是指用于土木工程的所有 材料，它包括三个部分： 一是构成建筑物、构筑物的材料 如水泥、混凝土、 钢材以及围护材 二是施工过程中的辅助材料 料、面层材料、防水材料、装饰材料等。 三是各种设备及材料 如给排水设备和材料、暖通设备和材料、 消防设备及材料、网络设备及材料等。
功能材料
在工程中具有特定功能的材料。 如：围护材料、防水材料、装 饰材料、保温隔热材料等。
性能要求主要是适用性、 可靠性、 耐久性及美观等。
三、土木工程材料的发展
原始时代：
天然材料： 主要是木材、岩石、竹、粘土等。 天然材料＋人造材料
石器、铁器时代：
18 世纪中叶： 19 世纪：
钢材、水泥 (J.Aspdin,1824）
狭义的土木工程材料是指直接构成土木工程 实体的材料及制品。
二、土木工程材料的分类
1、土木工程材料按化学组成分类：
金属材料 无机 材料 非金属材料 植物材料 有机 材料 沥青材料 黑色金属：钢、铁、不锈钢 有色金属：铅、铜等及合金 天然石材、烧土制品、胶凝材料、混 凝土及硅酸盐制品 木材、竹材等 石油沥青、煤沥青、沥青制品等
钢筋混凝土（1890-1892；中国1898）
20 世纪：
预应力混凝土 高分子材料
轻质、高强、节能、 高性能绿色建材.
21 世纪：
四、 土木工程材料在土木工程中的作用
(一) 材料是保证土木工程质量的基础
土木工程材料讲解
特点：①可塑性较好； ②硬化速度慢、强度低；
③保水性好，耐水性差； ④硬化时体积收缩大。 用途：配制石灰砂浆或混合砂浆，作为砌筑材料。
二、石膏
概念：石膏的主要成分是硫酸钙。
特点：建筑石膏中含有许多自由水蒸发后留下的孔隙，故其表面密度小
、绝热性好、吸声性强，但这也使其具有强度较低、吸水率较大、抗渗性和 抗冻性差等缺点。
一、石灰
石灰：主要成分为碳酸钙的石灰石在适当温度下煅烧，所得以氧化钙
为主要成分的材料即石灰。 生石灰的“熟化”：土木工程中使用石灰时，通常将生石灰加水，使其 消解成消石灰，这个过程称为生石灰的“消化”（又称“熟化”）。生石 灰加水后生成消石灰细粒并放出大量热量，且熟化后体积可增大1～2.5倍 。
用途：建筑石膏除可用作室内抹灰、粉刷、水泥原料中的缓凝剂和激发
剂外，更多则是用于制造各种石膏制品，如各类石膏板和石膏砌体等。
石膏板
石膏板是以建筑石膏为主要原料经制浆、浇筑、凝固、烘干等工 序制成的一种轻质板材。 纸面石膏板：纸面石膏板是在建筑石膏中掺入纤维材料和外加剂构 成芯材，两面用纸作护面而成的一种轻质板材。 空心石膏条板：以建筑石膏为主要原料加入适量纤维材料，经拌和 成料浆、浇注成型、抽芯、干燥等工艺制成的轻质板材。 装饰石膏板：在建筑石膏中掺入适量纤维增强材料等，与水搅拌成 均匀的浆体，经浇筑、干燥而成的装饰板材。在浇筑时采用不同 的模具，可以获得不同花纹图案的正方形板材。
普通硅酸盐水泥：
由硅酸盐水泥熟料、6%～20%混合材料、适量石膏磨细而制成的水 硬性胶凝材料。其矿物组成成分和基本性能与硅酸盐水泥接近，是土 木工程中应用最广泛的水泥品种。 其它品种水泥： 有特殊需要的水泥，如道路硅酸盐水泥、中低热水泥、快硬硅酸 盐水泥、白色硅酸盐水泥与彩色硅酸盐水泥等。
土木工程材料知识点整理
土木工程材料复习整理1. 土木工程材料的定义用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。
2. 土木工程材料的分类（一）按化学组成分类：无机材料、有机材料、复合材料（二）按材料在建筑物中的功能分类：承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等（三）按使用部位分类：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等3. 各级标准各自的部门代号列举GB ——国家标准 GBJ ——建筑行业国家标准 JC ——建材标准 JG ——建工标准 JGJ ——建工建材标准 DB ——地方标准 QB ——企业标准 ISO ——国际标准4. 材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。
5. 材料的结构宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。
其尺寸在10-3m 级以上。
细观结构：指用光学显微镜所能观察到的材料结构。
其尺寸在10-310-6m 级。
微观结构：微观结构是指原子和分子层次上的结构。
其尺寸在10-610-10m 级。
微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。
6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算密度：材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。
（质量密度） 密实体积：不含有孔隙和空隙的体积(V)。
g/cm3 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。
（体积密度）表观体积：含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。
（用排水法测得的扣vm=ρ除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积，也称视体积。
㎏/m3或g/cm3堆积密度：材料在堆积状态下，单位体积的质量。
（容装密度） 堆积体积：含有孔隙和空隙的体积（V0’）。
㎏/m3密实度：密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。
孔隙率：孔隙率是指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率。
填充率：填充率是指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充的程度 。
空隙率：空隙率是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率 。
土木工程材料教材
土木工程材料教材土木工程材料是土木工程学科的重要组成部分，它是指用于土木工程建筑和构筑物中的各种材料，包括水泥、混凝土、钢筋、砖瓦、木材等。
这些材料在土木工程中发挥着至关重要的作用，直接影响着工程的质量、耐久性和安全性。
因此，对土木工程材料的认识和理解对于从事土木工程的专业人士至关重要。
首先，水泥是土木工程中常用的建筑材料之一。
它主要用于制作混凝土、砂浆和砌块等。
水泥的种类有普通水泥、高强水泥、硫铝酸盐水泥等，不同种类的水泥具有不同的特性和用途。
在土木工程中，正确选择和使用水泥材料对于保证工程的质量和耐久性至关重要。
其次，混凝土是土木工程中最常用的建筑材料之一。
它由水泥、砂、石子和水按一定比例配制而成，具有良好的抗压强度和耐久性。
混凝土在土木工程中被广泛应用于建筑结构、路面、桥梁等方面。
正确掌握混凝土的配制方法和施工工艺对于保证工程的质量和安全性至关重要。
另外，钢筋是土木工程中常用的建筑材料之一。
它主要用于加固混凝土结构，提高结构的抗拉强度和抗震性能。
钢筋的种类有普通钢筋、螺纹钢筋、预应力钢筋等，不同种类的钢筋具有不同的特性和用途。
在土木工程中，正确选择和使用钢筋材料对于提高工程的抗震性和安全性至关重要。
最后，砖瓦和木材也是土木工程中常用的建筑材料之一。
它们主要用于建筑墙体、隔墙、地板等。
砖瓦和木材具有良好的隔热、隔音和防火性能，对于提高建筑物的舒适性和安全性至关重要。
在土木工程中，正确选择和使用砖瓦和木材材料对于提高建筑物的质量和耐久性至关重要。
综上所述，土木工程材料是土木工程学科的重要组成部分，它直接影响着工程的质量、耐久性和安全性。
因此，对土木工程材料的认识和理解对于从事土木工程的专业人士至关重要。
希望本教材能够帮助读者更好地了解和掌握土木工程材料的相关知识，提高工程质量和安全性。
土木工程建筑材料
土木工程建筑材料土木工程建筑材料是指用于土木工程建筑中的各种材料，包括水泥、混凝土、钢筋、砖瓦、木材等。
这些材料在建筑工程中起着至关重要的作用，它们的质量和性能直接影响着建筑物的安全性和耐久性。
在本文中，我们将重点介绍几种常见的土木工程建筑材料及其特点和应用。
水泥是一种常用的建筑材料，它主要用于制作混凝土和砂浆。
水泥的主要成分是石灰、硅酸盐和铝酸盐，经过研磨、混合、煅烧等工艺制成。
水泥具有硬化速度快、抗压强度高、耐久性好等特点，因此在建筑工程中得到广泛应用。
混凝土是由水泥、砂、石子等材料按一定比例混合而成的一种人工制品。
混凝土具有抗压强度高、耐久性好、施工方便等特点，因此被广泛用于建筑物的结构部分，如楼板、柱、梁等。
钢筋是一种用于加固混凝土的建筑材料，它具有高强度、耐腐蚀、易加工等特点。
在建筑工程中，钢筋常常用于混凝土构件的加固，以提高其抗拉强度和抗震性能。
砖瓦是一种常见的建筑材料，它主要用于建筑物的墙体和隔墙。
砖瓦具有吸音、隔热、防火等特点，因此在建筑工程中得到广泛应用。
木材是一种传统的建筑材料，它具有质轻、易加工、隔热、吸音等特点。
在一些特殊的建筑工程中，木材仍然是不可替代的建筑材料。
除了上述几种常见的土木工程建筑材料外，还有许多其他的建筑材料，如玻璃、金属、塑料等，它们在建筑工程中也发挥着重要的作用。
总之，土木工程建筑材料是建筑工程中不可或缺的重要组成部分，它们的质量和性能直接影响着建筑物的安全性和耐久性。
因此，在建筑工程中选择合适的建筑材料至关重要，只有这样才能保证建筑物的质量和安全。
土木工程材料
第二章土木工程材料土木工程材料主要有：水泥、砂、石、砂浆、混凝土、钢筋、防水材料、装饰材料等。
一、常用的土木工程材料（一）砖、瓦、砂、石（二）水泥、石灰、砂浆、混凝土（三）木材、钢材和钢筋混凝土（四）防水保温材料（一）砖、瓦、砂、石1．砖：是一种常用的砌筑材料，在混合结构房屋中作承重构件墙体，在框架结构中作为围护墙体。
1）按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；2）按所用原材料分为普通粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等； 3）按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖等。
其特点是：原料容易取得，生产工艺简单，价格低，体积小，便于组合。
但传统的粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工生产中劳动强度大、工效低。
有逐步改革并用新型材料取代的必要。
我国已有近200个城市禁止在建筑物中使用粘土砖。
普通粘土砖：以粘土为主要原料，经过成型、干燥、高温、焙烧制成。
普通粘土砖的标准尺度为240×115×53mm，砌筑时砂浆灰缝厚度为10mm。
普通粘土砖以其抗压强度为主要标准划分强度等级，分为：MU7.5，MU10，MU15，MU20，MU25，MU30。
常用等级为MU7.5和MU10。
非烧结砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等，加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。
是一种有发展前途的新型材料。
2．瓦：属屋面围护材料，要求利于防排水，自重轻，密实度高。
常见的有：（1）粘土瓦：由粘土浇制成胚（成型），干燥，高温焙烧而成。
有青瓦和红瓦。
形状有平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。
常见尺寸为400×230×20mm。
每平方米约15块左右。
自重按0.55kN/m2考虑。
（2）水泥瓦：利用水泥和砂拌和，压成瓦胚成型，后经蒸汽养护硬结而成。
分为平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。
常见尺寸287×38×15，每平方米铺15块。
水泥瓦的密实度和防水效果均较粘土瓦好，且不用粘土。
土木工程材料课程
土木工程材料课程土木工程材料课程是土木工程专业的一门基础课程，主要介绍土木工程中常用的材料及其性能、应用和施工要求等知识。
本文将从材料的分类、性能、应用和施工要求等方面进行阐述。
一、材料的分类土木工程材料主要分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
金属材料包括钢材、铝材、铜材等，具有高强度、良好的导热性和导电性等特点，广泛应用于建筑结构和桥梁等工程中。
非金属材料包括水泥、砂浆、砖石、混凝土等，具有良好的耐久性、隔热性和耐腐蚀性等特点，是土木工程中常用的建筑材料。
复合材料是一种由两种或两种以上材料组成的材料，具有多种材料的特性，如玻璃钢、碳纤维复合材料等。
二、材料的性能土木工程材料的性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能等。
力学性能包括材料的强度、刚度、韧性和稳定性等，对材料的结构承载能力和使用寿命有着重要影响。
物理性能包括材料的密度、热膨胀系数和导热系数等，直接影响到材料的热传导和热膨胀性能。
化学性能包括材料的耐腐蚀性和耐久性等，对材料在恶劣环境下的使用寿命和稳定性有着重要影响。
三、材料的应用土木工程材料的应用范围广泛，主要包括建筑结构、地基处理、道路工程、桥梁工程和水利工程等。
在建筑结构中，常用的材料有混凝土、钢材、木材和玻璃等，它们在不同部位具有不同的作用。
在地基处理中，常用的材料有碎石、砂土和土工合成材料等，用于提高地基的承载力和稳定性。
在道路工程中，常用的材料有沥青、水泥和路基填料等，用于铺设道路和提高道路的使用寿命。
在桥梁工程中，常用的材料有预应力混凝土、钢材和桥梁支座等，用于提高桥梁的承载能力和稳定性。
在水利工程中，常用的材料有混凝土、钢材和防水材料等，用于建设水库、水闸和堤坝等。
四、材料的施工要求土木工程材料的施工要求主要包括材料的储存、运输、加工和安装等方面。
首先，材料在储存过程中需要保持干燥、防止受潮和变形。
其次，材料在运输过程中需要避免碰撞和挤压，保持完好无损。
再次，材料在加工过程中需要按照设计要求进行切割、焊接和连接等工艺操作。
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1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法 4、砂堆积密度的测定——漏斗+容量筒
主 讲：王丽 院 系：泰山学院建筑与机械工程系
课程引入
不同的土木工程材料在工程结构物中起着不同的作用： 梁板柱材料承受各种外力； 结构材料承受上部荷载及其地下水与冰冻作用； 路面、跑道遭受磨损； 工业建筑可能受酸、碱、盐等介质的侵蚀。
如何保证结构物的使用功能、安全性和耐久性？
土木工程材料应具有抵御上述各种作用的性质。 材料的基本性质是掌握材料知识、正确选择与合理使用 土木工程材料的基础。
空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料 小结：孔隙率与空隙率的区别
比较项目 适用场合
孔隙率
个体材料内部
空隙率
堆积材料之间
作用 计算公式
可判断材料性质
P（10） 10％ 0
可进行材料用量计算
P（10） 10％ 0 0
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料
或 D ＜ 100%。
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
2、孔隙率（真气孔率） 指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。计算：
PV 0 V 0V10 ％ 0 （ 10） 10 ％ 0
式中：V——材料的绝对密实体积，3 或 m3； V0——材料的自然体积，3 或 m3；
2、填充率
指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充 的程度。计算公式：
D
V0 V0
0 0
工程实例分析
1-1加气混凝土砌块吸水分析
装在容器 里的粒状、
粉状或块 状材料
个体材料示堆意积图材料示意图
材料体积组成示意图
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
一、材料的各类密度计算方法比较
比较项目 实际密度 表观密度 体积密度
堆积密度
材料状态
①绝干状态 ①绝干状态 ①自然状态 ①自然堆积状态
②绝对密实 ②含闭口孔隙 ②含闭口、开 ②含闭口、开口孔隙
口孔隙
③含颗粒间的空隙
材料体积
V
计算公式
m
V
单位
3
V
' m
V'
㎏3或3
V0
0
m V0
㎏3或3
V0
0'
m V0 '
㎏3
应用
判断材料性质
用量计算、体积计算
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法
1、密度 1）测质量：烘干（烘箱）-干燥（干燥器）-称量（天平）； 2）测体积： （a）外观规则的材料，直接用游标卡尺测量尺寸求体积，如钢材、玻璃等； （b）可研磨的非密实有孔隙材料，如砌块、石膏等，采用磨细后用李氏瓶测定
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度 材料的密度主要研究材料的体积与质量的关系。
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充1：材料的体积组成
实体——固体 孔隙——个体材料内部：连通孔隙—与外界连通的
开口孔隙；封闭孔隙—不与外界连通的闭口孔隙 空隙——堆积材料之间
颗粒材料 空隙
将容量筒内材料 刮平，容量筒的 容积即为材料堆
积体积。
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
1、密实度 指材料体积内固体物质填充的程度。计算式如下：
DV V010％ 0010％ 0
式中： ρ ——密度； ρ 0——材料的体积密度。
注意： 对于绝对密实材料，因 ρ 0 =ρ ，故密实度D =1 或100%。 对于大多数土木工程材料， 因 ρ 0 ＜ρ ，故密实度D ＜ 1
ρ 0——材料的体积密度, 3 或 3； ρ ——密度, 3 或 3的密实度与孔隙率——单块材料
3、孔隙特征 a.孔种类：开口孔、闭口孔 b.孔隙多少：密实度与孔隙率——反映了材料的致密程度 c.孔尺寸：细孔、微孔、大孔 d.连通性：连通孔、孤立孔 e.分布状况
封闭孔
连通孔
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
4、孔隙率（或密实度）、孔隙特征在工程中的作用。 a.影响材料的性质
一般来说，同一种材料，孔隙率越小，连接孔隙越少，则： 强度越高，吸水性越小，抗渗性和抗冻性越好，但导热性 越差。 b.通过改变孔隙率和孔隙特征改善材料性能
1.1.3 材料的空隙率与填充率——散粒状材料
开口 孔隙
闭口 孔隙
固体 物质
材料体积组成示意图
装在容器 里的粒状、
粉状或块 状材料
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充2：材料孔隙形成的原因
(1)水分子的占据作用 建筑材料加水拌和,用水量通常超过理论上的用水量, 多 余的水分占据的空间即为孔隙
(2)外加的发泡作用 如生产加气混泥土等的各种发泡剂,可在材料中形成大量 的孔隙。
(3)火山作用 火山爆发时,喷到空中的岩浆,,冷却后在岩石中形成大量 的孔隙
(4)烧作用
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
补充3：材料的体积组成计算——材料占有的空间尺寸
① 绝对密实体积 v
② 表观体积 v′
③ 自然体积 v0
④ 堆积体积 v0′
vB
vc
自然状态下的块状材料
开口孔隙 闭口孔隙
1、空隙率
指散粒材料在其堆积体积中, 颗粒之间的空隙体积所
占的比例。计算：
P V 0 V 0 1％ 0 （ 1 0 V 0 ） 1％ 0 （ 1 00 ） 1％ 00
V 0
V
0
式中： ρ 0——材料的体积密度；
0
——材料的堆积密度。
空隙率大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。
第一章 建筑材料的基本性质
本章学习要求： 了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及其与材
料基本性质的关系； 掌握土木工程材料各种基本性质的概念、表示方法及
有关的影响因素。
1.1 材料的物理性质
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度 1.1.2 材料的孔隙率与密实度 1.1.3 空隙率与填充率 1.1.4 材料与水有关的性质 1.1.5 材料的热工性质