土木工程材料的概念
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。
土木工程材料简单概念
土木工程材料1.分类；可以分为广义和狭义的2.广义包含三个部分，一是构成建筑物构筑物的材料，二是施工过程中所用到的辅助材料，三是各种建筑器材3.狭义是指直接构成土木工程实体的材料4.按照材料来源可以分为天然材料和人造材料5.按照组成成分可以分为有机材料和无机材料复合材料6.按照功能可以分为结构材料和功能材料7.土木工程材料的标准，一国家标准二行业标准三地方标准；也可以是国家标准，行业标准，企业标准和地方标准8.土木工程材料的发展方向：1轻质高强2节约能源3利用废渣4智能化5绿色化6多功能化9.土木工程材料的基本性质:密度（1干燥状态下的质量与绝对密实状态下体积的比）表观密度（干燥状态下的质量比上含开口孔的体积），堆积密度（干燥状态下的质量比上空隙的体积+孔隙的体积+绝对密实体积）10.孔隙率：p=（含开口孔的体积-密实状态体积）/含开口体积11.密实度：D=1-p12.空隙率：p’=空隙体积/含空隙总体积*%10013.填充率：D”=1-p’14.注意：强度等级：是衡量材料力学的主要指标15.比强度：指单位体积质量材料所具有的强度即强度与密度的比（比强度是衡量材料轻质高强特性的指标）低碳钢比强度0.054，普通混凝土比强度0.01716.弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力失去后能够恢复原来形状的性质（弹性模量E= 所受应力/应力作用产生的应变）17.塑性：材料在外力作用下发生形变，当外力撤去材料保持变形后的形状和尺寸的性质18.脆性：材料在外力作用下，无明显塑性变形而发生突然破环的性质19.韧性：材料在振动或冲击荷载作用下，能够吸收较多的能量，并产生较大的变形而不被破坏的性质20.硬度：指材料表面抵抗其他硬物压入或刻划的能力（1金属材料一般用压入法测定，2混凝土一般用回弹法测定，3刻划法测矿物）21.耐磨性：材料抵抗磨损的能力(用耐磨率表示M=（磨损前的质量-磨损后的质量）/受磨损面积）22.润湿角：大于90憎水（性），小于90亲水（性）23.材料的汗水状态1干燥状态2气干状态3饱和面干状态4湿润状态24.吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质（含水率W=吸湿后的质量-干燥质量/干燥质量）25.吸水性：材料在水中吸收水分的性质（质量吸水率W=吸水饱和的质量-干燥质量/干燥质量*%）（体积吸水率W=吸水后的质量-干燥质量/干燥状态下的体积*水的密度）吸水性主要取决于他的孔隙率和孔隙特征（体积吸水率=质量吸水率*干燥状态下的表观密度）26.耐水性：材料长期在水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质（用软化系数Kr=溪水饱和状态下的抗压强度/干燥状态下的抗压强度）★工程中通常将Kr大于0.85的材料看作是耐水材料;可用于次要结构的最低不得低于0.75.27.抗渗性：抵抗压力水渗透的能力（抗渗系数）★K越小抗渗性越好（抗渗等级P表示）Pn表示可抵抗水压力为n/10Mpa不渗透.28.抗冻性：在含水状态下，能够经受多次冻融循环而不被破环，强度也不显著降低的性质（用冻融循环次数表示Fn）★质量损失小于=%5，强度损失小于=%2029.热容性：材料在温度变化是吸收或放出热量的能力（热容量来表示）30.比热容：单位质量的材料升高单位温度所需要的热量31.导热性：材料两侧有温差时，由高温向低温传导的能力（导热系数）32.热变形性：材料在温度变换时尺寸的变化（膨胀系数）33.耐久性：材料在长期使用过程中抵抗周围各种介质的侵蚀而不被破坏的性质，是一项综性能包括抗渗性，抗冻性，耐腐性，抗老化性，耐磨性，耐光性34.胶凝材料：凡是经过自身一系列物理、化学作用，能由可塑性的浆体变成坚硬的固体，并能将散碎材料胶结成整体而且据有一定强度的物质35.有机和无机36.气硬性（石灰，石膏，水玻璃）和水硬性（水泥）37.石灰是以氧化钙和氢氧化钙为主要成分的气硬性胶凝材料（一种是天然材料，一种是化工副产品）38.欠火石灰：在煅烧过程中温度较低或者煅烧时间不足，石灰岩原料过大，装料过多等因素导致39.过火石灰：在煅烧过程中温度过高，煅烧时间过长（危害:其细小颗粒会在已经硬化的浆体中吸收水分，发生水化反应使体积膨胀，引起局部鼓包或脱落）40.陈伏：将过火石灰放在消化池2~3周，使过火石灰有充足的时间发生水化反应，这个过程叫陈伏41.石灰的特性：1保水性好，可塑性好；2硬化缓慢，硬化后强度低；3硬化后体积收缩大；4耐水性差；5吸湿性强42.石膏的特性：1孔隙率大，强度较低；2硬化后体积微膨胀；3防火性好，耐火性差；4凝结硬化快；5保温性和吸声性好；6具有一定调温调湿性；7可装饰性强；8耐水性差。
土木工程材料的基本性质
金属材料
有 机 材 料 复 合 材 料
植物质材料 沥青材料 高分子材料 无机非金属材 料和有机材料 的复合
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
砖及砌块：普通砖、空心砖，硅酸盐 及砌块 墙板：混凝土墙板、石膏板、 复合墙板 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
建 筑 材 料
墙体材料
建筑功能材 料
第一篇
绪论
二、土木工程材料分类
2、按功能及用途分类 建筑结构材料：承重、传力 建筑功能材料：非承重、非传力 防水材料、装饰材料、保温材料、遮 挡及分隔等墙体材料
第一篇
绪论
三、建筑结构材料的主要种类
1、水泥混凝土及其组成材料 水泥、砂、石、掺合料、外加剂、水。 2、承重墙体材料及其组成材料、地基用材料 水硬性及气硬性胶凝材料、建筑砂浆、砖 （主要为烧结砖及部分蒸养砖和免烧砖）。 3、钢材 板材、管材、型钢、钢筋及钢绞线、高 强螺拴及锚具。
五、土木工程材料的基本性质
（二）、力学性质
3、脆性和韧性 脆性：材料受力达到一定程度后，无明显塑性变形， 便突然破坏的性质。 如：混凝土、玻璃、陶瓷等。 特点：抗压强度高，抗冲击、抗拉、抗振、抗折（弯） 强度低。 韧性：材料在振动或冲击作用下，能吸收较大能量， 并产生较大变形而不突然破坏的性质。 如：低碳钢、合金钢、木材、某些高分子材料等。 特点：抗拉、抗折（弯）强度高。 Wk 冲击韧性指标： k A
1、强度 强度与应力的关系 强度是材料在应力作用下抵抗外力破 坏的能力，它表征材料的力学本性， 是材料本身的性质（抗拉、抗压、抗 剪、抗弯）。 应力是施加于材料上的单位面积的作 用力，是表征外力对材料的作用，与 材料本性无关（压应力、拉应力、剪 应力、弯应力）。
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。
浅谈土木工程与材料
浅谈土木工程与材料本次讲座围绕土木工程材料展开，通过学习，让我们对土木工程材料的基本概念，应用，性能，前景等知识进行初步的感性认识，为以后的学习打下了基础。
所谓土木工程材料，是指在土木工程中使用的各种材料及制品，是一切基础设施建设的物质基础。
土木工程材料在国民经济中占有重要地位，起着重要作用。
土木工程的发展从来就离不开土木工程材料，它们之间有着相互依存不可分割的关系。
土木工程材料是一切土木工程结构中不可缺少的物质基础，在各类土木工程建设中，材料费用在工程总造价中占有很高的比例，材料的品质和性能在很大程度上决定了结构物的性能。
土木工程与材料二者相互依存，相互制约，相互促进。
土木工程材料是随着生产力的发展而发展起来的，在原始时代，主要以木材，岩石，竹，粘土等天然材料为主，到18世纪中叶，钢材，水泥开始逐步使用，19世纪末钢筋混凝土开始出现，20世纪又相继出现了预应力混凝土和高分子材料。
目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种符合材料等在土木工程中占有愈来愈重要的未知，轻质，高强，节能和高性能的绿色建材开始受到世人的广泛关注。
土木工程材料依照其作用，需有以下基本要求，必须有足够的强度，能够安全地承受荷载；材料自身的重量以轻为宜（即表观密度较小），以减少下部结构和低级的负载；具有与使用环境相适应的耐久性，以减少维修费用；用以装饰的材料，应能美化建筑，产生一定的艺术效果；用于特殊部位的材料，应具备相应的特殊功能，例如屋面材料能隔热、防水，楼板和内墙材料能隔声。
土木工程材料按材料来源，可分为天然材料（如粘土、石材、砂等）和人工材料（如水泥、人造板等）。
按使用部位分为承重材料、屋面材料，墙体材料，地面材料。
按建筑功能分为结构材料，装饰材料，保温材料，防水材料等。
按化学成分分为有机材料，无机材料，复合材料等。
土木工程常用材料主要有砖，石，木材，材料，水泥，混凝土，沥青等。
土木工程材料 教案(西南) 封面(土木工程材料)
土木工程材料教案（西南）一、教学目标1. 了解土木工程材料的基本概念、分类及应用范围。
2. 掌握土木工程材料的性质、性能及其测试方法。
3. 熟悉常用土木工程材料的选用原则和质量控制要求。
4. 提高学生对土木工程材料在实际工程中的应用能力和创新能力。
二、教学内容1. 土木工程材料的基本概念及分类1.1 土木工程材料的定义1.2 土木工程材料的分类1.3 土木工程材料的作用及要求2. 土木工程材料的性质与性能2.1 土木工程材料的物理性质2.2 土木工程材料的力学性质2.3 土木工程材料的耐久性3. 土木工程材料的测试方法3.1 土木工程材料的基本试验方法3.2 土木工程材料性能的测试与评价4. 常用土木工程材料的选用原则4.1 结构材料的选用原则4.2 围护材料的选用原则4.3 其他土木工程材料的选用原则5. 土木工程材料的质量控制与验收5.1 土木工程材料的质量控制要求5.2 土木工程材料的验收与检测三、教学方法1. 讲授法：讲解土木工程材料的基本概念、性质、性能及选用原则。
2. 实验法：进行土木工程材料性能的实验测试，加深对材料性质的理解。
3. 案例分析法：分析实际工程中土木工程材料的应用案例，提高学生的应用能力。
4. 小组讨论法：分组讨论土木工程材料选用原则及质量控制要求，培养学生的团队协作能力。
四、教学资源1. 教材：土木工程材料相关教材。
2. 实验设备：土木工程材料性能测试设备。
3. 案例资料：实际工程中土木工程材料应用的案例资料。
4. 投影仪：用于展示教材内容、实验结果和案例分析。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、实验报告和作业完成情况。
2. 考试成绩：考察学生对土木工程材料知识的掌握程度。
3. 实践能力：评估学生在实际工程中运用土木工程材料的能力。
4. 团队协作：评价学生在小组讨论中的表现，如沟通能力、协作精神等。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，其中课堂讲授20课时，实验操作8课时，案例分析4课时。
土木工程材料
1.2 材料的基本状态参数
1.2.1、材料的密度、表观密度和堆积密度 1 .2.1.1 密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积内 的质量。材料在绝对密实状态下，单位体积 的质量称为密度。按下式计算：
式中 f—材料的强度，Mpa； Ｐ—材料破坏时的最大荷载，N； A—材料受力截面积，mm2。
“比强度” 比强度是评价材料是否轻质高强的指
标。它等于材料的强度与体积密度之比， 其数值大者，表明材料轻质高强。
二、弹性与塑性（略）
三 、脆性与韧性 脆性 材料在外力作用下，直至断裂前只发生很小的弹性
变形，不出现塑性变形，而突然破坏的性质称为脆性。 具有这种性质的材料称为脆性材料。脆性材料的抗压强 度比抗拉强度大得多，可达几倍到几十倍。脆性材料抵 抗冲击或振动荷载的能力差，故常用于承受静压力作用 的工程部位如基础、墙体、柱子、墩座等。属于此类的 材料如石材、砖、混凝土、铸铁等。
测定方法：外观形状规则，按几何公式计 算，外观形状规则，用排液法。
在自然状态下，材料内往往含有水分，其 质量将随含水程度而改变，故测定体积密 度时应注明其含水程度。一般指的是材料 在气干状态下的体积密度，干燥材料的表 观密度称为干表观密度。
1.2.1.3 堆积密度 散粒状材料在堆积状态下单位体积的质量称为堆 积密度。按下式计算：ρ0’=m/ v0’
d
②抗渗等级Pn
• 对于混凝土和砂浆抗，抗渗渗等性常级用抗渗等级(S)表示：
S=10H－1 H－试件开始渗水时的水压力（MPa）
• 影响材料抗渗性的因素：孔隙率、孔隙特征
• 地下建筑（地铁、人防建筑、地下室）、水工结构、 防水材料等均要求较高的抗渗性。
土木工程材料概念
土木工程材料概念绪论1、土木工程材料的分类：（1）、按组成物的化学成分分为：无机材料、有机材料、复合材料。
常用无机材料包括砂石、砖瓦、玻璃、石灰石膏、水泥，塑料等。
常用有机材料有木材、涂料、沥青、橡胶、等。
常用复合材料有钢钎维混凝土、钢筋混凝土、沥青混凝土等。
(2)、按功能分为：承重结构材料、非承重材料、功能材料。
常用承重材料：钢材、混凝土、砖、砌体常用非承重材料：填充墙、内隔墙、围护材料常用功能材料：防水材料、防火材料、装饰材料、绝热材料、吸声隔声材料2、土木工程材料的标准：(1)、世界范围统一使用的是ISO国计标准。
(2)、我国常用标准有三类：1国家标准（包括强制性标准GB、推荐性标准GB/T）2行业标准3地方标准DB和企业标准QB。
强制性标准表示人和技术活产品不得低于其规定的要求：推荐性标准表示可以执行其它标准要求：地方标准或企业标准制定的技术要求高于国家标准。
第一章土木工厂材料基本性质1、材料的物理性质：（1）1..密度——材料绝密状态下单位体积的质量2.表观密度——单位体积（含实体及闭口孔隙体积）材料的干质量3.体积密度——自然状态下单位体积（包括实体、开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗称容量。
4.堆积密度——散粒状材料单位体积（含颗粒固体、开口、闭口孔隙及颗粒空隙体积）物质颗粒的质量规则形状的材料用量具测得体积，不规则的可用排液法或封蜡排液法测得体积。
（2）1.孔隙率与密实度孔隙率——孔隙体积占自然状态下总体积的百分率。
孔隙率反应材料密实度。
公式P82.空隙率与填充率空隙率——散状粒材料在堆积状态下颗粒空袭占堆积体积的百分率（3）1.亲水性、憎水性润湿角>90度材料材料分子内聚力小于吸引力，表现位亲水性。
常用亲水材料有：水泥制品、玻璃、陶瓷、金属、石材。
润湿角<90度材料分子内聚力大于吸引力，表现为憎水性。
常用憎水材料：沥青、油漆、塑料、防水油膏。
2.吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性第二章建筑金属材料1、刚才的分类：（1）钢材按化学成分分成碳素钢与合金钢碳素钢——含碳量为0.02％～2.06％的铁碳合钢，又称碳钢。
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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
物质基础
+
质量缺陷和工程质量
(二)材料是工程资源消耗及工程造价的主要构成
在土木工程中，一般材料费用，包括与材料有 关的费用，约占整个工程总造价60％左右，多者可 高达70％～80％左右。
（二）、行业标准（第二类） 地方标准 DB（第三类） 企业标准 QB（第四类）
各行业标准代号： 行业 名称 建材 建工 冶金 石化 交通 铁路
标准 代号
JC
JG
YB
SH
JT
TB
如： JC/T446-2000 《混凝土路面砖》
（三） 其它现行标准
1、国际标准 ISO 2、美国国家标准 ANS ； 美国材料与实验学会标准 ASTM 等； 3、德国标准 DIN 4、日本工业标准 JIS 5、法国标准 NF
(三) 材料对土木工程技术进步Fra bibliotek促进作用五、 土木工程材料的技术标准与规范
土木工程材料质量实行标准化管理。 我国现行标准有： （一）、 第一类 国家标准 1、国家强制性标准 ,GB 如：GB175－2007《通用硅酸盐水泥》 2、国家推荐性标准， GB/T 如： GB/T14684-2001《建筑用砂》 3、工程建设国家标准， GBJ 4、中国工程建设标准化协会标准 ,CECS
六、本课程的基本要求
掌握三基内容： 1、基本概念： 2、基本理论： 3、基本试验技能：
七、学习参考书
《建筑材料》（第二版）符芳主编，东南大学出 版社出版 《建筑材料》王春阳主编，高等教育出版社出版 《建筑材料》（第 2 版）高琼英主编，武汉理工 大学出版社出版 《建筑材料》（第 4 版）湖南大学、天津大学等 四校合编，中国建筑工业出版社出版 《建筑材料与检测技术》黄家骏主编，武汉工业 大学出版社
高分子材料 复合 材料
塑料、涂料、胶粘剂、橡胶
非金属—有机材料复合 沥青砼、聚合物砼、玻纤增强塑料等 金属—非金属材料复合 钢纤维砼、钢筋砼等 金属—有机材料复合 轻质金属夹芯板等
2 按 功 能 分 类
结构材料
指承受荷载作用的材料， 应用在工程的主体部位。 如： 基础、柱、梁、板等。
主要要求力学性能和机械性能，它 们决定工程结构的安全性和使用可靠性。