《土木工程概论》课件-第3讲 土木工程材料-
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土木工程概论课程土木工程材料教学课件
任务二 土木工程材料的基本性质
一、材料的基本物理性质 (1)材料的密度、表观密度和堆积密度。 (2)孔隙率和空隙率。 (3)亲水性和憎水性。 (4)吸湿性和吸水性。 (5)耐水性。 (6)抗渗性与抗冻性。 (7)导热性、热容量和耐燃性。
任务二 土木工程材料的基本性质
二、材料的基本力学性质 1.强度 在外力作用下，材料抵抗破坏的能力称为强度。据 外力作用方式的不同，材料的强度有抗压强度、抗 拉强度、抗弯强度(或抗折强度)及抗剪强度等形 式。
任务二 土木工程材料的基本性质
三、材料的耐久性与环境协调性
1.材料的耐久性 材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变 质、不破坏的性质，称为耐久性。它是一种复杂的、 综合的性质，包括材料的抗冻性、耐热性、大气稳 定性和耐腐蚀性等。材料在使用过程中，除受到各 种外力作用外，还要受到环境中各种自然因素的破 坏作用，这些破坏作用可分为物理作用、化学作用 和生物作用。要根据材料所处的结构部位和使用环 境等因素，综合考虑其耐久性，并根据各种材料的 耐久性特点，合理地选用。
任务二 土木工程材料的基本性质
3.韧性与脆性 材料受外力作用，当外力达一定值时，材料突然发 生破坏，且破坏时无明显的塑性变形，这种性质称 为脆性。材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较 大的能量，同时产生较大的变形而不破坏，这种性 质称为韧性。 4.硬度 硬度是指材料表面抵抗硬物压入或刻划的能力。金 属材料等的硬度常用压入法测定，如布氏硬度法， 是以单位压痕面积上所受的压力来表示。陶瓷等材 料常用刻划法测定。一般情况下，硬度大的材料强 度高、耐磨性较强，但不易加工。所以，工程中有 时用硬度来间接推算材料的强度。
任务二 土木工程材料的基本性质
2.材料的宏观构造及其对性能的影响 材料的宏观构造是指可用肉眼观察到的外部和内部 结构。土木工程材料常见的构造形式有:密实构造、 多孔构造、纤维构造、层状构造、散粒构造和纹理 构造。
《土木工程材料》课件
硬度与耐磨性
材料抵抗硬物压入其表面的能力称 为硬度；材料抵抗磨损的能力称为 耐磨性。
材料的耐久性
01 02
耐久性
材料在使用过程中，能够经受住各种自然因素（如阳光、氧气、湿度、 温度等）和环境因素（如化学物质、生物侵蚀等）的作用，保持其原有 性能的能力。
耐火性
材料在火灾情况下保持其完整性和隔热性的能力。
THANKS 感谢观看
《土木工程材料》ppt课件
• 引言 • 土木工程材料的性质 • 土木工程材料分类 • 土木工程材料的应用 • 土木工程材料的发展趋势 • 结语
01 引言
课程简介
01
课程名称：《土木工程材料》
02
适用专业：土木工程、建筑工程等
03
课程性质：专业必修课
04
学分：3学分
课程目标
了解各种土木工程材料的生产工艺、应用范围 和发展趋势。
详细描述
包括钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料等，这些材料具有优异的性能和用途，如钢 筋混凝土具有较高的抗压和抗拉强度，适用于建造高层建筑和大型基础设施。
04 土木工程材料的应用
建筑材料的选用
水泥
用于混凝土、砂浆等建筑材料 ，要求强度等级高、耐久性好
。
钢材
用于梁、柱、板等结构件，要 求具有高强度和良好的塑性、 韧性。
本课程总结
了解土木工程材料的种类 和特性
增强对环保和可持续发展 的认识和实践能力
掌握材料的选择和试验方 法
需要进一步深入研究和学 习的方向
下一步学习建议
01
深入学习与实践
02
参与实际工程项目，应用所学知识进行材料选择和 质量控制
03
参加学术研讨会和交流活动，了解最新研究进展和 技术动态
材料抵抗硬物压入其表面的能力称 为硬度；材料抵抗磨损的能力称为 耐磨性。
材料的耐久性
01 02
耐久性
材料在使用过程中，能够经受住各种自然因素（如阳光、氧气、湿度、 温度等）和环境因素（如化学物质、生物侵蚀等）的作用，保持其原有 性能的能力。
耐火性
材料在火灾情况下保持其完整性和隔热性的能力。
THANKS 感谢观看
《土木工程材料》ppt课件
• 引言 • 土木工程材料的性质 • 土木工程材料分类 • 土木工程材料的应用 • 土木工程材料的发展趋势 • 结语
01 引言
课程简介
01
课程名称：《土木工程材料》
02
适用专业：土木工程、建筑工程等
03
课程性质：专业必修课
04
学分：3学分
课程目标
了解各种土木工程材料的生产工艺、应用范围 和发展趋势。
详细描述
包括钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料等，这些材料具有优异的性能和用途，如钢 筋混凝土具有较高的抗压和抗拉强度，适用于建造高层建筑和大型基础设施。
04 土木工程材料的应用
建筑材料的选用
水泥
用于混凝土、砂浆等建筑材料 ，要求强度等级高、耐久性好
。
钢材
用于梁、柱、板等结构件，要 求具有高强度和良好的塑性、 韧性。
本课程总结
了解土木工程材料的种类 和特性
增强对环保和可持续发展 的认识和实践能力
掌握材料的选择和试验方 法
需要进一步深入研究和学 习的方向
下一步学习建议
01
深入学习与实践
02
参与实际工程项目，应用所学知识进行材料选择和 质量控制
03
参加学术研讨会和交流活动，了解最新研究进展和 技术动态
《土木工程概论》课件-第3讲 土木工程材料
土木工程概论第3讲土木工程材料邵阳学院杨宗耀教授级高级工程师1 土木工程材料的分类及性质2 土木工程材料简述3 土木工程结构材料土木工程概论第3讲土木工程材料【教学要求】了解土木工程材料的分类及应用概况，了解大宗地方材料的性能及应用，了解结构材料的特性，了解材料工业的发展及展望。
【教学重点】各类土木工程材料的分类；地方大宗材料的性能及应用；四类结构材料的特性。
【教学难点】四类结构材料的特性。
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统称为土木工程材料。
它将直接影响建（构）筑物的性能、功能、寿命和经济成本，从而影响人类生活空间的安全性、方便性、舒适性。
土木工程的发展与材料的数量、质量之间存在着相互依赖和相互矛盾的关系。
长期以来人类一直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。
材料在土木工程中的三大作用：●保证工程质量；●影响工程造价；●促进工程技术进步。
1土木工程材料的分类及性质第3讲土木工程材料1.3按材料的用途分类1.4 土木工程材料的性质土木工程概论第3讲土木工程材料2土木工程材料简述2.1砖：砌筑材料砖是一种常用的砌筑材料，历史攸久，有“秦砖汉瓦”之称。
制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单，价格低、体积小便于组合，粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。
至今仍广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。
●按生产工艺分：烧结砖和非烧结砖；●按所用原材料分：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等；●按有无孔洞分：空心砖、多孔砖和实心砖。
土木工程概论传统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高、工效低，国家已明令禁止在建筑物中使用粘土实心砖。
2.1 砖烧结空心砖粘土烧结实心砖烧结多孔砖煤矸石页岩烧结砖粉煤灰蒸压砖蒸压灰砂砖炉渣砖利用粉煤灰、煤矸石、页岩和工业废渣制砖，是三废利用、变废为宝的有效途径。
《土木工程概论说》课件
03 土木工程分类
建筑工程
总结词
建筑工程是土木工程中涉及房屋和建筑物的设计和建设的领域。
详细描述
建筑工程主要研究如何设计、建造和维护各种建筑物，包括住宅、办公楼、工 厂、商场等。它涉及到建筑物的结构、材料、环境、安全等方面的知识。
道路与桥梁工程
总结词
道路与桥梁工程是土木工程中涉及道路和桥梁的设计和建设 的领域。
《土木工程概论》PPT课件
contents
目录
• 土木工程概述 • 土木工程基础 • 土木工程分类 • 土木工程案例分析 • 土木工程的未来发展
01 土木工程概述
土木工程定义
01
02
03
土木工程定义
土木工程是研究利用和改 造自然环境，为人类社会 提供安全、适用、经济的 建筑工程的学科。
土木工程涉及领域
详细描述
南京长江大桥是中国自行设计和建造的第一座现代化大桥，主桥为三跨连续钢桁梁桥，采用富有中国特色的建筑 结构形式，主跨160米，桥面宽22.5米，采用钢正交异性板桥面，中孔跨度160米，两边孔各为90米。
大跨度桥梁案例
总结词
规模宏大、影响深远
详细描述
港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程，位于中国广东省珠江口伶仃洋海 域内，为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。
环境保护与可持续发展
现代土木工程注重环境保护和可持续 发展，如绿色建筑、生态修复等，促 进人与自然和谐共生。
02 土木工程基础
建筑材料
建筑材料分类
根据用途、功能和特性，将建筑材料 分为混凝土、钢材、木材、石材等。
材料选择
根据工程需求和环境条件，选择合适 的建筑材料，确保工程质量和安全。
土木工程材料课件ppt
标准名称 JC/T 479-92建筑生石灰
建材行业的 推荐 技术标准的二类
标准代号 标准
类目顺序号
标准颁发 年代号
土木工程材料
五、技术准标简介
地方标准与企业标准：凡国家、部未能颁布的产品与过程的技术 标准，可由相应的工厂、公司等单位，根据生产厂能保证的产品质 量水平所制定的技术标准，报请本地区或本行业有关主管部门审批 后，在该地区或行业中执行。
各种材料的吸水率很不相同，差异很大
如花岗岩的吸水率只有0.5％-0.7％ 混凝土的吸水率为2％-3％ 粘土砖的吸水率达8％-20％ 木材的吸水率可超过100％
土木工程材料
4、材料的耐水性
定义：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也无明显
下降的性质。
软化系数：
KR
fb fg
KR =材料吸水饱和后的抗压强度 /材料干燥时的抗压强度
土木工程材料 3、材料的吸湿性和吸水性
1）吸湿性：用含水率表示
亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 还湿性： 亲水材料在干燥空气中放出所含水分的性质。
含水率
Wh
ms mg mg
*100%
材料在吸湿状态下的重量 材料在干燥状态下的重量
影响材料含水率的因素：环境的温度和湿度
平衡含水率：材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时 的含水率
K Qd AtH
影响因素： 孔隙率及孔隙特征
开口的连通大孔越多
抗渗性越差
闭口孔隙率大的材料
抗渗性仍可良好
抗渗等级:以规定的时间在标准试验条件下所能承受的最大水压力 （MPa）来确定，
P P 材料可以抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水压力： 2 4 P6
土木工程材料
建材行业的 推荐 技术标准的二类
标准代号 标准
类目顺序号
标准颁发 年代号
土木工程材料
五、技术准标简介
地方标准与企业标准：凡国家、部未能颁布的产品与过程的技术 标准，可由相应的工厂、公司等单位，根据生产厂能保证的产品质 量水平所制定的技术标准，报请本地区或本行业有关主管部门审批 后，在该地区或行业中执行。
各种材料的吸水率很不相同，差异很大
如花岗岩的吸水率只有0.5％-0.7％ 混凝土的吸水率为2％-3％ 粘土砖的吸水率达8％-20％ 木材的吸水率可超过100％
土木工程材料
4、材料的耐水性
定义：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也无明显
下降的性质。
软化系数：
KR
fb fg
KR =材料吸水饱和后的抗压强度 /材料干燥时的抗压强度
土木工程材料 3、材料的吸湿性和吸水性
1）吸湿性：用含水率表示
亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 还湿性： 亲水材料在干燥空气中放出所含水分的性质。
含水率
Wh
ms mg mg
*100%
材料在吸湿状态下的重量 材料在干燥状态下的重量
影响材料含水率的因素：环境的温度和湿度
平衡含水率：材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时 的含水率
K Qd AtH
影响因素： 孔隙率及孔隙特征
开口的连通大孔越多
抗渗性越差
闭口孔隙率大的材料
抗渗性仍可良好
抗渗等级:以规定的时间在标准试验条件下所能承受的最大水压力 （MPa）来确定，
P P 材料可以抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水压力： 2 4 P6
土木工程材料
土木工程材料课件(精华版)
三、材料与水有关的性质
（2） 抗渗等级
材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材 料标准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母 P及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等 级。如P4、P6、P8、P10…等，表示试件能承受逐步增 高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而 不渗透。
1.1 为后续课程的学习提供必要的知识 1.2 为今后从事专业技术工作时，合理选择和使用建筑材料打下
基础 2.任务 2.1 了解材料在建筑物上所起的作用和要求 2.2 了解常用材料的生产、成分和构造 2.3 掌握常用材料的技术性质， 以及影响材料性质的主要因素及 其相互关系 2.4 掌握常用材料的标准，熟悉其分类、分等和规格
国际标准协会
3.2 重视学好试验 学习常用建筑材料的检验方法——合格性判断
和验收 对实验数据、试验结果进行分析判别 培养从事科学研究的能力
2024/3/11 22
一、材料与质量有关的性质
材料的体积构成 体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状
态，因而表现出不同的体积。
材料内部固体物质体积（V）
二.建筑材料的发展： 随生产力发展而发展
原始时代——天然材料：木材、岩石、竹、粘土 石器、铁器时代——
金字塔（2000-3000 BC)：石材、石灰、石膏 万里长城 （200 BC):条石、大砖、石灰砂浆 布达拉宫 ：石材、石灰砂浆 罗马圆形剧场 （70-80 AC):石材、石灰砂浆
18世纪中叶——钢材、水泥 (J.Aspdin,1824） 19世纪——钢筋混凝土（1890-1892）；
（4）材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等， 分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻 融循环。
土木工程概论课件
31
三、现代土木工程
1.现代土木工程的时间跨度 第二次世界大战后至今的五十余年时间。二战后，许多国家经 济大发展，科学技术出现了飞跃，导致了土木工程的发展。
2.现代土木工程特点
（1）功能要求多样化 公共建筑和住宅建筑向智能化小区方向发展。 工业建筑向花园型工厂方向发展。
（2）城市建设立体化 高层建筑和超高层建筑的大量兴起。 地下工程的高速发展。 城市高架公路立交桥。
22
近代土木工程经典案例
2 法国埃菲尔铁塔
公元1889年，法国工程师古斯 塔夫 ·埃菲尔完成了他的惊世 之作—埃菲尔铁塔。它是巴黎 展览会的标志性建筑。
镂空结构铁塔，高300米，天线
高24米，总高324米。分为3楼，
其中1、2楼设有餐厅，第3楼建
有观景台。从塔座到塔顶共有
1711级阶梯，共用去钢铁7000
3
第1 章 绪论
§1 土木工程基本概念 §2 土木工程发展历史 §3 土木工程的重要性及建设与使用 §4 几个与土木工程相关的重大问题 §5 土木工程伟大的战略部署 §6 土木工程的未来
4
§1 土木工程基本概念
一 定义 – 1. 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总 称，它既指工程建设的对象，即建设在地上、地下、 水中的各类工程设施；也指所应用的材料、设备和 所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术活动。
11
古代土木工程-山西佛光寺祖师塔
在山西省五台县五台山 的佛光寺内。祖师塔建 于北魏孝文帝时期（公 元 471-499 年 ） ， 是 创建佛光寺的初祖禅师 的墓塔，塔身用青砖砌 成,高约八米,呈六角平
面，砖结构。
12
古代土木工程-万里长城
始建于2000多年前的春秋战国时期，最初用粘土和乱石建 造，秦朝统一中国之后联成万里长城。汉、明两代又曾大规 模修筑，世界奇迹。
三、现代土木工程
1.现代土木工程的时间跨度 第二次世界大战后至今的五十余年时间。二战后，许多国家经 济大发展，科学技术出现了飞跃，导致了土木工程的发展。
2.现代土木工程特点
（1）功能要求多样化 公共建筑和住宅建筑向智能化小区方向发展。 工业建筑向花园型工厂方向发展。
（2）城市建设立体化 高层建筑和超高层建筑的大量兴起。 地下工程的高速发展。 城市高架公路立交桥。
22
近代土木工程经典案例
2 法国埃菲尔铁塔
公元1889年，法国工程师古斯 塔夫 ·埃菲尔完成了他的惊世 之作—埃菲尔铁塔。它是巴黎 展览会的标志性建筑。
镂空结构铁塔，高300米，天线
高24米，总高324米。分为3楼，
其中1、2楼设有餐厅，第3楼建
有观景台。从塔座到塔顶共有
1711级阶梯，共用去钢铁7000
3
第1 章 绪论
§1 土木工程基本概念 §2 土木工程发展历史 §3 土木工程的重要性及建设与使用 §4 几个与土木工程相关的重大问题 §5 土木工程伟大的战略部署 §6 土木工程的未来
4
§1 土木工程基本概念
一 定义 – 1. 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总 称，它既指工程建设的对象，即建设在地上、地下、 水中的各类工程设施；也指所应用的材料、设备和 所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术活动。
11
古代土木工程-山西佛光寺祖师塔
在山西省五台县五台山 的佛光寺内。祖师塔建 于北魏孝文帝时期（公 元 471-499 年 ） ， 是 创建佛光寺的初祖禅师 的墓塔，塔身用青砖砌 成,高约八米,呈六角平
面，砖结构。
12
古代土木工程-万里长城
始建于2000多年前的春秋战国时期，最初用粘土和乱石建 造，秦朝统一中国之后联成万里长城。汉、明两代又曾大规 模修筑，世界奇迹。
土木工程概论PPT课件
2. 以设施为对象的部门：铁道工程、道路工程、交通工程、 水利工程、给排水、港口工程、机场工程、海岸工程、环 境工程、景观工程等。
3. 以开发安全为对象的部门：城镇规划、区域规划、国土 规划等。
4. 以上带有共性的基础部门：材料力学、结构力学、水力 学、水文学、岩土力学、地基与基础、测量学、钢筋混凝 土结构学、钢结构学等。
8．道路工程概述
14．土木工程的展望Fra bibliotek15．土木工程专业的教学安排
16．学习原理
学习本课程的目的
• 了解土木工程专业的培养目标和教学内容 • 认识土木工程的概貌和发展方向 • 树立正确的学习观和工程意识 • 为今后的学习打下良好的思想和方法基础
第一章
专业培养目标和人才素质要求
§1.1.1
何为土木工程
在美国，一般是在土木与环境工程系或土木工 程系下设专业方向。例如加州大学伯克利分校土木 与环境工程系包括施工、环境、岩土、结构、结构 力学、结构材料、交通工程等方向。
在日本一般设置有建筑学科和土木学科，房屋 建筑物以外的工程称为土木工程。建筑学科包括结 构、规划、环境与设备、施工与材料方向。
在我国土木工程就是包括建筑工程、公路桥梁、 水利工程等的“大土木”。
高等数学
线性代数
学
概率论
科
大学物理
基
大学物理实验 普通化学
础
土木工程制图
必
理论力学
修 课
材料力学 结构力学 建筑材料
测量学
SUCCESS
THANK YOU
2019/5/30
• 具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验 仪器使用的基本能力，具有综合应用各种手段 （包括外语）查询资料、获取信息的初步能力。
3. 以开发安全为对象的部门：城镇规划、区域规划、国土 规划等。
4. 以上带有共性的基础部门：材料力学、结构力学、水力 学、水文学、岩土力学、地基与基础、测量学、钢筋混凝 土结构学、钢结构学等。
8．道路工程概述
14．土木工程的展望Fra bibliotek15．土木工程专业的教学安排
16．学习原理
学习本课程的目的
• 了解土木工程专业的培养目标和教学内容 • 认识土木工程的概貌和发展方向 • 树立正确的学习观和工程意识 • 为今后的学习打下良好的思想和方法基础
第一章
专业培养目标和人才素质要求
§1.1.1
何为土木工程
在美国，一般是在土木与环境工程系或土木工 程系下设专业方向。例如加州大学伯克利分校土木 与环境工程系包括施工、环境、岩土、结构、结构 力学、结构材料、交通工程等方向。
在日本一般设置有建筑学科和土木学科，房屋 建筑物以外的工程称为土木工程。建筑学科包括结 构、规划、环境与设备、施工与材料方向。
在我国土木工程就是包括建筑工程、公路桥梁、 水利工程等的“大土木”。
高等数学
线性代数
学
概率论
科
大学物理
基
大学物理实验 普通化学
础
土木工程制图
必
理论力学
修 课
材料力学 结构力学 建筑材料
测量学
SUCCESS
THANK YOU
2019/5/30
• 具有工程制图、计算机应用、主要测试和试验 仪器使用的基本能力，具有综合应用各种手段 （包括外语）查询资料、获取信息的初步能力。
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铝、铅、铜、锌、锡等 及其合金
共52页 第3页
土木工程概论
1 土木工程材料的分类及性质
1.2 按材料的作用分类：
承重材料
承受各种作用力，主要有： 钢材、混凝土、木材、石材、 砖、砌块等 保持空间和通道使用功能， 主要有：砖、砌块、轻质混 凝土、保温材料等
创造优美和舒适环境，主要 有：石材、玻璃、油漆、木 材、墙地面饰面材料等 水泥、石灰、石膏、沥青
乱 毛羌 石族 建的 筑 毛石挡土墙
共52页 第14页
土木工程概论
2.3 石
2.3.2 料石：
由人工或机械开采出、较规则的 六面体石块，再略经凿琢而成。按表 面加工的平整程度分为毛料石、粗料
汉 白 玉 桥 梁
石、半细料石和细料石四种。料石一 般由致密均匀的砂岩、石灰岩、花岗 岩加工而成。
粗 料 石 桥 梁
物理性质 密度、含水率、吸水 性、透水性、导热性、 耐火性、收缩膨胀等 强度、变形、弹性、 塑性、韧性等 抗渗性、抗冻性、耐腐 蚀性、耐热性、耐磨性、 耐光性、耐溶蚀性等
共52页 第6页
材 料 性 质
力学性质
耐久性
土木工程概论
第3讲 土木工程材料
2 土木工程材料简述
2.1 砖：砌筑材料
砖是一种常用的砌筑材料，历史攸久，有“秦砖汉瓦”之称。 制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单，价格低、体积小便于组 合，粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。至今仍广泛地用 于墙体、基础、柱等砌筑工程中。
土木工程概论
2.3 石
砂是组成混凝土和砂浆的主要组成 材料之一，是土木工程的大宗材料。根 据粗细程度不同又有粗砂、中砂、细砂 之分。土木工程常用的是中、粗砂。
人 -- 工 砂砂 石石 筛骨 分料 系 统
共52页 第23页
土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.5 石灰
包括石灰和石膏，属无机胶凝 材料。土木工程中用胶凝材料将散 粒材料（砂、石子）或块状材料
土木工程概论
3.1 钢材
3.1.2 钢筋：
钢筋是指可浇筑在混凝土内做成各种钢筋混凝土构件的线材， 钢筋是土木工程中使用最多的钢材品种之一。 常用钢筋分为钢筋、钢丝和钢绞线三类： 用于钢筋混凝土构件的是热轧钢筋，俗称Ⅰ级（光面钢筋）、 Ⅱ、Ⅲ级（螺纹钢筋）钢筋。
共52页 第38页
土木工程概论
3.1 钢材
用于预应力混凝土构件中的是钢绞线和预应力钢丝。
1×7钢绞线 刻痕钢丝 螺旋肋钢丝
共52页 第39页
共52页 第1页
土木工程概论
前言
土木工程的发展与材料的数量、质量之间存在着相 互依赖和相互矛盾的关系。长期以来人类一直从事着土 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。
材料在土木工程中的三大作用：
● 保证工程质量； ● 影响工程造价； ● 促进工程技术进步。
共52页 第12页
土木工程概论
2 土木工程材料简述
毛石（片石） 料石
2.3 石
饰面石材 色石渣 石子
天然石材具有很高的 抗压强度，良好的耐磨性 和耐久性，经加工后表面 美观富于装饰性，资源分 布广蕴藏量丰富，便于就 地取材，生产成本低等优 点，是古今土木工程中修 建城垣、桥梁、房屋、道 路及水利工程的主要材料。 是现代土木工程的主要装 饰材料之一。
共52页 第4页
土 木 工 程 材 料
围护材料
装饰材料
胶结材料
土木工程概论
1 土木工程材料的分类及性质
1.3 按材料的用途分类
建筑结构材料
结构材料
水工结构材料
桥梁结构材料
路面结构材料
建筑墙体材料
功能材料
建筑保温材料
建筑防水材料
建筑装饰材料
共52页 第5页
土木工程概论
1 土木工程材料的分类及性质
1.4 土木工程材料的性质
镜 面 水 磨 石 地 面
不 同 颜 色 的 色 石 渣
共52页 第20页
土木工程概论
2.3 石
2.3.5 石子：
粒径大于 5mm 的岩石颗粒，分碎石 和卵石。在混凝土组成材料中，石子为粗 骨料，也常用作路桥工程、铁路工程的路 基道碴等。
湖北清江水布娅电站砂石加工系统
碎石
卵石
共52页 第21页
土木工程概论
干法工艺(全面推广)、回转窑工艺(限制工艺)、立窑工艺(质 量不稳定、污染大，属淘汰工艺)。
海螺水泥的干法生产线
共52页 第27页
土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.7 沥青、沥青制品与防水材料
◆ 沥青、沥青制品：应用于道路工程、防水材料（房屋建
筑）、防腐材料。 沥青砼路面摊铺 沥 青 拌 合 站
装生石灰粉。
洗灰池
石膏制品 罗马柱
土木工程中使用最多的
石膏品种是建筑石膏，建筑
石膏的应用很广，除用于室 内抹面、粉刷外，更主要的
石膏制品 角线
用途是制成各种石膏制品。
共52页 第25页
土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.6 水泥
是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆 体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其它材料胶结成 整体，并形成坚硬石材的材料 。 ● 水泥按其用途及性能分为三类： 通用水泥、专用水泥、特性水泥。 ● 水泥按其主要水硬性物质名称分为：
● 按生产工艺分：烧结砖 和非烧结砖；
● 按所用原材料分：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉
煤灰砖、炉渣砖 和灰砂砖 等； ● 按有无孔洞分：空心砖、多孔砖 和实心砖。
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土木工程概论
2.1 砖
传统粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工 生产中劳动强度高、工效低，国家已明令禁止在建筑物中 使用粘土实心砖。
2.3 石
天然砂： 由自然条件作用（主要是岩石风化）而
形成，粒径在5mm以下的岩石颗粒。
2.4 砂
人工砂： 由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及
粉状物多，一般不用。
天然砂可分为河砂、
海砂和山砂。山砂含泥量 较高、质量较差，海砂含 盐成较多，对混凝土、砂 浆质量有影响，河较为洁 净，应用较为广泛。
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共52页 第32页
土木工程概论
第3讲 土木工程材料
3 土木工程结构材料
主要有钢材、砼、砌体、木材四大类。
3.1 钢材
钢材具有良好的加工性能，可铸造、锻压、焊接、铆
接和切割，便于装配。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。 3.1.1 钢结构用钢材 A．碳素结构钢 一般结构钢及工程用热轧板、管、带、型、棒材。
玻 璃 幕 墙 防砸、防侵害的特种玻璃
央 视 新 址 全 面 安 装
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土木工程概论
2.8 玻璃
巴 黎 卢 浮 宫 玻 璃 金 字 塔
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土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.9 陶瓷制品
由适当成分的粘土经成型及烧结而成的较密实材料，主要品种 有：陶瓷锦砖、陶瓷墙地砖、陶瓷 釉面砖、卫生陶瓷。 瓷 砖 世 界 高 级 地 砖 地 面 陶瓷锦砖（马赛克）
烧结空心砖
粘土烧结实心砖
烧结多孔砖
共52页 第8页
土木工程概论
2.1 砖
利用粉煤灰、煤矸石、页岩和工业废渣制砖，是三废
利用、变废为宝的有效途径。
煤矸石页岩 烧结砖
炉渣砖
粉煤灰蒸压砖 蒸压灰砂砖
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土木工程概论
2.1 砖
近年来国内外都在研制非烧结砖。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。
硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸
盐水泥、磷酸盐水泥、以火山灰性或潜在水硬性材料以 及其他活性材料为主要组分的水泥。
共52页 第26页
土木工程概论
2.6 水泥
● 土木工程中的常用水泥品种：
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质
硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。
● 水泥生产工艺：
大坡度的屋面。由于材质脆、自重大、片小，施工效率低等缺
点，在现代建筑屋面材料中的比例已逐渐下降。
机 制 平 瓦
小 青 瓦
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土木工程概论
2.2 瓦
目前，瓦的种类较多，有水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝 网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等； 按形状分有平瓦和波形瓦两类。
水泥瓦
石棉水泥瓦
玻 璃 钢 瓦
管 道 防 腐
共52页 第28页
土木工程概论
2.7 沥青、沥青制品及防水材料
◆ 防水材料：主要有沥青类、高聚合物改性沥青类、橡胶
类、合成高分子类的防水卷材、涂料等。
防水材料 及施工
共52页 第29页
土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.8 玻璃
具有采光和防护功能，是良好的吸声、 隔热及装饰材料。又分为平板玻璃、装饰玻 璃、安全玻璃、新型建筑玻璃、玻璃砖、玻 璃纤维。
日 本 咖 啡 屋
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土木工程概论
3.1 钢材
梁 柱 连 接 节 点
屋 面 梁 安 装
连柱 接子 节与 点基 础
共52页 第36页
土木工程概论
3.1 钢材
● 评价：
材质均匀、强度高、塑性好、便于加工安装；缺点是 耐火性差，易于锈蚀，维护费用较高。
鸟巢钢结构吊装
鸟巢钢结构外形初现
共52页 第37页
【教学难点】四类结构材料的特性。
Байду номын сангаас
土木工程概论
前言
共52页 第3页
土木工程概论
1 土木工程材料的分类及性质
1.2 按材料的作用分类：
承重材料
承受各种作用力，主要有： 钢材、混凝土、木材、石材、 砖、砌块等 保持空间和通道使用功能， 主要有：砖、砌块、轻质混 凝土、保温材料等
创造优美和舒适环境，主要 有：石材、玻璃、油漆、木 材、墙地面饰面材料等 水泥、石灰、石膏、沥青
乱 毛羌 石族 建的 筑 毛石挡土墙
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土木工程概论
2.3 石
2.3.2 料石：
由人工或机械开采出、较规则的 六面体石块，再略经凿琢而成。按表 面加工的平整程度分为毛料石、粗料
汉 白 玉 桥 梁
石、半细料石和细料石四种。料石一 般由致密均匀的砂岩、石灰岩、花岗 岩加工而成。
粗 料 石 桥 梁
物理性质 密度、含水率、吸水 性、透水性、导热性、 耐火性、收缩膨胀等 强度、变形、弹性、 塑性、韧性等 抗渗性、抗冻性、耐腐 蚀性、耐热性、耐磨性、 耐光性、耐溶蚀性等
共52页 第6页
材 料 性 质
力学性质
耐久性
土木工程概论
第3讲 土木工程材料
2 土木工程材料简述
2.1 砖：砌筑材料
砖是一种常用的砌筑材料，历史攸久，有“秦砖汉瓦”之称。 制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单，价格低、体积小便于组 合，粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。至今仍广泛地用 于墙体、基础、柱等砌筑工程中。
土木工程概论
2.3 石
砂是组成混凝土和砂浆的主要组成 材料之一，是土木工程的大宗材料。根 据粗细程度不同又有粗砂、中砂、细砂 之分。土木工程常用的是中、粗砂。
人 -- 工 砂砂 石石 筛骨 分料 系 统
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土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.5 石灰
包括石灰和石膏，属无机胶凝 材料。土木工程中用胶凝材料将散 粒材料（砂、石子）或块状材料
土木工程概论
3.1 钢材
3.1.2 钢筋：
钢筋是指可浇筑在混凝土内做成各种钢筋混凝土构件的线材， 钢筋是土木工程中使用最多的钢材品种之一。 常用钢筋分为钢筋、钢丝和钢绞线三类： 用于钢筋混凝土构件的是热轧钢筋，俗称Ⅰ级（光面钢筋）、 Ⅱ、Ⅲ级（螺纹钢筋）钢筋。
共52页 第38页
土木工程概论
3.1 钢材
用于预应力混凝土构件中的是钢绞线和预应力钢丝。
1×7钢绞线 刻痕钢丝 螺旋肋钢丝
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共52页 第1页
土木工程概论
前言
土木工程的发展与材料的数量、质量之间存在着相 互依赖和相互矛盾的关系。长期以来人类一直从事着土 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。
材料在土木工程中的三大作用：
● 保证工程质量； ● 影响工程造价； ● 促进工程技术进步。
共52页 第12页
土木工程概论
2 土木工程材料简述
毛石（片石） 料石
2.3 石
饰面石材 色石渣 石子
天然石材具有很高的 抗压强度，良好的耐磨性 和耐久性，经加工后表面 美观富于装饰性，资源分 布广蕴藏量丰富，便于就 地取材，生产成本低等优 点，是古今土木工程中修 建城垣、桥梁、房屋、道 路及水利工程的主要材料。 是现代土木工程的主要装 饰材料之一。
共52页 第4页
土 木 工 程 材 料
围护材料
装饰材料
胶结材料
土木工程概论
1 土木工程材料的分类及性质
1.3 按材料的用途分类
建筑结构材料
结构材料
水工结构材料
桥梁结构材料
路面结构材料
建筑墙体材料
功能材料
建筑保温材料
建筑防水材料
建筑装饰材料
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土木工程概论
1 土木工程材料的分类及性质
1.4 土木工程材料的性质
镜 面 水 磨 石 地 面
不 同 颜 色 的 色 石 渣
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土木工程概论
2.3 石
2.3.5 石子：
粒径大于 5mm 的岩石颗粒，分碎石 和卵石。在混凝土组成材料中，石子为粗 骨料，也常用作路桥工程、铁路工程的路 基道碴等。
湖北清江水布娅电站砂石加工系统
碎石
卵石
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土木工程概论
干法工艺(全面推广)、回转窑工艺(限制工艺)、立窑工艺(质 量不稳定、污染大，属淘汰工艺)。
海螺水泥的干法生产线
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土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.7 沥青、沥青制品与防水材料
◆ 沥青、沥青制品：应用于道路工程、防水材料（房屋建
筑）、防腐材料。 沥青砼路面摊铺 沥 青 拌 合 站
装生石灰粉。
洗灰池
石膏制品 罗马柱
土木工程中使用最多的
石膏品种是建筑石膏，建筑
石膏的应用很广，除用于室 内抹面、粉刷外，更主要的
石膏制品 角线
用途是制成各种石膏制品。
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土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.6 水泥
是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆 体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其它材料胶结成 整体，并形成坚硬石材的材料 。 ● 水泥按其用途及性能分为三类： 通用水泥、专用水泥、特性水泥。 ● 水泥按其主要水硬性物质名称分为：
● 按生产工艺分：烧结砖 和非烧结砖；
● 按所用原材料分：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉
煤灰砖、炉渣砖 和灰砂砖 等； ● 按有无孔洞分：空心砖、多孔砖 和实心砖。
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土木工程概论
2.1 砖
传统粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工 生产中劳动强度高、工效低，国家已明令禁止在建筑物中 使用粘土实心砖。
2.3 石
天然砂： 由自然条件作用（主要是岩石风化）而
形成，粒径在5mm以下的岩石颗粒。
2.4 砂
人工砂： 由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及
粉状物多，一般不用。
天然砂可分为河砂、
海砂和山砂。山砂含泥量 较高、质量较差，海砂含 盐成较多，对混凝土、砂 浆质量有影响，河较为洁 净，应用较为广泛。
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土木工程概论
第3讲 土木工程材料
3 土木工程结构材料
主要有钢材、砼、砌体、木材四大类。
3.1 钢材
钢材具有良好的加工性能，可铸造、锻压、焊接、铆
接和切割，便于装配。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。 3.1.1 钢结构用钢材 A．碳素结构钢 一般结构钢及工程用热轧板、管、带、型、棒材。
玻 璃 幕 墙 防砸、防侵害的特种玻璃
央 视 新 址 全 面 安 装
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土木工程概论
2.8 玻璃
巴 黎 卢 浮 宫 玻 璃 金 字 塔
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2 土木工程材料简述
2.9 陶瓷制品
由适当成分的粘土经成型及烧结而成的较密实材料，主要品种 有：陶瓷锦砖、陶瓷墙地砖、陶瓷 釉面砖、卫生陶瓷。 瓷 砖 世 界 高 级 地 砖 地 面 陶瓷锦砖（马赛克）
烧结空心砖
粘土烧结实心砖
烧结多孔砖
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土木工程概论
2.1 砖
利用粉煤灰、煤矸石、页岩和工业废渣制砖，是三废
利用、变废为宝的有效途径。
煤矸石页岩 烧结砖
炉渣砖
粉煤灰蒸压砖 蒸压灰砂砖
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2.1 砖
近年来国内外都在研制非烧结砖。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。
硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸
盐水泥、磷酸盐水泥、以火山灰性或潜在水硬性材料以 及其他活性材料为主要组分的水泥。
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土木工程概论
2.6 水泥
● 土木工程中的常用水泥品种：
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质
硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。
● 水泥生产工艺：
大坡度的屋面。由于材质脆、自重大、片小，施工效率低等缺
点，在现代建筑屋面材料中的比例已逐渐下降。
机 制 平 瓦
小 青 瓦
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土木工程概论
2.2 瓦
目前，瓦的种类较多，有水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝 网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等； 按形状分有平瓦和波形瓦两类。
水泥瓦
石棉水泥瓦
玻 璃 钢 瓦
管 道 防 腐
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土木工程概论
2.7 沥青、沥青制品及防水材料
◆ 防水材料：主要有沥青类、高聚合物改性沥青类、橡胶
类、合成高分子类的防水卷材、涂料等。
防水材料 及施工
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土木工程概论
2 土木工程材料简述
2.8 玻璃
具有采光和防护功能，是良好的吸声、 隔热及装饰材料。又分为平板玻璃、装饰玻 璃、安全玻璃、新型建筑玻璃、玻璃砖、玻 璃纤维。
日 本 咖 啡 屋
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土木工程概论
3.1 钢材
梁 柱 连 接 节 点
屋 面 梁 安 装
连柱 接子 节与 点基 础
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土木工程概论
3.1 钢材
● 评价：
材质均匀、强度高、塑性好、便于加工安装；缺点是 耐火性差，易于锈蚀，维护费用较高。
鸟巢钢结构吊装
鸟巢钢结构外形初现
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【教学难点】四类结构材料的特性。
Байду номын сангаас
土木工程概论
前言