土木工程材料概述
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。
土木工程材料总结
● 土木工程材料可分为广义土木工程材料和狭义土木工程材料。
广义：是指用于建筑工程中所有材料（1构成建筑物，构筑物的材料，如石灰，水泥2是施工过程中所需要的辅助材料，如脚手架，模板3是各种建筑器材，如消防设备，给水排水设备）。
狭义土木工程材料是直接构成土木工程实体的材料。
●土木工程材料分类：1.按化学成分，无机材料，有机材料和复合材料2.按使用功能，承重结构材料，非承重结构材料和功能材料。
● 土木工程与材料的关系：1.材料是保证土木工程质量的基础2.材料对土木工程造价的影响3.材料对土木建筑工程技术进步起促进作用●密度：是指材料在绝对密度状态下单位体积的质量。
V m /=ρ（v 材料在绝对密实状态下的体积） ● 表观密度：是指单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度。
0/0V m =ρ（V0材料在包含闭口孔隙条件下的体积（只含内部闭口孔，不含开口孔））●体积密度：是指材料在自然状态下单位体积(含开口，闭口孔隙）V m '='/ρ ●堆积密度：是指散粒状材料单位堆积体积（含开口，闭口）11/V m =ρ ● 孔隙率：是指材料中的孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率，以p 表示，V V V p '-'=/，密实度是与孔隙率相对应的概念，指材料体积内被固体物质充实的程度，用D 表示D=1—P●空隙率指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质空隙体积占堆积体积的百分率101/V V V p -=' ●吸水性:指材料在吸收水分的性质。
（材料吸水饱和时的含水率为吸水率，分质量吸水率和体积吸水率）材料含水后，自重增加，强度降低，保温性能下降，抗冻性能变差，有时还会发生明显体积膨胀。
● 吸湿性：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，一含水率表示。
吸湿作用一般是可逆的，及材料可吸放空气中的水分。
● 耐水性指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。
土木工程材料
土木工程材料土木工程材料是指在土木工程中所使用的各种材料，包括建筑材料、混凝土材料、钢材、木材、玻璃、塑料、纤维材料等。
这些材料的性能直接影响着土木工程的质量、安全和耐久性，因此选择正确的土木工程材料至关重要。
建筑材料是指建筑结构中所使用的各种材料，包括石料、砖、砖块、耐火材料、木材等。
建筑材料的选择应该考虑到各个方面的因素，例如地区、质量、安全等。
通常，灰泥、水泥等建筑材料是建筑物中最常使用的材料之一。
建筑材料的设计与使用可以确保建筑物的强度和耐久性，从而确保建筑物的安全。
混凝土材料是土木工程中最重要的建筑材料之一。
混凝土的主要成分是水泥、石子、沙和水。
水泥是混凝土的胶结材料，可以将石子、沙和水牢固地粘合在一起。
混凝土中的石子和沙粒子的大小和比例直接影响混凝土的性能。
混凝土材料的性能通常由混凝土的强度、密度和耐久性等因素决定。
混凝土的强度和密度通常通过调整材料配比和混凝土水泥的种类和数量来实现。
耐久性是另一个重要因素，通常通过在混凝土中添加纤维和化学添加剂来实现。
混凝土在土木工程中的使用范围非常广泛，从基础、桥梁、隧道、楼房等都能应用。
钢材是土木工程中也广泛应用的材料之一。
钢材的优点是强度高、重量轻、刚性好和耐久性好。
钢材的强度可以通过改变钢材的成分和热处理方式来调整，从而使钢材更加适合特定的应用。
钢材在土木工程中的应用非常广泛，常见的有钢筋、钢桥梁、钢管等。
除此之外，还有其他材料如木材、玻璃、塑料、纤维材料等也被广泛应用于土木工程中。
这些材料在不同的土木工程中都有各自的特点和用途。
例如，木材具有良好的隔热性和装饰性，因此常用于地板、屋顶和墙壁等建筑细节的制作。
玻璃是一种透明的材料，具有良好的光透性和隔音性，因此常用于建筑中的窗户和幕墙等部分。
塑料和纤维材料则具有良好的韧性和耐候性，因此可以用于制造轻量化的结构构件。
总之，选择正确的土木工程材料对于保证土木工程的质量、安全和耐久性至关重要。
在选择时应该考虑到所需要的强度、密度、耐久性、重量等因素，同时需要考虑到材料本身的成本和可用性等方面。
土木工程材料的概念
(三) 材料对土木工程技术进步起促进作用
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 ,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱECS
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）
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。
土木工程材料pdf
土木工程材料
土木工程材料是指在建筑、道路、桥梁、隧道、水利工程等土木工程中使用的各种材料。
常见的土木工程材料包括：
1. 水泥和混凝土：水泥是一种无机胶凝材料，可以与水反应形成胶结物，用于制备混凝土。
混凝土是一种由水泥、骨料和水混合而成的复合材料，具有高强度、耐久性和可塑性等优点，广泛应用于土木工程中。
2. 钢材：钢材是一种高强度、耐腐蚀和可塑性好的材料，常用于桥梁、高层建筑、隧道等工程中。
3. 砖和石材：砖和石材是一种传统的建筑材料，常用于建筑墙体、地面和装饰等方面。
4. 塑料和橡胶：塑料和橡胶是一种轻质、耐腐蚀和可塑性好的材料，常用于管道、防水层、绝缘材料等方面。
5. 沥青和沥青混合料：沥青是一种石油产品，常用于制备防水层、路面材料等方面。
沥青混合料是一种由沥青、砂石和其他添加剂混合而成的路面材料，具有良好的耐久性和抗裂性能。
6. 木材：木材是一种天然材料，常用于建筑结构、装饰和家具等方面。
除了上述材料外，还有许多其他的土木工程材料，如玻璃、陶瓷、复合材料等，它们在建筑、道路、桥梁、水利等
工程中都有广泛应用。
选择合适的土木工程材料可以提高工程的质量、安全性和耐久性。
土木工程概论第02章土木工程材料
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。
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
状，涂布后能够在结构物表面形成无接缝的完整防水膜的材料。 防水涂料适合于各种复杂、不规则部位的防水，可以采用冷施工 ，从而大大改善了劳动条件，施工方便、快捷。
二、 保温隔热材料 概念：保温隔热材料也称为绝热材料，主要用于建筑工程的
墙壁、屋面保温、热力管道保温、制冷工程隔热等。
建筑保温隔热材料按材质可分为：无机保温隔热材料和有机保
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。
四、沥青及其它胶凝材料
分类：按照生产工艺不同可分为烧结砖和非烧结砖。
烧结砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过 焙烧而成的长方体块体。非烧结砖不需要焙烧，一般是以硅质材 料（如粉砂、粉煤灰）和钙质材料（如石灰、石膏）为主要原料 ，加入少量水泥或石灰作固结剂，再加入微量外加剂和适量水混 合搅拌压制成型，经自然养护或蒸养一定时间即成的块体材料。
2.5 木材
概念：
木材具有轻质高强、弹性和韧性好、耐冲击、导热性低、装 饰性强等优点，是土木工程的常用材料。
分类：木材加工后的材种可分为原木、原条、板方材、
土木工程材料的定义
土木工程材料的定义土木工程材料是指在土木工程中使用的各种材料，包括金属材料、非金属材料和复合材料等。
这些材料在土木工程中扮演着重要的角色，直接影响着工程的质量、安全和使用寿命。
金属材料是土木工程中常用的一类材料，主要包括钢材和铝材。
钢材具有高强度、耐腐蚀和可塑性好的特点，广泛应用于桥梁、建筑和水利工程等领域。
铝材具有轻质、耐腐蚀和导热性能好的特点，常用于航空航天和建筑领域。
非金属材料是土木工程中另一类常用材料，主要包括混凝土、砖块和玻璃等。
混凝土是土木工程中最常用的建筑材料，具有良好的抗压强度和耐久性，常用于建筑物的结构和基础。
砖块是一种常见的建筑材料，具有良好的隔热性能和耐火性能，广泛应用于墙体和地面的建造。
玻璃作为一种透明的非金属材料，具有良好的光透性和装饰性，常用于窗户和外墙的建造。
复合材料是土木工程中发展较新的一类材料，由两种或多种不同性质的材料组合而成。
复合材料的优点是综合了各种材料的优点，具有高强度、轻质和耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车和船舶等领域。
常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维和铝塑板等。
除了上述几类常见的材料外，土木工程还会使用一些特殊材料，如岩石、土壤和沥青等。
岩石是土木工程中常见的基岩，具有承载能力强、稳定性好和抗冻性能高的特点，常用于土木工程的基础和支撑结构。
土壤作为土木工程中重要的材料之一，其力学性质对工程的稳定性和承载能力有着重要影响。
沥青是一种黑色的胶状物质，具有粘附性和耐磨性强的特点，常用于路面的铺设和修补。
土木工程材料的种类繁多，各具特点，根据工程的需求和环境条件，选择合适的材料对于工程的顺利进行至关重要。
在土木工程中，合理使用和保护材料，确保其质量和性能的稳定，能够提高工程的安全性、可靠性和经济性。
什么是土木工程材料
什么是土木工程材料土木工程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、砖块、石材等。
这些材料在土木工程中起着非常重要的作用，直接关系到工程的质量、安全和耐久性。
下面我们将从水泥、混凝土、钢筋和砖块四个方面来介绍土木工程材料的相关知识。
首先，水泥是土木工程中常用的建筑材料之一。
它是一种粉状物质，经过加水拌和后能够凝固成坚硬的固体。
水泥主要用于制作混凝土、砂浆和砌块等建筑材料。
在土木工程中，水泥的质量直接关系到混凝土的强度和耐久性，因此选用优质的水泥材料非常重要。
其次，混凝土是土木工程中最常用的建筑材料之一。
它是由水泥、砂、石子和水按一定比例拌和而成的人工石材。
混凝土具有很好的抗压性能和耐久性，广泛应用于各种建筑结构中，如楼板、梁柱、桥梁、水利工程等。
在土木工程中，混凝土的配合比、浇筑工艺和养护方法都对工程质量有着重要影响。
再次，钢筋是土木工程中常用的建筑钢材。
它是一种具有高强度和韧性的金属材料，常用于加固混凝土结构、制作钢筋混凝土构件。
钢筋的质量和连接方式直接影响到混凝土结构的受力性能和耐久性，因此在土木工程中要严格控制钢筋的材质和施工质量。
最后，砖块是土木工程中常用的建筑墙体材料之一。
它是一种用黏土或其他材料制成的矩形块状建筑材料，常用于砌筑墙体、隔墙、护墙等。
砖块的质量和砌筑工艺直接关系到墙体的承载能力和抗震性能，因此在土木工程中要选用优质的砖块材料，并严格控制砌筑质量。
综上所述，土木工程材料包括水泥、混凝土、钢筋和砖块等，它们在土木工程中起着非常重要的作用。
选用优质的材料、严格控制施工质量是保障工程质量和安全的关键。
希望本文对土木工程材料有所了解，并在实际工程中加以应用和掌握。
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•2.3.2 砖
• 砖是一种常用的墙体材料。砖瓦的生产和使用在我国历史悠久，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。所以至今仍然广泛地用于 墙体、基础、柱等砌筑工程中。但是由于生产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，因此有逐步改革并用新型材 料取代的必要。有的城市已禁止在建筑物中使用粘土砖。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
•(a) 碳含量小于0.2%
•(b) 碳含量为0.2%～0.4% •图2-4 两种钢材的矿物组成
•2.3天然石材、砖、瓦
• 天然石材、砖、瓦是最基本的建筑材料。无论是在古代，还是在现代的 土木工程领域中都处于不可替代的地位。
•2.3.1天然石材
• 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。 • 天然石材是最古老的土木工程材料之一。由于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。天然石材经加工后具有良好的装饰性 ，是现代土木工程的主要装饰材料之一。 • 土木工程主要应用的天然石材品种有： 毛石、料石、饰面石、色石渣、 混凝土用砂、石子等。
• 1、材料的微观结构及其对材料性质的影响 • 材料的微观结构是指物相的种类、形态、大小及其 分布特征。它与材料的强度、硬度、弹塑性、熔点、导 电性、导热性等重要性质有着密切的关系。 • 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能观察到的外部和内 部的结构。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、纹理构造。
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•2.2.2材料的基本力学性质
• 材料的力学性质指材料在外力作用下所引起的变化的性质。这些变化包括 材料的变形和破坏。材料的变形指在外力的作用下，材料通过形状的改变来吸 收能量。根据变形的特点，分为弹性变形和塑性变形。材料的破坏指当外力超 过材料的承受极限时，材料出现断裂等丧失使用功能的变化。根据破坏形式的 不同，材料可分为脆性材料和韧性材料。
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•现代：原材料—充分利用再生资源和工业废料 生产工艺—降低能耗和环境污染 产品性能—轻质、高强、耐久、绿色及多功能 产品形式—预制技术，构件化，单元化
•表2-1 土木工程材料的分类
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•(a) 古塔
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•(b) 万里长城 •图2-1 典型古代与现代建筑
• 2.2.1材料的基本物理性质
• 材料的基本物理性质是表示材料物理状态特征的指标， • 1、材料的密度、表观密度和堆积密度 • 2、材料的孔隙率和空隙率 • 3、材料的亲水性和憎水性 • 4、材料的吸湿性和吸水性 • 5、材料的耐水性 • 6、材料的抗渗性和抗冻性 • 7、材料的导热性、热容量和耐燃性
• 图2-3 酸雨腐蚀
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•2.2.4材料的组成、结构、构造及其对性能的影响
• 材料的组成是指材料的化学成分、矿物组成和相组成。材料组成是材料性 质的基础，它对材料的性质起着决定性的作用。 • 材料的结构和构造是决定材料性质极其重要的因素，可分为宏观组成结构 、细观结构和微观结构。
• 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，统称 之为耐久性，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 。 • 2、材料的环境协调性：材料的环境协调性是 指材料在生产、使用和废弃全寿命周期中要有较低 的环境负荷，包括生产中废物的利用、减少三废的 产生，使用中减少对环境的污染，废弃时有较高可 回收率。
• 1．强度
• 2、弹性与塑 • 3、韧性与脆性 • 4、硬度
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•
图2-2 材料的受力形式
• (ａ)抗压 (ｂ)抗拉 (ｃ)抗折 (ｄ)抗剪
Байду номын сангаас
•2.2.3材料的耐久性与环境协调性
• 土木工程材料的发展方向要求除具有良好的使用性能外，还须具有良好的 环境协调性能，即具有好的耐久性、低的环境负荷值和高的可循环再生率，强 调环保绿色建材。
• 砖按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；按所用原材料分为粘土砖、页岩 砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等；按有无孔洞分为空心砖、多 孔砖和实心砖（见图2-8）。
•(c) 现代高层建筑
•2.2土木工程材料的基本性质参数
• 土木工程建（构）筑物使用的各种材料要受到各种不同的作用，从而要 求材料具有相应的不同性质。用于各种承力结构中的材料，要受到各种外力 的作用；长期暴露于大气中或与侵蚀介质相接触的建（构）筑物中的材料， 还会受到冲刷、磨损、化学侵蚀、生物作用、干湿循环、冻融循环等破坏作 用。为了保证建（构）筑物能经久耐用，要求设计人员必须掌握材料的基本 性质，并能合理的选用和使用材料。
土木工程材料概述
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月9日星期四
•2.1 概述
• 土木工程中所使用的各种材料及其制品统称为土木工程材料，它是一切土 木工程的物质基础，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而成的，正确选择和合理使 用土木工程材料，对土木工程建（构）筑物的安全、实用、美观、耐久及造价 有着重大的意义。 • 1、分类：土木工程材料的品种很多，一般分为金属材料和非金属材料两 大类。材料也可按功能分类，工程上通常根据材料组成物质的种类及化学成分 将 • 材料分为三大类，如表2-1所示。 • 2、发展：土木工程材料是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而 逐步发展起来的。 • 古代：金属冶炼、陶瓷工艺、天然石料、砖瓦、木材、油漆和粘结材料 • 近代：钢材的大量运用、水泥混凝土的兴起