工程材料绪论概要
机械工程材料-绪论-第一章
二、过量变形失效
1 过量弹性变形及抗力指标
2 （1）零构件发生过量弹性变形失效： 3 Dl[Dl] (拉压或者弯曲条件下） 4 或者 q [q] （扭转条件下） 5 （2）过量弹性变形的原因：零构件的刚度不够 6 （3）抗力指标：弹性模量E或者切变模量G
.
2 过量塑性变形及抗力指标
3 （1）发生条件：塑性变形量超过允许变形量 4 （2）原因：偶而过载或者零构件本身抵抗塑
，符号为s
T
.
（2）给定温度下，在规定时间内使试样产生一
定蠕变总变形量d的应力值，符号为：s
T d
/
t
2 持久强度：材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的 能力。
3 表示方法：用给定温度和规定时间内试样发生 断裂时的应力表示，sTt t---时间；T----温度；
三、高温下零件的失效和防止
加工性能（切削、锻造等） 铸造性能（适合铸造与否） 焊接性能（容易焊接与否） 热处理性能（可热处理强化）
.
三、 学习《机械工程材料》的目的
（1） 获得常用的金属材料、非金属材料的基本理论知 识，了解各种机械工程材料的基本特性和应用范围；
（2）在了解材料性能和设计之间关系的基础上，可根 据零件的工作条件和失效形式，正确设计和合理选材；
.
第五节 零件的腐蚀失效
问题 1 什么是腐蚀？可分为几类？ 2 高温氧化腐蚀常发生在那些零件中？耐热
钢为什么具有抗高温氧化能力？ 3 发生电化学腐蚀的条件是什么？ 4 改善零件腐蚀抗力的主要措施是什么
.
一、腐蚀的定义和分类
1 腐蚀：材料表面和周围介质发生化学反 应或者电化学反应所引起的表面损伤现 象。
5 （2）过程：类似于疲劳断裂，是裂纹萌生和扩展过程。
土木工程材料(绪论)
承重结构材料如钢筋、混凝土等
具有特殊如防水、装饰、绝热材料等
二、土木工程材料的分类 (1) 按材料在工程中的功能分类 结构材料 它们在建筑中承受各种荷载，起骨架 作用，其质量好坏直接危及结构安全，属 于这类材料的有钢材、水泥混凝土等。
二、土木工程材料的分类
围护与隔绝材料 它们在建筑中起围护与隔绝作用，以
•10 [香港]中国银行大厦
一、土木工程材料在工程中的地位和作用 • 材料的质量直接关系到工程的质量
例如:记忆深刻的1998年抗洪救灾，长江流域发生了千年 一遇的洪水。南京九江大堤决口，原因是防洪大堤的 防渗墙应采用水泥浆，结果用泥浆替代。朱镕基怒斥 为“豆腐渣工程”。 例如:重庆綦门垮桥事故 。 1999年1月4日18时52分，横 跨重庆綦江县新旧城区的虹桥随着一声巨响在一瞬间 全部塌垮据不完全统计，这次人行桥梁塌垮事故至少 造成24人死亡，11名武警士兵和部分群众下落不明， 14人受轻重伤。
楼脆脆
楼歪歪
一、土木工程材料在工程中的地位和作用的分类 通过对诸多工程事故的分析，工程质 量与材料有关的比例是相当高的。主要表
现在以次充好，偷工减料，选择、使用材
料不当等原因。
二、土木工程材料的分类
土木工程材料品种繁多，我们可按不同原则进行分
类：
化学成分
无机材料
有机材料 复合材料
建筑结构材料 功能 建筑功能材料
四、土木工程材料的标准化
• 各级标准均有相应的代号，其表示方法由 标准名称、标准代号、发布顺序号和发布 年号组成。例如：
《烧结普通砖》GB/T 5101－1998
发布年号：1998年 发布顺序号：5101 推荐标准：T 标准代号：GB 标准名称：烧结普通砖
绪论(建筑材料)
语重心长
作为一位结构工程师，无论是从事 设计、施工还是科研，都必须要注 意了解新材料、新工艺，不断地创 新，今后世界的竞争是很激烈的， 要努力处于领先地位。
工程：在约束条件下设计
工程是创造，是设计可能的东西，但 它受到自然、造价、安全的考虑， 可靠性、环境的影响，可制造性、 可维护性以及许多其他的“……性” 的限制。
人类的“住”
人类的“食”
二、成功建筑应具有哪些特点？
1、安全性： 地震、台风等自然灾害 火灾、战争等人为灾害 2、舒适性 使用方面：舒适方便 感观方面：舒适美观
3、耐久性 在正常使用与维护条件下，满足设计 寿命
4、经济性 在满足美观、适用、安全、耐久的条 件下经济
问题
一.你们知道哪些建筑材料
建筑材料
主讲人：乔 宽
几个问题 ?
• • • • • 一、人类的活动与与建筑材 料的关系？ 二、成功的建筑应具有哪些 特点？
一、人类活动与建筑材料的关系
1、人类的基本活动“衣食住行”及高级活动，均直接或 间接地与建筑材料有关 。
2、可以说建筑材料是现代人类 “衣食住行” 的最基本的物质基础。
人类的行
？
二.最古老的建筑材料是哪些？
三.什么是今天用量最大、用途最广
的建筑材料？
云 南 下 关 天 生 石 桥
木 桥
绪 论
建筑材料的定义及其
在建筑工程中的作用
1、定义
所有建筑工程中使用的各种材料和制品统称为建筑 材料。
如：修建房屋建筑、道路、铁路、桥梁、隧道、水利、 港口、市政等工程所用的材料
2.在建筑工程中的作用
泥、钢材等）；
墙体材料（建筑砌块等）
• 装饰材料：室内装饰材料（磁砖、
建筑材料绪论
→利用天然材料（穴居巢处→石器、铁器时代的挖土、凿石 为洞，伐木搭竹为棚）
→利用天然材料建造非常简陋的房屋
→人工生产材料（粘土烧制砖瓦，岩石烧制石灰、石膏） →18、19世纪钢材、水泥、混凝土的发明 →20世纪新型建材的发展，大量以有机材料为主的化学建材 （特种胶凝材料、混凝土外加剂、高性能混凝土、塑料建 材、其它特殊功能材料）。
制订出相应的标准规范要求。
建筑材料的高科技化（建材使用的高科技化 ）
以应用面广量大的混凝土为例，可以看出科学技 术在建材应用发明的发展。在建筑工程中混凝土的强
度直接决定建筑物的高度、自重、跨度以及结构件的
尺寸等。如果显著提高混凝土的强度，建筑物的自重 会大大降低，结构件的尺寸可大大缩小，其可建高度 可大大增加，跨度可以显著增大。
科学技术理论与知识。
建筑材料的高科技化（建材检测的高科技化）
以强度检测为例，对一般建筑材料均可将其制成规定的试件采用
液压机等设备完成，还可在测定的过程中辅以其它仪器设备记下各个 时刻材料的变形与受力情况，得出应力-位移图或应力-应变图，并可 对检测数据和图谱进行处理。 但由于试件制作条件、养护环境、受力状况与建材在实际工程中 的使用条件不同，且有些工程不能直接取样进行试验，因此采用非破 损检测技术检测建材强度和缺陷等，已经成为建筑工程质量管理的重
结构材料 防水材料 吸声材料
保温隔热材料 装饰材料
生铁
非合金钢
合金钢
毛石
料石
石板材
大理石
石灰岩
花岗岩
沙岩
玄武岩
烧结砖
瓦
陶瓷
玻璃
岩棉
水玻璃
菱苦土
钢纤维混 凝土
沥青混凝土
聚合物混凝 土
土木工程材料_绪论
《土木工程材料》绪论本章导学：学习目的：理解土木工程材料在专业学习中的重要性，了解我国在土木工程材料方面的创造、贡献与地位。
教学要求：纵观国内外古代、现代的著名土木建筑（房屋、桥梁、道路、古迹等），说明土木工程材料在各种建筑工程中的地位与作用；阐述土木工程材料的教授与学习方法，强调实践的重要性与方法；综合实际工程，简述各专业方向与材料科学的关系。
0.1概述任何土木工程建筑物都是用各种材料组成的，这些材料总称为土木工程材料。
随着土木工程技术的发展，用于土木工程建筑的材料不仅在品种上日益增多，而且对其质量不断提出新的要求。
1．砂石材料。
砂石材料有的是由地壳上层的岩石经自然风化得到的(天然砂砾)，有的是经人工开采或再经轧制而得(如各种不同尺寸的碎石和砂)。
这类材料可以直接用于土木工程结构物。
同时，也是配制水泥混凝土或沥青混合料的矿质集料。
2．无机结合料及其制品。
在土木工程中最常用到的无机结合料，主要是石灰和水泥。
特别是水泥，它与集料配制的水泥混凝土是钢筋混凝上和预应力混凝土结构的主要材料。
此外，水泥砂浆是各种污工结构物砌筑的重要结合料。
随着高级路面的发展，水泥混凝土路面已经成为高等级公路的主要路面类型之一。
无机结合料稳定材料作为路面底基层或基层的主要材料类型已经取得了良好的使用效果。
3．有机结合料及其混合料。
有机结合料主要是指沥青类材料如石油沥青、煤沥青等。
这些材料与不同粒径的集料组配，可以修筑成各种类型的沥青混凝土路面。
现代高速公路路面绝大部分是采用沥青混凝土修筑，所以沥青混合料是现代路面工程中极为重要的一种材料。
4．钢材和木材。
钢材是桥梁、钢结构及钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土结构的重要材料。
木材是土木工程施工拱架、模板及装饰的主要材料。
5．新型材料。
随着现代材料科学的进步，在这些常用材料的基础，又发展了新型的“复合材料”、改性材料等。
复合材料是两种或两种以上不问化学组成或组织相的物质，以微观和宏观的物质形式组合而成的材料，复合材料可以克服单一材料的弱点，而发挥其综合的件能。
土木工程材料-绪论(发展史)
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2021年1月下 午8时23分21.1.1920:23Januar y 19, 2021
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2021年1月19日 星期二 8时23分42秒20:23:4219 January 2021
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午8时23分42秒 下午8时23分20:23:4221.1.19
科技时代：功能材料等新型材料
新型防水材料
新型保温材料
新型复合材料
新型功能材料
随着人类开发新的更有科技含量的建材
我们的生活也将变得丰富多彩 我们的家园也将变得更加美好
……
谢谢大家！
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。21.1.1921.1.19Tuesday, January 19, 2021
工业时代：钢铁、混凝土
1900年 1850年 1800年 1750年
1875年 建成钢筋混凝土桥 1867年 发明钢网水泥花盆 1824年 发明波特兰水泥 1796年 烧制罗马水泥
1875年,莫尼埃建成了 世界上第一座钢筋混凝土 桥,建于苏格兰连芬南德混 凝土高架桥。
1756年 烧制水硬性石灰
1900年 1850年 1800年 1750年
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安全在于心细，事故出在麻痹。21.1.1921.1.1920:23:4220:23:42Januar y 19, 2021
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踏实肯干，努力奋斗。2021年1月19日 下午8时23分21.1.1921.1.19
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2021年1月19日 星期二 下午8时23分42秒20:23:4221.1.19
建筑材料 绪论
建筑材料绪论在人类文明的发展历程中，建筑始终占据着重要的地位。
从古老的洞穴到现代的摩天大楼，建筑不仅为我们提供了遮风挡雨的场所，更是人类智慧和创造力的结晶。
而建筑材料，则是构建这一切的基石。
它们的性能、质量和种类直接影响着建筑物的安全性、耐久性、美观性以及功能性。
建筑材料的发展可以追溯到远古时代。
当人类最初学会利用天然材料来建造住所时，建筑材料的历史便拉开了序幕。
早期的人们使用木材、石头和泥土等天然材料，建造了简单的房屋和洞穴。
随着时间的推移，人类逐渐掌握了对这些材料的加工和处理技术，使得建筑的形式和结构变得更加复杂多样。
在古代文明中，如埃及、希腊和罗马，建筑材料的运用达到了相当高的水平。
埃及的金字塔是用巨大的石块堆砌而成，展现了当时人们在石材开采和运输方面的卓越能力。
希腊的神庙则以精美的大理石柱和雕塑而闻名，体现了对石材的精湛加工工艺。
罗马人发明了混凝土，使得大规模的建筑工程成为可能，如罗马的万神殿和斗兽场。
中世纪的欧洲，建筑材料的发展又有了新的突破。
哥特式建筑中广泛使用的尖拱和飞扶壁，需要高质量的石材和木材来支撑其复杂的结构。
同时，玻璃的制造技术也得到了改进，彩色玻璃窗成为了教堂建筑中独特的装饰元素。
到了近代，工业革命带来了建筑材料的重大变革。
钢铁、水泥和玻璃等新型材料的出现，彻底改变了建筑的面貌。
钢铁的高强度使得建造更高、更大的建筑成为可能，如埃菲尔铁塔和纽约的摩天大楼。
水泥的发明则为大规模的建筑施工提供了廉价而坚固的材料基础。
玻璃的大规模生产使得建筑的采光和外观设计有了更多的可能性。
现代社会，建筑材料的发展更是日新月异。
各种合成材料、复合材料和高性能材料不断涌现。
例如，塑料、纤维增强复合材料在建筑中的应用越来越广泛，它们具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
同时，新型的保温材料、防水材料和装饰材料也不断推陈出新，满足了人们对于建筑节能、环保和美观的需求。
建筑材料的分类方式多种多样。
按照化学成分，可分为无机材料（如金属、石材、陶瓷、玻璃等）、有机材料（如木材、塑料、橡胶等）和复合材料（如钢筋混凝土、玻璃钢等）。
建筑材料 绪论
绪论
学习本课程时，应注意以材料性质为主，以决定材料性质的内在因素和影 响材料性质的外界因素为线索，必须了解事物本质的内在联系，即材料的性质 与建筑工程之间的关系，才能把握材料的性质。
学习本课程时，还应注意充分利用实践课，加深对知识的认知和掌握，结 合工程实际，将理论学习与工程实践和材料试验结合起来。这样不仅增强感性 认识，同时可在实践中验证和补充材料的特性、使用方法、使用效果，以及使 用中存在的问题等方面的知识。
9
绪论
用砖砌、石砌、砖石混合砌的方法建造的万里长城，绵延起伏、气势磅礴， 总计长度达 21 196. 18 km，被视为世界建筑史上一大奇迹，使用的砖、石材料 多达 1 亿 m3 。
古埃及是历史悠久的文明古国之一。
万里长城
金字塔
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绪论
赵州桥又称安济桥，是世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥， 全长 64. 4 m，跨径 37. 02 m，拱顶宽 9 m，拱矢高 7. 23 m，是一座空腹式的圆 弧形石拱桥。
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绪论
为了促进技术进步，提高产品质量，扩大对外贸易和提高标准化水平，我 国也采用国际标准和国外先进标准。
对于建筑材料的标准化，世界范围有统一使用的 “ ISO” 国际标准，各 国均有自己的标准，如美国的 “ ASTM” 标准、德国的 “ DIM” 标准、日本 的 “ JSI” 标准和英国的 “ BS” 标准等。
5
绪论
二、建筑材料的标准
建筑材料生产的现代化、管理的科学化，要求对材料产品的各项技术制定 统一的执行标准。
建筑材料的标准是衡量企业产品质量是否合格的技术依据，也是供需双方 对产品质量进行验收的依据。这些标准一般包括产品的规格、分类、技术性能 检验方法、验收规则、包装、储存及运输等方面的要求。
建筑材料绪论
建筑材料绪论建筑，是人类文明的重要标志之一。
从古老的洞穴到现代的摩天大楼，建筑的发展见证了人类社会的进步。
而在这一漫长的进程中，建筑材料始终扮演着至关重要的角色。
可以说，建筑材料是建筑的基石，它们的性能和特点直接决定了建筑物的质量、功能和外观。
建筑材料的种类繁多，涵盖了从天然材料到人造材料的广泛范围。
天然材料如木材、石材和粘土等，自古以来就被人类用于建筑。
木材具有良好的韧性和加工性能，常用于房屋的结构和装饰；石材则因其坚固耐用的特性，常被用于建造基础和墙体；粘土经过烧制可以制成砖块，是传统建筑中常见的材料之一。
随着工业革命的到来，人造材料逐渐崭露头角。
钢铁、水泥和玻璃等材料的出现，极大地改变了建筑的面貌。
钢铁的高强度使其能够支撑起更大型、更复杂的结构，为高层建筑和大跨度桥梁的建设提供了可能；水泥则成为了现代建筑中不可或缺的粘结材料，广泛应用于混凝土结构；玻璃的透明性和美观性，为建筑带来了更多的采光和装饰效果。
在当代，建筑材料的发展更是日新月异。
新型材料如碳纤维、高分子材料和智能材料等不断涌现，为建筑设计带来了更多的创新和可能性。
碳纤维具有极高的强度和轻质的特点，在一些特殊结构中展现出了独特的优势；高分子材料如塑料和合成橡胶等，具有良好的耐腐蚀性和防水性能，在建筑的防水和密封方面发挥着重要作用；智能材料则能够根据外界环境的变化自动调节自身的性能，如智能玻璃可以根据光线强度自动改变透明度，从而实现节能和舒适的室内环境。
建筑材料的性能对于建筑物的质量和使用功能有着直接的影响。
首先，材料的力学性能是关键因素之一。
例如，混凝土的抗压强度决定了建筑物的承载能力，钢材的抗拉强度则影响着结构的稳定性。
其次，材料的耐久性也是不容忽视的。
在恶劣的环境条件下，如潮湿、高温、化学腐蚀等，材料需要保持其性能的稳定性，以确保建筑物的长期使用。
此外，材料的物理性能如保温、隔热、隔音等，对于建筑物的节能和舒适性也起着重要作用。
建筑材料绪论和基本性质
绪论
一、建筑材料的定义
广义：建筑材料是指用于土木建筑结构物的所有材料的 总称。不仅包括构成建筑物的材料，而且包括在建筑工程施 工中的一些辅助性材料。 狭义：建筑材料是指组成建筑物的材料。
建筑材料的品种、性 能和质量，很大程度 上决定着建筑物的坚 固、适用和美观，并 影响着结构形式和施 工速度。
二、建筑材料的分类
四、我国建材及建材工业的发展
历史上传统建筑材料的应用 建国以来建材及建材工业的发展 我国建材工业的现状及发展方向
四、我国建材及建材工业的发展
历史上我国建筑材料的应用
我国的建筑材料主要是天然石材、木材、砖、 石灰等一些材料。古代劳动人民在建筑材料的生产
和使用方面，取得了许多重大成就。例如：
按化学成分分
金属材料
无机材料
建筑材料 有机材料 复合材料
指两种或两种以上不 非金属材料 同性质的材料经适当 植物材料 组合为一体的材料
合成高分子材料 沥青材料
如钢筋、混凝土等
按使用用途分
建筑结构材料 建筑材料 墙体材料 建筑功能材料
如砖、砌块、板材
如防水、装饰、绝热 材料等
三、建筑材料在建筑工程中的地位和作用
工业废料生产建筑材料。
五、建筑材料技术标准
建筑材料的标准及其作用
• 建材工业企业必须严格按技术标准进行设计、生产，以确 保产品质量，生产出合格的产品。 • 建筑材料的使用者必须按技术标准选择、使用质量合格的 材料，使设计、施工标准化，以确保工程质量，加快施工 进度，降低工程造价。 • 供需双方，必须按技术标准规定进行材料的验收，以确保 双方的合法权益。
胡夫金字塔，高146.59m, 底 部边长232m，用 230多万块、 每块重2.5T的岩石砌成