土木工程概论之土木工程材料.ppt

土木工程概论 第二章 土木工程材料 本章内容 2.1 传统土木工程材料 2.2 近代土木工程材料 2.3 现代土木工程材料 土木工程材料 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都统称为土木工程材料。 长期以来人类一直在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。 2.1 传统土木工程材料 2.1.1 砖 砖的分类： 标准砖 多孔砖 砌块 瓦是屋面材料。 2.1.2 瓦 2.1.3 石 　 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。 　　石的种类： 1、毛石 2、料石 3、饰面石材 4、色石渣 石子 2.1.4 砂 砂一般分为：天然砂和人工砂。 由自然条件作用（主要是岩石风化）而形成，粒径在5 mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。 人工砂是由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及粉状物多，一般不用。 砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。通常有粗砂、中砂、细砂之分。 黄砂 2.1.5 灰 灰是指石灰和石膏。 石灰和石膏是无机胶凝材料。 2.1.6 木材 　　影响木材强度的主要因素为含水率（一般含水率高，强度降低），温度（温度高，强度降低），荷载作用时间（持续荷载时间长，强度下降）及木材的缺陷（木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等）。 木材的主要性质： 　　木材的性质包括物理性质和力学性质，如含水率、热胀干缩、密度、强度(抗拉、抗压、抗弯和抗剪等四种强度)，其中抗拉、抗压、抗剪强度又有顺纹和横纹之分。顺纹和横纹强度有很大的差别。 2.2 近代土木工程材料 2.2.1 钢材 一、钢材的分类  建筑钢材的产品种类一般分为型材、板材、管材和金属制品四类。 2.2.1 钢材 1、型材 主要有角钢、工字钢、槽钢、方钢、吊车轨道、金属门窗、钢板桩型钢等。 槽钢 钢管 角钢 工字钢 H型钢 2.2.1 钢材 2、板材 　　主要指钢结构用钢，建筑结构中主要采用中厚板与薄板。 3、管材 　　主要用于桁架、塔桅等钢结构中。 4、金属制品 　　土木工程中主要使用的产品有钢丝、钢丝绳以及预应力钢丝及钢绞线。 二、土木工程用钢材 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。 1、钢结构用钢材 　　我国钢结构用钢材的钢类主要有普通碳素结构钢和低合金结构钢。主要有Q235(A3钢)、Q315(16Mn钢) 轻钢厂房 2.2.1 钢材 2、钢筋混凝土用钢材 钢筋混凝土用的钢材主要指钢筋。 钢筋等级： 一级钢 二级钢 三级钢 四级钢 二级钢 一级钢 2.2.1 钢材 钢筋 2.2.1 钢材 2.2.2 水泥 1、水泥的定义 　　 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，并形成坚硬石材的材料 。 袋装水泥 2、水泥的定义和分类 (1)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。 (2)水泥按其主要水硬性物质名称分为： 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。 2.2.2 水泥 2.2.3 混凝土 一、混凝土 简写砼，是当代最主要的土木工程材料之一。混凝土是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。 二、发展历史 1824年Aspdin发明了波特兰水泥（硅酸盐水泥），以水泥作为胶凝材料的混凝土开始问世 1850年钢筋混凝土问世 1928年预应力混凝土问世 混凝土运输车 2.2.3 混凝土 1、普通混凝土 (1)普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（砂）和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。 (2)砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩； 水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体。 三、混凝土的种类 2.2.3 混凝土 2.2.3 混凝土 2、特种混凝土 (1) 轻集料混凝土（轻质砼、轻骨料砼）、 (2) 纤维增强混凝土（简称FRC） (3) 聚合物混凝土 (4) 道路混凝土（碾压砼） (5) 自密实混凝土 2.2.3 混凝土 3、钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土 钢筋混凝土是指配置钢筋的混凝土。 预应力混凝土一般指预应力钢筋混凝土。 2.3 现代土木工程材料 2.3.1 沥青、沥青制品与其他防水材料 地沥青（包括天然地沥青和石油