土木工程材的基本性质.ppt

土木工程材料秦毅 绪论 第1章 土木工程材料的基本性质 第2章 天然石材 第3章 气硬性胶凝材料 第4章 水泥 第5章 混凝土 第6章 砂浆 第7章 墙体材料和屋面材料 第8章 金属材料 第9章 木材 第10章 有机高分子材料 第11章 沥青与防水材料 第12章 绝热材料和吸声材料 第13章 装饰材料 绪论 0.1 土木工程与材料 土木工程泛指建筑工程、道路桥梁工程、水利工程等建设性工程。土木工程中所使用的各种材料及制品，都统称为土木工程材料。材料是一切土木工程的物质基础,也是其重要的质量基础。 一般来说，土木工程对材料的基本要求是： ①必须具备足够的强度，能够安全地承受设计荷载； ②材料自身的质量以轻为宜（即表观密度较小），以减轻下部结构和地基的负荷； ③具有与使用环境相适应的耐久性，以减少维修费用； ④用于装饰的材料，应能美化建筑，产生一定的艺术效果； ⑤用于特殊部位的材料，应具有相应的特殊功能，例如屋面材料能隔热、防水，楼板和内墙材料能隔声等。 0.2 土木工程材料的分类 土木工程材料种类繁多，性能各异，用途不一，为了便于区分和应用，常从不同角度进行分类。 0.2.1 按材料的化学成分分类 按材料的化学成分可分为：无机材料、有机材料和复合材料三大类，各大类中还可进行更细的分类，如图0.1所示。 0.2.2 按材料在建筑物或构筑物中的功能分类 按材料在建筑物或构筑物中的功能可分为：承重材料和非承重材料、保温隔热材料、吸声隔声材料、防水材料、装饰材料等。 0.2.3 按材料的使用部位分类 按材料的使用部位可分为：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料及其他用途的材料。 0.3 土木工程材料的历史与发展 土木工程材料是随着人类社会生产力的发展和科学技术水平的提高而逐步发展起来的。 土木工程材料的发展将具有以下一些趋向： ①研制高性能材料。 ②充分利用地方材料，尽量少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。 ③节约能源。 ④材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等。 ⑤产品可再生循环和回收利用，无污染废弃物以防止二次污染。 0.4 土木工程材料的技术标准 土木工程材料的技术标准分为国家标准、行业标准和企业标准三大类。 0.5 学习本课程的主要目的和基本要求 土木工程材料是土木建设类专业的专业基础课，它以数学、力学、物理、化学等课程为基础，而又为学习建筑、结构、施工、建筑经济等后续课程提供材料基本知识，为学生今后从事工程实践和科学研究打下必要的基础。 实验课是本课程的重要教学环节。通过实验，一方面可学会对各种常用材料的检验方法，能对土木工程材料进行合格性判断和验收，同时可培养科学研究能力和严谨缜密的科学态度。做实验时，要求严格按照试验方法，一丝不苟;要了解实验条件对实验结果的影响，并能对实验数据、实验结果进行正确的分析和判别。 第1章 土木工程材料的基本性质 1.1 材料的基本物理性质 1.1.1 材料的密度、表观密度与堆积密度 (1)密度 材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。按下式计算： (2)表观密度 材料在自然状态下，单位体积的质量。按下式计算： (3)堆积密度 材料为散粒或粉状，如砂、石子、水泥等，在堆积状态下，单位体积的质量。按下式计算： 1.1.2 材料的密实度与孔隙率 (1)密实度 材料体积内被固体物质充实的程度。按下式计算： (2)孔隙率 材料体积内，孔隙体积所占的比例。按下式计算： 即：D+P=1或密实度+孔隙率=1。 1.1.3 材料的填充率与空隙率 (1)填充率 散粒材料堆积体积中，颗粒填充的程度。按下式计算： (2)空隙率 散粒材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。用下式计算： 即：D′+P′=1或填充率+空隙率=1。 1.2 材料与水有关的性质 1.2.1 材料的亲水性与憎水性 (1)亲水性 材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。具备这种性质的材料称为亲水性材料。如砖、混凝土、木材等。 (2)憎水性 材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。具备这种性质的材料称为憎水性材料。如石蜡、沥青等。 1.2.2 材料的吸水性与吸湿性 (1)吸水性 材料在水中通过毛细孔隙吸收并保持水分的性质，用吸水率表示，即 (2)吸湿性 材料在一定温度和湿度下吸附水分的能力，用含水率表示，即 1.2.3 材料的耐水性 材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系数表示，即 1.2.4 材料的抗冻性与抗渗性 (1)抗冻性 材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质称为