土木工程材料课件作者张爱勤曹晓岩第一章节绪论.PPT

第一章 绪 论 学习要求： 重点掌握土木工程材料课程的性质、土木工程材料的定义与分类、应具备的技术性质和技术标准分类； 明确土木工程材料课程的学习目的和任务。 绪 论 第一节 土木工程材料概述 一、土木工程材料的定义 土木工程：包括建筑工程、桥梁工程、公路与城市道路工程、铁道工程、隧道工程、水利工程、港口工程、海洋工程、给水排水工程、环境工程等，均为采用建筑材料修建工程的生产活动和工程技术。 绪 论 土木工程材料： （1）广义：指用于土木工程建筑中的所有材料。 建筑物的所有材料： 砂石、水泥、石灰、混凝土、钢材、沥青、 沥青混合料、装饰材料 施工过程的辅助材料：绞手架、模板 建筑器材： 消防设备、给排水设备、网络通讯设备 （2）狭义：指直接构成工程实体所有材料。 砂石、水泥、石灰、混凝土、钢材、 沥青、沥青混合料等 绪 论 二、土木工程材料的分类 1.按化学成分分类——最基本的分类方法： 无机材料 有机材料 复合材料 绪 论 2.按结构部位和功能分类 （1）结构材料（承重结构材料） 受力构件（板、梁、基础、墙体等材料）：砖、石、混凝土、钢材、钢筋混凝土、铝合金构件等。 （2）墙体材料（承重、非承重结构材料） 建筑物内外及分隔墙体：砌墙砖、混凝土、砌块、墙板、石膏板、金属板材、复合墙板等。 （3）功能材料（非承重结构材料） 承担某些功能：防水、绝热、吸声隔声、装饰材料 绪 论 3.按用途分类 建筑结构材料、桥梁结构材料、水工结构材料、路面结构材料、建筑墙体材料、建筑防水材料、建筑保温材料等。 4.按材料供应价格分类 （1）外购类材料：（国家或地方统一分配的工业产品和其他工业产品） 钢材、水泥、沥青等。 （2）地方性材料 （3）自采材料 绪 论 三、土木工程材料在工程造价中的地位及其发展趋势 1.材料是工程结构物的物质基础 材料质量的优劣，选用是否适当，配制是否合理等因素直接影响结构物的质量。 2.土木工程材料决定工程造价 在工程修筑费用中，材料费用约占30-50%，某些重要工程甚至可达到70%-80%。所以节约工程投资，降低工程造价，合理选配和应用材料是及其重要的一个环节。 绪 论 3.材料的研究是土木工程技术发展的重要基础 工程建设中要实现新设计，新技术，新工艺，研 制新材料至关重要。新材料的出现又会推动新技术的 发展。 4.发展绿色建材，环保节能 材料的使用与环境应有一定的协调性，发展绿色 建材是21世纪材料的发展趋势。绿色建材定义为采用 清洁的生产技术，少用天然资源、大量利用工业或城 市固体废弃物等，生产无毒、无污染、无放射性，环 保和有利于人体健康的材料。发展绿色建材，既有利 于降低环境污染，保护生态环境，又可以治废利废， 节约能源和资源。 第二节 土木工程材料的基本性质 物理性质：包括物理常数、受温湿度及水影响的性 质。 (采用物理参数反映) 力学性质：材料抵抗各种力综合作用的性能。 耐久性：材料在使用过程中，抵抗各种内在或外部破坏作用因素，保持其原有性能的性质。（即在各种环境中经久耐用的年限）。不同环境，耐久性表现不同。 ——耐化学腐蚀、抗老化性、抗冻性、抗蚀性、抗渗性、耐磨性等 一、土木工程材料的物理性质 1.物理常数 ——是材料内部组成结构状态的反映参数。 　Vs -固体（实体） Vn-闭口孔隙 Vi-开口孔隙? 几种密度: （1）密度 材料在绝对密实状态下， 单位固体体积的干质量。 （2）表观密度 (视密度) 材料单位表观体积（闭口+实体）的干质量。 （4）表干密度 材料单位毛体积的表干质量,也称饱和面干密度。 三种密度区别：m为材料的烘干质量； 体积不同：可测定实体体积、表观体积、毛体积 密度 表观密度 毛体积密度 ——反映散粒堆积的紧密（压实）程度及可能的堆放 空间。 按堆积状态可分为：松堆密度、紧堆密度(振实、捣实) 小 结 几种密度的特点： 相同点：指单位体积质量。（质量/体积） 区别：测试方法不同，获得体积大小不同 体积的测试方法： 固体体积 ——李氏比重瓶法(粉末) 表观体积(固体＋闭口) —— 排水法(水中重法) 毛体积（固体＋闭口＋开口） ——规则试件：计算法；不规则试件：排水法 堆积体积(实体＋闭口＋开口＋间隙)——密度筒法 （6）孔隙率 ——是指材料中空隙体积占其总体积的百分率 （7）空隙率——散粒