第二章土木工程材料课件.pptx

第二章 土木工程材料工程技术进步土木工程的可持续发展土木工程材料的质量、数量结构的承载力、寿命工程造价土木工程材料与工程的关系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。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 2.1 传统土木工程材料 2.1.1 砖砖是一种常用的砌筑材料。砖瓦的生产历史在我国历史悠久，有“秦砖汉瓦”之称。由于粘土砖的制砖原料容易取得，生产工艺简单，价格低，体积小，便于组合，所以应用范围非常广。而且粘土砖建造的建筑物可用很长的时间，有的甚至可以长达几百年甚至千年。嵩岳寺塔长城2.1.1 砖但是，由于生产粘土砖取土量大、能耗高、砖自重大，施工生产劳动强度高、工效低，对环境的污染大。2006年12月21日，国务院召开发展循环经济电视电话会议，要求所有城市到2010年禁止使用实心粘土砖。 2.1.1 砖晾晒的砖坯就在公路边 砖厂的取土场就是耕地 陕西蓝田县一砖厂仍在生产实心粘土砖 推广利用工业废料制砖，这不仅可以减少环境污染，节约大片良田，而且可以节约大量燃料煤。粉煤灰粉煤灰砖炉渣2.1.1 砖近年来国内外都在研制非烧结砖。非烧结粘土砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等，加入少量的水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。非烧结混凝土砖非烧结陶瓷棉砖2.1.1 砖砖的分类：标准砖砌块多孔砖2.1.1 砖2.1.2 瓦瓦是屋面材料。2.1.3 石材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有装饰性，资源分布广、蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低等优点，是古今建筑中修建城垣、桥梁、房屋、道路及水利工程的主要材料。石材具有良好的耐久性，用石材建造的结构物具有永久保存的可能。2.1.3 石材国安寺石塔 卢沟桥 赵州桥 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。▲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。天然砂又分山砂、河砂和海砂。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。 黄砂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。砂的级配曲线标准筛砂的粗细程度▲2.1.4 砂配制混凝土时，应优先选用中砂。砂率=砂/石子2.1.5 灰灰是指石灰和石膏。1、石膏建筑石膏的应用很广，除用于室内抹面、粉刷外，更主要的用途是制成各种石膏制品。常见的有纸面石膏板，石膏装饰板，纤维石膏板等。2、石灰目前石灰多用在室内装修。另外，石灰和砂调成的石灰砂浆具有良好的可塑性，在水泥砂浆中掺入石灰浆，也可以使可塑性显著提高。2.1.5 灰石灰和石膏是无机胶凝材料。胶凝材料：凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称胶凝材料。胶凝材料有气硬性和水硬性之分，气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化的胶凝材料，水硬性胶凝材料是指既能在空气中硬化又能在水中硬化的胶凝材料。2.1.6 木材木材是一种古老的工程材料。由于具有一些独特的优点，在出现众多新型土木工程材料的今天，木材仍在工程中占有重要的地位。木材的优点：1、性能稳定，不易变质，耐久性好。许多木造建筑物可使用上千年。2、轻质、高强，易于加工，有较好的弹性和韧性，能承受冲击和振动作用。3、导电和导热性能低。4、木纹美丽，装饰性好。木材的缺点：1、构造不均匀、各向异性。2、易吸湿、吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形。3、易燃烧、易腐烂。2.2 近代土木工程材料2.2.1 钢材钢材是在严格的技术控制条件下生产的，品质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切强度都很高，常温下能承受较大的冲击和振动荷载。钢材具有良好的加工性能，可以铸造、锻压、铆接和切割，便于装配。香港中银大厦2.2.1 钢材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（型材）　钢结构用材主要指轧制成的各种型钢、钢轨、钢板、钢管等。轻钢厂房2.2.1 钢材型材 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 钢材人类自17世纪70年代开始使用生铁，19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，钢结构发展的历史要比钢筋混凝土结构发展的历史悠久，它的生命力也是越来越强。在美国，低层建筑如两层楼以下的非居住型建筑市场已有70％以上