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土木工程材料土木工程概论
目录1.1土木工程材料概述 1.2木材、砂、石 1.3胶凝材料、混凝土和砂浆 1.4砖、瓦、砌块1.5金 属 材 料 1.6高分子材料及功能材料 1.7其 他 材 料土木工程材料
1.1.1土木工程材料的发展历程土木工程材料是土木工程中使用的各种材料和制品,它是一切土木工程的物质基础。土木工程材料是随着社会生产力的发展和科学技术水平的提高逐步发展起来的。1.1土木工程材料概述
1.1.1土木工程材料的发展历程图1-2 陕西窑洞图1-1 原始人的穴居生活图1-3 重檐方亭的木构架模型1.1土木工程材料概述
1.1.2土木工程对材料的要求优良的土木工程材料必须具备足够的强度,能够安全地承受设计荷载;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;具有与使用环境相适应的耐久性,以减少维修费用;用于装饰的材料,应能美化建筑,产生一定的艺术效果;用于特殊部位的材料,应具有相应的特殊功能,如屋面材料要具有隔热和防水功能,楼板和内墙材料要具有隔声功能等。另外,土木工程材料的生产过程应尽可能低能耗、低物耗及对环境友好。1.1土木工程材料概述
1.1.3土木工程材料的分类图1-4 土木工程材料按组成及化学成分的分类1.1土木工程材料概述
1.1.4土木工程材料在土木工程中的作用1.1土木工程材料概述
2.1.1木材木材具有对热、声、电的传导性较低,弹性、塑性好,能承受冲击和振动,容易加工,木纹美观,在干燥环境或长期处于水体环境中均有很好的耐久性等优点;但木材也有构造不均匀,容易因吸湿、吸水而导致形状、尺寸、强度等物理、力学性能发生变化,长期处于干湿交替环境中耐久性变差,易燃、易腐、天然疵病较多等缺点。1.2木材、砂、石
2.1.1木材图1-5木材的宏观构造1—横切面;2—年轮;3—髓心;4—树皮;5—木射线;6—木质部;7—径切面;8—弦切面1.2木材、砂、石
2.1.1木材图1-7 原木板材图1-6 原木图1-9 拼花木地板图1-8 原木枋材1.2木材、砂、石
2.1.1木材图1-11 木丝板图1-10 胶合板1.2木材、砂、石
1.2.2砂砂是组成混凝土和砂浆的主要材料之一。砂一般分为天然砂和人工砂两类,天然砂是岩石风化后形成的大小不等、由不同矿物散粒组成的混合物,一般有河砂、海砂及山砂。河砂、海砂颗粒多呈圆形,表面光滑,与水泥的黏结较差;山砂颗粒多具有棱角,表面粗糙,与水泥黏结较好;河砂较为洁净,应用较广。1.2木材、砂、石
1.1.3石材1.2木材、砂、石
1.1.3石材(1)毛石图1-13 平毛石图1-12 乱毛石1.2木材、砂、石
1.1.3石材(2)料石图1-14 料石1.2木材、砂、石
1.1.3石材(3)石板图1-16 大理石背景墙图1-15 花岗岩石板椅及路面1.2木材、砂、石
1.1.3石材(4)色石渣图1-18 水刷石路面图1-17 水磨石地面1.2木材、砂、石
1.1.3石材(5)石子。石子可以分为碎石和卵石,粒径为4.75~90 mm。在混凝土中,石子也称为粗集料。石子除用作混凝土中的集料外,在路桥工程、铁道工程的路基道碴中也常用到。1.2木材、砂、石
1.3.1胶凝材料1.石膏天然石膏的主要成分为二水石膏(CaSO4 ?2H2O)。将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水可得到半水石膏(CaSO4 ?1/2H2O),即建筑石膏。图1-19 石膏浮雕壁画1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.1胶凝材料图1-20 块状生石灰2.石灰图1-21 生石灰加水消解成熟石灰1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.1胶凝材料图1-22 水玻璃3.水玻璃1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.1胶凝材料4.水泥1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.1胶凝材料图1-23 硅酸盐水泥的生产工艺流程1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.1胶凝材料1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.1胶凝材料5.沥青及沥青混合料图1-25 沥青防水卷材图1-26 摊铺沥青路面1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.2混凝土1.混凝土的组成及分类图1-27 商品混凝土搅拌站及搅拌车1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.2混凝土2.混凝土的特点混凝土有许多优点,可以根据不同使用要求改变组分的品种和比例,配制出不同性质的混凝土;混凝土在凝结前具有良好的可塑性,可以浇筑成各种形状和大小的构件或结构物;混凝土抗压强度较高,具有良好的耐久性,与钢筋有牢固的黏结力,可制作成钢筋混凝土结构或构件;混凝土原材料资源丰富,并且可以就地取材。混凝土的缺点主要是抗拉强度低,受拉时变形能力小,破坏时呈脆性破坏,自重大等。1.3胶凝材料、混凝土和砂浆
1.3.2混凝土3.普通混凝土图1-28普通混凝土结构示意1—石子;2—砂子;3—
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