,0.1 土木工程与材料,一、土木工程的定义,工程是指按计划进行的工作；,土木工程是指建造各类工程设施的科学技术的总称,。,如：建筑工程、水利工程、道桥工程、铁路工程及海洋工程等,。,二、土木工程材料,土木工程材料是指土木工程中所用的各种材料及制品,。,它既是一切土木工程的物质基础，也是重要的质量基础。,0.绪论,0.1 土木工程与材料一、土木工程的定义 工程是指按计划进,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,土木工程材料_建材ppt课件-0,三、土木工程对材料的基本要求,1、必须具有足够的强度，能够安全承载；,2、质量轻，以减轻下部结构和地基的负荷；,3、具有一定的耐久性，以减少维修费用；,4、装饰材料应具有美化作用；,5、特殊部位的材料，应具有相应的特殊功能。,选材的原则,：材尽其能，物尽其用；正确、合理。,三、土木工程对材料的基本要求1、必须具有足够的强度，能够安全,0.2 土木工程材料的分类,一、按材料的化学成分分类,0.2 土木工程材料的分类一、按材料的化学成分分类,土木工程材料,无机材料,有机材料,复合材料,金属材料,非金属材料,黑色金属：钢、铁、不锈钢等,有色金属：铝、铜及其合金,天然石材：砂、石及石材制品等,烧土制品：砖、瓦、玻璃等,胶凝材料：石灰、石膏、水泥、水玻璃等,混凝土及硅酸盐制品：,混凝土、砂浆,及硅酸盐制品,植物材料：木竹、竹材等,沥青材料：石油沥青、煤沥青、沥青制品,高分子材料：塑料、涂料、胶粘剂等,金属材料与无机非金属材料复合：钢纤维混凝土等,无机非金属材料与有机材料复合：玻璃钢（树脂+玻纤）、聚合物混凝土、沥青混合料等,金属材料与有机材料复合：轻质金属夹芯板,土木工程材料无机材料 有机材料复合材料金属材料非金属材料黑色,二、按功能分类，可分为两大类：,结构材料主要用作承重的材料，如,梁、板、柱,所,用材料,功能材料主要利用材料的某些特殊功能，如用于,防水、装饰、保温,等的材料,三、按使用部位分类：,可,分为,结构材料（板、梁、柱）、墙体材料、屋面材料、地面材料及饰面材料,等。,二、按功能分类，可分为两大类：三、按使用部位分类：,一、土木工程材料的历史,1、古代天然材料的使用：（原始社会后期新石器时代、,青铜器时代）,（,土、草、竹、木、苇、石 材等）。,2、最早的人工材料：烧土制品（,砖、瓦、石灰、玻璃,）。,3、近代材料发展：,钢铁、水泥、混凝土、钢筋混凝土、,（18世纪后）,平板玻璃、粘结剂等。,4、现代新型材料：,塑料、铝合金、不锈钢、高性能混凝,（20世纪后）,土、新型墙体材料、装饰材料、节能,材料,。,一、土木工程材料的历史,远古时期,距今5010万年前，原始人只有天然的石块和木棍，过着穴居巢处（利用天然的洞穴、悬崖下栖身或构木为巢）的生活，还谈不上建筑。如：距今170万年前的云南元谋人、2070万年前的北京周口店一带的北京人及3万年前的山顶洞人。,1、原始社会后期,利用天然材料，搭建简单的房屋，如：木材、岩石、竹、粘土、芦苇、草等。,（称为建材发展的起点）,距今1万6000年前的新石器时代，母系氏族社会，人们已开始定居。原始人利用磨制的石刀、石斧等简单的工具砍伐树木、芦苇等，搭建简单的房屋。,远古时期距今5010万年前，原始人只有天然的石块和木棍,如：距今50006000年前陕西西安附近发现的半坡遗址，为半地穴式房屋；距今7000年前浙江余姚的河姆渡遗址，为干栏式（类似南方的吊脚楼）房屋。,干栏建筑是南方少数民族的,建筑风格,，古时流行于南方百越民族的居住区，这种建筑以竹木为主要建筑材料，主要是两层建筑，下层放养动物和堆放杂物，上层住人。这种建筑适合那些居住于雨水多比较潮湿地方的人。现在主要流行于壮族居住的比较偏远的地区，包括,广西,中西部、,云南,东南部、,贵州,西南部和,越南,北部。,如：距今50006000年前陕西西安附近发现的半坡遗址，为,青铜器时代公元前1611世纪（商代），它的使用使社会生产力有了很大提高，并为木结构及“版筑技术”提供了很大方便。“版筑技术”现称为“干打垒”（木框中浇土），用于北方寒冷地区和南方炎热地区，混凝土的现浇技术就来源于此。,世界著名建筑：,金字塔（2000-3000 BC)：石材、石灰、石膏的使用,万里长城（200 BC):条石、大砖、石灰砂浆,罗马圆剧场（70-80 AC):石材、石灰砂浆,布达拉宫：建于公元7世纪（松赞干布时期），唐,朝初年，为迎娶唐朝文成公主而建造。,石材、石灰砂浆,青铜器时代公元前1611世纪（商代），它的使用使社,胡夫金字塔（2000-3000 BC),，高146.59m,底部232m 见方，用 230多万块、每块重2.5T的岩石砌成，材料为石材、石灰、石膏,胡夫金字塔（2000-3000 BC)，高146.59m,万里长城（200 BC):：条石、大砖、石灰砂浆,万里长城（200 BC):：条石、大砖、石灰砂浆,土木工程材料_建材ppt课件-0,布达拉宫（6007 00AC):石材、石灰砂浆,布达拉宫（6007 00,罗马斗兽场（70-80 AC):：石材、石灰砂浆,罗马斗兽场（70-80 AC):：石材、石灰砂浆,2、最早的人工材料的使用：,烧土制品（,砖、瓦、石灰、玻璃,）,土坯：,公元前8000年左右，粘土+水,用于土坯房屋、火炕，现在农村还有一些地区仍在使用,粘土砖：,将强度低、吸水的土坯在高温下焙烧，成为坚实、耐水的粘土砖。,世界上最早出现在公元前5000年左右，我国从西周（公元前1060711）开始出现，到了秦汉时期，粘土砖已被广泛使用，且制作技艺精湛，故有“秦砖汉瓦”之称。,粘土瓦：,世界上最早出现在公元前3000年左右，我国从西周时期出现平瓦、战国时期（公元前475221年）平瓦和筒瓦已广泛使用。,2、最早的人工材料的使用：烧土制品（砖、瓦、石灰、玻璃）,烧制石灰：,它的发现是我们的祖先在烧火做饭时。世界上最早使用是在公元前3000年左右的埃及金字塔，我国在三国时期四川德阳市市中区罗江县白马关乡凤雏（刘备的军师庞统，字士元，号凤雏，湖北襄阳人）墓的遗址（在落凤坡附近）中，发现墓室的土坯墙上采用了三合土（石灰+粘土+砂子）抹面。,玻璃：,块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等），主要成分为硅酸盐，高温下急速冷却的非晶体析出物。坚硬，但抗冲击性差。,最早发现是在公元前2000年左右，埃及古墓中的殉葬品。中世纪欧洲（如俄国）用于教堂内墙做壁画，为彩色玻璃。到了1640年，俄国开始将玻璃用于门窗的采光。,意义：,烧土制品的出现，取代了落后的墙体、屋面材料，提高了房屋的整体性和房屋的强度，玻璃的使用，增强了采光效果，使人们的居住环境得到了根本性的改善。,烧制石灰：它的发现是我们的祖先在烧火做饭时。世界上最早使用是,3、近代材料：,18世纪以后,，在英国的工业革命带动下，出现了钢铁、水泥、混凝土、钢筋混凝土等重要材料。,水泥：,1824年，,英国人,泥瓦匠Joseph Aspding,发明了波特兰水泥。将石灰石+粘土制成料浆，高温煅烧，经粉碎制成水泥。此水泥的颜色与英国波特兰小岛上出产的一种淡黄色石材颜色相近，故称为波特兰水泥。因该水泥主要成分为硅酸盐，我国称为硅酸盐水泥，1889年河北唐山建立第一家水泥厂。刚开始水泥的生产发展缓慢，直到1949年后，才飞速发展。如今我国已成为世界上水泥产量最高、使用量最多的国家。,法国1848年，德国1850年，美国1871年，日本1875年。,3、近代材料：18世纪以后，在英国的工业革命带动下，出现了钢,钢铁：,英国人,发明，产业革命后的英国，经济迅速发展，对运输系统有更大的要求，因此英国政府开始大量修建铁路和桥梁。先是用铸铁建桥，后来转为用转炉炼钢。1890年修建的Forth湾跨海钢桥，共用钢材5万吨。,钢筋混凝土：,1855年，,法国人,J.L.Lanbot 在第一届巴黎万国博览会上首次推出钢筋混凝土小船，宣告了钢筋混凝土制品的问世，两种材料结合有取长补短的作用。钢筋混凝土开始应用是在19世纪末（1890-1892）；中国，1898年,平板玻璃：,19世纪末，玻璃的工业生产方法确立，平板玻璃已被广泛应用。,钢铁：英国人发明，产业革命后的英国，经济迅速发展，对运输系统,4、,现代材料，20世纪以后,预应力混凝土、高分子材料,1908年，有人提出了预应力混凝土的概念；,1934年，在,美国,发明了,混凝土减水剂,，在混凝土材料的,发展中树立了里程碑的作用。,1940年后，,钢材、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢骨架混凝土,已得到空前的发展；,高效减水剂、高性能混凝土的出现并不断发展。,4、现代材料，20世纪以后预应力混凝土、高分子材料,塑料与合成树脂,为代表的有机高分子化学建材作为装饰、装修、防水、保温隔热、绝缘、管线材料在建筑中发挥各种作用。,如：塑料管线、泡沫塑料、岩棉、防水卷材、各种粘结剂、建筑涂料、壁纸等。,铝合金、不锈钢,等新型金属材料是现代建筑理想的门窗及住宅设备材料（厨房、卫浴设备），改善了密封性、美观性及清洁性，提高了居住质量。,各种复合材料,的使用，如：金属夹芯板，空心砖、陶瓷,制品等也在快速地发展。,塑料与合成树脂为代表的有机高分子化学建材作为装饰、装修、防水,二、土木工程材料的发展趋势,1、研制高性能材料；,2、尽量少用天然资源，多用可利用的废弃物作为工,程材料的资源；,3、节约能源；,4、材料生产中不得使用对人体有害的添加剂，开发,对人体有益的材料功能；,5、产品可再生循环和回收利用，以防二次污染。,21世纪材料发展向着轻质、高强、节能、高性能、绿色建材的方向发展。,二、土木工程材料的发展趋势1、研制高性能材料；,0.4 土木工程材料的技术标准,土木工程材料现代化生产的科学管理，必须对材料产品的各项技术制定统一的执行标准。这些标准一般包括：产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面内容。,土木工程材料的标准，是企业生产的产品质量是否合格的技术依据，也是供需双方对产品质量进行验收的依据。通过产品标准化，就能按标准合理地选用材料，从而使设计、施工也相应标准化，同时可加快施工进度降低造价。,0.4 土木工程材料的技术标准土木工程材料现代化生产的科学,一、国家标准,有强制性标准（代号GB)、推荐性标准（代号GB/T),。,二、行业标准,有建工行业标准（代号JGJ）、建材行业标准（代号,JC）、冶金行业标准（代号YB）、交通行业标准,（代号JT）等,三、地方标准（代号DB）和企业标准（代号QB）,一、国家标准,产品（技术）名称、部门代号、编号和批准年份组成,。,如,国家标准,：通用硅酸盐水泥（GB 175-2007），其中“硅酸盐水泥”为该标准的产品名称，“GB”为国家标准的代号，“175”为标准编号，“2007”为标准颁布年代号。上述标准为强制性国家标准，任何技术（产品）不得低于此标准。,又如：普通混凝土配合比设计规程 JGJ552000。,标准的表示方法：,产品（技术）名称、部门代号、编号和批准年份组成。如国家标准：,世界各国对土木工程材料的标准化都非常重视，均有自己的国家标准：,ASTM 美国国家标准,JIS 日本国家标准,BS 英国标准,DIN 德国标准,ISO 国际标准,世界各国对土木工程材料的标准化都非常重视，均有自己的,0.5 学习本课程的目的和基本要求,一、学习目的：,土木工程材料为本专业的专业基础课，为后续,课程的学习打下基础。,二、基本要求：,认真学习和掌握各种材料的性质，做到合理,选用材料；认真做实验，学会检验材料的方法。,0.5 学习本课程的目的和基本要求一、学习目的：,本课程的学习方法：,常用材料石灰石膏、水泥、砼、钢材、沥青等重要材料水泥、砼、钢材。,材料介绍顺序：