土木工程概論P(yáng)PT課件--2土木工程材料

1、土木工程概論土木工程概論第二章 土木工程材料本章內(nèi)容本章內(nèi)容2.1 土木工程材料的基本知識2.2 基本建筑材料 2.3 建筑裝飾材料 2.1 土木工程材料的基本知識土木工程材料的基本知識任何土木工程建（構(gòu)）筑物（包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、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種材料都統(tǒng)稱為土木工程材料。長期以來人類一直在從事著土木工程材料的各類研究工作，并不斷開發(fā)新的材料。幾乎世界上的各種材料都可用作土木工程材料。2.1 土木工程材料的基本知識土木工程材料的基本知識一、土木工程材料的分類一、土木工程材料的分類（一）按材料的化學(xué)成分分類（一）按材料的化學(xué)成分分類（二

2、）按材料的用途分類（二）按材料的用途分類（三）按材料的產(chǎn)出方式分類（三）按材料的產(chǎn)出方式分類二、土木工程材料的發(fā)展展望二、土木工程材料的發(fā)展展望2.1.1 木材影響木材強(qiáng)度的主要因素為含水率（一般含水率高，強(qiáng)度降低），溫度（溫度高，強(qiáng)度降低），荷載作用時(shí)間（持續(xù)荷載時(shí)間長，強(qiáng)度下降）及木材的缺陷（木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等）。2.1.1 木材木材木材的主要性質(zhì)： 木材的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)，如含水率、熱脹干縮、密度、強(qiáng)度(抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等四種強(qiáng)度)，其中抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度又有順紋和橫紋之分。順紋和橫紋強(qiáng)度有很大的差別。2.2 基本建筑材料 2.2 基本建筑材料 2.1.2

3、 磚磚的分類：標(biāo)準(zhǔn)磚多孔磚燒結(jié)鉆瓦是我國傳統(tǒng)的屋面材料。瓦是我國傳統(tǒng)的屋面材料。2.1.3 瓦2.1.4 石石材分為：天然石材和人造石材 凡采自天然巖石，經(jīng)過加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)稱為天然石材。采石廠人造石材2.1.5 砌塊 砌塊是利用混凝土，工業(yè)廢料（爐渣，粉煤灰等）或地方砌塊是利用混凝土，工業(yè)廢料（爐渣，粉煤灰等）或地方材料制成的人造塊材，外形尺寸比磚大，具有設(shè)備簡單，砌筑材料制成的人造塊材，外形尺寸比磚大，具有設(shè)備簡單，砌筑速度快的優(yōu)點(diǎn)，符合了建筑工業(yè)化發(fā)展中墻體改革的要求。速度快的優(yōu)點(diǎn)，符合了建筑工業(yè)化發(fā)展中墻體改革的要求。 砌塊按尺寸和質(zhì)量的大小不同分為小型砌塊、中型砌塊和砌塊按尺

4、寸和質(zhì)量的大小不同分為小型砌塊、中型砌塊和大型砌塊。砌塊系列中主規(guī)格的高度大于大型砌塊。砌塊系列中主規(guī)格的高度大于115mm115mm而小于而小于380mm380mm的的稱作小型砌塊、高度為稱作小型砌塊、高度為380980mm380980mm稱為中型砌塊、高度大于稱為中型砌塊、高度大于980mm980mm的稱為大型砌塊。使用中以中小型砌塊居多。的稱為大型砌塊。使用中以中小型砌塊居多。 砌塊按外觀形狀可以分為實(shí)心砌塊和空心砌塊。空心砌塊砌塊按外觀形狀可以分為實(shí)心砌塊和空心砌塊?？招钠鰤K有單排方孔、單排圓孔和多排扁孔三種形式，其中多排扁孔對有單排方孔、單排圓孔和多排扁孔三種形式，其中多排扁孔對保溫

5、較有利。按砌塊在組砌中的位置與作用可以分為主砌塊和保溫較有利。按砌塊在組砌中的位置與作用可以分為主砌塊和各種輔助砌塊。各種輔助砌塊。 根據(jù)材料不同，常用的砌塊有根據(jù)材料不同，常用的砌塊有普通混凝土與裝飾混凝土小普通混凝土與裝飾混凝土小型空心砌塊型空心砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊輕集料混凝土小型空心砌塊、粉煤灰小型空心砌粉煤灰小型空心砌塊塊、蒸汽、蒸汽加氣混凝土加氣混凝土砌塊、免蒸加氣混凝土砌塊（又稱砌塊、免蒸加氣混凝土砌塊（又稱環(huán)保輕環(huán)保輕質(zhì)混凝土砌塊質(zhì)混凝土砌塊）和石膏砌塊。）和石膏砌塊。吸水率吸水率較大的砌塊不能用于長期較大的砌塊不能用于長期浸水、經(jīng)常受干濕交替或凍融循環(huán)的建筑部位。浸水

6、、經(jīng)常受干濕交替或凍融循環(huán)的建筑部位。 2.1.6 膠凝材料膠凝材料膠凝材料：在建筑材料中，經(jīng)過一系列物理作用、化學(xué)作用，能從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能將其他固體物料膠結(jié)成整體而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)。 根據(jù)化學(xué)組成的不同，膠凝材料可分為無機(jī)無機(jī)與有機(jī)有機(jī)兩大類。石灰、石膏、水泥等工地上俗稱為“灰”的建筑材料屬于無機(jī)膠凝材料；而瀝青、天然或合成樹脂等屬于有機(jī)膠凝材料。 無機(jī)膠凝材料按其硬化條件的不同又可分為氣硬性氣硬性和水硬性水硬性兩類。 水硬性膠凝材料：水硬性膠凝材料： 和水成漿后，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化、保持和繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的稱水硬性膠凝材料。這類材料通稱為水泥，如硅酸鹽水泥、鋁

7、酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。 氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料 ：非水硬性膠凝材料的一種。只能在空氣中硬化，也只能在空氣中保持和發(fā)展其強(qiáng)度的稱氣硬性膠凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；氣硬性膠凝材料一般只適用于干燥環(huán)境中，而不宜用于潮濕環(huán)境，更不可用于水中。2.1.7 砂砂一般分為：天然砂和人工砂。由自然條件作用（主要是巖石風(fēng)化）而形成，粒徑在5 mm以下的巖石顆粒，稱為天然砂。人工砂是由巖石軋碎而成，由于成本高、片狀及粉狀物多，一般不用。 砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨?xì)程度。通常有粗砂、中砂、細(xì)砂之分。黃砂2.1.8 混凝土和砂漿一、一、混凝土混凝土 簡寫砼，是當(dāng)代最主要的土木工

8、程材料之一?；炷潦怯赡z結(jié)材料，骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材。 二、發(fā)展歷史二、發(fā)展歷史 1824年Aspdin發(fā)明了波特蘭水泥（硅酸鹽水泥），以水泥作為膠凝材料的混凝土開始問世 1850年鋼筋混凝土問世 1928年預(yù)應(yīng)力混凝土問世混凝土運(yùn)輸車2.2.3 混凝土1、普通混凝土(1)普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細(xì)骨料（砂）和水拌合，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。(2)砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收縮； 水泥和水形成水泥漿，包裹在粗細(xì)骨料表面并填充骨料間的空隙。水泥漿體在硬化前起潤滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后將骨料膠

9、結(jié)在一起，形成堅(jiān)強(qiáng)的整體。 三、混凝土的種類三、混凝土的種類2.1.8 混凝土和砂漿2.1.8 混凝土和砂漿2 2、特種混凝土、特種混凝土(1) 輕集料混凝土（輕質(zhì)砼、輕骨料砼）、(2) 纖維增強(qiáng)混凝土（簡稱FRC） (3) 聚合物混凝土 (4) 道路混凝土（碾壓砼） (5) 自密實(shí)混凝土 2.1.8 混凝土和砂漿3 3、鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 鋼筋混凝土是指配置鋼筋的混凝土。 預(yù)應(yīng)力混凝土一般指預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。 2.1.8 混凝土和砂漿砂漿：砂漿：建筑上砌磚石用的黏結(jié)物質(zhì)，由一定比例的沙子和膠結(jié)材料（水泥、石灰膏、黏土等）加水和成，也叫灰漿，也作沙漿。砂

10、漿是由膠凝材料（水泥、石灰、粘土等）和細(xì)骨料（砂）加水拌合而成。 一、鋼材的分類一、鋼材的分類鋼材應(yīng)用廣泛、品種繁多，根據(jù)斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬制品四大類、 2.1.9 鋼材2.1.9 2.1.9 鋼材鋼材1 1、型材、型材 主要有角鋼、工字鋼、槽鋼、方鋼、吊車軌道、金屬門窗、鋼板樁型鋼等。槽鋼鋼管角鋼工字鋼H型鋼2.1.9 2.1.9 鋼材鋼材2 2、板材、板材主要指鋼結(jié)構(gòu)用鋼，建筑結(jié)構(gòu)中主要采用中厚板與薄板。3 3、管材、管材主要用于桁架、塔桅等鋼結(jié)構(gòu)中。4 4、金屬制品、金屬制品土木工程中主要使用的產(chǎn)品有鋼絲、鋼絲繩以及預(yù)應(yīng)力鋼絲及鋼絞線。二、土木工程用鋼材二

11、、土木工程用鋼材土木工程鋼材可劃分為鋼結(jié)構(gòu)用材和鋼筋混凝土用材兩大類。1、鋼結(jié)構(gòu)用鋼材、鋼結(jié)構(gòu)用鋼材我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的鋼類主要有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。主要有Q235(A3鋼)、Q315(16Mn鋼)輕鋼廠房2.1.9 2.1.9 鋼材鋼材2 2、鋼筋混凝土用鋼材、鋼筋混凝土用鋼材鋼筋混凝土用的鋼材主要指鋼筋。鋼筋等級：一級鋼二級鋼三級鋼四級鋼二級鋼一級鋼2.2.1 2.2.1 鋼材鋼材鋼筋2.2.1 2.2.1 鋼材鋼材2.3 建筑裝飾材料 建筑裝飾材料：建筑裝飾材料： 又稱建筑飾面材料，是指鋪設(shè)或涂裝在建筑物表面又稱建筑飾面材料，是指鋪設(shè)或涂裝在建筑物表面起裝飾和美化環(huán)境作用的材料。

12、建筑裝飾材料是集材料、起裝飾和美化環(huán)境作用的材料。建筑裝飾材料是集材料、工藝、造型設(shè)計(jì)、美學(xué)于一身的材料，它是建筑裝飾工工藝、造型設(shè)計(jì)、美學(xué)于一身的材料，它是建筑裝飾工程的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑裝飾的整體效果和建筑裝飾功程的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑裝飾的整體效果和建筑裝飾功能的實(shí)現(xiàn)，在程度上受到建筑裝飾材料的制約，尤其受能的實(shí)現(xiàn)，在程度上受到建筑裝飾材料的制約，尤其受到裝飾材料的光澤、質(zhì)地、質(zhì)感、圖案、花紋等裝飾特到裝飾材料的光澤、質(zhì)地、質(zhì)感、圖案、花紋等裝飾特性的影響。因此，但熟悉各種裝飾材料的的性能、特點(diǎn)，性的影響。因此，但熟悉各種裝飾材料的的性能、特點(diǎn)，按照建筑物及使用環(huán)境條件，合理選用裝飾材料，才能按照建筑物及使用環(huán)境條件，合理選用裝飾材料，才能材盡其能、物盡其用，更好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，并與室內(nèi)材盡其能、物盡其用，更好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，并與室內(nèi)其他配