第二章 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 傳統(tǒng)土木工程材料2.2 近代土木工程材料 2.3 現(xiàn)代土木工程材料 土木工程材料土木工程材料任何土木工程建（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 傳統(tǒng)土木工程材料 磚的分類：標準磚多孔磚砌塊瓦是屋面材料。瓦是屋面材料。2.1.2 瓦2.1.3 石 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。石的種類：

2、1.1.毛石毛石2.2.料石料石3.3.飾面石材飾面石材4.4.色石渣色石渣 石子2.1.4 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。 砂的粗細程度是指不同粒徑的砂粒混合在一起的平均粗細程度。通常有粗砂、中砂、細砂之分。黃砂2.1.5 灰灰是指石灰和石膏。石灰和石膏是無機膠凝材料。2.1.6 木材影響木材強度的主要因素為含水率（一般含水率高，強度降低），溫度（溫度高，強度降低），荷載作用時間（持續(xù)荷載時間長，強度下降）及木材的缺陷（木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害

3、等）。木材的主要性質(zhì)：木材的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和力學性質(zhì)，如含水率、熱脹干縮、密度、強度(抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等四種強度)，其中抗拉、抗壓、抗剪強度又有順紋和橫紋之分。順紋和橫紋強度有很大的差別。2.2 近代土木工程材料2.2.1 鋼材一、鋼材的分類一、鋼材的分類 建筑鋼材的產(chǎn)品種類一般分為型材、板材、管材和金屬制品四類。2.2.1 2.2.1 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2.2.1 2.2.1 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

4、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、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2.2.1 2.2.1 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2.2.2 2.2.2 水泥水泥 1.1.水泥的定義水泥的

5、定義 水泥是粉狀的水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其它材料膠結(jié)成整，并形成堅硬石材的材料 。袋裝水泥2.2.水泥的定義和分類水泥的定義和分類(1)水泥按其用途及性能分為三類：通用水泥, 專用水泥, 特性水泥。(2)水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽水泥，磷酸鹽水泥，以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。2.2.2 2.2.2 水泥水泥2.2.3 混凝土一、一、混凝土混凝土 簡寫砼，是當代最主要的土木工程材料之一。混凝土是由膠結(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)護而成的

6、人造石材。 二、二、混凝土的混凝土的發(fā)展歷史發(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輸車2.2.3 混凝土1.1.普通混凝土普通混凝土(1)普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細骨料（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，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅強的整體。 三、混凝土的種類三、混凝土的種類2.

7、2.3 混凝土2.2.3 混凝土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) 自密實混凝土 2.2.3 混凝土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。 2.3 現(xiàn)代土木工程材料 2.3.1 瀝青、瀝青制品與其他防水材料 地瀝青（包括天然地瀝青和石油地瀝青） 焦油瀝青（包括煤瀝青、木瀝青、頁巖瀝青等） 瀝青復合胎柔性防水卷材2.3 現(xiàn)代土木工程材料2.3.2玻璃、陶瓷制品2.3.3人造