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 2.1.1 磚磚的分類：標(biāo)準(zhǔn)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

2、材。石的種類：1、毛石2、料石3、飾面石材4、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(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2.1.5 灰灰是指石灰和石膏。石灰和石膏是無機(jī)膠凝材料。2.1.6 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），荷載作用時間（持續(xù)荷載時間長，強(qiáng)度下降）及木材的缺陷（木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等）。木材的主要性質(zhì)：木

3、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 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、塔桅等鋼結(jié)構(gòu)中。4 4、金

4、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、水泥的定義、水泥的定義 水泥是粉狀

5、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(dāng)代最主要的土木工程材料之一?；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、

6、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，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅強(qiáng)的整體。 三、混凝土的種類三、混凝土的種類2.2.3 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(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(fù)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