土木工程材料

土木工程材料

1.材料科学与物质结构基础知识

1.1材料的组成

化学组成：是指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量。化学组成是材料性质的基础，它对材料的性质起着决定性作用。材料的化学组成决定着材料的化学稳定性、大气稳定性、耐火性等性质。如化学组成决定了石膏、石灰易溶于水而耐水性差，而石灰石较稳定。

矿物组成：是指构成材料的矿物种类和数量。矿物是指由地质作用形成的具有相对固定的化学组成和确定的内部结构的天然单质或化合物。矿物必须是具有特定的化学组成和结晶结构的无机物。复杂的矿物组成是决定建筑材料性质的主要因素。如硅酸盐水泥中硅酸三钙含量高，硬化速度较快，强度较高。

1.2材料的微观结构及其对材料性质的影响

材料的强度、硬度、弹塑性、熔点、导热性、导电性由微观结构所决定。微观结构上，材料可分为晶体、玻璃体、胶体。

晶体：质点（离子、分子、原子）在空间上按特定的规则呈周期性排列时所形成的结构。特点：1）特定的几何外形（质点按特定规则排列的外部表现）

2）各向异性（结构特征在性能上的反映）

3）固定的熔点和化学稳定性（晶体键能和质点处于最低能量状态所决定）

4）结晶接触点和晶面是晶体结构破坏和变形的薄弱部位

原子晶体：中性原子与共价键结合的晶体。（石英）

离子晶体：正负离子与离子键结合的晶体。

分子晶体：以分子间的范德华力即分子键结合的晶体。（有机化合物）

金属晶体：以金属阳离子为晶格，由自由电子与金属阳离子间的金属键结合的晶体。（钢）晶体内部质点的相对密集程度和质点间的结合力，对晶体材料的性质有着重要的影响。晶粒的大小对材料的性质也有重要影响。晶粒愈细，分布越均匀，材料强度越高（钢材的热处理）玻璃体（无定形体或非晶体）：将熔融物质迅速冷却（急冷），使其内部质点来不及作有规则的排列就凝固所形成的物质结构。玻璃体的结合键为共价键与离子键。结构特征为质点在空间上呈非周期性排列。

玻璃体质点间的能量以内能的形式储存，具有化学不稳定性，即存在化学活性潜能。如水淬

粒化高炉矿渣、火山灰等可改善水泥性能。玻璃体在烧土制品或天然岩石中起胶结剂的作用。特点：1）无固定的几何外形；2）具有各向同性；3）破坏无清晰的解离面；4）加热无固定熔点，出现软化现象；5）内应力较大，具有明显脆性（急冷形成）。

1.3材料的宏观结构及其对材料性质的影响

宏观结构是指用肉眼或放大镜可分辨的粗大材料层次。其尺寸在0.1mm以上数量级。

密实结构：强度和硬度较高，吸水性小，抗渗性和抗冻性较好，耐磨性较好，保温隔热性差。如钢材、玻璃、玻璃钢、天然石材。

多孔结构：性质决定于孔隙的特征、多少、大小及分布情况。一般来说，强度较低，抗渗性和抗冻性较差，吸水性较大，保温隔热性较好，吸声性较好。如加气混凝土、石膏制品，普通烧结砖。

纤维结构：性质具有明显的方向性，平行纤维方向强度较高，导热性较大。如木材、玻璃纤维、石棉。

层状结构：用胶结料将不同的片状材料或具有各向异性的片状材料胶合成整体，每一层材料性质不同，可获得各项平面同性，显著提高材料的强度、硬度、保温隔热性等性质，扩大使用范围。如胶合板、纸面石膏板、塑料贴面板。

1.4建筑材料的基本性质

密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量

表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量（可用排水法）。材料在自然状态下的体积是指包含材料封闭孔隙和连通孔隙的体积。表观密度大小与含水情况有关。

堆积密度：材料在自然堆积状态下单位体积的质量。其体积除上述之外还包含颗粒之间的空隙体积。

孔隙：按孔隙特征，分为连通（开口）孔隙和封闭（闭口）孔隙；按孔径大小分为微孔、细孔及大孔。

孔隙率：材料内部孔隙体积占总体积的百分率。材料的孔隙率大小、孔隙特征、孔径大小、孔隙分布，直接影响其力学性能、热物理性能、耐久性能。一般，孔隙率较小、封闭微孔较多且孔隙分布均匀，其吸水性较小，强度较高，导热系数较小，抗渗性较好。

1.5特征

亲水性与憎水性：材料与水接触时，材料与水之间的分子亲和力大于水分子之间的内聚力，

θ，完全亲水表现为亲水性；反之表现为憎水性。材料湿润边角90

0≤

=

<θ，亲水材料；0

材料；90>θ，憎水材料。主要与材料的物质组成、结构有关。

吸水性与吸湿性：材料在水中吸收水分的性质为吸水性；材料在空气中吸收水分的性质为吸湿性。质量吸水率（吸水饱和状态）、体积吸水率（吸水饱和状态）以及含水率均为与干燥材料的比值。主要与材料的物质组成、结构有关。对材料的性能产生不利影响，吸水导致自重增大、导热性增大，强度和耐久性产生不同程度的下降。干湿交替还会引起材料尺寸形状的改变而影响正常使用。

耐水性：饱和水作用下，强度不显著降低的性质。用软化系数表示。其数值为吸水饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。原因：组成材料的微小微粒吸附水分形成水膜，削弱微小微粒之间的结合力。软化系数大于0.85为耐水性材料。长期水中或潮湿，大于0.85，较轻或次要，大于0.75。

抗渗性：抵抗压力水渗透的性质。用渗透系数表示。渗透系数的意义是：一定厚度的材料，在单位压力水头作用下，在单位时间内透过单位面积的水量（AtH

Qd K s =）。工程中用抗渗等级或渗水高度表示抗渗性，符号n P ，n 为材料在标准试验条件下所能承受的最大水压力的10倍数，如P4表示能承受0.4MPa 的水压而不渗水。抗渗性尤其与孔隙特征有关，还与亲水性和憎水性有关，是决定材料耐久性的重要因素。

抗冻性：材料经受规定条件下的多次冻融循环作用而质量损失率和抗压强度损失率（或相对弹性模量）符合规定要求的性质。通常用抗冻等级或抗冻标号表示。抗冻等级是快速法水冻水融条件下，以经受的冻融循环最大次数来表示。n F ，n 即为冻融循环最大次数。抗冻标号是慢冻法气冻水融条件下，以经受的冻融循环最大次数来表示。n D ，n 即为冻融循环最大次数。材料的抗冻性能取决于孔隙率、孔隙特征、充水程度和材料对水结冰膨胀产生的冻胀应力的抵抗能力。

导热性：常考虑的材料热物理性能指标有导热系数、比热容、热阻、蓄热系数、导温系数、传热系数、热惰性。导热系数是指材料在稳定传热条件下，1m 厚的材料，两侧表面的温差为1度，在1h 内，通过1平方米面积传递的热量（At

T T Qa )(21-=λ）。与孔隙率、孔隙特征、湿度、温度和热流方向等有着密切的关系。比热容为1kg 材料，温度升高或降低1摄氏度所吸收或放出的热量。

强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。根据外力的作用形式不同，有抗压强度、抗拉强度、抗弯（抗折或抗拉）强度及抗剪强度，这些强度由静力试验确定，也总称为静力强度。

抗压、抗拉、抗剪A P f max = 抗弯 2max 23bh

L P f = 影响材料强度的因素：材料的组成、材料的结构、含水状态、温度、试件的形状和尺寸、加荷速度、受力面状态。

变形性能：材料在外力作用下产生变形，当外力撤除后能完全恢复变形的性质称为弹性。弹性模量越大，材料越不易变形，即刚度越大。

材料在外力作用下产生变形，当外力撤除后不能恢复变形的性质称为塑性。

脆性与韧性：材料在外力作用下无明显的变形而突然破坏的性质称为脆性。脆性材料的抗拉强度远小于其抗压强度，大多数无机非金属建材属于脆性材料。

材料在外力作用下能产生较大的变形而不破坏的性质称为脆性。

2材料的性能和应用

2.1无机胶凝材料

气硬性胶凝材料：是指只能在空气中凝结硬化并保持和发展强度的材料。

石灰：最主要的原材料是含碳酸钙的石灰石、白云石和白垩。

石灰的生产是将石灰石在高温下煅烧，使碳酸钙分解成为CaO 和CO2。所得CaO 称为生石灰，为白色或灰色块状物质。生产过程中，欠火石灰和过火石灰。

生石灰CaO 加水反应生成()2OH Ca 的过程称为熟化。熟化的特点：速度快、体积膨胀、放出大量的热。

石灰的“陈伏”：为消除过火石灰的危害，石灰膏使用前应在化灰池中存放两周以上，使过火石灰充分熟化。

石灰的凝结硬化：包括结晶和碳化两个过程。结晶作用是指石灰浆中的多余水分蒸发或被砌体吸收，使氢氧化钙以晶体形式析出，石灰浆体逐渐失去塑性，并凝结硬化产生强度的过程。碳化过程是指空气中的二氧化碳遇水产生弱碳酸再与氢氧化钙发生化学反应生成碳酸钙晶体的过程。凝结硬化的特点：1）速度慢（加强通风、提高空气中的二氧化碳浓度）；2)体积收缩大

石灰的主要技术性质：1）保水性与可塑性好；2）凝结硬化慢、强度低；3）耐水性差；4）干燥收缩大

石灰的应用：1）石灰乳涂料和抹面；2）石灰混合砂浆；3）石灰土和三合土；4）用于生产硅酸盐制品

石膏：将生石膏（O H 2CaSO 24⋅）在107℃~170℃条件下煅烧脱去部分结晶水而制得的半水石膏，称为建筑石膏（熟石膏）

建筑石膏的水化：加水拌合后，与水反应生成二水硫酸钙的过程。

建筑石膏的凝结硬化：最显著的特点：1）速度快（水化7~12min ）；2）体积微膨胀（1%左右）

建筑石膏的主要技术性质：1）凝结硬化快；2）强度不高（8~12MPa ）；3）体积微膨胀；4）色白可加彩色；5）保温性能好；6）耐水性差但具有一定的调湿作用（提高耐水性：掺加矿渣、粉煤灰等活性混合材，掺加防水剂，表面防水处理）；7）防火性好。

建筑石膏的应用：1）室内抹灰及粉刷；2）建筑装饰制品；3）石膏板；4）其他用途（生产硅酸盐制品时的增强剂，基层找平）

水硬性胶凝材料：是指不仅能在空气中，而且能更好地在水中凝结硬化并保持和发展强度的材料。

水泥的组成：由硅酸盐水泥熟料、石膏调凝剂和混合材料三部分组成。硅酸盐水泥熟料四种主要矿物：硅酸三钙2SiO CaO 3⋅、硅酸二钙2SiO CaO 2⋅、铝酸三钙32O Al CaO 3⋅、铁铝酸四钙3232O Fe O Al CaO 4⋅⋅

水化:

()22222OH 3Ca O H 3SiO 2CaO 3O H 6SiO CaO 3(2+⋅⋅=+⋅） 反应速度快、水化放热量大、早期与后期强度均高

()22222OH Ca O H 3SiO 2CaO 3O H 4SiO CaO 2(2+⋅⋅=+⋅） 水化反应慢、水化放热小、早期强度低、后期强度增进率大

O H 6O Al CaO 3O H 6O Al CaO 3232232⋅⋅=+⋅ 水化反应快、水化放热中等、强度较低 O H O Fe CaO O H 6O Al CaO 3O H 7O Fe O Al CaO 423223223232⋅⋅+⋅⋅=+⋅⋅ 反应速度极快、放热量最大、强度较低

凝结硬化机理：初始反应期、潜伏期、凝结期、硬化期。各个阶段不是彼此截然分开，而是交错进行。影响因素：水泥细度、石膏掺量、水泥浆的水灰比、温度与湿度、养护龄期。 性能与应用：1）凝结硬化快，早期强度与后期强度均高；2）抗冻性好；3）水化热高；4）耐腐蚀性差；5）耐热性差；6）抗碳化性好；7）干缩小（适用于干燥环境）。

混凝土：指用胶凝材料将粗细骨料胶结成整体的复合固体材料的总称。

原材料技术要求：根据工程性质、设计要求等选择。具体要求略。

拌合物的和易性：指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。用流动性、黏聚性和保水性表示。（塌落度法）

影响因素：1）单位用水量（流动性）；2）浆骨比；3）水胶比；4）砂率；5）水泥品种及细度；6）掺和料的品种和掺量；7）骨料的品种和粗细程度；8）骨料的含水状态；9）外加剂

强度性能：立方体抗压强度标准值是指标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件，在28d或设计规定龄期用标准方法测得的具有95%保证率的抗压强度。

轴心抗压强度采用150mm×150mm×（300~450）mm试件，标准养护28d

抗拉强度（劈裂法）

影响因素：1）胶凝材料强度和水胶比；2）骨料的品质；3）施工条件，主要指搅拌和振捣成型；4）养护条件；5）龄期，在正常养护条件下所经历的时间；6）外加剂；7）实验条件对测试结果的影响，试件尺寸、形状、表面状态、加载速度等。

变形性能：1）化学收缩，与胶凝材料有关，不可逆变形；2）干湿收缩；3）自收缩；4）早期收缩；5）温度变形，对大体积混凝土、纵长结构混凝土及大面积混凝土不利，产生温度裂缝；6）荷载作用下的变形，短期荷载作用下的变形包括弹性变形和塑性变形，塑性变形主要由水泥凝胶体的塑性流动和各组成间的滑移产生。长期荷载下的变形—徐变。徐变影响因素①胶凝材料用量越大（水胶比一定），徐变越大②W/B越大，徐变越大③龄期长、结构致密、强度高，则徐变小④骨料用量多，弹性模量高，级配好，最大粒径大，则徐变小⑤应力水平越高，徐变越大。

耐久性：指在外部和内部不利因素的长期作用下，保持其原有设计性能和使用功能的性质。通常用混凝土的抗渗性、抗氯离子渗透性、抗冻性、抗碳化性能、抗腐蚀性能和碱骨料反应综合评价。

抗渗性：抵抗压力液体渗透作用的能力。主要影响因素：1）水胶比和胶凝材料用量；2）骨料含泥量和级配；3）施工质量和养护条件；4）其他，如水泥的品种，掺合料的种类和掺量，混凝土拌合物的保水性和黏聚性。

抗冻性：混凝土在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。以抗冻标号表示。影响因素1）水胶比或孔隙率；2）孔隙特征；3）吸水饱和程度；4）混凝土自身强度

碱—骨料反应：指混凝土内水泥所含的碱，与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，在骨料表面形成碱—硅酸凝胶，吸水后将产生3倍以上的体积膨胀，从而导致混凝土膨胀开裂而破坏。

混凝土外加剂与配合比设计：计算。

沥青及改性沥青：

组成：石油沥青是由多种高分子碳氢化合物及其非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的复杂混合物。从使用角度出发，将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，这些组就称为“组分”三组分分析法：油分（赋予沥青流动性）、胶质（粘性和塑性）、沥青质（粘性、热稳定性）

性质：1）密度；2）黏滞性（用针入度表示，反映抵抗剪切变形的能力，针入度越小，粘度愈大）；3）塑性（用延度表示，延度越大，塑性越好）；4）感温性（以软化点指标表示，脆点反映低温性能的指标软化点越高，脆点越低，感温性越小）；5）粘附性；6）耐久性；7）安全性。

建筑钢材：

↘和↗表示稍降和稍升

钢材的性能：抗拉性能（应力—应变曲线：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段）加工处理及其对钢材性能的影响：将钢材于常温下进行冷拉、冷拔、冷轧、冷扭等，使之产生一定的塑性变形，强度和硬度明显提高，塑性和韧性有所降低，称为冷加工。

时效处理，将冷加工后的钢材在常温下存放15—20天，或加热至100~200℃，并保持2小时左右，其屈服强度、抗拉强度及硬度进一步提高。前者称为自然时效（强度较低的钢筋采用），后者称为人工时效（强度较高采用）。

建筑钢材和种类与选用：技术要求

木材：组成、性能与应用

石材和粘土：组成、性能与应用

土木工程材料简单概念

土木工程材料 1.分类；可以分为广义和狭义的 2.广义包含三个部分，一是构成建筑物构筑物的材料，二是施工过程中所用到的辅助材料， 三是各种建筑器材 3.狭义是指直接构成土木工程实体的材料 4.按照材料来源可以分为天然材料和人造材料 5.按照组成成分可以分为有机材料和无机材料复合材料 6.按照功能可以分为结构材料和功能材料 7.土木工程材料的标准，一国家标准二行业标准三地方标准；也可以是国家标准， 行业标准，企业标准和地方标准 8.土木工程材料的发展方向：1轻质高强2节约能源3利用废渣4智能化5绿色化6多功 能化 9.土木工程材料的基本性质:密度（1干燥状态下的质量与绝对密实状态下体积的比）表观 密度（干燥状态下的质量比上含开口孔的体积），堆积密度（干燥状态下的质量比上空隙的体积+孔隙的体积+绝对密实体积） 10.孔隙率：p=（含开口孔的体积-密实状态体积）/含开口体积 11.密实度：D=1-p 12.空隙率：p’=空隙体积/含空隙总体积*%100 13.填充率：D”=1-p’ 14.注意：强度等级：是衡量材料力学的主要指标 15.比强度：指单位体积质量材料所具有的强度即强度与密度的比（比强度是衡量材料轻质 高强特性的指标）低碳钢比强度0.054，普通混凝土比强度0.017 16.弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力失去后能够恢复原来形状的性质（弹性模量 E= 所受应力/应力作用产生的应变） 17.塑性：材料在外力作用下发生形变，当外力撤去材料保持变形后的形状和尺寸的性质 18.脆性：材料在外力作用下，无明显塑性变形而发生突然破环的性质 19.韧性：材料在振动或冲击荷载作用下，能够吸收较多的能量，并产生较大的变形而不被 破坏的性质 20.硬度：指材料表面抵抗其他硬物压入或刻划的能力（1金属材料一般用压入法测定，2 混凝土一般用回弹法测定，3刻划法测矿物） 21.耐磨性：材料抵抗磨损的能力(用耐磨率表示M=（磨损前的质量-磨损后的质量）/受磨 损面积） 22.润湿角：大于90憎水（性），小于90亲水（性） 23.材料的汗水状态1干燥状态2气干状态3饱和面干状态4湿润状态 24.吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质（含水率W=吸湿后的质量-干燥质量/干燥 质量） 25.吸水性：材料在水中吸收水分的性质（质量吸水率W=吸水饱和的质量-干燥质量/干燥 质量*%）（体积吸水率W=吸水后的质量-干燥质量/干燥状态下的体积*水的密度）吸水性主要取决于他的孔隙率和孔隙特征（体积吸水率=质量吸水率*干燥状态下的表观密度） 26.耐水性：材料长期在水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质（用软化系数Kr=溪 水饱和状态下的抗压强度/干燥状态下的抗压强度）★工程中通常将Kr大于0.85的材料

土木工程材料知识点整理

土木工程材料复习整理 1. 土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2. 土木工程材料的分类 （一）按化学组成分类：无机材料、有机材料、复合材料 （二）按材料在建筑物中的功能分类：承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等 （三）按使用部位分类：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3. 各级标准各自的部门代号列举 GB ——国家标准 GBJ ——建筑行业国家标准 JC ——建材标准 JG ——建工标准 JGJ ——建工建材标准 DB ——地方标准 QB ——企业标准 ISO ——国际标准 4. 材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5. 材料的结构 宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m 级以上。 细观结构：指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3­10-6m 级。 微观结构：微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6­10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度：材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。（质量密度） 密实体积：不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。（体积密度） 表观体积：含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。（用排水法测得的扣 v m = ρ

除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积，也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度：材料在堆积状态下，单位体积的质量。（容装密度） 堆积体积：含有孔隙和空隙的体积（V0’）。 ㎏/m3 密实度：密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。 孔隙率：孔隙率是指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率。 填充率：填充率是指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充的程度 。 空隙率：空隙率是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率 。 7.材料的孔隙率对材料的性质有何影响？ 影响吸水性 影响吸湿性 影响材料抗渗性 影响材料抗冻性 影响材料导热系数 8.润湿边角与亲水性、憎水性的关系？ P3 9.材料的吸水性与吸湿性的概念及计算 吸水性：是指材料在水中吸收水分的性质，其大小用吸水率表示。 v o = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100% V D V ρρ =⨯⨯＝00 0100%)100% V V P V ρρ-=⨯⨯＝(1-00 00 '100%100% V D V ρρ'=⨯=⨯'00000 '100%(1)100%1V V P D V ρρ'' -'= ⨯=-⨯=-'%100101⨯⨯-= W V V m m W ρ

(完整版)土木工程材料及其分类

绪论 一、土木工程材料及其分类 广义上的土木工程材料是人类建造建筑物时所用一切材料和制品的总称，种类极为繁多。 1.按主要组成成分分类 图0.1 土木工程材料的分类 2.按使用功能分类 根据土木工程材料在建筑物中的部位或使用性能，大体可分为建筑结构材料、墙体材料、建筑功能材料三大类。 3.按材料来源分类 根据材料来源，可分为天然材料与人造材料。而人造材料又可按冶金、窑业（水泥、玻璃、陶瓷等）、石油化工等材料制造部门来分类。 一般把各种分类方法经适当组合后对材料种类进行划分。如装饰砂浆、沥青防水材料等。 二、土木工程材料在土建工程中的地位 土木工程材料在土木建筑工程中有着举足轻重的地位。 首先，土木工程材料是一切土木工程的物质基础。 第二，土木工程材料与建筑、结构和施工之间存在着相互依存、相互促进的密切关系。 第三，建筑物和构筑物的功能和使用寿命在很大程度上由土木工程材料的性能决定。 第四，土建工程的质量，主要取决于材料的质量控制。 最后，建筑物和构筑物的可靠度评价，相当程度地依存于材料的可靠度评价。 三、土木工程材料的发展趋势

遵循可持续发展战略，土木工程材料的发展趋势表现为： （1）高性能化 （2）高耐久性 （3）多功能化 （4）绿色环保 （5）智能化 另外，主产品和配套产品应同步发展，并解决好利益平衡关系。同时，为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料的应用应向着工业化方向发展。 四、土木工程材料的检验方法及标准化 1.土木工程材料的质量检验方法 通常可采用实验室内原材料性能检验、实验室内模拟结构鉴定及现场鉴定等方法。本课程主要着重介绍实验室内材料性能的检验，包括下列内容： ⑴物理性能检验 ⑵力学性能检验 ⑶材料与水有关的性能检验 2.土木工程材料的标准化 土木工程材料涉及的标准主要包括两类。一是产品标准。其内容主要包括：产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、应用技术规程等；二是工程建设标准。其内容有土木工程材料选用有关的标准，有各种结构设计规范、施工及验收规范等。 目前，我国常用的标准按适用领域和有效范围，分为四级。 ⑴国家标准分强制性标准（代号为GB）和推荐性标准（代号GB/T）。 ⑵行业标准某些行业标准代号见表0.1。 表 0.1 几个行业的标准代号 ⑶地方标准（代号DB） ⑷企业标准（代号QB） 有关工程建设方面的技术标准的代号，应在部门代号后加J。地方标准或企业标准所制定的技术要求应高于类似（或相关）产品的国家标准。 标准一般由标准名称、部门代号(以汉语拼音字母表示)、标准编号和颁发年份等来表示。例如，1992年制定的建材行业推荐性479号建筑石灰的标准为：《建筑石灰》（JC/T 479-92）。 五、课程学习的目的和要求 ⒈课程学习的目的与主要内容 土木工程材料课程是针对土木工程、工程管理、水利水电等专业开设的专业技术基础课。通过学习，使学生掌握材料的基本理论和基础知识，为后续专业课程的学习及以后从事土木工程正确选用材料打下良好的基础。 本教材重点介绍了当前土木工程常用的材料，如水泥、石灰、混凝土、钢材、沥青材料等，并简要介绍了建筑功能材料。对于各类材料，除重点介绍了技术性质外，对材料的生产、组成、结构与构造、技术标准也做了简要介绍，另外还简要介绍了检测这些技术性能指标的试验方法。

土木工程材料

土木工程材料 1.材料科学与物质结构基础知识 1.1材料的组成 化学组成：是指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量。化学组成是材料性质的基础，它对材料的性质起着决定性作用。材料的化学组成决定着材料的化学稳定性、大气稳定性、耐火性等性质。如化学组成决定了石膏、石灰易溶于水而耐水性差，而石灰石较稳定。 矿物组成：是指构成材料的矿物种类和数量。矿物是指由地质作用形成的具有相对固定的化学组成和确定的内部结构的天然单质或化合物。矿物必须是具有特定的化学组成和结晶结构的无机物。复杂的矿物组成是决定建筑材料性质的主要因素。如硅酸盐水泥中硅酸三钙含量高，硬化速度较快，强度较高。 1.2材料的微观结构及其对材料性质的影响 材料的强度、硬度、弹塑性、熔点、导热性、导电性由微观结构所决定。微观结构上，材料可分为晶体、玻璃体、胶体。 晶体：质点（离子、分子、原子）在空间上按特定的规则呈周期性排列时所形成的结构。特点：1）特定的几何外形（质点按特定规则排列的外部表现） 2）各向异性（结构特征在性能上的反映） 3）固定的熔点和化学稳定性（晶体键能和质点处于最低能量状态所决定） 4）结晶接触点和晶面是晶体结构破坏和变形的薄弱部位 原子晶体：中性原子与共价键结合的晶体。（石英） 离子晶体：正负离子与离子键结合的晶体。 分子晶体：以分子间的范德华力即分子键结合的晶体。（有机化合物） 金属晶体：以金属阳离子为晶格，由自由电子与金属阳离子间的金属键结合的晶体。（钢）晶体内部质点的相对密集程度和质点间的结合力，对晶体材料的性质有着重要的影响。晶粒的大小对材料的性质也有重要影响。晶粒愈细，分布越均匀，材料强度越高（钢材的热处理）玻璃体（无定形体或非晶体）：将熔融物质迅速冷却（急冷），使其内部质点来不及作有规则的排列就凝固所形成的物质结构。玻璃体的结合键为共价键与离子键。结构特征为质点在空间上呈非周期性排列。 玻璃体质点间的能量以内能的形式储存，具有化学不稳定性，即存在化学活性潜能。如水淬

土木工程材料(1)

建材基本理论 土木工程材料的分类 土木工程材料的种类繁多，为了研究、使用和叙述上的方便，通常根据材料的组成、功能和用途分别加以分类。 （一）、按土木工程材料的使用性能分类 通常分为承重结构材料、非承重结构材料及功能材料三大类。 1．承重结构材料。主要指梁、板、柱、基础、墙体和其他受力构件所用的土木工程材料。最常用的有钢材、混凝土、砖、砌块、墙板、楼板、屋面板和石材等。 2．非承重结构材料。主要包括框架结构的填充墙、内隔墙和其他围护材料等等。 3．功能材料。主要有防水材料、防火材料、装饰材料、保温材料、吸声（隔声）材料、采光材料、防腐材料等等。 （二）、按土木工程材料的使用部位分类 按土木工程材料的使用部位通常分为结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料和基础材料等等。（三）、按土木工程材料的化学组成分类 根据土木工程材料的化学组成，通常可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。这三大类中又分别包含多种材料类别，见下表： 建筑材料标准组成 作为有关生产、设计应用、管理和研究等部门应共同遵循的依据，对于绝大多数常用的土木工程材料，均由专门的机构制订并颁布了相应的“技术标准”，对其质量、规格和验收方法等作了详尽而明确的规定。在我国，技术标准分为四级：国家标准、部颁标准、地方标准和企业标准。 国家标准是由国家标准局发布的全国性的指导技术文件，其代号为GB； 部颁标准也是全国性的指导技术文件，但它由各行业主管部门（或总局）发布，其代号按各部门名称而定。如建材标准代号为JC，建工标准代号为JG，与建材相关的部颁标准还有交通标准（JT）、石油标准（SY）、化工标准（HG）、水电标准（SD）、冶金标准（YJ）等等； 地方标准（DB）是地方主管部门发布的地方性指导技术文件； 企业标准则仅适用于本企业，其代号为QB； 凡没有制定国家标准、部颁标准的产品，均应制订相应的企业标准。随着我国对外开放，常常还涉及到一些与土木工程材料关系密切的国际或外国标准，其中主要有国际标准（ISO）、美国材料试验协会标准（ASTM）、日本工业标准（JIS）、德国工业标准（DIN）、英国标准（BS）、法国标准（NF）等。熟悉有关的技术标准，

土木工程材料

弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后仍保持变形后的形状和尺寸且不产生裂缝的性质 吸水性：材料在水中吸收水分的性质 吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质 耐水性：材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质 抗冻性：材料在含水状态下能忍受多次冻融循环而不破坏、强度不显著下降且质量也不显著减少的性质 初凝时间：为水泥加水拌和始至标准稠度净浆开始失去可塑性所经历的时间 终凝时间：为浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经历的时间 和易性：是指混凝土拌合物易于施工操作并获得质量均匀、成型密实的性能 泛霜：是指有些粘土原料中的可溶性盐类，随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象，在砖表面形成絮团状斑点的白色粉末 疲劳强度：钢材在交变载荷作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力 冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载作用的能力 应变时效：钢材经冷加工后，随着时间的延长，钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高，而塑性和韧性逐渐降低的现象 平衡含水率：木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，当水分的蒸发和吸收达到动态平衡时，其含水率相对稳定时木材的含水率 纤维饱和点：湿木材在空气中干燥，当自由水蒸发完毕而吸附水尚处于饱和时的状态 石灰的应用:1.制作石灰乳涂料2. 配制砂浆3.拌制石灰土和三合土4.生产硅酸盐制品5. 制成建筑生石灰粉 水玻璃的技术性能:1.具有良好的粘结性2.具有很强的耐酸腐蚀性3.具有良好的耐热性4.耐碱性和耐水性较差 水玻璃的应用：1.加固土壤2. 涂刷建筑物表面3.配制防水剂4. 配制水玻璃矿渣砂浆5. 配制耐酸、耐热砂浆及混凝土 影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素：1. 水泥的组成成分2. 石膏掺量3.水泥细度4. 养护条件5.养护龄期6.拌和用水量7.外加剂8.储存条件 引起体积安定性不良的原因:1.f-CaO过量2.f-MgO过量3.石膏掺量过多 混凝土的优缺点 优点：1.来源丰富，造价低廉2.可塑性好3.抗压强度较高4.与钢材的粘结能力强

土木工程材料种类及应用

土木工程材料种类及应用 土木工程材料是指用于土木工程建设的各种材料，包括水泥、混凝土、钢筋、砖石等。这些材料在土木工程中具有不同的应用，起着关键性的作用。 水泥是一种常见的土木工程材料，主要由石灰石、粘土等矿物质煅烧而成。水泥在土木工程中主要用于制作混凝土，可以通过调节水泥的配比，使混凝土具有不同的强度和耐久性。水泥可以用于建造桥梁、建筑物、水利工程等。 混凝土是一种由水泥、骨料、粉状材料和适量掺合料经过一定比例混合而成的人造石材。混凝土在土木工程中被广泛应用于各种结构，如建筑物的地基、柱、梁、板、墙体等。混凝土具有良好的耐久性、抗压强度高等优点，因此在土木工程中占据重要地位。 钢筋是一种用于加强混凝土结构的重要材料。它通常由具有良好塑性和可焊性的低碳钢制成。钢筋在土木工程中起到加强混凝土的作用，提高混凝土结构的抗拉强度和抗震能力。钢筋可以用于建造桥梁、高层建筑、隧道等。 砖石是一种常见的土木工程材料，主要由粘土经过高温烧制而成。砖石在土木工程中广泛应用于建筑物的墙体、隔墙、地基等。砖石具有良好的抗压强度和隔热性能，能够有效地抵御外界的压力和保持室内的温度稳定。

除了水泥、混凝土、钢筋和砖石，还有许多其他的土木工程材料。例如，沥青用于道路铺设，玻璃纤维增强材料用于加固土木结构，木材用于建造木结构建筑等。这些材料在土木工程中各有特点，根据不同的工程需求进行选择和应用。 土木工程材料种类繁多，每种材料都有其特定的应用领域。水泥、混凝土、钢筋和砖石是土木工程中最常见的材料，它们在建筑物的结构和性能方面起到关键作用。除了这些常见的材料，还有许多其他的土木工程材料，根据具体工程需求选择合适的材料进行应用。通过合理选择和使用土木工程材料，可以保证工程的质量和安全性。

土木工程材料

土木工程材料 土木工程材料是指在土木工程中所使用的各种材料，包括建筑材料、混凝土材料、钢材、木材、玻璃、塑料、纤维材料等。这些材料的性能直接影响着土木工程的质量、安全和耐久性，因此选择正确的土木工程材料至关重要。 建筑材料是指建筑结构中所使用的各种材料，包括石料、砖、砖块、耐火材料、木材等。建筑材料的选择应该考虑到各个方面的因素，例如地区、质量、安全等。通常，灰泥、水泥等建筑材料是建筑物中最常使用的材料之一。建筑材料的设计与使用可以确保建筑物的强度和耐久性，从而确保建筑物的安全。 混凝土材料是土木工程中最重要的建筑材料之一。混凝土的主要成分是水泥、石子、沙和水。水泥是混凝土的胶结材料，可以将石子、沙和水牢固地粘合在一起。混凝土中的石子和沙粒子的大小和比例直接影响混凝土的性能。混凝土材料的性能通常由混凝土的强度、密度和耐久性等因素决定。混凝土的强度和密度通常通过调整材料配比和混凝土水泥的种类和数量来实现。耐久性是另一个重要因素，通常通过在混凝土中添加纤维和化学添加剂来实现。混凝土在土木工程中的使用范围非常广泛，从基础、桥梁、隧道、楼房等都能应用。 钢材是土木工程中也广泛应用的材料之一。钢材的优点是强度高、重量轻、刚性好和耐久性好。钢材的强度可以通过改变钢材的成分和热处理方式来调整，从而使钢材更加适合特定

的应用。钢材在土木工程中的应用非常广泛，常见的有钢筋、钢桥梁、钢管等。 除此之外，还有其他材料如木材、玻璃、塑料、纤维材料等也被广泛应用于土木工程中。这些材料在不同的土木工程中都有各自的特点和用途。例如，木材具有良好的隔热性和装饰性，因此常用于地板、屋顶和墙壁等建筑细节的制作。玻璃是一种透明的材料，具有良好的光透性和隔音性，因此常用于建筑中的窗户和幕墙等部分。塑料和纤维材料则具有良好的韧性和耐候性，因此可以用于制造轻量化的结构构件。 总之，选择正确的土木工程材料对于保证土木工程的质量、安全和耐久性至关重要。在选择时应该考虑到所需要的强度、密度、耐久性、重量等因素，同时需要考虑到材料本身的成本和可用性等方面。只有选对了材料，才能保障土木工程的稳定性和安全性。

土木工程材料

土木工程材料 土木工程是一门涵盖广泛的学科，在我们日常生活中，几乎所有的建筑和公共基础设施都需要应用土木工程。而材料则是土木工程中不可或缺的重要组成部分，它与结构设计相互关联，直接影响土木工程的安全可靠性和使用寿命。本文将围绕土木工程中常用的材料展开论述分析，以期为读者进一步了解和认识土木工程材料提供参考。 1. 水泥 作为一种常用的建筑材料，水泥广泛应用于土木工程的建筑基础、桥梁、隧道等地方。水泥性质优良、施工性能良好、粘聚性好，而且能够经受高强度的压缩和牵拉力，因此在工程上大有用处。 目前常见的水泥种类有普通硅酸盐水泥、白水泥、山东膨胀水泥、高强度水泥等，它们的特点有所不同。普通硅酸盐水泥是制造混凝土必备的材料，它有较强的抗拉强度，能够经受远高于承受力的拉力，同时，它还能够吸收打击和磨损，使建筑物的寿命得以延长。白水泥则具有均质性和均匀性较高的优点，并且外观白色，工艺性能也更好。高强度水泥则在建筑设计中发挥着重要的作用，因其抗压强度较高，因此常用于桥梁、隧道等地方，使建筑物在承受重负荷时更具有抗压性。 2. 钢材 钢材是土木工程中不可或缺的另一种材料，它是建筑结构的重

要组成部分。钢材具有强度高、延展性好、质量轻、造价低、可回收利用等优点，在土木工程中扮演着举足轻重的角色。钢材常见的种类有普通钢、高强钢、不锈钢等，它们在工程设计中的性能有所不同，常应根据建筑物的实际需要进行选择。 3. 混凝土 混凝土是土木建筑工程中常用的主要材料之一，广泛应用于建筑基础、桥梁、隧道等领域。混凝土具有易性缩、抗压、抗拉、抗剪切等优点，且配制方便，施工起来需要的人力和物力也比较少，因此其使用比例较大。混凝土的常见种类有预制混凝土、后浇带钢筋混凝土等，其中预制混凝土具有施工方便、质量标准高的特点，而后浇带钢筋混凝土则具有强度大、耐冻化的优点。 4. 玻璃 玻璃是土木工程中常用的材料之一，应用的领域包括建筑幕墙、高层建筑的玻璃幕、围栏墙等。玻璃的特点是透明、易变形、重量轻、硬度高，同时，玻璃的制造和加工也比较容易，因此在土木工程中得到广泛应用。而在应用中，不同的玻璃种类具有不同的特点，常见的玻璃种类包括普通玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃等。普通玻璃幕墙在某些特殊情况下显得过于脆弱易碎，而钢化玻璃经过特殊加工，可极大程度上增强其强度和韧性，使其更加耐用。夹层玻璃则是在玻璃与玻璃之间使用夹层材料进行加固，使其在受力时具有更好的耐力。

土木工程材料的种类

土木工程材料的种类 土木工程是指利用土木工程材料和技术，对土地、水、建筑物、交通运输等进行规划、设计、施工和维护的一门工程学科。土木工程材料是土木工程中不可或缺的一部分，它们的种类繁多，下面将分别介绍。 一、水泥 水泥是一种常用的建筑材料，它是由石灰石、粘土、石膏等原料经过研磨、混合、煅烧而成的粉状物质。水泥具有硬化速度快、强度高、耐久性好等特点，广泛应用于混凝土、砖石等建筑材料的制造中。 二、混凝土 混凝土是一种由水泥、砂、石子等原料混合而成的建筑材料，它具有强度高、耐久性好、施工方便等特点。混凝土广泛应用于建筑物、桥梁、隧道等土木工程中。 三、钢筋 钢筋是一种由钢材制成的建筑材料，它具有强度高、耐久性好、可塑性强等特点。钢筋广泛应用于混凝土结构中，如钢筋混凝土梁、柱、板等。

四、砖石 砖石是一种由黏土、石灰石等原料制成的建筑材料，它具有耐久性好、隔热性能好等特点。砖石广泛应用于建筑物的墙体、地面、隔墙等部位。 五、玻璃 玻璃是一种由石英砂、碳酸钠等原料制成的建筑材料，它具有透明、硬度高、耐腐蚀等特点。玻璃广泛应用于建筑物的窗户、门、隔断等部位。 六、木材 木材是一种由树木制成的建筑材料，它具有质轻、隔热性能好、施工方便等特点。木材广泛应用于建筑物的结构、地板、门窗等部位。 七、沥青 沥青是一种由石油提炼而成的建筑材料，它具有耐久性好、防水性能好等特点。沥青广泛应用于道路、桥梁等土木工程中的防水层、路面等部位。 八、石材 石材是一种由大理石、花岗岩等矿物制成的建筑材料，它具有硬度

高、耐久性好、美观等特点。石材广泛应用于建筑物的立面、地面、雕塑等部位。 以上就是土木工程材料的主要种类，它们各具特点，广泛应用于土木工程中。在实际工程中，根据不同的工程要求和环境条件，选择合适的材料是非常重要的。

土木工程材料分类

土木工程材料分类 土木工程材料是指用于建筑、道路、桥梁等土木工程中的各种材料。根据其性 质和用途的不同，土木工程材料可以分为多种分类。本文将从材料的主要性质和用途出发，对土木工程材料进行分类介绍。 一、结构材料。 结构材料是土木工程中最基础的材料，主要用于建筑物的承重结构和支撑结构。常见的结构材料包括钢筋混凝土、钢结构、木材等。钢筋混凝土是一种由混凝土和钢筋组成的复合材料，具有高强度、耐久性好的特点，被广泛应用于各种建筑结构中。钢结构以其优良的抗压、抗拉性能，适用于大跨度建筑和特殊结构。而木材因其质轻、易加工等特点，在一些特殊情况下也被用作结构材料。 二、功能材料。 功能材料是指在土木工程中除了承重结构外，还具有特定功能的材料。例如隔 热保温材料、防水材料、隔音材料等。隔热保温材料主要用于建筑物的保温隔热，包括聚苯板、岩棉、泡沫玻璃等。防水材料主要用于地下室、卫生间、厨房等潮湿环境的防水处理，包括沥青防水卷材、聚氯乙烯防水卷材等。隔音材料主要用于减少建筑物内外的噪音传播，包括吸音板、隔音垫等。 三、道路材料。 道路材料是指用于道路建设和维护的各种材料。主要包括路面材料、路基材料、路面辅助材料等。路面材料主要用于道路的车辆行驶层，包括沥青混凝土、水泥混凝土等。路基材料主要用于道路的基础层，包括碎石、砂石等。路面辅助材料主要用于提高路面的使用性能，包括路面标线材料、反光材料等。 四、桥梁材料。

桥梁材料是指用于桥梁建设和维护的各种材料。主要包括桥梁结构材料、桥梁防护材料等。桥梁结构材料主要用于桥梁的承重结构，包括预应力混凝土、钢结构等。桥梁防护材料主要用于桥梁的防护和修复，包括防腐涂料、防护栏杆等。 五、地基与基础材料。 地基与基础材料是指用于建筑物地基和基础工程的各种材料。主要包括地基处理材料、基础支承材料等。地基处理材料主要用于地基的处理和加固，包括砂土、粉土等。基础支承材料主要用于建筑物基础的支承，包括承台、基础梁等。 总结。 土木工程材料根据其性质和用途的不同，可以分为结构材料、功能材料、道路材料、桥梁材料、地基与基础材料等多个分类。每种分类下又包括多种具体材料，这些材料在土木工程中起着不可替代的作用。在实际工程中，选择合适的材料对工程的质量和使用性能有着至关重要的影响。因此，对土木工程材料的分类和性能特点有着深入的了解，对工程建设具有重要的指导意义。

土木工程材料用途

土木工程材料用途 土木工程材料是指在土木工程施工中所使用的各种材料，包括建筑材料、结构材料、道路材料、水利材料等。这些材料在土木工程中扮演着重要的角色，不仅仅是用来建造建筑物，还直接关系到土木工程的质量和安全。下面将详细介绍土木工程材料的用途。 一、建筑材料 建筑材料广泛应用于房屋建筑和土木工程中的各个部分，包括墙体、地板、屋顶、门窗等。建筑材料有砖、石、混凝土、钢筋、木材等，它们各自具有不同的特点和优势。砖和石材质坚硬，具有良好的抗压性能，常用于建筑物的墙体和地基；混凝土具有良好的可塑性和可加工性，常用于楼板和梁柱等结构部件；钢筋可以增强混凝土的抗拉性能，使其成为一种重要的建筑材料；木材则常用于房屋的搭建和装饰。 二、结构材料 结构材料是用于支撑和承担土木工程荷载的材料，如钢材、混凝土、木材等。钢材是一种高强度、耐腐蚀、可塑性强的材料，在土木工程中常用于制作梁、柱、桁架等承重结构；混凝土是一种耐久性强、抗压性好的材料，广泛用于制作桥梁、隧道和其他土木工程的结构部件；木材具有轻质、方便加工的特点，常用于屋架、梁柱等。 三、道路材料

道路材料是用于道路建设的材料，包括路基材料、路面材料和路肩材料等。路基材料是用于支撑道路的基础层，常用的包括碎石、砂石等；路面材料是用于铺设在路基上的表层，常用的有沥青混凝土、水泥混凝土等；路肩材料是用于路面两侧的边缘部分，常用的材料有砂土和碎石。 四、水利材料 水利材料是用于水利工程建设和维护的材料，包括堤坝材料、水闸材料、输水管材料等。堤坝材料是用于建造防洪堤坝的材料，常用的有土石方、砂石等；水闸材料是用于建造水闸和水门的材料，常用的有钢材、混凝土等；输水管材料是用于输送水流的管道材料，常用的有铸铁管、塑料管等。 综上所述，土木工程材料在土木工程中起到了至关重要的作用。它们不仅仅是为了实现土木工程的建设目标，更关系到土木工程的质量和安全。在土木工程中选择适合的材料，合理使用材料，是确保土木工程质量的重要保证。不同的工程施工环境和要求，需要使用不同类型和性能的材料，以满足土木工程的结构、强度、耐久性和美观等要求。因此，土木工程材料的选择和应用需要根据具体工程要求进行科学的分析和判断。

土木工程材料分类

土木工程材料分类 土木工程材料是指在土木工程中用于建筑、道路、桥梁等工程结构的各种材料。根据材料的性质和用途不同，土木工程材料可以分为多种分类。在土木工程中，材料的选择对工程质量和使用寿命有着至关重要的影响，因此对土木工程材料的分类及其特点的了解十分必要。 一、金属材料。 金属材料是土木工程中常用的一类材料，主要包括钢材、铝材、铜材等。钢材 是土木工程中使用最广泛的金属材料，其具有高强度、耐腐蚀、可塑性好等优点，常用于建筑结构、桥梁、钢筋混凝土等工程中。铝材轻质、耐腐蚀，常用于航空、铁路等领域。铜材导电性能好，常用于电力工程中。 二、非金属材料。 非金属材料是土木工程中另一类常用的材料，主要包括混凝土、玻璃纤维、塑 料等。混凝土是土木工程中使用最广泛的非金属材料，其具有耐压、耐磨、耐腐蚀等优点，常用于建筑结构、路面、桥梁等工程中。玻璃纤维具有优良的抗拉强度和耐腐蚀性能，常用于加固材料、隔热材料等。塑料具有轻质、绝缘、耐腐蚀等特点，常用于管道、隔热材料等。 三、复合材料。 复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料，具有综合性能优异的 特点。在土木工程中，常用的复合材料主要包括玻璃钢、碳纤维等。玻璃钢具有优良的耐腐蚀性能和抗拉强度，常用于化工设备、储罐、污水处理设备等。碳纤维具有高强度、轻质等特点，常用于航空、航天、汽车等领域。 四、新型材料。

随着科技的发展，新型材料在土木工程中得到了广泛应用，如聚合物纤维混凝土、高强度混凝土、高分子材料等。聚合物纤维混凝土具有优良的抗裂性能和耐久性，常用于路面、桥梁等工程中。高强度混凝土具有高强度、耐磨、耐冻融等特点，常用于重载道路、机场跑道等。高分子材料具有优良的耐腐蚀性能和绝缘性能，常用于化工设备、管道等。 综上所述，土木工程材料根据其性质和用途的不同可以分为金属材料、非金属 材料、复合材料和新型材料。不同类型的材料各具特点，在工程中有着不可替代的作用。因此，在土木工程中选择合适的材料至关重要，需要根据工程的具体要求和环境条件进行合理的选择和应用。

土木工程材料名词解释

土木工程材料的名词解释 材料的亲水性和憎水性：材料与水接触时，能被水润湿的性质称为亲 水性。不能被水润湿的性质称为憎水性。用接触角6区分。当"9。。时为 亲水材料，反之为憎水材料。 材料的吸水性与吸湿性：材料与水接触时吸收水分的性质为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。质量吸水率：町=如心吸水率的大m小主要取决于其孔隙特征。材料吸水会导致材料的强度降低，表观密度和导热性增大，体积膨胀。含水率是材料所含水的质量占材料干燥质量的百分率。 材料的耐水性：材料在饱和水的长期作用下维持不破坏而且强度也不 明显降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数来表示: K -A R-/o 材料的抗渗性：材料的抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质。材料的抗渗性用渗透系数或抗渗等级来表示。渗透系数越小，抗渗性越好。材料的抗渗性与材料的孔隙率、孔隙特征以及亲水、憎水性有密切关系。 材料的抗冻性：材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能抵抗多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质，用抗*w\zw\ 冻等级来表示。 材料的导热性：导热性是指材料将热量从温度高的一侧传递到温度低的一侧的能力，用导热系数来表示。导热系数小的材料，导热性差、绝热性好。影响导热系数大小的因素有物质构成、微观结构、孔隙率与孔隙特征、温度、湿度与热流方向等(①孔隙特征；②含水的情况)。材料孔隙率越大，尤其是闭口孔隙率越大，导热系数越小。 材料的结构：分为微观结构、细观结构和宏观结构。微观结构可分为

晶体、玻璃体和胶体。 晶体具有特定的几何外形和固定的熔点及化学稳定性。玻璃体的结构特征为质点在空间上呈非周期性排列，没有固定的熔点。胶体分为溶胶、溶凝胶和凝胶。 凝胶材料的分类：气硬性凝胶材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度。水硬性凝胶材料不仅能在空气中，而且能在水中硬化且保持和发展其强度。 石灰:作为凝胶材料的石灰即为生石灰,主要成分是氧化钙(CaO)。 氢氧化钙称为熟石灰、消石灰。石灰石经过煨烧，其主要成分碳酸钙zvwwwwwwwwvwwwwwwwvwww\分解成为氧化钙，得到块状生石灰。若煨烧温度过低，煨烧 时间不足, 则碳酸钙不能完全分解，生成欠火石灰，产浆量 较低，质量较差，降低了石灰的利用率；若煨烧温度过高， 将生成颜色较深、密度较大的过火石灰，影响工程质量。生 石灰加水生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消解过 程。石灰熟化时放出大量的热，其体积膨胀广2. 5 x/WVWVWWV 僖I 口O 欠火石灰的危害用筛网剔除。为了防止过火石灰体积膨胀引起的隆起和开裂，石灰浆应在储灰坑中存放两星期以上，叫做陈伏。陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水分，与空气隔绝，以免碳化。 石灰的性能：良好的保水性凝结硬化慢、强度低耐水性差体积收缩大建筑石膏：石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性凝胶材料。生产 石膏的主要原料是天然二水石膏(CaSO4- 2H20)o在建筑工程中使用的石膏是天然二水石膏经加工而成的半水石膏，亦称熟石膏。因加热条件不同，所获得的半水石膏有a型和尸型，尸型半水石膏称为建•*zw\zw»筑石膏。a型半

土木工程材料重点总结

建筑材料 第一章绪言 1.1土木工程材料的分类 ⒈按材料的化学成分分类： ⑴无机材料。①金属材料。钢、铁、铝等。 ②非金属材料。石、玻璃、水泥、混凝土等。 ③金属-非金属复合材料。钢筋混凝土等。 ⑵有机材料。木材、石油沥青、塑料等。 ⑶有机-无机复合材料。①无机非金属-有机复合材料。 ②金属-有机复合材料。 ⒉按功能分类; ⑴结构材料—主要作用承重的材料，如梁、板、柱所用材料。 ⑵功能材料—主要利用材料的某些特殊功能，如用于防水、保温、装饰等的材料。 1.2材料的基本状态参数 1.2.1材料的密度、表观密度和堆积密度 1.2.1.1密度 材料在绝对密实状态下单位体积的质量，称为密度。ρ=m/V。 ρ—材料的密度，g/cm²； m—材料在干燥状态下的质量，g； V—材料在绝对密实状态下的体积，cm³。

绝对密实状态下的体积，是指不包括材料内部孔隙的固体物质的实体积。 常用的土木工程材料中，除了钢、玻璃、沥青等认为不含孔隙外，绝大多数都含有孔隙。测定含孔材料绝对密实体积的简单方法，是将该材料磨成细粉，干燥后用排液法测得的粉末体积，即为绝对密实体积。一般要求细粉的粒径至少小于0.20mm。 1.2.1.2表观密度 材料在自然状态下单位体积的质量称为表观密度。ρo=m／V o。 ρo—材料的表观密度，kg/m³； m—材料的质量，kg； V o—材料在自然状态下的体积，m³。 所谓自然状态下的体积，是指包括材料实体积和内部孔隙的外观几何形状的体积。测定材料自然状态下的体积，若材料外观形状规则，可直接度量外形尺寸，按几何公式计算。若外观形状不规则，可用排液法求得，为了防止液体由孔隙渗入材料内部而影响测值，应在材料表面涂蜡。 1.2.1.3堆积密度 散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量，称为堆积密度。ρo′=m∕V o′。 ρo′——散粒材料的堆积密度，kg∕m³； m—散粒材料的质量，kg； V o′—散粒材料的自然堆积体积，m³。

土木工程材料概念

土木工程材料概念 绪论 1、土木工程材料的分类： （1）、按组成物的化学成分分为：无机材料、有机材料、复合材料。 常用无机材料包括砂石、砖瓦、玻璃、石灰石膏、水泥，塑料等。 常用有机材料有木材、涂料、沥青、橡胶、等。 常用复合材料有钢钎维混凝土、钢筋混凝土、沥青混凝土等。 (2)、按功能分为：承重结构材料、非承重材料、功能材料。 常用承重材料：钢材、混凝土、砖、砌体 常用非承重材料：填充墙、内隔墙、围护材料 常用功能材料：防水材料、防火材料、装饰材料、绝热材料、吸声隔声材料 2、土木工程材料的标准： (1)、世界范围统一使用的是ISO国计标准。 (2)、我国常用标准有三类：1国家标准（包括强制性标准GB、推荐性标准GB/T）2行业标准3地方标准DB和企业标准QB。 强制性标准表示人和技术活产品不得低于其规定的要求：推荐性标准表示可以执行其它标准要求：地方标准或企业标准制定的技术要求高于国家标准。 第一章土木工厂材料基本性质 1、材料的物理性质： （1）1..密度——材料绝密状态下单位体积的质量 2.表观密度——单位体积（含实体及闭口孔隙体积）材料的干质量 3.体积密度——自然状态下单位体积（包括实体、开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗 称容量。 4.堆积密度——散粒状材料单位体积（含颗粒固体、开口、闭口

孔隙及颗粒空隙体积） 物质颗粒的质量 规则形状的材料用量具测得体积，不规则的可用排液法或封蜡排液法测得体积。（2）1.孔隙率与密实度 孔隙率——孔隙体积占自然状态下总体积的百分率。孔隙率反应材料密实度。 公式P8 2.空隙率与填充率 空隙率——散状粒材料在堆积状态下颗粒空袭占堆积体积的百分率 （3）1.亲水性、憎水性 润湿角>90度材料材料分子内聚力小于吸引力，表现位亲水性。常用亲水材料有：水泥制品、玻璃、陶瓷、金属、石材。 润湿角<90度材料分子内聚力大于吸引力，表现为憎水性。常用憎水材料：沥青、油漆、塑料、防水油膏。 2.吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性 第二章建筑金属材料 1、刚才的分类： （1）钢材按化学成分分成碳素钢与合金钢 碳素钢——含碳量为0.02％～2.06％的铁碳合钢，又称碳钢。可分为低碳钢（含碳小于 0.25％）、中碳钢（含碳0.25%～0.6％）、高碳钢（含碳大于0.6％） 合金钢——碳素钢中加入一定和金元素的钢材。可分为低合金钢（合金元素小于5％）、中合金钢（合金元素5％～10％）、高合金钢（合金元素大于10％） （2）钢材按质量分为：普通钢（含硫量<=0.050%，含磷量<=0.045％））、优质钢（含硫量<=0.035%，含磷量<=0.035%）、高级优质钢A(含硫量<=0.025%,含磷量<=0.025％)、特级优质钢E(含硫量<=0.0.015%,含磷量<=0.015％)

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完整版)《土木工程材料》 材料基本性质是土木工程中必须了解的重要知识点。其中，密度、表观密度和堆积密度分别表示材料的质量和体积关系。孔隙率和空隙率则表示材料中的孔隙占总体积的比例。强度和比强度是材料抵抗外力破坏的能力和强度与密度的比值。弹性和塑性分别指材料在外力作用下能否恢复原状和能否保持变形后的形状和尺寸。韧性指材料在冲击或震动荷载作用下吸收能量的能力。脆性则表示材料在外力作用下突然破裂的性质。硬度和耐磨性分别表示材料表面抵抗压入或刻划和磨损的能力。亲水性和憎水性则表示材料与水的相互作用性质。润湿边角、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性和热容量等性质也是材料基本性质的重要组成部分。了解这些性质对于材料的应用和选择都有着重要的意义。 孔隙率的大小和孔隙特征对材料性能有着重要的影响。孔隙率反映了材料的致密程度，对材料的导热性、力学性能、透气性、耐水性、吸湿性、抗渗性以及抗冻性等有影响。一般来说，孔隙率越大的材料力学性能越差。在孔隙率相同的情况下，材料的开口孔越多，材料的抗渗性和抗冻性越差。而孔越细小、分布越均匀对材料越有利。

材料可以分为亲水性和憎水性两种。亲水性材料包括水泥制品、玻璃、陶瓷、金属材料、石材以及部分木材等。憎水性材料则包括沥青、油漆、塑料、防水油膏等。 金属材料是建筑中常用的材料之一。碳素钢是含碳量为0.02%~2.06%的铁碳合金，也称为碳钢。根据含碳量的不同，碳素钢可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。合金钢是在碳素钢中加入一定量的合金元素后形成的。按合金元素总含量的不同，合金钢可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。建筑中所用的钢材主要是碳素钢中的低碳钢和合金钢中的低合金钢。此外，钢材的含硫量和含磷量也是衡量钢材质量的重要指标。钢材的屈强比越大，结构零件的可靠性越高。钢材的冷加工强化处理可以提高屈服强度，但会降低塑性韧性。 脆性转变温度是指钢材在低温下变得脆性的温度。在使用钢材时，需要考虑脆性转变温度对材料性能的影响。 当温度降低时，金属材料会从韧性状态变为脆性状态，这个温度区间被称为韧脆转变温度。脆性转变温度越低，说明钢材的抗冷脆性能越高。在失去支持能力的情况下，无保护层时