土木工程材料基本性质(1)

1.土木工程材料基本性质：物理性质：密度，孔隙率，含水率，几何尺寸。

力学性质：强度，弹性模量，抗冲击，抗剪性，抗扭曲性。

耐久性能：抗渗性，抗冻性，抗腐蚀性等。

2.胶凝材料：是在物理，化学作用下将其他物理胶结为具有一定力学强度的整体物质。

3.石灰：石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的矿物，天然岩石，常用的有石灰石，白云石或贝壳等。

4.水泥：水泥是制造各种形式的混凝土，钢筋混凝土和预应力混凝土建筑物或构筑物的基本材料之一，它广泛应用于建筑，道桥，铁路，水利和国防等工程中。

5.水泥砂浆：水泥砂浆是以砂为主体材料，加入一定量的水泥或其他掺和料和水经拌和均匀而得到的稠状材料。

根据用途可分为：砌筑砂浆，抹灰砂浆，锚固砂浆，补修砂浆，保温砂浆等。

6.水泥混凝土：它是以水泥为胶凝材料，由粗细集料，水混合而成，必要时也可以加入适量的外加剂，掺和料以及其他改性材料改变其性能。

7.防水材料：是指能够防止雨水，地下水，工业污水，湿气等渗透的材料。

应具有防潮，防渗，防漏的功能，以及良好的变形性能与耐老化性能。

分为刚性防水（混凝土，防水砂浆），柔性防水防水卷材，防水涂料，密封材料等）8.绝热材料：是用于减少建筑结构物与环境热交换的一种功能材料。

按化学成分分为有机和无机两类。

按材料构造分为纤维状，松散粒状，多孔组织等。

9.装饰材料：装饰材料不但应具有良好的装饰性能外，还应具有良好的物理学性能，施工与加工性能以及房屋建筑所需的绿色环保特色。

装饰材料包括木，石，砖，石膏，石棉玻璃，陶瓷，金属等。

10.土木工程材料发展趋势：土木工程自身发展与其材料之间存在着相互依赖和相互促进的关系。

随着社会对工程安全，低碳，可持续额发展的需要，土木工程材料需向高强，轻质，耐久以及节能，环保，生态等方向发展。

11.地基：承受建筑物荷载的那一部分土层成为地基，建筑物向地基传递荷载的下部结结构称为基础。

地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要求的关键之一。

12.基础：基础形式多样，设计时应该选择能适应上部结构和场地工程地质条件，符合使用要求，满足地基基础设计基本要求以及技术上合理的基础结构方案。

13.地基勘察报告书的编制：勘察工作结束后，把取得的野外工作和室内试验的记录和数据，以及搜集到的各种直接和间接的资料进行分析整理、检查校对、归纳总结后作出建筑场地的工程地质评价，最终要以简明扼要的文字和图表变成报告书。

14.浅基础：天然地基上的浅基础埋置深度较浅，用料较省，无需复杂的施工设备，在开挖基坑，必要时支护坑壁和排水疏干后对地基不加处理即可修建，工期短，造价低，因而设计时宜优先选用天然地基。

15.浅基础的结构形式：扩展基础，条形基础，伐形基础，箱型基础。

16.箱型基础：为了使基础具有更大的刚度，大大减少建筑物的相对弯曲，可将基础做成由顶板，底板及若干纵横隔墙组成的箱型基础。

他是伐片基础的进一步发展，一般都是用钢筋混凝土建造，基础顶板和底板之间的空间可以作为地下室。

17.桩基础：桩基础是一种古老的基础形式。

桩基础具有承载力高，稳定性好，沉降量小而均匀的特点。

18.采用桩基础的条件：一般对采用天然地基而使地基承载力不足或沉降量过大时，宜考虑桩基础，比如高层建筑物，纪念性或永久性建筑，设有大吨位的重级工作制吊车的重型单层工业房，高耸建筑物等。

19.建筑分类：一、按主要承重结构所用的材料分类：1.木结构建筑，建筑物的主要承重构件均用圆木，方木，木材等制作。

2.砌体结构建筑，建筑物的主要竖向承重构件由砖，石或各种砌块采用砂浆砌筑而成。

3.钢筋混凝土结构，主要承重构件如梁，柱，板，墙等用钢筋混凝土建造。

4.钢结构建筑，主要承重构件由钢材做成，而围护墙和分隔内墙用轻质材料，板材等。

5.其他类型建筑。

二、按使用性质分类：工业建筑，民用建筑，农业建筑，园林建筑。

三、按建筑物的层数或总高度分类：1.住宅建筑1—3层为底层，4—6层为多层，7—9层为中高层，10层及以上为高层。

2.公共建筑物总高度在24m以下者为非高层建筑，总高度超过24m者为高层建筑（不包括高度超过24m的单层主体建筑）。

3.建筑物总高度超过100m时，不论其是住宅或公共建筑均为超高层。

四、按建筑物的结构分类：1.墙体承重结构，指结构墙体即承受竖向力又承受水平力，而且还具有分隔和围护作用的结构类型。

2.框架结构：由框架梁和框架柱刚性连接形成的骨架来承受竖向力和水平力的结构。

3框架—剪力墙或框架—支撑墙，由框架和剪力墙或由框架和支撑二者共同组成承受竖向力和水平力的结构。

4.简体结构，由框架结构与剪力墙结构演变而来。

5.其他结构20.建筑构造：1.基础，基础是墙或柱的承重结构，埋在自然地面以下。

2.墙和柱，墙和柱承受楼板和屋顶传给它的荷载，在墙承重的房屋中，墙既是承重构件又是围护构件，在框架承重的房屋中，柱是承重构件，而墙时围护构件或分隔构件。

3.楼盖和地坪，楼盖通常包括梁，楼板，楼面和顶棚等。

楼盖既是承重构件，又是分隔楼层空间的围护构件。

4.楼梯和电梯。

5.屋盖，通常包括屋面梁，板，顶棚，防水层和保温层等。

6.门与窗。

21.砌体结构：指以砖砌体，石砌体或砌块砌体砌筑的墙体作为竖向承重体系，来支撑由钢筋混凝土，钢-混凝土组合材料或木构件等构成的楼盖系统及屋盖系统的一种常用结构形式，故常称混合结构。

22.砌体结构的优点：1.砌体结构可以就地取材，数量多，价格便宜。

2.具有很好的耐火性和较好的耐久性，使用年限长。

3.砌体结构不需要模板及特殊的技术设备。

4.与其他结构相比，砌体机构具有承重和围护的双重功能。

缺点：1.砌体结构强度低。

2.砂浆和砖石间的粘接力较弱。

3砌筑工程量大，劳动强度高。

23.大跨度结构：一般认为30m宽度以上的结构称为大跨度结构。

（体育场馆，会展中心，交通枢纽等）。

大跨度建筑覆盖面积大，其结构主要是抵御以重力为主的竖向力。

24.悬索结构：是由一系列高强度钢索组成的一种张力结构，受力特点为仅承受拉力不承受弯矩。

悬索结构一般是由索网，边缘结构和下部支撑结构组成。

悬索结构的特点是运用各种组合手段。

25.膜结构：是由优良性能的高强薄膜材料和加强构件通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成具有一定刚度并能承受一定外荷载，能够覆盖大空间的空间结构形式。

26.高层与超高层建筑：高层建筑按高度分为4类：9-16层（最高为50米），17-25层（最高75米），26-40层（最高100米），40层以上（即超高层建筑），我国规定超过100米的为超高层。

27.高层建筑相对于单层，多层建筑的特点：1.在相同建设场地中，高层建筑可获得更多的建筑面积，可以部分解决城市用地紧张和地价高涨问题。

2.在建筑面积和建设场地相同下，高层建筑能够提供更多的空闲地面，这些空闲地面用于绿化和休息场地，有利于美化环境，带来更充足日照，采光和通风效果。

3.从城市建设和管理角度看，建筑物向高空延伸，可以缩小城市平面规模，缩短城市道路和各种公共管线长度，从而节省城市建设与管理投资。

4.高层建筑中的竖向交通一般由电梯完成，而且从建筑防火角度看，由于室外消防车的举高喷射高度达不到高层建筑的上部，高层建筑的防火要求远高于中低层建筑，因此高层建筑的工程造价和运行成本均高。

5.从结构受力性来看，高层建筑的结构分析和设计比中低层建筑复杂的多。

28.公路的基本组成部分：路线，路基，路面，排水结构，防护工程及特殊结构物，交通服务设施。

29.城市道路分类：1.快速路：是为流畅的处理城市大量交通而建筑的道路。

2.主干路：是连接城市各主要部分的交通干路，是城市道路的骨架，主要功能是交通运输。

3.次干路：是一个区域内的主要道路，是一般交通道路兼有服务功能，配合主干路共同组成干路网，起广泛联系城市各部分与散集交通的作用，一般情况下快慢车混合行驶。

4.支路：是次干路与居住区的联络线，为地区交通服务，也起集散交通的作用，两旁可有人行道，也可有商业性建筑。

30.路基：指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。

它承受着本身的岩土自重和路面重力，以及由路面传递而来的行车荷载，是整个公路构造的重要组成部分。

31.路面：1.路面及其功能：路面是指用筑路材料铺在路基上供车辆行驶的层状构造物。

它具有承受车辆质量，抵抗车辆磨耗和保持道路表面平整的作用，提供汽车在道路上，全天候安全，舒适，快速，经济地行驶。

2.路面类型和结构层次：按路面所使用主材料划分，沥青路面，水泥混凝土路面，块料路面和粒料路面。

按行车荷载划分：柔性路面和刚性路面。

各类路面都有面层，基层和垫层三个主要层次组成。

32.铁路线路的平面由直线，圆曲线，以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。

33.圆曲线：铁路线路在转向处所涉及的曲线为回曲线。

圆曲线半径越小，弯度越大，曲线半径越大，行车速度可以越高，但工程费越高。

34.缓和曲线：为保证列车安全，使列车平顺的由直线过度到圆曲线或由圆曲线过度到直线，以避免离心力的突然产生和消除，常需要在直线与圆曲线之间设置一条曲率半径变化的曲线，这个曲线称为缓和曲线。

35.桥梁的组成：桥梁由桥跨结构（上部结构）和下部结构组成。

36.桥跨结构：是道路遇到河流，海峡，山谷，道路障碍中断时的跨越结构，由主结构（梁式，拱式，斜拉，悬索等）和桥面系组成。

桥面系包括：行车道铺装（桥面铺装），人行道，栏杆（防撞栏杆），排水防水系统，伸缩缝，照明设施。

桥梁下部结构包括：桥墩，桥台，基础，支座系统。

37.梁式桥：是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。

梁式桥主要承受竖向作用，故以受弯为主，需要抗弯能力强的材料（钢筋混凝土，预应力混凝土，钢等）来建筑。

按行车道位置不同分为：上承式桥和下承式桥。

按结构受力体系分为：简支梁桥，连续梁桥，悬臂梁桥，连续钢构桥等。

38.拱式桥：主要承重结构是拱圈。

在竖向作用下，拱的两端支撑处除了有竖向反力，弯矩外，还有水平推力，因此显著降低了竖向作用引起的拱圈弯矩。

抗压能力强，抗拉能力弱的材料和钢筋混凝土可用于建造拱圈。

按照行车道位置不同分为上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥。

39.缆索承重桥：1.斜拉桥：又称斜张桥，由斜拉索，桥塔和主梁组成。

2.悬索桥：又称吊桥，是最古老的桥梁形式之一，通常由索塔，锚定，主缆，吊杆以及加劲梁组成。

3.刚架桥：是梁和立柱固结形成的一种钢架结构。

40.公路与铁路隧道：隧道的勘测设计：工程调查，位置确定，隧道平纵断面设计，净空断面确定。

41.水利枢纽工程：水利的范围包括防洪，灌溉，给水，排水，水力发电，水道，港工，水土保持，水资源保护，环境水利和水利渔业等。

42.重力坝：主要是依靠坝体自重来抵抗水压力及其他外荷载，维持自身的稳定。