土木工程材料
土木工程材料__总结版
土木工程材料__总结版土木工程材料是指在土木工程中用于建筑结构和道路等建设中所需的材料。
它们在工程中起着重要的作用，能够提供所需的强度、耐久性和其他性能，以确保工程的质量和安全。
在本文中，将讨论土木工程中常用的材料，包括混凝土、钢筋、沥青等。
混凝土是土木工程中最常用的材料之一，它由水泥、砂、骨料和水等组成。
混凝土具有优良的抗压强度和耐久性，可以用于建造各种不同类型的结构，如建筑物、桥梁和水坝等。
由于其可成型性强，可以通过模具制成各种形状，因此广泛应用于建筑和道路建设中。
钢筋是一种常用的增强材料，用于改善混凝土的抗拉强度。
钢筋通常以网状或棒状的形式添加到混凝土中，形成钢筋混凝土结构。
钢筋具有优良的拉伸和抗腐蚀性能，可以增加混凝土结构的承载能力和耐久性。
它广泛应用于桥梁、高层建筑和其他大型结构中。
沥青是一种胶状材料，常用于道路建设中。
它具有良好的粘结性和防水性能，能够将不同部分的道路连接在一起，并保护路面免受水和其他外部因素的损害。
沥青还可以提供较好的摩擦力，提高车辆在路面上的牵引力和安全性。
在道路建设中，沥青一般涂覆在碎石上，形成沥青混合料，用于铺设路面。
除了混凝土、钢筋和沥青之外，还有其他一些常用的土木工程材料，如木材、玻璃、砖块等。
木材常用于建造房屋和桥梁等结构，具有较好的抗压和抗拉性能。
玻璃广泛应用于建筑中，具有良好的透明性和装饰性。
砖块是一种常见的建筑材料，由黏土或水泥制成，用于建造墙体和其他结构。
总之，土木工程材料在土木工程项目中起着至关重要的作用。
混凝土和钢筋常用于建筑结构的构造中，提供强度和耐久性。
沥青常用于道路建设中，保护道路免受损坏。
其他材料如木材、玻璃和砖块等也扮演着重要的角色。
通过合理选择和使用这些材料，可以保证土木工程项目的质量和安全。
土木工程材料
第一章土木工程材料的基本性质1、什么是材料的密度、表观密度、毛体积密度和堆积密度？答：密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量(p=m/v)；表观密度是材料在包含闭口空隙条件下单位体积的质量(p’=m/v’)；毛体积密度是材料在自然状态下单位体积的质量(p=m/v);堆积密度是指散粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量(p0=m/v0)2、某石灰岩的密度为2.68g/cm3,孔隙率为1.5%，将该石灰岩破碎成碎石，岁时的堆积密度为1520Kg/m3。
求碎石的毛体积密度和间隙率答:毛体积密：P=(1-p0/p);p0=(1-P)·p间隙率：P0=(1-p0’/p0)【p0’为堆积密度；p0为毛体积密度；p为密度】4、、什么是亲水性材料和憎水性材料？答：当材料与水接触时，如果水可以在材料表面铺展开，即材料表面可以被水所湿润，则称材料具有亲水性，这种材料被成为亲水材料；若水不能在材料表面铺展开，即材料表面不能被水所湿润，则称材料具有憎水性，此种材料成为憎水材料。
5、隔热保温材料为什么要防止受潮？答：材料中含有水或冰时，因为水和冰的导热系数是空气的25倍和100倍，导热系数会急剧增加。
6、什么叫材料的耐久性和安全性？答：材料在使用过程中，抵抗各种内在或外部破坏因素的作用，保持其原有性能，不变质、不破坏的性质称为耐久性；材料的安全性是指材料在生产和使用的过程中是否对人类或环境造成危害的性能。
通常，人们是根据使用条件与要求在实验室进行快速实验，对材料的耐久性进行判断。
7、当建筑材料的孔隙率增大时，下表中的性质将如何变化？第二章无机胶凝材料1、胶凝材料按硬化条件如何分类？答：水硬化；非水硬化2、什么叫生石灰的熟化？生石灰熟化后为什么要“陈伏”？答：生石灰（CaO）与水反应生成氢氧化钙的过程，称为生石灰的熟化或消化；为了消除过火石灰的再次熟化产生膨胀而引起隆起和开裂（陈伏2周）3、试述建筑石膏（半水石膏）的特性、差别和用途答：特性：凝结硬化快；尺寸稳定，装饰性好；孔隙率高；防火性好；耐久性和抗冻性差；用途:室内粉刷；建筑石膏制品4、从硬化过程和硬化产物分析石灰和石膏性能的差别答：硬化过程：石灰的硬化包括干燥结和喝碳化：石膏：浆体变稠，二水石膏凝聚成晶体，逐渐长大、共生和交错生长；硬化产物：石灰：氢氧化钙晶体、碳酸钙；石膏：结晶结构网5、试述水玻璃的特性和用途答：特性：较高的粘结力、强度高、耐酸性好、耐碱性、抗渗性、耐水性差；用途：涂料、注浆材料、配置速凝防水剂、制备碱－矿渣水泥6、碳酸盐水泥的主要矿物成分有哪些？它们的水化特征如何？它们对水泥的性质有何影响？主要矿物成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙；水化特征及对水泥性质的影响：7、常用的硅酸盐系列水泥有哪些主要技术要求？这些要求有何工程意义？答：细度、凝结时间、体积安定性、强度及强度等级、水化热、碱含量；其性能直接影响工程质量8、试说明水泥体积安定性不良的原因。
土木工程概论 第章 土木工程材料
古代土木工程时期的原始材料
建筑石膏，β型半水石膏又称熟石膏。 在建筑石膏制品内部有大量的毛细孔隙，导热系数小，吸 声性较好，防火性好，属于轻质保温材料；具有较强的吸湿性 能，所以对室内的空气湿度有一定的调节作用。 建筑石膏是土木工程中使用最多的石膏品种，应用很广， 除用于室内抹面、粉刷外，更主要的用途是制成各种石膏制品， 其表面光滑、细腻、尺寸精确、形体饱满、装饰性好。
古代土木工程时期的原始材料
古代土木工程时期的原始材料
应用特点：结构自重小、制作容易，架设简便，工期快，造价便宜；但易燃、易腐朽，结构变形较 大等。
木材在结构工程主要用于构架和屋顶，如梁、柱、板、斗拱等；在建筑工程中还常用作混凝土模板 及木桩等，在装饰工程中用作木地板、护壁板和加工成型材等。
古代土木工程时期的原始材料
砂是组成混凝土和砂浆的主要组成材料 之一，是土木工程的大宗材料。根据粗细程度 不同又有粗砂、中砂、细砂之分。
近代土木工程中的人造材料
近代土木工程中的人造材料 水泥
分类：水泥按其用途及性能分为三类：通用水泥, 专用水泥, 特性水泥。 水泥按其主要水硬性物质名称分为：硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥，氟铝酸盐水泥， 磷酸盐水泥，以火山灰或水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥。 特性：水泥是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可 将其它材料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料 。
Q315(16Mn钢)。 碳素结构钢：一般结构钢及工程用热轧板、管、带、型、棒材。 低合金结构钢：普通低合金结构钢一般是在普通碳素钢的基础上，少量添加若干合金元素而成，
在诸如大跨度桥梁、大型柱网构架、电视塔、大型厅馆中成为主体结构材料。
近代土木工程中的人造材料
土木工程材料
第二章土木工程材料土木工程材料主要有：水泥、砂、石、砂浆、混凝土、钢筋、防水材料、装饰材料等。
一、常用的土木工程材料（一）砖、瓦、砂、石（二）水泥、石灰、砂浆、混凝土（三）木材、钢材和钢筋混凝土（四）防水保温材料（一）砖、瓦、砂、石1．砖：是一种常用的砌筑材料，在混合结构房屋中作承重构件墙体，在框架结构中作为围护墙体。
1）按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；2）按所用原材料分为普通粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等； 3）按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖等。
其特点是：原料容易取得，生产工艺简单，价格低，体积小，便于组合。
但传统的粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工生产中劳动强度大、工效低。
有逐步改革并用新型材料取代的必要。
我国已有近200个城市禁止在建筑物中使用粘土砖。
普通粘土砖：以粘土为主要原料，经过成型、干燥、高温、焙烧制成。
普通粘土砖的标准尺度为240×115×53mm，砌筑时砂浆灰缝厚度为10mm。
普通粘土砖以其抗压强度为主要标准划分强度等级，分为：MU7.5，MU10，MU15，MU20，MU25，MU30。
常用等级为MU7.5和MU10。
非烧结砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等，加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。
是一种有发展前途的新型材料。
2．瓦：属屋面围护材料，要求利于防排水，自重轻，密实度高。
常见的有：（1）粘土瓦：由粘土浇制成胚（成型），干燥，高温焙烧而成。
有青瓦和红瓦。
形状有平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。
常见尺寸为400×230×20mm。
每平方米约15块左右。
自重按0.55kN/m2考虑。
（2）水泥瓦：利用水泥和砂拌和，压成瓦胚成型，后经蒸汽养护硬结而成。
分为平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。
常见尺寸287×38×15，每平方米铺15块。
水泥瓦的密实度和防水效果均较粘土瓦好，且不用粘土。
土木工程材料有哪些
土木工程材料有哪些土木工程是指利用土木工程材料进行建筑、道路、桥梁等工程建设的学科。
土木工程材料是土木工程中不可或缺的重要组成部分，它们直接影响着工程的质量、耐久性和安全性。
在土木工程中，常用的材料包括水泥、混凝土、钢材、砖瓦、玻璃钢等。
下面将逐一介绍这些常用的土木工程材料。
1. 水泥。
水泥是一种粉状的无机胶凝材料，是混凝土中的主要成分之一。
水泥的主要成分是石灰石、粘土和铁矿石等原料，经过研磨、混合、煅烧等工艺制成。
水泥具有硬化速度快、强度高、耐久性好等特点，被广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。
2. 混凝土。
混凝土是一种由水泥、砂、石子等骨料混合而成的人工石材，是土木工程中最常用的建筑材料之一。
混凝土具有抗压强度高、耐久性好、施工方便等优点，被广泛用于各种建筑结构的构造中。
3. 钢材。
钢材是一种优良的结构材料，具有高强度、耐腐蚀、可塑性好等特点，被广泛应用于土木工程中的桥梁、钢结构等领域。
钢材的主要成分是铁、碳等元素，可以通过熔炼、轧制等工艺制成各种规格和形状的钢材。
4. 砖瓦。
砖瓦是一种常见的建筑材料，主要由黏土经过成型、干燥、烧制等工艺制成。
砖瓦具有质地坚硬、耐磨损、隔热隔音等特点，被广泛应用于建筑墙体、地面铺装等方面。
5. 玻璃钢。
玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂等材料复合而成的高强度、耐腐蚀的新型复合材料。
玻璃钢具有重量轻、耐腐蚀、绝缘性能好等特点，被广泛应用于化工、环保、建筑等领域。
除了上述常用的土木工程材料外，还有许多其他材料如木材、沥青、岩石等也被广泛应用于土木工程中。
随着科学技术的不断发展，新型的土木工程材料也在不断涌现，为土木工程的发展带来了新的机遇和挑战。
土木工程材料的选择和应用直接影响着工程的质量和性能，因此在工程设计和施工中需要根据实际情况选择合适的材料，并严格控制材料的质量，以确保工程的安全和可靠性。
土木工程材料名词解释
土木工程材料名词解释土木工程是指利用土木工程材料进行建筑、道路和基础设施的设计和建造。
土木工程材料是指在土木工程中使用的各种材料，包括钢筋、混凝土、砖石、沥青、木材等。
本文将对一些常见的土木工程材料进行解释和介绍。
1. 钢筋：钢筋是用于混凝土结构中的一种重要材料。
它具有高强度和延性，可以增加混凝土结构的抗拉能力，提高结构的稳定性和承载能力。
2. 混凝土：混凝土是一种由水泥、骨料、水和掺合料混合而成的材料。
它具有良好的抗压和耐久性能，被广泛应用于土木工程的建筑物、桥梁和道路等结构中。
3. 砖石：砖石是一种常见的建筑材料，用于砌筑墙体和结构。
砖石有吸水性和耐火性能，可以根据需要选择不同类型的砖石，如红砖、砖块等。
4. 沥青：沥青是一种由石油加工而成的黑色粘稠物质，广泛应用于道路铺设中。
它具有良好的黏附性和抗水性能，可以增加道路的耐久性和抗滑性。
5. 木材：木材是一种常见的建筑材料，用于构建地板、梁柱和其他木结构。
木材具有轻质、强度高和易加工等特点，被广泛应用于建筑行业。
6. 预应力混凝土：预应力混凝土是一种通过在混凝土中引入预应力钢筋来提高结构性能的材料。
通过预应力作用，可以减小结构产生的裂缝，增加结构的抗震和承载能力。
7. 砂浆：砂浆是一种由水泥、砂子和水混合而成的粘稠物质。
它被用于砌筑砖墙、抹灰和填缝等工作中。
砂浆具有良好的可塑性和粘结性，可以保证砖石之间的连接和密封性。
8. 柱状钢筋：柱状钢筋是一种用于增强混凝土柱的钢筋。
它具有较大的截面积和抗弯能力，能够增加混凝土柱的承载能力和稳定性。
9. 碎石：碎石是一种由石头碎裂而成的骨料，常用于混凝土配料和道路铺设中。
碎石具有较好的力学性能，可以增加混凝土的强度和稳定性。
10. 柏油：柏油是一种黑色粘稠物质，它主要由沥青和颗粒状物质组成。
柏油常用于路面的封装和保护，可以提高道路的耐久性和平整度。
以上是一些常见的土木工程材料的解释和介绍。
在土木工程中，选择合适的材料对于建筑物的质量和安全至关重要。
《土木工程概论》第2章 土木工程材料
钢材
钢材等级
✓ Q235，Q345， Q390，420
✓ 数字表示钢材的 屈服强度
✓ 强度单位为 MPa(N/mm2)
钢材强度的理解
一块等级为Q235的钢板，厚度10mm，宽度 200mm，按图示方向受拉，则需要多大的拉 力，该钢板会被拉坏？
2.2.2木材
木材的力学性质：木材的顺纹（作用力方向与 纤维方向平行）强度远高于横纹（作用力方向 与纤维方向垂直）强度。因此，木材非常适合 承受拉力和弯矩。
木材的缺点：构造不均匀、各向异性，易吸湿、 吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形，易燃、 易腐等。
2.2.3混凝土和钢筋混凝土
混凝土是由胶结材料、骨料及水按一定比例配 制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成 的人造石材。简写为“砼”。
材料的物理性质主要有密度、弹性模量、泊松 比、孔隙率、含水率等；
材料的化学性质主要包括化学组分、亲水性、 憎水性、老化、锈蚀等。
材料的力学性质指材料在各种荷载作用下的强 度、变形及破坏性质。
材料强度指单位面积上材料所能承受的最大荷 载。
概念：弹性、塑性
橡皮擦
橡皮泥
土木工程材料的功能性属性主要有抗火性能、 隔热性能、抗腐蚀性能等，是功能材料选择的 依据。
2.1 土木工程材料与工程结构的关系
土木工程材料的选择与土木工程设计方案、施 工方案、工程经济性、及使用性能密切相关。
不同的工程材料限制了桥梁的跨度、建筑物的 高度、道路的最大载重量、以及工程造价等。
不同的工程材料限制了桥梁的跨度：
石拱桥的单孔跨度通常不超过20米； 钢索拉结的悬索桥单跨跨度早已突破千米， 1998年建成的日本明石大桥主跨为1991米。
土木工程材料简介
土木工程材料简介
土木工程材料是指用于土木工程建设的各种材料，包括混凝土、砂浆、钢材、木材、砖块、石材、瓷砖、玻璃、防水涂料、隔热材料等。
这些材料具有不同的特性，用于满足土木工程的各种需求。
混凝土是一种常用的土木工程材料，由骨料、水泥和水等材料混合而成，具有较高的抗压强度和耐久性，广泛应用于建筑和土木工程中。
砂浆是由水泥、砂、水等材料混合而成的糊状物质，主要用于粘结各种材料，如砖块、石材等。
钢材是一种具有高强度和良好塑性的土木工程材料，广泛用于桥梁、建筑和道路等工程中。
木材是一种可再生资源，具有较好的抗压和抗拉强度，常用于建筑和土木工程中的临时结构或装饰装修。
砖块和石材是传统的土木工程材料，具有较好的抗压强度和耐久性，广泛用于建筑和土木工程中。
玻璃是一种透明的建筑材料，具有多种用途，如窗户、幕墙和装饰等。
防水涂料是一种能够防止水分渗透的涂料，广泛用于建筑和土木工程中。
隔热材料具有较好的保温性能，可以减少热量的传递和散失，常用于建筑和土木工程中的保温隔热层。
除了上述介绍的土木工程材料外，还有很多其他的土木工程材料，如石灰、石膏、塑料等。
这些材料具有不同的特性和用途，在土木工程中发挥着重要的作用。
土木工程概论第2章土木工程材料
2.1.2 土 木 工 程 对 材 料 的 要 求
图2-4 土木工程材料按组成及化学成分的分类
2.1.3 土 木 工 程 材 料 的 分 类
2.1.4 土 木 工 程 材 料 在 土 木 工 程 中 的 作 用
木材具有对热、声、电的传导性较低，弹性、塑性好， 能承受冲击和振动，容易加工，木纹美观，在干燥环境或长 期处于水体环境中均有很好的耐久性等优点；但木材也有构 造不均匀，容易因吸湿、吸水而导致形状、尺寸、强度等物 理、力学性能发生变化，长期处于干湿交替环境中耐久性变 差，易燃、易腐、天然疵病较多等缺点。
2.3.2 混 凝 土
4.钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土
图2-29 铺设钢筋混 凝土
图2-30 预应力混凝 土简支梁
2.3.2 混 凝 土
5.其他混凝土
2.3.2 混 凝 土
2.3.2 混 凝 土
图2-31 泵送混凝土 施工
图2-32 碾压混凝土坝施工
2.3.2 混 凝 土
1.砌筑砂浆
砌筑砂浆是将砖、石砌块黏结成砌体的砂浆。砌筑砂浆可 黏结砖、石砌块以构成砌体，传递荷载、协调变形，是砌体 的重要组成部分。砌筑砂浆强度等级应根据设计要求或规范 规定确定，重要的砌体应选用强度等级高的砂浆。
2.3.3 砂 浆
1.烧结砖
图2-37 烧结砖
图2-38 烧结普通砖
2.4.1 砖
图2-39 几种多孔砖的规格和孔洞示意
图2-40 烧结空心砖
2.4.1 砖
2.蒸养（压）砖
蒸养（压）砖属于硅酸盐制品，是以石灰和含硅原料 （砂、粉煤灰、炉渣、矿渣、煤矸石等）加水拌和，经成 型、蒸养（压）制成。目前使用的蒸养（压）砖主要有粉煤 灰砖、灰砂砖和炉渣砖等，其规格尺寸与烧结普通砖相同。
《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使用的各种材料，包括混凝土、钢筋、砖块、石材等。
混凝土是土木工程中最常用的材料之一、它由水泥、骨料、细骨料和
掺合料等组成。
混凝土可分为普通混凝土和特种混凝土。
普通混凝土用于
一般建筑物，而特种混凝土用于桥梁、高楼等特殊场合。
混凝土具有良好
的耐久性和抗压性能，而且施工方便、成本低廉，因此被广泛应用于土木
工程中。
钢筋是用于增强混凝土强度的材料。
它可以分为普通钢筋和预应力钢筋。
普通钢筋用于一般建筑物，而预应力钢筋用于桥梁、大型厂房等需要
承受较大荷载的结构。
钢筋具有高强度、耐腐蚀等优点，可以有效提高混
凝土的抗拉强度。
砖块是建筑物中常用的装饰材料。
它由黏土或其他粘结材料制成，具
有良好的保温性能和隔音性能。
砖块可分为红砖和轻质砖两种。
红砖适用
于一般建筑物，而轻质砖适用于需要提高保温性能和降低载荷的建筑物。
石材是一种常用的建筑材料，主要有大理石、花岗岩、砂岩等。
石材
具有良好的抗风化性能和装饰效果，广泛应用于外墙装饰、地面铺装等。
此外，还有玻璃、金属、木材等材料在土木工程中也有重要的应用。
玻璃用于建筑物的窗户、门等，木材用于建筑的结构、地板等，金属用于
钢结构、屋顶等。
总体而言，土木工程材料是保证建筑物耐久、坚固和美观的基础，不
同类型的材料在不同的场合有着不同的应用。
因此，对于土木工程材料的
选择和使用应根据具体的需求和环境来确定，以确保工程的质量和安全性。
土木工程材料有哪些
土木工程材料有哪些
土木工程材料是指在土木工程建设中所使用的各种材料，包括水泥、钢筋、混凝土、砖瓦、木材等。
这些材料在土木工程中起着至关重要的作用，直接影响着工程的质量和安全。
下面我们来详细介绍一下土木工程中常用的材料有哪些。
首先，水泥是土木工程中最基本的材料之一，它主要用于制作混凝土和砂浆。
水泥的种类有普通水泥、硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等，根据不同的工程需求可以选择不同种类的水泥。
其次，钢筋是土木工程中使用最广泛的建筑材料之一，它主要用于加固混凝土结构，增强其抗拉强度。
钢筋的种类有普通钢筋、螺纹钢筋、预应力钢筋等，根据工程的承重和抗震要求选择不同规格和型号的钢筋。
另外，混凝土是土木工程中使用最多的材料之一，它由水泥、骨料、粉料和外加剂混合而成。
混凝土的种类有普通混凝土、预应力混凝土、高强混凝土等，根据工程的用途和要求选择不同强度和配合比的混凝土。
此外，砖瓦和木材也是土木工程中常用的建筑材料。
砖瓦主要用于建筑墙体和隔墙，根据不同的承重要求选择不同材质和规格的砖瓦；木材主要用于梁柱结构和木质地板，根据不同的使用环境和承重要求选择不同种类和规格的木材。
除了以上提到的材料，土木工程中还会使用到玻璃、金属、塑料等材料，用于门窗、装饰、管道等部分。
这些材料在工程中起着各自独特的作用，通过合理选择和搭配，可以保证工程的质量和安全。
总的来说，土木工程材料种类繁多，每种材料都有其特定的用途和特点，合理选择和使用材料是保证工程质量和安全的关键。
希望通过本文的介绍，读者对土木工程材料有了更深入的了解，能够在实际工程中做出合理的选择和决策。
常用的土木工程材料
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（二）常用和新型装饰材料介绍
1．天然大理石 2．天然花岗岩板材 3．人造石板材 4．陶瓷面砖 5．壁纸 6．常用内墙、天棚、外墙涂料
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7．主要地面装饰材料
（1）木地板： （2）地面刷涂材料： （3）树脂类地面材料 （4）地面块材： （5）塑料地板： （6）地毯：
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按骨料分有：特重混凝土 (表观密度大于 2700kg/m3 ，含 有重骨料如钢屑、重晶石等 ) ；普通混凝土 ( 表观密度 1900~2500kg/m3，以普通砂石为骨料)；轻混凝土(表观 密度 1000~1900kg/m3 ，以天然砂或人造砂为骨料 ) ；特 轻混凝土 (表观密度小于 1000kg/m3，如泡沫混凝土、加 气混凝土等)。 按胶凝材料分有：无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、 石膏混凝土、碱矿渣混凝土等；有机胶凝材料混凝土， 如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 按施工工艺分主要有：普通浇筑混凝土、离心成型混凝 土、喷射混凝土、泵送混凝土等。 按拌合料的流动性分有：干硬性混凝土、半干硬性混凝 土、塑性混凝土、流动性混凝土、大流动性混凝土等。 按配筋情况分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、劲性 钢筋混凝土、钢管混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、 预应力钢筋混凝土等。
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（2）石材按其加工后外形规则程度可分 为：料石和毛石。
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（二）水泥、石灰、砂浆、混凝土
1．水泥：
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（1）常见水泥 1）硅酸盐水泥（波特兰水泥）：
其主要生产工艺流程见下图：
石灰石 （按比例混合） （煅烧1450℃） （掺3-5%石膏） 粘土 —————→ 生料 —— ——→ 熟料———----→ 硅酸盐 铁矿粉（磨细） （磨细） （磨细） 水泥成品
土木工程材料
材料在水中吸水饱和后，吸入水的体积与孔隙体积之比称为饱和系数。材料含水后，不但可使材料的 质量增加，而且会使强度降低，保温性能下降，抗冻性能变差，有时还会发生明显的体积膨胀。可见 材料中含水对材料的性能往往是不利的。
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。公式表示如下：
ρ0=m/v0 式中 ρ0---体积密度，g/cm3或kg/m3；m---自然状态下材料的质量，g或kg；v0—材料在自然状 态下的体积，cm3或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。
耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力，通常用磨损率K表示，即
M=m0-m1/A 其中 m0，m1——表示磨损前后的质量，g； A——受损面积，cm2。
矿物名称 滑石 石膏
方解石 萤石
磷灰石 正长石
石英 黄玉 刚玉 金刚石
硬度值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.4 材料与水有关的性质
1.4.1材料的亲水性与憎水性
材料 名称
钢材 松木 水泥
砂 碎石（石灰石）
普通混凝土 普通黏土砖
密 度g/cm3
7.85 1.55 2.80~3.20 2.66 2.60~2.80
2.60 2.60
表观密度g/cm3
—— 0.40~0.80
—— 2.65 2.60
1.95~2.50 16.0~1.90
堆积密度g/cm3
—— —— 900~1300 1450~1650 1400~1700
土木工程材料知识点
土木工程材料知识点
一、金属材料
金属材料在土木工程中广泛应用，常见的金属材料有钢铁和铝。
钢铁
是最常用的金属材料，它具有高强度、耐腐蚀和可塑性等优点，在建筑和
桥梁中常用于梁、柱和框架等结构。
铝具有轻质、耐腐蚀和可回收等特点，在建筑和航空领域中得到广泛应用。
二、非金属材料
1.混凝土：混凝土是最常见的非金属材料之一，它由水泥、沙子、石
子和水混合而成。
混凝土具有耐久性和承载能力，用于制作基础、柱、梁
和板等结构部件。
2.砖石：砖石是一种常用的建筑材料，它具有一定的强度和耐久性。
砖石常用于墙体和地面铺装等部位。
3.玻璃：玻璃是一种透明材料，它具有良好的光透性和美观性。
玻璃
在建筑中常用于窗户、幕墙和隔断等部位。
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，具有优良的性能。
在
土木工程中，常见的复合材料有玻璃纤维和碳纤维增强复合材料。
1.玻璃纤维增强复合材料：玻璃纤维增强复合材料具有优异的抗冲击
性和耐腐蚀性，被广泛应用于桥梁、塔架和风力发电机塔等结构中。
2.碳纤维增强复合材料：碳纤维增强复合材料具有高强度和刚度，重
量轻，被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
总之，土木工程材料是土木建筑领域的重要组成部分，选择合适的材料对于项目的成功非常重要。
随着科技的发展，新型的材料也不断涌现，为土木工程领域带来了更多的选择。
土木工程概论教学课件第2章土木工程材料
2.4 水泥
一、水泥的定义 水泥是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在
空气中和水中凝结硬化，可将其它材料胶结成整，并形成坚硬石材 的材料 。
二、水泥的分类
•按化学成分划分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等系 列。
•硅酸盐水泥按掺混合材料的种类及数量不同，又分为硅酸盐水泥 、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤 灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。
常用的建筑塑料有：
聚氯乙烯塑料（PVC）、聚乙烯（PE）、聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA）、酚醛树酯、不饱和聚脂树酯（UP）、环氧树酯（EP）等 。
三、建筑装饰材料
建筑装饰材料是指用于建筑物表面（如墙面、柱面、地面及顶 棚等）起装饰效果的材料。
建筑陶瓷 建筑玻璃
四、建筑涂料
建筑涂料是指涂敷于建筑物表面能干结成膜，具有防护、装饰、 防腐、防火或其他特殊功能的物质。
第2章 土木工程材料
2.1 概述 2.2 砖、瓦、砂、石、灰 2.3 钢材 2.4 水泥 2.5 木材 2.6 混凝土 2.7 砂浆 2.8 其他材料
二、建筑材料的分类
三、土木工程材料的产品标准
1
2
3
4
国家标准 行业标准 地方标准 企业标准
2.2 砖、瓦、砂、石、灰
一、砖
标准砖
多孔砖
空心砖
1-粗骨料；2-细骨料；3-水泥浆体
2.7 砂浆
砂浆是由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成， 其在土木工程中起黏结、铺垫、传递荷载的作用。 砌筑砂浆主要用于各类砌体结构的砌筑，以水泥砂浆或水泥石灰砂 浆为主。
2.8 其他材料
一、沥青及沥青防水卷材 沥青是一种有机胶凝材料，它是由多种碳氢化合物及其非金属衍
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土木工程材料的基本性质1.密度：材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
2.表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。
3.堆积密度：材料为散粒或粉状，在堆积状态下，单位体积的质量。
4.孔隙率：材料体积内，孔隙体积所占的比例。
5.空隙率：散粒材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。
6.亲水性材料：当湿润边角θ≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料。
7.憎水性材料：当湿润边角θ>90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料之间的相互吸引力，此种材料称为憎水性材料。
8.含水率：材料中所含水的质量与干燥状态下的质量之比。
9.耐水性：材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系数表示。
10.软化系数：材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比。
11.抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质，用渗透系数或抗渗等级表示。
12.抗冻性：材料在水饱和状态下，经多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。
13.材料的吸水性大小用吸水率表示，吸湿性用含水率表示。
14.材料的耐水性可以用软化系数表示，其值=材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比。
该值越大，表示材料的耐水性越好。
15.同种材料的孔隙率越小。
其强度越高。
当材料的孔隙一定时，封闭孔隙越多，材料的保湿性能越好。
16.亲水性材料的湿润边角θ≤90°17.受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物所选用的材料，其软化系数应>0.85。
18.对于同一材料，各种密度参数的大小排列为：密度>表观密度>堆积密度。
19.材料在吸水后，将使材料的何种性能增强？表观密度、导热系数20.材料在空气中能吸收空气中水分的能力称为：吸湿性21.选择承受动荷载作用的结构材料时要选择哪一类材料？具有良好韧性的材料22．材料的强度与强度等级的关系如何？影响材料强度测试结果的实验条件有哪些？怎样影响？答：（1）材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度；按其强度值得大小划分为若干个等级，则是材料的强度等级。
（2）影响因素及效果：材料的含水状态，含有水分的材料其强度较干燥时为低；温度，一般温度高时材料的强度降低；所用试件的形状、尺寸，实验时的加荷速度、试件的表面性状，相同材料采用小试件测得的强度较大，试件高，加荷速度快者强度偏高，试件表面不平，或表面涂润滑剂时所测得的强度值偏低。
气硬性凝胶材料1.气硬性凝胶材料：只能在空气中硬化，且只能在空气中保持或发展其强度的凝胶材料。
2.水硬性凝胶材料：不仅在空气中而且能更好的在水中硬化，保持或发展其强度的凝胶材料3.石灰的“陈伏”：为了消除过石灰的危害，将石灰浆在储存坑中“陈伏”2星期以上，等待过石灰的完全“熟化”的过程。
4.石灰熟化时放出大量热量，体积发生显著膨胀；石灰硬化时放出大量游离水，体积发生明显收缩。
5.建筑石膏的技术要求包括强度、细度、凝结时间。
6.建筑石膏凝结硬化速度快，硬化时体积略微膨胀，硬化后孔隙率大，表观密度小，强度小，保温性好，吸声性能好，防火性能好等。
7.石灰的特性有：可塑性好、硬化缓慢、硬化时体积收缩和耐水性差等。
8.常见的气硬性无机凝胶材料有石膏、石灰、水玻璃、菱苦土（镁质胶凝材料）。
9.生石灰消解反应的特点是：放出大量热且体积大大膨胀。
10.石膏制品遇水会溶解不宜用于冷库内的墙贴面。
11.消石灰粉使用前应进行陈伏处理是为了消除过石灰的危害。
12.建筑石膏的技术特性有哪些？土木工程对建筑石膏的主要技术要求是什么？答：建筑石膏的技术特性有：凝结硬化快；硬化后空隙率大、强度低；体积稳定，不耐水；防火性能良好；具有一定的调湿作用；装饰性好。
土木工程对建筑石膏的主要技术要求是不同等级的建筑石膏应满足其抗折强度、抗压强度和细度要求，并要求它们的初凝时间不小于6min，终凝时间不大于30min。
13.石灰熟化成石灰浆使用时，一般应在储存坑中“陈伏”2星期以上，为什么？答：因为过石灰颗粒的表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物所覆盖，水化极慢，要在石灰使用硬化后才开始慢慢熟化，此时产生体积膨胀，引起已硬化的石灰体鼓包开裂破坏。
为了消除熟石灰中过石灰颗粒的危害，石灰浆应在储存坑中静置2周以上，即“陈伏”。
石灰在陈伏期间，石灰浆表面保持一层水膜，使之与空气隔绝，防止或减缓石灰膏与二氧化碳发生碳化反应。
水泥1.活性混合材：在激发条件下（石灰或石膏的作用），加水搅拌后，生成具有胶凝性的水化产物，既能在水中，又能在空气中发展并保持强度的矿物材料。
2.初凝时间：水泥加水搅拌和至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。
3.体积安定性不良：水泥石硬化后，产生不均匀的体积变化，即体积安定性不良。
4.硅酸盐水泥：凡以适当的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏磨细制得的水硬性胶凝材料，称之为硅酸盐水泥。
5.硅酸盐水泥熟料中的主要矿物组分包括：硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）。
6.生产硅酸盐水泥时，必须掺入适量的石膏，其目的是调节水泥凝结时间，当石膏掺量过多时会导致体积安定不良，过少则会导致凝结速度过快（瞬凝）。
7.引起硅酸盐水泥安定性不良的因素有CaO、MgO、SO3。
8.引起硅酸盐水泥腐蚀的内因是Ca(OH)2和水化铝酸钙。
9.对硅酸盐水泥的技术要求主要有细度、凝结时间、安定性、强度。
10.不宜用于大体积混凝土工程的水泥是：硅酸盐水泥。
11.硅酸盐水泥中，对强度贡献最大的熟料矿物是：硅酸三钙（C3S）12.在硅酸盐水泥的主要成分中，水化速度最快的熟料矿物是：铝酸三钙（C3A）13.矿渣水泥比硅酸盐水泥抗硫酸盐腐蚀能力强的原因是由于矿渣水泥熟料相对含量减少，矿渣活性成分的反应，因而其水化物产物中氢氧化钙和水化铝酸钙都较少。
14.对出厂日期超过三个月的过期水泥处理办法是;重新鉴定强度等级15.试说明以下各条的原因：（1）制造硅酸盐水泥时必须掺入适量的石膏；（2）水泥粉磨必须具有一定的细度；（3）水泥体积安定性必须合格；（4）测定水泥强度等级、凝结时间和体积安定性时，均必须采用规定加水量。
答：(1)在水泥的熟料矿物中C3A水化速率最快，当液相中的氢氧化钙浓度达到饱和时，水化生成水化铝酸四钙晶体，在室温下它能稳定存在于水泥浆体的碱性介质中，其数量增长很快，是水泥浆体产生瞬时凝结的主要原因；当有石膏存在时，水化铝酸四钙会立即与石膏反应，生成高硫型水化硫铝酸钙，又称为钙矾石，是难溶于水的针状晶体，它包围在熟料颗粒的周围，形成“保护膜”，延缓水化。
但如果石膏掺量过多，在水泥硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸四钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，引起水泥石开裂，导致水泥安定性不良。
所以制造硅酸盐水泥时必须掺入适量的石膏。
(2)水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、水化热、强度、干缩等性质。
水泥颗粒越细总表面积越大，与水接触的面积也大，水化反应速度越快，水化热越大，早期强度较高。
但水泥颗粒过细时，会增加磨细的能耗和提高成本，且不宜久存。
此外，水泥过细时，其硬化过程中还会产生较大的体积收缩。
所以水泥粉磨必须具有一定的细度。
(3)水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性，体积变化不均匀，会使水泥构件、混凝土结构产生膨胀性裂缝，引起严重的工程事故。
所以水泥体积安定性必须合格。
(4)水泥的凝结时间、体积安定性以及强度等级都与用水量有很大的关系，为了消除差异，测定凝结时间和体积安定性必须采用相同稀稠程度的水泥净浆，即达到相同稀稠程度时，拌制水泥浆的加水量，就是水泥的标准稠度用水量；水泥的强度等级评定则采用相同的用水量。
16.引起硅酸盐水泥安定性不良的原因有哪些？各如何检验？建筑工程使用安定性不良的水泥有何危害？水泥安定性不合格怎么办？答：引起水泥安定水泥熟料中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁以及石膏掺量过多。
游离氧化钙可用沸煮法检验；游离氧化镁要用压蒸法才能检验出来，不便于快速检验，因此控制游离氧化镁的含量；石膏掺量过多造成的安定性不良，在常温下反应很慢，不便于检验，所以控制水泥中SO3的含量。
在建筑工程使用安定性不良的水泥会由于不均匀的体积变化，使水泥构件、混凝土结构产生膨胀性的裂缝，引起严重的工程事故。
体积安定性不合格的水泥是废品，不得用于任何工程。
混凝土1.水灰比：混凝土中水与水泥的质量比。
2.颗粒级配：颗粒材料中，颗粒大小的搭配情况。
3.系度模数：不同颗粒的细骨料混合在一起后的总体粗细程度。
4.砂率：混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。
5.和易性：又称工作度，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀，成型密实的性能。
6.立方体抗压强度标准值：指具有95%强度保证率的标准立方体抗压强度值，也就是指在混凝土立方体抗压强度测定值得总体分布中，低于该值得百分率不超过5%。
7.混凝土徐变：混凝土在长期荷载作用下，沿着作用力的方向的变形会随着时间不断增长，这种长期荷载作用下的变形叫徐变。
8.混凝土碳化：又叫混凝土的中性化，空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙在有水存在的条件下发生化学作用，生成碳酸钙和水。
9.外加剂：在拌制混凝土拌制过程中掺入的用以改善混凝土性质的物质。
其掺量很小，一般不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。
10.减水剂：在混凝土塌落度基本相同情况下，能减少拌合用水量的外加剂。
11.碱—骨料反应：是指当水泥中含碱量（K2O,Na2O）较高，又使用了活性骨料（主要指活性SiO2），水泥中的碱类便可能与骨料中的活性二氧化碳发生反应，在骨料表面生成复杂的碱—硅酸凝胶。
这种凝胶体吸水时，体积会膨胀，从而改变了骨料与水泥浆原来的界面，所生成的凝胶是无限膨胀性的，会把水泥石胀裂。
12.在混凝土中，砂子和石子起骨架作用，水泥浆在凝结前起润滑作用，在硬化后起胶结作用。
13.砂子的筛分曲线用来分析砂子的颗粒级配，系度模数表示砂子的粗细程度。
14.混凝土拌合物的和易性包括流动性、保水性和粘聚性3方面的含义，其中流动性可采用塌落度和维勃稠度表示，保水性和粘聚性可以通过经验目测。
15.当混凝土其他条件相同时，水灰比越大，则强度越低，而流动性越高。
16.在原材料性质一定时，影响混凝土拌合物和易性的主要因素是水灰比、单位用水量、砂率和减水剂用量。
17.标准养护条件是温度为2020++2℃，相对湿度≧95%。
18.影响混凝土强度的主要因素有水灰比、水泥的强度等级和水泥用量，其中水灰比是影响混凝土强度的决定性因素。
19.在混凝土拌合物中加入减水剂，会产生下列效果：当原配合比不变时，可提高拌合物的流动性；在保持混凝土强度和塌落度不变的情况下，可减少用水量及节约水泥；在保持流动性和水泥用水量不变的情况下，可以减少水灰比和提高强度。