土木工程材料学习心得

《土木工程材料》的学习心得

摘要：土木工程是一门古老而新兴的科学，它推动了整个人类社会的前进和发展，而土木工程材料构筑了整个土木工程的基础，是推动土木工程不断优越的不竭动力。从传统的土木工程材料到近现代的土木工程材料，他们一代又一代默默地替换着，淘汰着，又一代一代地发展着。但他们都有一个共同的目的，那就是不断克服缺点，用尽全部的优点来服务人类的生活。从简单而粗糙的石器到复杂而精密的现代的建材，见证了土木工程经历的无数历史变革，也见证了人类文明史的兴盛与衰落。人类正是以他们为基础统治着整个世界。我们要深入地了解他们，让他们更好的发挥优点服务土木工程建设，服务人类社会。

关键词：材料，建设，发展。

1——前言：

百万年人类发展史默默无声，但各式的建筑材料构筑的建筑却诉说着人类文明的发展，也向世人展示着建材一路走来的足迹。对于土木工程材料的英文名是什么，起源于什么时代等问题，我就不废话凑字数了，直接进入正题，开门见山好一些。

2——土木工程材料简介：

土木工程材料的简单分类方法：按材料来源，可分为天然材料和人造材料；按使用功能，可分为结构材料和功能材料。按组成材料的物质和化学成分，土木工程材料分为无机材料、有机材料和复合材料三大类，每大类又有更细的类别，如下所示：

无机材料：

（1）金属材料

黑色金属——钢、铁、不锈钢等

有色金属——铝、铜及其合金等

（2）非金属材料

天然石材——砂、石及石材制品等

烧土制品——砖、瓦、玻璃、陶瓷等

胶凝材料及其制品——石灰、石膏、水玻璃、水泥、混凝土、砂浆及硅酸盐制品等

有机材料：

天然高分子材料——木材、竹材、石油沥青、煤沥青等

高合成分子材料——塑料、涂料、胶粘剂、合成橡胶等

复合材料：

有机材料基复合材料——玻璃纤维增强塑料、沥青混合料等

无机材料基复合材料——钢纤维增强混凝土、聚合物水泥混凝土等2．1——传统土木工程材料：

土木工程材料一般分为传统土木工程材料，近代土木工程材料，现代土木工程材料。这三代材料并无严格的界限，从前想后不断继承和发展的同时又有渗透，一步一步更加适应土木工程建设中承载安全，尺寸规模，功能和使用寿命以及资源环境中能耗，美观，生态等的要求，（所以叫“三代材料”）就如长江后浪推前浪，一代更比一代强。以下先从它“爷爷”那代说起。

土木工程材料主要有砖，瓦，石，木材，灰等。其中石的“资格”最老。石分为毛石，

料石，饰面材料，色石渣，石子。由于抗压强度高，耐磨，加工后富于装饰性加上蕴藏丰富等优点，很早就为人们广泛采用。高耸的宫殿，宽敞的祭台；闻名遐迩的法国凡尔赛宫；举世瞩目的金字塔都是石家一族的杰作。再到后来还有桥梁，道路，水利工程建设也都很多以石为主体。“小河上的石拱桥”是江南水乡的代言人，而且给人以人老岁月不老的古朴的哲理和感怀。洛阳桥，泸沟桥，都江堰等等。在现代，石还用到了采矿中——用它来加固洞身，给采矿作业人员一个“紧钟罩”。

石家一族有很多优点，但太笨重，劳动效率低，不再适应人们建设的要求，于是砖出现了。砖一般分烧结和非烧结砖，虽不及石那么坚硬，但其抗压强度已经可以满足当时土木工程建设中的需要，加上它有规则的尺寸，轻巧，施工很容易进行，所以很快边代替了石成为主要的土木工程建材。

砖筑造了我国古代从秦到清的绝大多数宫殿，大名鼎鼎的万里长城以及北方那些传统的四合院等等。到了近现代，砖在民用建筑中依然占有主要地位。虽然出现了混凝土砖等非烧结砖，但人们还是较普遍的使用青砖。与原来不同的是在烧制的过程中往其中加了矿渣，煤渣尤其是铁矿渣使其更加耐压，寿命更长。烧结砖能耗高且对环境和资源有较大的负面影响，必然会被新型的非烧结砖替代，只是时间问题。

和砖同时出现的是瓦，它是重要的屋面材料。在古代他就已经是财富和权利的象征，即使在混凝土“肆虐”屋面的今天，它依然“高高在上”——专出现在高级别墅，豪华住宅的房顶，就连天安门城楼上也盖的全是瓦。

传统土木工程材料中比较重要的还有木材。著名建筑杭州六和塔，应县木塔以及故宫都是以木为主建造的。经过数百年的风霜雨雪，依旧风采不减当年，也真算得上是奇迹。但由于它容易腐朽，有裂纹，翘曲，容易出虫等缺陷，到了近现代，虽然比肩钢材和水泥为三大基础土木工程材料之一，但比较普遍的建筑主体上都没有了它的踪影。

传统土木工程材料中的砂，灰等在近现代土木工程建设中主要用于混凝土的制作（主要作为骨料）以及建材间的粘和，应用得更广泛，作用更大。

2．2——近代土木工程材料：

近代土木工程材料主要包括钢材，水泥和混凝土。其中，混凝土最有发言权。可以说现在的世界是混凝土的世界。他是由胶凝材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣而成形。生产工艺简单，原料丰富，价格低廉，抗压，耐久。这些优点是当今世界大小工程建设中最需要的，所以他自然就成了世界建材霸主。混凝土种类很多，按不同的标准可有不同的分法。下面是比较常见的分类。

按胶凝材料：水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土

按表观密度：重混凝土、普通混凝土、轻混凝土、相对密度混凝土

按使用功能：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、防辐射混凝土

按施工工艺：喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土、手拌混凝土

（相对密度混凝土是指在不同条件下，包括温度，水，以及骨料之间的投放比，凝结后密度有相对较大差异的一种混凝土。）土木工程中还有许多为满足工程特殊用途而特制的混凝土，如轻骨料混凝土——轻质，高强，多功能；碾压混凝土——干缩性小，抗渗，抗冻等。

如果说混凝土最有发言权，那么是水泥给了他这个权利。这种可以将其他材料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料，为人类社会进步和经济发展作出了巨大贡献。水泥中以硅酸盐水泥最常见，（凡由硅酸盐水泥熟料和0-5%石灰石或者粒化高炉矿渣以及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料都称为硅酸盐水泥。）其余的还有特殊用途的水泥如快硬硅酸盐水泥，快凝快硬硅酸盐水泥等。最后是钢材了，从19世纪初，人类就开始将他在土木工程建设中投入使用，使土木工程面貌焕然一新，可以说他的使用是土木工程进入崭新时代的标志。而近代钢筋混凝土的出现和使用更使近代土木工程结构的形式和规模发生了飞跃性的发展。