土木工程概论学习心得

《土木工程概论》学习心得

（四川科技职业学院建筑工程学院王志猛）

摘要：通过对《土木工程概论》的学习，了解了土木工程的定义及范围，基本内容与各种土木工程的施工技术，学到了关于土木工程施工的一些基本技能，拥有了一定的学习更多的土木知识的基础。本文即是对这个学期学习心得的简单总结。

关键词：土木工程材料基础工程基本构件施工技术工程灾害与加固

一、土木工程基础知识

（1）定义及范围

“土木工程（Civil Engineering）”是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建设的对象,即建造在地上、地下、水中的各种工程设施;也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。其范围包括：铁道工程，桥梁工程，地下工程，给水排水工程，港口、码头等。国际上运河，水库，大坝，水渠等也属于土木工程。

（2）土木建筑发展史

远古时代的建筑是由土、石头和木头等建造的，即是“土木”一词的由来。到了近代从1842年破特兰水泥的发明→ 1867年混凝土的使用→ 1859年轻炉炼钢法的发明→ 1886年使用钢筋混凝土→ 1928年预应力混凝土的使用，可见主要是土木工程材料的发展带动着土木工程的一步步发展。土木工程的新材料、新设备接连问世，新型建筑物纷纷出现。中国近代土木工程进展缓慢,直到清末出现洋务运动,才引进一些西方技术。1909年，中国著名工程师詹天佑主持建成的京张铁路，全长约200公里，达到当时世界先进水平。全路有四条隧道，其中八达岭隧道长1091米。到1911年辛亥革命时，中国铁路总里程为9100公里。在现在的各种建筑更是将土木工程的技术应用到方方面面，各种建筑如雨后春笋般地在地球这块神奇的土地上林立，一座座桥梁缩短和世界各地的距离，公路、铁路和隧道纵横交错，例如世界第一悬索桥：日本明石海峡悬索桥；世界第一斜拉桥：日本多多乐大桥；世界第一电视塔：加拿大多伦多电视塔；世界第一高坝：瑞士大迪克桑斯坝，这些都是现代土木工程以社会生产力的现代发展为动力，以现代科学技术为背景，以现代工程材料为基础，以现代工艺与机具为手段高速度地向前发展。

（3）土木工程发展趋势

①向更高发展：日本拟在东京建造的千年塔，它在距海约1.25英里的大海中，将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中，居民可达5万人。

②向太空发展：于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现，人们发现月球上拥有大量的钛铁矿，在800℃高温下，钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气，由此可以制造出人类生存必需的氧和水。1985年发现建造混凝土所需的材料月球上都有，因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。预计21世纪50年代以后，空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。

③向海洋发展：为了防止机场噪声对城市居民的影响，也为了节约使用陆地，可以在海洋上修建飞机场。阿拉酋首都迪拜的七星大酒店也建在海上，洪都拉斯将建海上城市型游船，船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处，为将来近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。

④向信息化、智能化发展：新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面，还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上都可以为我们提供更周到与安全生活环境。

二、土木工程材料

土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材料。构成土木工程的三要素为：材料、施工与理论。土木工程材料即为其中的一种，在土木工程当中的作用：①影响工程造价；②影响工程质量；③促进建筑进步和建筑业的发展。

土木工程材料分类：①无机材料：金属、非金属等；②有机材料：植物材料、沥青材料和高分子材料等；③复合材料：混凝土、玻璃钢等。

（1）砖(brick)：建筑用的人造小型块材，分烧结砖和非烧结砖，俗称砖头。粘土砖以粘土为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。粘土砖就地取材，价格便宜，经久耐用，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点，在土木建筑工程中使用广泛。其缺点主要为废田取土量大，能耗高，砖自重大，劳动强度高等。为改进普通粘土砖块小、自重大、耗

土多的缺点，正向轻质、高强度、空心、大块的方向发展。灰砂砖以适当比例的石灰和石英砂、砂或细砂岩，经磨细、加水拌和、半干法压制成型并经蒸压养护而成。粉煤灰砖以粉煤灰为主要原料，掺入煤矸石粉或粘土等胶结材料，经配料、成型、干燥和焙烧而成，可充分利用工业废渣，节约燃料。

（2）瓦(tile)：一般指粘土瓦。以粘土主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而制成。从“秦砖汉瓦”中可知瓦在我国的使用是有一段悠久的历史了，现在一般的粘土瓦仍然在使用，但是缺点也存在。主要包括：材质脆，自重大，片小，施工效率低而且需要大量木材。

（3）石材（stone）：是一种最为古老的土木工程材料之一。其优点有：高抗压强度，良好的耐磨性和耐久性而且资源丰富；缺点为：笨重，质地坚硬，加工困难，开采个运输不方便。

分类：①毛石即未经任何加工的刚开采出来的石头；②料石即将毛石在长宽高加工到一定的尺寸上而得；③饰面石材：主要包括大理石和花岗岩；④色石渣主要用于装饰工程；⑤石子。

（4）沙（sand）：土木工程中必不可少的一种材料。

（5）胶凝材料（cementing material）：在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质。分为无机胶粘材料包括气硬性胶凝材料(石灰)和水硬性胶凝材料(水泥)与有机胶凝材料。几种具有代表性的物质如下：①石膏(CaSO4﹒2H2O)主要优点：凝结硬化快，体积微膨胀、装饰性好，可加工性能好；不足有强度低，耐久性差；硬化后孔隙率大。主要的应用方面：做装饰面材（表观密度小，强度低）、石膏砂浆（隔声性能好）、生产浮雕和装饰品（防火性能较好）。②石灰（lime）：可塑性与保水性好，缺点是强度低、耐水性差与体积收缩大。主要应用在工地现场直接使用作为砌筑砂浆和抹灰砂浆，再次就是作为石灰土或三合土，在一个就是制成硅酸盐制品与碳化石灰。③水泥（cement）：典型的水硬性胶凝材料，可以这么说水泥就是建筑工业的“粮食”，在现在这个社会来说离开了水泥就不必再谈建筑，可见其重要性有多大。

（6）木材（wood）:一种古老的工程材料，起主要特点就是顺纹抗拉能力最强，但横纹抗拉和抗压强度较低。

（7）钢材（Steel）：特点包括品质均匀致密、抗压、抗拉、抗弯、抗剪切强度都很高；常温下能承受较大的冲击和振动载荷；具有良好的加工性能，可以铸造、锻压、焊接、铆接和切割、便于装配等；可以通过热处理方法，在很大范围内改变或控制钢材的性能。分类：①钢结构用型钢：H型--- ；角钢--- ；槽钢---

；钢管--- 。②钢筋混凝土用钢：Ⅰ级钢筋：强度210MPa，光面；

Ⅱ级钢筋：强度300MPa,带肋；Ⅲ级钢筋：强度360MPa，带肋；Ⅳ级钢筋：强度360MPa，

带肋。其符号分别为：、、、。

（8）混凝土（concrete）:由胶凝材料、粗骨料和水按适当的比例配合、拌合制成混合物，经一定的时间后硬化而形成的人造石材。分类：①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；②按表观密度：重混凝土、普通混凝土、轻混凝土；③按使用功能：结构用混凝土、道路用混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸及防辐混凝土等。

目前使用的水泥混凝土由水泥、砂和碎石组成。混凝土的优点：原材料丰富，造价低廉，可以就地取材；可以根据混凝土的用途来配置不同性质的混凝土；凝结前有良好的可塑性，可以用模板浇灌成任何形状及尺寸的构建或结构物。不足之处：抗拉强度低，一般为抗压强度的1/10～1/20,易产生裂缝，收拉时以产生脆性破坏，所以经常与抗拉强度较好的钢筋组成钢筋混凝土，在工程上有很大的应用面。

（9）砂浆（mortar）：由胶凝材料、细骨材料、掺和料和水按适当比例配合、拌制并经硬化而形成的材料。在建筑工程中起粘结、衬垫、传递应力的作用。

（10）沥青（asphalt）、沥青混合材料：沥青是由极其复杂的高分子的碳氢化合物及其非金属的衍生物所组成的混合物，是一种褐色或黑褐色的有机胶凝材料。沥青属于增水性材料，广泛应用于土木工程的防水、防潮与防渗，也是公路路面、机场道面的重要材料。

土木工程材料的发展趋势：①轻质；②高强；③多功能；④绿色，环保。