东南大学土木工程材料 第次 绪论

绪论：课程内涵
• 参考体系之一： 结构材料：水泥－－混凝土－－砂浆－－砖砌块－－钢材－－木材。 功能材料：气硬性胶凝材料－－功能砂浆－－轻质墙材－－木材－－防水材料－－塑料－ －涂料－－保温隔热材料。 特点：按照材料在工程中的作用建立体系。
绪论：课程内涵
• 参考体系之二 – 基础材料－－梁板柱－－墙体材料－－屋面材料－－门窗－－装饰材料。
上建起来的，是世界上规模最大、入土最深的群桩基础。
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最高桥塔：目前世界上已建成最高桥塔为多多罗大桥224米的钢塔，苏通大桥采用
高300.4米的混凝土塔，为世界最高桥塔。
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最长斜拉索：苏通大桥最长斜拉索长达577米，比日本多多罗大桥斜拉索长100米，
为世界上最长的斜拉索。
• 杭州湾跨海大桥
• 如何达到混凝土耐久性设计要求？ • 如何防止钢筋锈蚀？ • 如何监控结构服役状态？
绪 论：如何学
3、如何学？ – 案例和问题； – 做中学； – 查阅文献； – 练习和研讨。
• 要求：掌握常用土木工程材料和建筑功能材料的基本概念、基本性能和基本思考方法， 了解土木工程材料和建筑功能材料生产、使用的初步知识。
绪 论：如何学
• 第一层次：基本要求。掌握基本概念、原理和方法 • 第二层次：提高。学会材料科学思维方式。各种材料主线：概念、原材料、制备工艺、
绪 论：课程内涵
• 钢结构如何防火？ • 采用钢结构的优点？
绪 论：课程内涵
• 钢结构如何防火？ • 采用钢结构的优点？
• 国家体育场
• 玻璃幕墙的优点？ • 玻璃幕墙的问题： • 胶粘剂的寿命？ • 保洁
绪 论：课程内涵
• 国家体育馆
• 膜结构的优点？ • 如何防火？ • 使用寿命？
绪 论：课程内涵
性能、选用等。 • 第三层次：应用，创新设计（SRTP等）。
绪 论：如何学
• 学习土木工程材料学科中蕴涵的思维方式、方法： （1）人性观、环境观、节约观； （2）复合意识、层次意识、或然意识； （3）土木工程与材料的关系； （4）材料的组成结构、性能和应用之间的关系； （5）最低要求：
（i）应用概念、定律和公式分析解答问题； （ii）将材料知识与土木工程专业知识相结合，分析解决土木工程专业问题。
绪 论：如何学
（3）由于墙体材料采用了蒸压加气混凝土砌块，所采用的粉刷砂浆应掺入（ ）。 A、稠化剂；B、聚合物乳液； C、减水剂；D、纸浆。
绪 论：如何学
（4）大尺寸混凝土浇筑成型后，由于种种原因，混凝土很容易开裂，为了防止混凝土开裂， 除施工时采取适当措施外，应在混凝土中掺入（ ）。
A、减水剂；B、膨胀剂； C、玻璃纤维；D、聚丙烯纤维。
• 智能建筑构成2
• 如何设计桥用混凝土？
• 如何防止混凝土开裂？
• 如何达到混凝土耐久性 设计要求？
绪 论：课程内涵
• 苏通大桥
苏通大桥
• 2008年6月30日电昨日上午，拥有1088米世界第一跨径的苏通大桥正式通车。苏通大桥 位于江苏苏州与南通之间，总投资为78.9亿元，于2003年6月27日正式开工建设。整个 线路全长32.4公里，其中，跨江大桥长8146米，由主跨1088米双塔斜拉桥及辅助和引桥 组成。
绪 论：课程内涵 • 办公楼开裂情况
绪论：课程内涵
• 土木工程材料发展史： – 古建筑中的建材（土、木）
斗兽场；故宫；民居； – 现代建筑中的建材（钢材、混凝土）
歌剧院；世贸大厦；奥运场馆。 – 未来建筑（绿色、节能、智能）
绿色建筑；节能建筑；智能建筑；超高建筑。
绪论：课程内涵
• 土木工程材料最新科技动态： – 高性能混凝土（现代混凝土） – 973科研项目（（1）低耗生产水泥、高效应用；（2）现代混凝土服役寿命预测） – 化学激发胶凝材料 – 生态混凝土 – 智能混凝土 – 太阳能建筑材料 – 透明隔热玻璃
• 国家游泳中心“水立方”
绪 论：课程内涵
• ETFE：中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一种透明膜材。 2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆中将采用这种膜材料。
• ETFE膜材常做成气垫应用于膜结构中。最早的ETFE工程已有20余年的历史，而最著名的要数英 国的伊甸园了。
绪 论：课程内涵
• 如何实现零/低能耗建筑 • 如何利用太阳能？
绪 论：课程内涵 • 如何利用地热？
绪 论：课程内涵
• 节能材料有哪些？ • 如何生产？ • 如何选用？
• 零/低能耗建筑
• 智能建筑：广州国际会展中心，总用地面积 70万平方米，它是目前亚洲最大、世界第二 大的会展中心 。
• 智能建筑构成 1
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苏通大桥创四个世界之最
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最大主跨：苏通大桥跨径为1088米，是当今世界跨径最大的斜拉桥。目前世界上已
Baidu Nhomakorabea
建成的最大跨径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥，国内已建成桥梁最大跨径为648
米。
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最深基础：苏通大桥主墩基础由131根长约120米、直径2.5米至2.8米的群桩组成，
承台长114米、宽48米，面积有一个足球场大，是在40米水深以下厚达300米的软土地基
绪 论：如何学
3.1 土木工程与材料－－选材测试题 （1）某高层建筑的承台和地下室墙板（ ）
A、粘土砖；B、砌块； C、沥青混凝土；D、钢筋混凝土。
绪 论：如何学
（2）目前我国民用住宅建筑政策要求建设节能建筑，为了使住宅达到冬暖夏凉要求，最好 在墙体材料中使用（ ）
A、混凝土；B、粘土实心砖； C、硅酸盐混凝土砌块；D、小型混凝土空心砌块；E、外 墙外保温体系；F、外墙内保温体系。
绪 论：如何学
（11）苏通大桥索塔C50混凝土要求：强度达到设计要求，可泵送300m高度，不开裂。保 证性能达到设计要求的主要措施是（）。
A.保证强度措施？ B.保证可泵性的措施？ C.保证不开裂的措施？ D.保证耐久性的措施？
4、考核方式
• 考核方式 – 总评成绩＝平时成绩+实验成绩+读书报告+期末考试成绩 – 平时成绩（10%）：练习、课堂发言等； – 实验成绩（10%）：实验课； – 读书报告（10%）：SRTP选题、文献综述； – 期末考试成绩（70%）：笔试。
绪 论：如何学
（8）卧室的地面装修材料宜采用（）地板。 A、松木；B、杉木；C、水曲柳；D、檀木。
（9）客厅吊顶浮雕应选用（）。 A、石灰；B、白水泥； C、氯镁水泥；D、石膏。
绪 论：如何学
（10）某剧院内墙需要采用吸声材料（系统），从吸声效果来考虑，应选择（ ）。 A、薄板振动吸声结构；B、穿孔板组合共振吸声结构；C、悬挂吸声体；D、帘幕吸声体； E、ABC的组合。
绪 论：课程内涵
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作为大型比赛场馆的建筑材料用ETFE膜，更大的优势还在于它们可以加工成任何尺
寸和形状，满足大跨度的需求，节省了中间支承结构。作为一种充气后使用的材料，它
可以通过控制充气量的多少，对遮光度和透光性进行调节，有效地利用自然光，节省能
源，同时起到保温隔热作用。
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绪 论：课程内涵
• 如何实现建筑节能？ • 建筑节能材料有哪些？
土木工程材料 2011年9月13日
绪论
1、课程内涵（现状、历史、体系） 2、为什么学（专业基础） 3、如何学（要求、方法、试题） 4、考核方式
绪 论：课程内涵
• 石材如何加工？ • 石材特性？风化的机理？
绪 论：课程内涵
• 木材的特性？ • 琉璃瓦的优点？ • 为何刷涂料？
绪 论：课程内涵
• 海洋环境的混凝土受到哪些侵害？ • 如何提高混凝土耐久性？
杭州湾跨海大桥
• 杭州湾跨海大桥全长36公里，总投资118亿元人民币。2008年，大桥建成后将是世界上 最长的跨海大桥，是世界上最宏伟的人工建筑之一。
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绪 论：课程内涵
• 三峡大坝 • 如何提高大坝混凝土耐久性？
• 三峡大坝裂缝修补 • 如何修复混凝土？采用什么材料修补？
绪 论：课程内涵 • 三峡大坝裂缝修补
绪 论：课程内涵
• 由这种膜材料制成的屋面和墙体质量轻，只有同等大小的玻璃质量的1%；韧性好、抗 拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化学腐蚀性强，熔融温度高达 200℃，并且不会自燃。
• 不仅如此，这种膜还具有自清洁功能，使灰尘不易附在其表面，清洁周期大约为5年。 这种材料另一大优点就是可在现场预制成薄膜气泡，方便施工和维修。另外成本合理也 是其极具竞争力的另一优势，覆盖层加上结构的费用只有玻璃的一半，而使用寿命却长 达25年 。
特点：按照材料所处部位建立体系。
绪论：课程内涵
• 参考体系之三： • 无机材料
金属材料、非金属材料。 • 有机材料
植物材料、沥青材料、高分子材料 • 复合材料
无机非金属材料与有机材料复合、金属材料与无机非金属材料复合、金属材料与有机材 料复合。
特点：完全按照材料科学理论建立体系。
绪论：为什么学
2、为什么学 – 材料是土木工程的基础。
绪 论：如何学
（5）地下室需要防水，在混凝土中应掺入（ ）。 A、水玻璃；B、氯镁水泥； C、防水剂；D、沥青
（6）某建筑的裙楼外墙装饰，为了达到最佳效果，宜选用（ ）。 A、大理石；B、花岗石；C、涂料；D、陶瓷外墙砖；E、铝合金装饰板。
绪 论：如何学
（7）某住宅建筑采用坡屋面，从综合效益考虑宜采用（ ）。 A、水泥彩瓦；B、沥青彩瓦；C、彩钢瓦；D、烧制粘土瓦。
绪论：课程内涵
1、课程内涵 – 解决土木工程材料的生产和使用中的问题； – 解决结构性能、围护功能、耐久性和经济性协调问题。
• 内容：常用建筑材料和建筑功能材料的原料、制备、组成、结构、性能、选用原则等。 • 地位：技术基础、方向课基础。
绪论：课程内涵
• 体系： – 经典体系（教材）： – 基本性质－－气硬性胶凝材料－－水泥－－混凝土－－砂浆－－砖瓦－－钢材－ －木材－－塑料－－防水材料－－绝热材料和吸声隔声材料－－装饰材料。 – 特点：按照材料化学成分或作用划分种类；先无机后有机，先单一后复合，先结 构后功能。