土木工程材料

②测定：除钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料都有孔 隙，一般进行磨细，干燥后用李氏瓶测其体积（砖、石 材）；另外，用排液置换法测量卵石等致密材料近似密度。 ③特点：不变值
土木工程材料
2、表观密度（俗称容重）
①定义：材料在自然状态下单位体积的质量（重量）
m 0 V0
测定：形状规则，直 接量尺寸，不规则， 排液置换，表面涂腊。
准。
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五、技术准标简介
2、土木工程材料的技术标准与规范
国家标准（GB）：指对全国范围的经济、技术及生产发展有重大意 义的标准。它是由国家标准主管部门委托有关部门起草，或有关部 委提出批报，经国家技术监督局会同各有关部委审批，并由国家技 术监督局发布。 GB标准为强制性国家标准，任何技术（产品）不 得低于此标准
种材料都有其化学成分，因而就具有一定的化学性质、物理学性质、 耐腐蚀性、耐火性能等。
2、矿物组成：构成材料的矿物种类和数量 矿物：无机非金属中具有特定的晶体结构，特定的物理力学性能的 组织结构称为矿物。一些建筑材料的矿物组成是决定其性质的主要 因素。例如：天然石材、无机胶凝材料等，最明显的例子是水泥， 水泥是一种无机胶凝材料，它表现出的各种特性就与它的水泥熟料 矿物组成有着直接的关系。 3、相组成：相-材料中具有相同物理，化学性质的均匀部分称为 相，自然界中分为气相、液相、固相。
①团体标准和公司标准。指国际上有影响的团体和公 如美国材料与实验协会标准（ASTM）等。
②区域性标准。如德国工业标准(DIN)等。 ③国际标准化组织标准，代号ISO。
司的标准。
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六：工程材料课程学习方法
由于材料种类繁多，内容庞杂，因此学习上要注意着重学好主要内 容——工程材料的性质与应用以及材料的技术要求。避免死记硬背； 运用好事物的内因与外因的关系，运用好共性与特性的关系 。 学 习中注意：
②测定：与材料含水情况有关，故测表观密度时，应注明含 水情况，通常指标在气干状态（长期在空气中状态）下 的表观密度，在烘干状态下的表观密度称为干表观密度。 ③特点：变化值
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3、堆积密度（松散容重）
①定义：散粒材料在堆积状态下，单位体积的质量。
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一、土木工程材料及其在国民经济建设中的地位和作用
法国著名学者隆吉：野人搭建房屋
建筑物功能：最早 的建筑是利用当地 可以抵抗风霜雨Байду номын сангаас 的遮蔽物，是适合 人们居住与活动的 屋舍
现有材料搭建而成，
土木工程材料
一、土木工程材料及其在国民经济建设中的地位和作用 1、土木工程材料定义：土木工程中使用的各种材料及制 品，是一切基础设施建设的物质基础
土木工程材料
五、技术准标简介
1、技术标准的介绍 :
技术标准是从事产品生产、工程建设、科学研究、以及商品流
通领域中所需共同遵循的技术依据；是针对原材料、产品以及 工程质量、规格、等级、性质、检验方法、评定方法、应用技 术等所作出的技术规定。 技术标准包括的内容很多。如原料、材料、产品的质量、规格、 等级、性质要求以及检验方法；材料及产品的应用技术规范 （或规程）；材料生产及设计的技术规定；产品质量的评定标
有机材料 无机材料 复合材料
化学成分：
金属材料 无机材料非金属材料 金属 非金属复合材料 土木工程材料有机材料 木材、石油沥青、塑料等 无机非金属 有机复合材料 玻璃纤维增强材料等 复合材料 金属 有机复合材料 轻质金属夹芯板等
内孔隙的形态、大小、分布等结构状况。晶体粒子、玻璃体、 胶体及材料内孔隙的形态、大小、分布等不同，都影响材料 的性质。
（三）微观结构——指用电子显微镜及X射线等手段研究材料
内部质点在空间分布情况的结构层次。根据内部质点的分布 状态不同可分为晶体和非晶体。
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★ §2.2材料的基本物理性质
熟练掌握土木工程材料的基本物理性质
GB 175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
国家标准的 代号 标准的技术 （产品）名称 标准颁布年代号
标准 编号
推荐性国家标准，以“GB/T”为标准代号
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五、技术准标简介
行业标准：全国性的某行业范围的技术标准。由国家中央部委标准 机构指定有关研究院所、大专院校、工厂等单位提出或联合提出， 报中央部委主管部门审批后发布，并报国家技术监督局备案。
土木工程材料
《工程材料》课程
A
课程性质
专业基础必修核心课
课程目的
目的在于为学习有关专业课打基础及在工 程实践中提供选择、使用和检测土木工程 材料的基本知识，掌握主要土木工程材料 的性质、用途、制备和使用方法以及检测 和质量控制方法，并了解土木工程材料性 质与材料结构的关系以及性能改善的途径。
课程任务
土木工程
土木工程材料
土木工程的发展从来就离不开土木工程材料，它 们之间有着相互依存不可分割的关系
1、土木工程材料是一切土木工程结构中不可缺少的物质基础 2、在各类土木工程建设中，材料费用在工程总造价中占有很高的 比例（40%-60%，甚至更高） 3、材料的品质和性能在很大程度上决定了结构物的性能
4、新型土木工程材料的出现与土木工程技术的发展相互促进
举例：建造楼房、道路、桥梁等土木工程结构中用的一切材料，水 泥、PVC管子、石灰、门、沥青、合成材料、地下工程所用材料等
2、土木工程材料在国民经济中的地位和作用
人类利用材料两种方法
以物质为基础的利用方式
结论
以需求为导向的利用
土木工程材料在国民经济中占有重要地位 起着重要作用
土木工程材料
二、土木工程材料与土木工程的关系
§2.1材料的组成与结构 §2.2材料的基本物理性质 §2.3材料的力学性质 §2.4材料的耐久性
本章的学习目标是： ⑴ 了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及其与材料基本性 质的关系。 ⑵掌握土木工程材料的基本物理性质。 ⑶ 熟练掌握土木工程材料的基本力学性质。 ⑷ 掌握土木工程材料耐久性的基本概念。通过学习了解材料科学 的基本概念，理解材料的组成结构与性能的关系及其在工程实践中 的意义。
标准名称
JC/T 479-92建筑生石灰
标准颁发 年代号
建材行业的 标准代号
推荐 标准
技术标准的二类 类目顺序号
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五、技术准标简介
地方标准与企业标准：凡国家、部未能颁布的产品与过程的技术 标准，可由相应的工厂、公司等单位，根据生产厂能保证的产品质 量水平所制定的技术标准，报请本地区或本行业有关主管部门审批 后，在该地区或行业中执行。 国际标准 ：
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§2.1材料的组成与结构
材料的组成是指材料的化学成分和矿物组成。材料组成 是材料性质的基础，它对材料的性质起着决定性的作用。
一、材料的组成 1、化学组成 2、矿物组成 二、材料结构和构造 1、宏观结构 2、亚微观结构 3 、相组成
3、微观结构
土木工程材料
§2.1材料的组成与结构
一、材料的组成 1、化学组成：指构成材料的化学元素及化合物的种类及数量；各
土木工程材料
§2.1材料的组成与结构
二、材料的结构和构造 *材料的结构和构造是决定材料性质的重要因素 （一）宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织，尺寸在 10-3m以上。 ①按其孔隙特征分为： 致密结构——玻璃塑料、金属、天然石材等 多孔结构——加气砼、泡沫塑料 微孔结构——石膏制品、水泥制品
2《建筑材料与人居环境》 杨静编
清华大学出版社 3《土木工程材料》陈志源、李启令主编
武汉工业大学出版社
4《结构工程材料》 覃维祖主编 清华大学出版社 5《土木工程材料典型题解析及自测》 张德思主编 西北工业大学出版社
6《新编建筑工程常用材料手册》（第二版）
刘麟瑞、高树生编 冶金工业出版社
土木工程材料
土木工程材料
三、土木工程材料的发展概况和发展方向
1、发展概况：土木工程材料的发展历程
2、发展方向：
轻质高强 高耐久性的材料 构件及制品尺寸大型化、标准化，便于工业化生产 充分利用地方材料及工业废渣、保护自然资源，开发装 饰材料，提高材料装饰效果 环保型材料 智能材料
满足结构物的力学性能，所有功能及耐久性的要 求、对自然环境具有友好性 、能够为人类构筑温 馨、舒适、健康、便捷的生存环境。
土木工程材料
学时分配、具体要求、考核方式
学时分配：48=40+8+n(课外学时）
总 学 时 40
讲课：40
实验：8
课外调研
讲授+讨论+专题讲座 按班级分组实验
按班级分组进行
具体要求
1、按时上课、认真完成作业 2、积极参加讨论
考核方式
1、平时成绩占30% 作业、考勤、调研占20%
3、积极动手实验（综合性）
本节主要讨论以下5个问题 一、材料的结构特征参数：
密度、表观密度、堆积密度
二、密实度、孔隙率、空隙率、填充率 三、材料与水有关的性质 四、材料的热工性质 五、材料的耐热性与耐燃性
土木工程材料
一、材料的结构特征参数：
1、密度： ①定义：材料在绝对密实状态下，单位体积的质量（比重）
m V
材料的质量（干燥至恒重），g 材料在绝对密实状态下的体积，cm3
4、认真完成实验报告 创新性思维：科研小论文
实验占10%
2、考试成绩占70% ★缺一次课扣平时成绩5分
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第一章
绪论
一、土木工程材料及其在国民经济建设中的地位和作用
二、土木工程材料与土木工程的关系
三、土木工程材料的发展概况和发展方向 四、土木工程材料的分类 五、技术准标准简介 六：土木工程材料课程学习方法 学习目标是了解土木工程材料的分类，明确土木工程材料在工程中 的重要地位，重点是了解土木工程材料的分类、了解各类技术准标 准。
节能新型墙体材料、高性能砼等
土木工程材料
四、土木工程材料的分类
天然材料： 粘土 石材 砂
土木工程材料可按不同原则分类 ： 按材料来源
人工材料：水泥砼 人造板
使用部位：承重材料
屋面材料
墙体材料
地面材料
建筑功能：结构材料
装饰材料
保温材料
防水材料等
化学成分：有机材料
无机材料
复合材料
土木工程材料
四、土木工程材料的分类
土木工程材料
中国矿业大学建筑工程学院
主讲教师：郑玉莹 Zjessica84@163.com
土木工程材料
你考虑过吗？
这些离开最基 础的物质条件 能否建造一幢空中楼阁？ 是不可能建成 能否建造具有自动修复功能的建筑物？ 或发生的 。基 能否将自然灾害带给人类的痛苦降低到最低点？ 本物质条件？ 土木工程材料 等等许许多多的工程和设想能否实现？ 能否建造1000米以上的建筑物？
②按存在状态或构造特征分：
纤维结构——玻璃纤维、矿棉、棉麻 堆聚结构——砂浆、沥青混凝土、水泥混凝土
层状结构——胶合板、纸面石膏板
散粒结构——砂、石及粉状或颗粒状材料
土木工程材料
§2.1材料的组成与结构
（二）亚微观结构又称细观结构——指用光学显微镜观测手
段研究的结构层次。它包括晶体粒子、玻璃体、胶体及材料
主要教学内容
绪论（★） 材料的基本性质（★ ★ ） 金属材料（★ ★ ★ ） 无机胶凝材料（★ ★ ★ ）
第一章 第二章 第三章 第四章
第五章
第六章 第七章 第八章 第九章
混凝土与砂浆（★ ★ ★ ）
砌体材料（★ ★ ） 沥青与沥青混合材料（★） 合成高分子材料（★） 功能材料（★）
第十章
木材(自学）
土木工程材料
土木工程材料的发展历程
最早的穴居、巢居
原始 材料诞生
天然材料
土、草、苇、木材、石材、泥等
最早 人工材料 现代 建筑发展
用粘土烧制砖瓦
用石灰石烧制石膏
烧土制品 砖、瓦、石灰、玻璃
大规模的生产
钢铁、水泥、钢筋砼、人造板、 砼、平板玻璃、黏结剂
新型 材料发展
发明创新
塑料、铝合金、不锈钢、外加剂
(1)参与式学习 (3)理论联系实际
(2) 点面结合，突出重点 (4)强化环保意识
土木工程材料的环境协调问题日益受到重视。材料的环境协调性是指材料在生产、 使用和废弃全寿命周期中要有较低的环境负荷，包括生产中废物的利用、减少三
废的产生，使用中减少对环境的污染，废弃时有较高可回收率。
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第二章 材料的基本性质
使学生获得有关土木工程材料的技术性质 及应用的基本知识与必要的基础理论，以 及获得主要土木工程材料试验方法的基本 技能训练，应能针对不同工程合理选用材 料和对材料进行检测，并能与后续课程密 切配合，了解材料与设计参数及施工措施 选择的相互关系。
土木工程材料
参考书
1《土木工程材料》黄政宇主编 高等教育出版社