第02章土木工程材料ppt课件.ppt

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1、第二章土木工程材料2.1概述土木工程材料指土木工程中使用的各种材料及制品，它是一切土木工程的物质基础。由于组分、结构和构造不同，土木工程材料品种门类繁多、性能各不相同、价格相差悬殊，同时在土木工程中用量巨大，因此，正确选择和合理使用土木工程材料，对整个土木工程的安全、实用、美观、耐久及造价等有着重大的意义。一般来说，优良的土木工程材料具有相应的特征：（1）具备足够的强度，能够安全地承受设计荷载；（2）自身的重量以轻为宜，以减少下部结构和地基的负荷；（3）具有与使用环境相适应的耐久性，以便减少维修

2、费用；（4）用于装饰的材料，应能美化房屋并产生一定的艺术效果；（5）用于特殊部位的材料，应具有相应的特殊功能，例如屋面材料要能隔热防水，楼板和内墙材料要能隔声等。（6）在生产过程中应尽可能保证低能耗、低物耗及环境良好。土木工程材料的种类非常多，可按不同原则分类：（1）材料来源：天然材料、人造材料；（2）材料功能：结构材料、装饰材料、防水材料、绝热材料；（3）组成物质的种类及化学成分：无机材料金属材料非金属材料黑色金属有色金属天然石材烧土制品胶凝材料混凝土及硅酸盐制品钢、铁、不锈钢等铝、铜及其合金

3、等砂、石及石材制品等瓦、砖、玻璃、陶瓷等石灰、石膏、水泥等混凝土、砂浆及硅酸盐制品有机材料植物材料沥青材料木材、竹材等石油沥青、媒沥青、沥青制品等高分子材料塑料、涂料、胶粘剂、合成橡胶等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玻璃纤维增强塑料、聚合物水泥混凝土、沥青混合料等钢纤维增强混凝土等轻质金属夹芯板等复合材料2.2传统土木工程材料砖、瓦、砂、石、灰这些材料是最基本的建筑材料，统称为地方材料，由于其工程用量大，原料价格低，一般都在当地或附近采购。2.2.

4、1砖砖是一种常用的砌筑材料，广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。优点：制作原料容易取得，生产工艺简单，价格低、体积小便于组合，还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。缺点：毁田取土量大，能耗高，砖自重大，施工生产中劳动强度高、工效低。砖的分类：标准砖多孔砖砌块2.2.2瓦瓦一般以粘土（包括页岩、煤矸石等粉料）为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而制成。粘土瓦只能应用于较大坡度的屋面。由于材质脆、自重大、片小，施工效率低，且需要大量木材等缺点，在现代建筑屋面材料中的比例已逐渐下降。由于建筑工业的发

5、展，对屋面材料也提出了新的发展要求。目前，瓦的种类较多，按成分分类，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等。2.2.3砂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。一般分为天然砂和人工砂两类。天然砂：由自然条件作用（主要是岩石风化）而形成，粒径在5mm以下的岩石颗粒。人工砂：是由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及粉状物多，一般不用。砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。如图所示，如果是同样粗细的砂，空隙最大（图a），两种粒径的

6、砂搭配起来，空隙有所减小（图b),三种粒径的砂搭配，空隙更小(图c）。砂的颗粒级配是指砂子大小颗粒的搭配比例。级配好的砂子，不仅可以节省水泥，还提高了混凝土和砂浆的密实度及强度。砂的粗细用细度模数表示。细度模数越大，表示砂越粗。根据细度模数大小范围，把砂划分为粗砂、中砂、细砂、特细砂。2.2.4石石材是最古老的土木工程材料之一，藏量丰富、分布很广，便于就地取材，生产成本低。石材具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和耐久性，坚固耐用，是古今土木工程中修建城垣、桥梁、房屋、道路及水利工程的主要材料。毛石

7、，是采石场由爆破直接获得的形状不规划的石块。根据平整程度又将其分为乱毛石和平毛石两类。毛石可用于砌筑基础、堤坝、挡土墙等，乱毛石也可用作毛石混凝土的骨料。料石是由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，再略经凿琢而成。料石外形规则，截面的宽度、高度不小于200mm，长度不宜大于厚度的4倍。料石根据加工程度分别用于建筑物的外部装饰、勒脚、台阶、砌体、石拱等。石子，在混凝土组成材料中称为粗骨料，此外在路桥工程、铁道工程的路基道渣等也被常用。石子分碎石和卵石。碎石：由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得到的粒

8、径大于5mm的岩石颗粒，也称为碎卵石。卵石：是岩石由于自然条件作用而形成的，粒径大于5mm的岩石颗粒。2.2.5灰凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。胶凝材料分为有机和无机两大类。石膏、石灰、水泥属于无机胶凝材料，俗称为“灰”。沥青和各种树脂属于有机胶凝材料。土木工程中使用最多的是建筑石膏，建筑石膏具有良好的可塑性、防火性能、隔热性能和吸音性能，而且具有良好的装饰性和可加工性。建筑石膏的应用很广，除用于室内抹面、粉刷外，更主要