土木工程材料

前言绪论 节 土木工程材料的定义与分类 第二节 土木工程材料在工程建设中的重要性 第三节 土木工程材料的历史和发展 第四节 土木工程材料的技术标准 第五节 土木工程材料的学习要求章 土木工程材料的基本性质 节 材料的物理性质 第二节 材料的力学性质 第三节 材料的耐久性与环境协调性 第四节 材料的组成、结构与性能的关系 复习思考题第二章 天然石材 节 岩石的形成与分类 第二节 天然石材的主要技术性质 第三节 常用天然石材 复习思考题第三章 胶凝材料 节 气硬性胶凝材料 第二节 通用硅酸盐水泥 第三节 特种水泥 第四节 新型水泥 复习思考题第四章 混凝土 节 概述 第二节 普通水泥混凝土 第三节 专用混凝土 第四节 新型混凝土 复习思考题第五章 砂浆 节 砂浆的组成材料 第二节 砂浆的主要技术性质 第三节 砂浆配合比设计 第四节 特种砂浆 复习思考题第六章 墙体材料与屋面材料 节 砖 第二节 砌块 第三节 墙板 第四节 屋面材料 复习思考题第七章 金属材料 节 基本知识 第二节 建筑钢材 第三节 铝及铝合金 第四节 其他金属材料 复习思考题第八章 木材 节 木材的构造 第二节 木材的物理和力学性质 第三节 木材的主要产品 第四节 木材的腐蚀与防护 复习思考题第九章 高分子材料 节 基本知识 第二节 塑料 第三节 橡胶 第四节 纤维 第五节 胶粘剂 第六节 涂料 第七节 土工合成材料 第八节 化学灌浆材料 复习思考题第十章 沥青及沥青混合料 节 概述 第二节 沥青 第三节 沥青混合料 复习思考题第十一章 功能材料 节 防水材料 第二节 绝热材料 第三节 吸声材料 第四节 装饰材料 复习思考题第十二章 无机结合料稳定材料 节 概述 第二节 无机结合料稳定材料的技术性质 第三节 无机结合料稳定材料的组成设计 第四节 土壤固化剂 复习思考题第十三章 土木工程材料试验 节 概述 第二节 基本性质试验 第三节 石材试验 第四节 水泥试验 第五节 混凝土集料试验 第六节 混凝土矿物外加剂试验 第七节 混凝土试验 第八节 砂浆试验 第九节 砌墙砖与砌块试验 第十节 钢筋试验 第十一节 木材试验 第十二节 土工合成材料试验 第十三节 石油沥青试验 第十四节 沥青混合料试验 第十五节 绝热材料试验防护热板法测定绝热材料的传热性质试验

绪论

第一节土木工程材料的定义与分类

一、土木工程材料的定义

土木工程材料是指建造土木工程(泛指建筑、水利、水运、道路、桥梁等建设性工程)所使用的各种材料及制品，如水泥、混凝土、砖、瓦、玻璃、瓷砖、钢材、木材、塑料等。

二、土木工程材料的分类

土木工程材料品种繁多,性能、功用各异,为便于掌握各种材料的性能和应用,常按来源、化学成分、功能、使用部位等进行分类。

(一)按来源分类

(1)天然材料，取自于自然界,不经或经过加工的材料，如砂、石等。

(2)人造材料,又称合成材料,是人为地将不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,其特质与原料不同,如塑料、玻璃、钢铁等。

(二)按化学成分分类

1.无机材料

(1)金属材料,可分为黑色金属(钢、铁、不锈钢等)和有色金属(铝、铜等及其合金)两大类。(2)非金属材料,常用的有天然石材(砂、石及石材制品等)、烧土制品(砖、瓦、玻璃等)、胶凝材料(石灰、石膏、水泥、水玻璃等)、混凝土及硅酸盐制品(混凝土、砂浆、硅酸盐制品)等。

2.有机材料

(1)植物材料,如木材、竹材等。

(2)沥青材料,如石油沥青、煤沥青、沥青制品等。

(3)高分子材料,如塑料、涂料、胶粘剂、合成橡胶等。

3.复合材料

(1)无机非金属材料与有机材料复合,如玻璃钢、聚合物混凝土、沥青混合料等(2)金属材料与无机非金属材料复合，如钢纤维混凝土等。

(3)金属材料与有机材料复合,如轻质金属夹芯板等。

(三)按在建筑物或构筑物中的功能分类

(1)承重材料,用于承重结构承受荷载的材料。

(2)保温隔热材料,又称绝热材料,是指对热流具有显著阻抗性的材料。

(3)吸声隔声材料,其中吸声材料是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料;隔声

材料是指把空气中传播的噪声隔绝、隔断、分离的材料

(4)防水材料,是保证建筑物免受雨水、地下水及其他水分侵人的材料。

(5)装饰材料，,是装修各类土木建筑物以提高其使用功能和美观，保护主体结构在各种

环境因素下的稳定性和耐久性的材料及其制品。

(四)按使用部位分类

(1)结构材料,以强度、硬度、塑性、韧性等力学性质为主要性能指标的工程材料。

(2)墙体材料,用于建筑墙体的材料。

(3)屋面材料,用于建筑屋面的材料

(4)地面材料,用于建筑物内部和周围地表的铺筑层和楼层表面的铺筑层的材料。

(5)饰面材料,用于建筑物表面装饰的材料。

第二节土木工程材料在工程建设中的重要性本

土木工程材料是一切土木工程的重要物质基础和质量基础。没有材料，无从建设。高层建筑、公路、铁路、机场、港口、桥梁、大坝、国防工程等均由千姿百态、性能各异的土木工程材料建设而成。土木工程材料的品种、规格直接影响工程结构形式和施工方法。由于组分、结构和构造不同，土木工程材料品种繁多、性能各不相同、价格相差悬殊，加之材料所占比重大,材料质量的优劣和选用是否得当直接关系到工程的安全、适用、美观、耐久和经济性。

土木工程材料在很大程度上决定了工程造价。土木工程材料在工程总造价中占有很大的比重,材料费用一般占工程总造价的50%左右，有些甚至可高达70%~80%.

土木工程材料的发展推动建筑技术的发展。建筑技术的进步与土木工程材料的发展有着密不可分的联系，它们相互推动又相互制约。土木工程的结构形式和施工方法常常受到土木工程材料性能的制约,工程建设中的许多技术难题的解决,往往依赖于土木工程材料问题的突破;新型土木工程材料的出现又促进结构设计和施工技术的革新,如20世纪出现的预应力混凝土、轻质板材、人造石材、复合防水材料、玻璃、陶瓷等引起了建筑业的革命,为大跨度、高层、悬挑轻型、耐火耐震等新的结构形式提供了可能,带来建筑技术的大飞跃。

由于在工程的规划、设计、施工和管理各个阶段均会遇到许多土木工程材料问题，无论是从事工程设计、施工的人员还是管理人员，都必须具备必要的土木工程材料知识,做到合理用材、节约用材,以充分发挥材料的特性,提高工程质量，减少工程投资。在材料选择、储运、保管、使用和检验评定等各个环节中,任何失误都可能造成工程质量事故。

本书根据一般土木工程专业的培养要求，特别是结合大土木水利的发展特点，兼顾土木和水利两方面的需求，在多年工程材料课程讲授及其试验的基础上编写而成。本书的指导思想是在学生知识学习的基础上，进一步提升学生的思考能力、分析能力、创新能力，增强综合素质。本书讲述了土木水利工程(包括建筑工程、道路工程等)中常用的各种工程材料的成分、生产过程、技术性质、性能分析及合理运用等内容，其中特别强调了理实一体化的教学特点。本书共12部分，包括：绪论，土木工程材料的基本性质，天然石材，胶凝材料，混凝土，砂浆，墙体材料与屋面材料，金属材料，木材，高分子材料，沥青及沥青混合料，功能材料和无机结合料稳定材料。