《土木工程材料》

《土木工程材料》重要知识点一、材料基本性质（1）基本概念1.密度：状态下单位体积（包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗称容重；3.表观密度：单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度；4.堆积密度：散粒状材料单位体积（含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积）物质颗粒的质量；5.孔隙率：材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率6.空隙率：散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积（开口孔隙与间隙之和）占堆积体积的百分率；7.强度：指材料抵抗外力破坏的能力（材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力）8.比强度：指材料强度与表观密度之比，材料比强度越大，越轻质高强；9.弹性：指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质；10.塑性：指在外力作用下材料产生变形，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，这种不能恢复的变形称为塑性变形；11.韧性：指在冲击或震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质；12.脆性：指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质；13.硬度：指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力；14.耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力；15.亲水性：当湿润角≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，这种性质称为材料的亲水性；16.憎水性：当湿润角＞90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力，这种性质称为材料的憎水性；亲水性材料憎水性材料17.润湿边角：当水与材料接触时，在材料、水和空气三相交点处，沿水表面的切线与水和固体接触面所成的夹角称为湿润边角；18.吸水性：指材料在水中吸收水分的性质；19.吸湿性：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，以含水率表示；20.耐水性：指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质；21.抗渗性：指材料抵抗压力水渗透的性质；22.抗冻性：指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用（冻融循环）而不破坏、强度又不显著降低的性质；23.导热性：当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力称为导热性；24.热容量：材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。

《土木工程材料》课程教案与实验指南土木工程材料课程教案与实验指南第一章：引言土木工程材料课程是土木工程专业的一门基础课程，旨在介绍土木工程中常用的材料及其性能与应用。

通过本课程的学习，学生将熟悉各种土木工程材料的特性与性能，了解材料选择与设计原则，培养实验操作与数据分析能力，为日后从事土木工程实践奠定坚实的基础。

本教案将全面介绍课程所需的教学内容、教学目标以及实验指南。

第二章：教学内容2.1 材料力学性能2.1.1 弹性力学性能2.1.2 塑性力学性能2.1.3 破坏力学性能2.2 水泥与混凝土材料2.2.1 水泥及其性能2.2.2 混凝土组成与性能2.3 金属材料2.3.1 钢材与铁材2.3.2 铝合金与铜合金2.4 建筑材料2.4.1 砖、石材2.4.2 沥青与沥青混合料2.4.3 木材与木制品2.5 实验室安全与操作规范第三章：教学目标3.1 理论目标通过本课程的学习，学生将达到以下理论目标：- 熟悉各类土木工程材料的特性与性能。

- 掌握材料力学性质的分析方法及计算公式。

- 熟悉水泥、混凝土等常见建筑材料的生产工艺。

3.2 技能目标- 培养学生实验操作能力，独立进行材料力学性能测试与实验。

- 锻炼学生数据处理和结果分析的能力。

3.3 情感目标- 提高学生对土木工程材料学科的兴趣和热情。

- 培养学生对实验室安全与规范的重视意识。

第四章：实验指南4.1 实验前准备- 学生需提前了解所安排的实验内容及实验材料。

- 学生应熟悉实验室安全规范，并做好相关防护准备。

4.2 实验设备与试剂准备- 针对不同实验，教师需提前准备好相应的实验设备和试剂。

- 教师应保证实验设备的正常使用，并做好日常维护工作。

4.3 实验操作步骤- 教师应向学生清晰地演示实验操作步骤。

- 学生在实验过程中应严格按照操作规程进行，并注意安全事项。

4.4 实验结果处理与分析- 学生需按照实验要求记录实验数据。

- 学生应运用相关的计算方法对实验结果进行处理与分析。

第二章土木工程材料土木工程材料主要有：水泥、砂、石、砂浆、混凝土、钢筋、防水材料、装饰材料等。

一、常用的土木工程材料（一）砖、瓦、砂、石（二）水泥、石灰、砂浆、混凝土（三）木材、钢材和钢筋混凝土（四）防水保温材料（一）砖、瓦、砂、石1．砖：是一种常用的砌筑材料，在混合结构房屋中作承重构件墙体，在框架结构中作为围护墙体。

1）按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；2）按所用原材料分为普通粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等； 3）按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖等。

其特点是：原料容易取得，生产工艺简单，价格低，体积小，便于组合。

但传统的粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工生产中劳动强度大、工效低。

有逐步改革并用新型材料取代的必要。

我国已有近200个城市禁止在建筑物中使用粘土砖。

普通粘土砖：以粘土为主要原料，经过成型、干燥、高温、焙烧制成。

普通粘土砖的标准尺度为240×115×53mm，砌筑时砂浆灰缝厚度为10mm。

普通粘土砖以其抗压强度为主要标准划分强度等级，分为：MU7.5，MU10，MU15，MU20，MU25，MU30。

常用等级为MU7.5和MU10。

非烧结砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等，加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。

是一种有发展前途的新型材料。

2．瓦：属屋面围护材料，要求利于防排水，自重轻，密实度高。

常见的有：（1）粘土瓦：由粘土浇制成胚（成型），干燥，高温焙烧而成。

有青瓦和红瓦。

形状有平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。

常见尺寸为400×230×20mm。

每平方米约15块左右。

自重按0.55kN/m2考虑。

（2）水泥瓦：利用水泥和砂拌和，压成瓦胚成型，后经蒸汽养护硬结而成。

分为平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。

常见尺寸287×38×15，每平方米铺15块。

水泥瓦的密实度和防水效果均较粘土瓦好，且不用粘土。

《土木工程材料》教材一、绪论本教材旨在介绍土木工程中常用的材料及其基本性质，包括建筑材料、钢材、水泥、混凝土、沥青及沥青混合料、木材以及其他工程材料。

教材将重点介绍这些材料的基本性质、特点、应用领域以及绿色土木工程材料和智能建造与BIM技术应用等方面的内容。

二、建筑材料的基本性质本章将介绍建筑材料的基本性质，包括密度、孔隙率、强度、弹性模量、韧性以及耐久性等。

通过对这些基本性质的了解，可以更好地选择和使用建筑材料。

三、天然石材天然石材是一种重要的土木工程材料，具有高强度、高密度和良好的耐磨性等优点。

本章将介绍天然石材的分类、特点、应用领域以及与其他材料的比较等方面的内容。

四、钢材钢材是一种具有高强度和良好塑性的土木工程材料，广泛用于桥梁、高层建筑等领域。

本章将介绍钢材的分类、特点、制造工艺以及在土木工程中的应用等方面的内容。

五、水泥水泥是一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木工程中。

本章将介绍水泥的分类、特点、制造工艺以及在土木工程中的应用等方面的内容。

六、混凝土混凝土是一种由水泥、砂、石和水混合而成的复合材料，具有高强度、耐久性和良好的可塑性等优点。

本章将介绍混凝土的分类、特点、制造工艺以及在土木工程中的应用等方面的内容。

七、沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料是一种防滑、耐磨和耐候性良好的土木工程材料，广泛应用于道路工程中。

本章将介绍沥青及沥青混合料的分类、特点、制造工艺以及在土木工程中的应用等方面的内容。

八、木材木材是一种可再生和可循环利用的土木工程材料，具有轻质高强、耐久性好等优点。

本章将介绍木材的分类、特点、制造工艺以及在土木工程中的应用等方面的内容。