土木工程材料资料

2.1 早期土木工程材料
2.1.5 灰
灰是指石灰和石膏。 2、石灰 石灰是土木工程界较早使用的矿物胶凝材料之一；
石灰石经高温煅烧后，碳酸钙将分解成为生石灰（氧化钙）；
生石灰加水消解成为消石灰（氢氧化钙）； 工程界一般使用的是消石灰。
2.1 早期土木工程材料
2.1.6 木材
木材是一种古老的工程材料。 木材的优点：轻质、高强、易于加工、有较好的弹性和韧 性、能承受冲击和振动作用、导电和导热性能低、木纹美
粒径大于5mm的颗粒）
2.1 早期土木工程材料
2.1.4 砂石
砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一，一般分天然砂和人工 砂两类。 天然砂（由自然条件作用而形成的粒径在5mm以下的岩石颗粒） 按产源分：山砂、河砂和海砂； 按粗细程度分：粗、中、细砂
2.1 早期土木工程材料
2.1.5 灰
灰是指石灰和石膏。 1、石膏 石膏具有如下特性： 建筑石膏加水拌制的浆体具有良好的可塑性； 建筑石膏的凝结速度快，加水几分钟后即可失去流动性， 30min产生强度； 凝结硬化时，体积不收缩，且有约1%的体积膨胀； 石膏制品的优点：轻质、新颖、美观和价廉等 缺点：但强度低、耐水性能差
钢筋与砼有相近的线膨胀系数 钢筋：c=1.2×10-5/ ℃ 砼：c=1.0×10-5 ~ 1.5×10-5/ ℃
砼可以保护钢筋不被锈蚀。
2.2 近代土木工程材料
4、钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土
预应力钢筋混凝土是指：
（1）构件受力前，在使用中受拉区预先施加预压应力； （2）构件受力后，预先施加预压应力首先将全部或部分抵消 使用荷载作用的拉应力，从而延缓构件的开裂； 特别适用于大跨结构
2.3.3 纤维混凝土 纤维混凝土：是在混凝土中加入合成材料纤维丝或钢纤维，是 由纤维和水泥基料（水泥石、砂浆或混凝土）组成的复合材料 的总称。所用纤维按其材料性质可分为：

❖体积安定性：水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中， 体积变化的均匀性。
❖强 度 等 级 ： 硅 酸 盐 水 泥 分 为 42.5 、 42.5R 、 52.5 、 52.5R 、 62.5、62.5R六个强度等级；其他五种水泥分为32.5、32.5R、 42.5、42.5R、52.5R六个等级。其中有代号R者为早强型水泥。
▪建筑石膏的应用：可拌制抹面灰浆，用于室 内墙面及顶棚抹灰，也可掺入其他材料制作石 膏板。
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二、水硬性胶凝材料
水泥： 水泥是土木工程建设中最重要的建筑材料之一。它不仅
大量应用于建筑工程中，而且还广泛用于公路、桥梁、铁 路、水利等工程中，它还是配制混凝土的重要材料。
我国常用水泥的主要品种有： ➢硅酸盐水泥
1 烧结多孔砖 烧结多孔砖是以粘土、页岩或煤矸石为主要原料 烧制的主要用于结构承重的多孔砖。烧结多孔砖的孔洞率一般在15 ％以上。在建筑中烧结多孔砖多用于砌筑六层以下的承重墙或高层 框架结构填充墙。多孔砖形状见图。
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烧结多孔砖和烧结空心砖
2 烧结空心砖 烧结空心砖是以粘土、页岩或粉煤灰为主要原料烧 制的空心砖。空心砖顶面有孔，孔大而少，而多孔砖孔小而多。空 心砖的孔洞率一般在30％以上。空心砖形状见图3-2。
➢普通硅酸盐水泥 ➢矿渣硅酸盐水泥 ➢火山灰质硅酸盐水泥 ➢粉煤灰硅酸盐水泥 ➢复合硅编酸辑p盐pt 水泥等
常用水泥的生产
❖硅酸盐水泥的生产：两磨一烧
❖其它品种水泥的生产：常用水泥中的其他几种类型是由 硅酸盐水泥熟料掺入一定量的混合材料经磨细而得到的。 混合材料指的是火山灰质混合材料、粉煤灰、粒化高炉矿 渣等。
（2）料石：经过人工或机械开采出 的较规则的块石。主要用于砌筑墙身、 踏步、拱和纪念碑、柱等。

《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。

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。

材料的基本性质：1.密度：是指材料在干燥绝对密实状态下单位体积的质量。

(不随环境而变)公式：ρ=MV，测量方法：磨碎用李氏密度瓶测量；2.表观密度:是指材料在自然状态下单位体积的质量。

公式:ρ0=MV0,测量方法：直接测几何尺寸或是在表面涂蜡用排水置换法测量体积；（注：表观密度通常是指在气干状态下，在烘干状态下是干表观密度）3.堆积密度:是指粉状或粒状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。

公式：ρ′0=MV′04.密实度：材料内部材料的体积所占总体积的百分比。

公式：D=VV0×100%=ρ0ρ×100%5.孔隙率：指散粒或粉状材料颗粒之间的空隙体积占总体积的百分率.公式：P=V0−VV0=(1−VV0)×100%=(1−ρ0ρ)×100%=1−D6.填充率：颗粒或粉状材料中材料表观密度占堆积密度的比值。

公式：D′=V0V′0×100%=ρ′0ρ0×100%7.空隙率: 颗粒或粉状材料在堆积体积内空隙占总体积的比率。

公式：P′=V′0−V0V′0×100%=(1−V0V′0)×100%=(1−ρ′0ρ0)×100%=1−D′8.孔隙率的影响:(1)表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。

而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。

(2)对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。

(3)对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。

当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。

(4)对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。

(5)对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。

《土木工程材料》复习资料整理总结第一章、材料的基本性质 1、材料密度、表观密度、体积密度、堆积密度的定义及大小关系1.材料密度表示材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。

2.表观密度表示材料在自然状态下，单位提及的的质量。

3.体积密度表示块状固体材料在自然状态下，单位体积的质量。

4.散粒状（粉状、粒状、纤维状）材料在自然堆积状态下，单位体积的质量。

材料密度＞表观密度＞体积密度＞堆积密度2、密度、体积密度、孔隙率、质量吸水率的计算，含水率的计算固体密度ρ=m/v ，体积密度ρ0=m/v 0，堆积密度ρ0’=m/v 0’固体体积v ，自然体积v 0=v +v b+v k,堆积体积v 0’=v +v b+v k+v k’ 密实度:D=v/v0*100%=ρ0/ρ*100%孔隙率:P=(v0-v)/v0*100%=(1-ρ0/ρ)*100%质量吸水率：Wm=m 饱-m 干/m 干*100%含水率：W 含=m 含-m 干/m 干*100%密度：m vρ=，体积密度：00m v ρ=，孔隙率：00100%V V P V -=⨯， 质量吸水率：100%m m m W m -=⨯干饱干，含水率：100%m m W m -=⨯干湿含干3、材料吸水性、吸湿性的表示指标材料在水中吸收水分的性质就是材料吸水性，材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性吸水性指标：吸水率，吸湿性指标：含水率4、材料耐水性的表示指标，软化系数的计算及耐水材料的判定材料长期在饱和水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称为耐水性K 软＞0.85的 材料称为耐水性材料耐水性指标：软化系数K 软=f 饱/f 干<1第二章、气硬性胶凝材料1、无机胶凝材料按硬化条件分为哪两种？按照硬化条件可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料2、石灰的陈伏为了消除过火石灰后期熟化造成的危害，石灰浆体必须在储灰坑存放15天才可使用，陈伏期间，石灰浆表面应覆盖一层水，隔绝空气，防止石灰浆表面炭化3、石灰和石膏的主要技术性质石灰：1.良好的保水性 2.凝结硬化慢、强度低 3.吸湿性强 4.体积收缩大 5.耐水性差 6.化学稳定性差石膏：1.凝结硬化快 2.孔隙率大，表观密度小，保温，吸声性能好 3.具有一定的调湿性 4.耐水性、抗冻性差 5.凝固时体积微膨胀 6.防火性好第三章、水泥1、通用硅酸盐水泥熟料的六大水泥品种硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥2、生产水泥时加石膏的目的作为缓凝剂使用，延缓水泥的凝结硬化速度，改善水泥石的早期强度3、通用硅酸盐水泥熟料的矿物组成和特性硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙统称为硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙：凝结硬化速度快，早期强度高，后期强度高，水热化大，耐腐蚀性差硅酸二钙：凝结硬化速度先慢后快，早期强度低，后期强度高，水热化小，耐腐蚀性好铝酸三钙：凝结硬化速度最快，早期强度低，后期强度低，水热化最大，耐腐蚀性最差铁铝酸四钙：凝结硬化速度快，早期强度中，后期强度低，水热化中，耐腐蚀性中4、常用活性混合和非活性混合材的种类常见活性材料主要有：粒化高炉矿渣与粒化高炉矿渣粉、火山灰质混合材料、粉煤灰非活性混合材料主要有：石灰石、砂岩5、通用硅酸盐水泥六大品种水泥的细度的要求通用硅酸盐水泥标准细度采用比表面积测定仪不小于300㎡/kg六大品种细度采用80μm方孔筛筛不大于10%或者45μm方孔筛筛余不大于30%6、通用硅酸盐水泥的凝结时间，凝结时间在工程中的意义水泥从加水开始到失去流动性所需要的时间称为凝结时间。

加气混凝土砌块虽多孔，但其气孔大多数为“墨水瓶”
结构，肚大口小，毛细管作用差，只有少数孔是水分蒸
发形成的毛细孔。故吸水及导湿均缓慢，材料的吸水性 不仅要看孔数量多少，还需看孔的结构。
第一章 材料的基本性质
1.1.4 材料与水有关的性质
1.1.4.1 亲水性与憎水性
1.1.4.2 吸水性与吸湿性
1.1.4.3 耐水性 1.1.4.4 抗渗性 1.1.4.5 抗冻性
第一章 材料的基本性质
思考
用什么指标来衡量材料对水的抵抗能力？
耐水性 抗渗性 抗冻性
第一章 材料的基本性质
1.1.4.3 耐水性
1、概念——指材料长期在水的作用下，保持其原有性质不变的能力，用 软化系数K软表示。 2、表达式：
K软
式中：
f饱 f干
f饱--- 材料吸水饱和状态下的抗压强度，MPa 。 f干--- 材料在干燥状态下的抗压强度，MPa 。
第一章 材料的基本性质
1.1.1 材料的密度、表现密度、体积密度与堆积密度
二、各类密度测定办法 4、砂堆积密度的测定——漏斗+容量筒
颗粒材料 空 隙
将容量筒内材料 刮平，容量筒的 容积即为材料堆 积体积。
第一章 材料的基本性质
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
1、密实度
指材料体积内固体物质填充的程度。计算式如下：
封闭孔
连通孔
第一章 材料的基本性质
1.1.2 材料的密实度与孔隙率——单块材料
4、孔隙率（或密实度）、孔隙特征在工程中的作用。
a.影响材料的性质
一般来说，同一种材料，孔隙率越小，连接孔隙越 少，则：强度越高，吸水性越小，抗渗性和抗冻性 越好，但导热性越差。 b.通过改变孔隙率和孔隙特征改善材料性能

检验水泥细度的方法有筛析法和吸附法。

5、水泥胶砂试件和混凝土试件的标准养护条件是什么？水泥胶砂试件的标准养护条件是：20正负1度的水中。

混凝土试件的标准养护条件是：20正负3度，相对湿度大于90%通用水泥的耐腐蚀性有什么差异？请说明原因。

P1（2）、PO的耐腐蚀性较差PS、PP、PF的耐腐蚀性较好原因是P1（2）、PO的水化产物中含有较多的CH简述普通混凝土用砂中的有害杂质种类并说明它们的危害。

含泥量---降低强度、流动性变差有机质---水泥石腐蚀硫化物、硫酸盐---水泥石腐蚀氯盐---钢筋锈蚀活性SIO2---碱骨料反应普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的水泥混合材料、适量石膏共同磨细所制成的水硬性胶凝材料。

矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、20%-70%的粒化高炉矿渣、适量石膏共同磨细所制成的水硬性胶凝材料在水泥水化反应过程中，把活性混合材料与水泥水化产物氢氧化钙间的反应，称为____二次_____反应。

7．水泥石中的C-S-H凝胶，又称为____水化硅酸钙________凝胶。

生产建筑石膏的原材料的化学成分为_ _二水石膏___混凝土外加剂：在混凝土生产是掺入的、改善混凝土性能的、不超过水泥质量5%的物质提高混凝土拌合物流动性的措施有哪些？（5分）答：采用较粗的骨料、采用级配好的骨料、改进生产工艺、外加剂、当塌落度太小时，保持水灰比不变，增加水泥浆；当塌落度太大时，保持砂率不变，增加骨料。

孔隙率=1-表观密度/密度=1。

5%，（3分）空隙率=1-堆积密度/表观密度=35。

6% （3分）2.混凝土强度等级分为____12______个等级，其中C30表示____大于30MP的概率为95%_____。

3.砂的粗细程度用__模度系数________表示。

颗粒级配用___级配曲线___________表示_。

4.用连续级配骨料配制的砼拌合物工作性良好，不易产生______离析_________现象，所需要的水泥用量比采用间断级配时______少_________。

1
无机材料
包括水泥、砂石、陶瓷、玻璃等无机结构材料,在工程建设中广泛应用。这些材料具有耐久性好、抗压强度高的特点。
2
金属材料
如钢材、铝材等,它们强度高、韧性好,是重要的支撑材料。合理选用可以提高结构的承载能力和使用寿命。
3
有机材料
包括木材、塑料、沥青等,在工程中扮演各种功能性角色,如装饰、防水、保温等。这些材料通常加工性好、可塑性强。
细骨料特性
细骨料如天然河砂具有表面光滑、颗粒均匀、洁净度高等特点,适用于高等级混凝土。人工砂则强度较高。
粗骨料特性
粗骨料如碎石具有较高的抗压强度和耐磨性,适用于高负荷工程。不同矿源的碎石性能也有差异。
钢材的种类和性能
种类丰富
钢材包括碳钢、合金钢、不锈钢等多种类型,可满足各种工程需求。
高强度
钢材具有卓越的抗拉强度和抗压强度,是建筑主体结构的主要材料。
土木工程材料概述
土木工程材料是指在各类土木工程建设过程中使用的各种材料,包括水泥、砂石、钢材、木材、塑料等。这些材料的性能和特点直接影响到工程的质量和安全。了解土木工程材料的种类、性能特点和适用范围,对于选择合适的材料、确保工程质量和降低成本等都具有重要意义。
by hdoas hja
常见土木工程材料分类
通过适当的外加剂调控,可获得优异的流动性、泵送性和成型性,施工快捷高效。
低渗透性
密实的混凝土结构阻碍了水分和有害物质的渗透,大幅提高了抗渗透性能。
耐腐蚀
合理选用不同性能的钢材,可提高结构的抗腐蚀性和使用寿命。
易加工
钢材可以通过切割、焊接等方式方便地进行加工成型。施工灵活性强。
木材的种类和特性
天然木材
包括松木、橡木、柏木等,具有天然纹理和色泽,广泛应用于建筑装修和家具制作。这些木材耐磨性好,加工性佳。

第3章 砂石材料
砂石材料是道路与桥梁建筑中用量最大的一种 建筑材料，按照用途不同，砂石材料可以分为石料、 集料和矿质混合料。
3.1 石料 3.2 集料 3.3 矿质混合料
3.1 石 料
3.1.1 石料的技术性质
石料主要指可以加工成一定规则形状的，块石可以直接 用于土木工程建筑。
石料的技术性质
物理性质 力学性质 化学性质
集料
粗集料：
在混合料中起骨架作用
（碎石、砾石等）
在水泥混凝土中，粒径＞5mm（以圆孔筛计） 在沥青混合料中，粒径＞2.36mm（以方孔筛计）
细集料：
在水泥混凝土中，粒径＜5mm（以圆孔筛计）
在 （混 天合 然料 砂、中起人填工充砂作和用石屑）在沥青混合料中，粒径＜2.36mm（以方孔筛计）
3.2.2 集料的技术性质 1.粗集料的技术性质
计算方法与吸水率相似，但饱水率＞吸水率。
（3）耐候性
——石料抵抗大气等自然因素作用的性能称为耐候性。
试验方法：抗冻性和式坚中固：性。
1）抗冻性
Qfr——抗冻质量损失率％；
——石料在饱水状态下mm12 ，— —能— —试 试抵验 验抗前 后多烘 烘次干 干冻试 试件 件结质质和量量融,,gg化；。作用而
1）集料压碎值
————指集料在连续增加的荷载下，抵抗压碎的能力。 计算公式：
Qa'
m1 m0
100
式中： m0——试验前试样质量，g ； m1——试验后通过2.36mm筛孔 细料质量，g 。
2）集料磨光值
高速公路要求的力学性质：集料的抗磨光性。 按我国现行试验规程，是采用石料磨光值（Polished Stone Value简称PSV）来表示。 意义：石料磨光值愈高，表示其抗滑性愈好。 抗滑面层应选用磨光值高的集料，如玄武岩、安山岩、 砂岩和花岗岩等。

土木工程材料复习资料（全）一.名词解释：1.密度、表观密度、体积密度、堆积密度；2.亲水性、憎水性；3.吸水率、含水率；4.耐水性、软化系数；5.抗渗性；6.抗冻性；7.强度等级、比强度；8.弹性、塑性；9.脆性、韧性；10.热容量、导热性；11.耐燃性、耐火性；12.耐久性二.填空题1．材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用吸水率、软化系数、渗透系数、抗冻等级和导热系数表示。

2．当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸越小，材料的强度越大，保温性能越好，耐久性越久。

3．采用墙体材料时，应当挑选热传导系数较小、热容量很大的材料，就可以并使室内尽可能冬暖夏凉。

4．材料受水作用，将会对其质量、强度、保温性能、抗冻性能及体积等性能产生不良影响。

5．材料的孔隙率较大时（假定均为开口孔），则材料的表观密度减小、强度减小、吸水率增大、抗渗性差、抗冻性差、导热性增大、吸声性好。

6．材料的软化系数愈大表明材料的耐水性愈好。

软化系数大于0.8的材料被认为是耐水的。

7．评价材料与否轻质高强的指标为比强度，它等同于强度与体积密度之比，其值越大，说明材料寿命长高强。

8．无机非金属材料一般均属于脆性材料，最宜承受静压力。

9．材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能力。

10．材料的吸水率主要依赖于孔隙率及孔隙特征，孔隙率很大，且具备细小开口而又相连孔隙的材料其吸水率往往很大。

11．材料的耐燃性按耐火要求规定分为易燃、难燃和不然类。

材料在高温作用下会发生热变形和热变质两种性质的变化而影响其正常使用。

12．材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到物理作用、化学作用和生物作用等周围自然因素的作用而影响其耐久性。

13．材料强度试验值必须受到试验时试件的尺寸、表面状态、形状、含水率、加载速度和温度等的影响。

14．对材料结构的研究，通常可以分成微观、细观和宏观三个结构层次１.吸水率，软化系数，抗渗等级或渗透系数，抗冻等级，导热系数；2.高，好，愈好；3.小，大；4.质量，强度，保温性能，抗冻性能，体积；5.较小，较低，较大，较差，较差，较大，较好；6.好，0.85；7.比强度，材料的强度与体积密度之比，越轻质高强；8.静压力；9.抵抗变形；10.孔隙率，孔隙特征，孔隙率，细小开口，连通；11不燃材料，难燃材料，易燃材料，热变质，热变形；12.物理作用，化学作用，生物作用；13.形状，尺寸，表面状态，含水率，加荷速度，温度；14.微观，亚微观（细观），宏观15．三.选择题（单选或多挑选）1.含水率4%的砂100克，其中干砂重c克。

2002年水泥产量的大幅度增长与我国 持续快速稳定增长的宏观经济形势密切
相关。今年我国经济增长速度将达到
8％，GDP将突破10万亿元大关。建筑材料 工业在国民经济建设中意义重大
2.必须恰当选择和合理使用原材料 材料质量的优劣，配制是否合理，选用 是否恰当直接影响建筑工程质量
3.发展绿色建材
四.建筑材料课程的作用、任务和学习方法 1.作用
2. 金属材料以元素含量来表示。
3. 化学组成决定着材料的化学性质，影 响其物理性质和力学性质。
1.2 矿物组成
材料中的元素和化合物以特定的矿 物形式存在并决定着材料的许多重要 性质。
矿物组成是无机非金属材料中化合 物存在的基本形式。
1.3 相组成
材料中结构相近性质相同的均匀部分。
2. 材料的结构与构造 2.1 宏观结构（构造） 材料的宏观结构是指用肉眼和放大镜 能够分辨的粗大组织。其尺寸约为毫 米级大小，以及更大尺寸的构造情况。 宏观构造，按孔隙尺寸可以分为：
土木工程材料的基本性质，是指材料 处于不同的使用条件和使用环境时，通 常必须考虑的最基本的、共有的性质。 因为土木建筑材料所处建（构）筑物的 部位不同、使用环境不同、人们对材料 的使用功能要求不同，所起的作用就不 同，要求的性质也就有所不同。
第一节 材料的组成与结构
1. 材料的组成 1.1 化学组成 无机非金属建筑材料的化学组成以各 种氧化物含量来表示。
土木工程材料
Civil engineering materials
绪论
一.建筑材料的分类 用于土建工程的材料总称为建筑材料或土木工
程材料。 1.按化学成分分类： 1.1 无机材料：金属材料：
黑色金属材料——钢、铁 有色金属材料——铝、铜、 合金 非金属材料：天然石材——大理石、花岗石 陶瓷和玻璃——砖、瓦、卫生陶瓷、 玻璃

一建筑材料的基本性质一、名词解释1．材料的空隙率:材料空隙率是指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。

2．堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。

3．材料的强度:是指材料在外界荷载的作用下抵抗破坏的能力。

4．材料的耐久性:是指材料在周围各种因素的作用下，经久不变质、不破坏，长期地保持其工作性能的性质。

二、填空题1．材料的吸湿性是指材料在_空气中吸收水分_的性质。

2．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的_冻融循环次数_来表示。

3．水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为亲水性_。

4．材料地表观密度是指材料在_自然_状态下单位体积的质量。

三、单项选择题1．孔隙率增大，材料的__B___降低。

A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性2．材料在水中吸收水分的性质称为____A____。

A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性3．含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为____A____。

A、B、22g C、20g D、4．材料的孔隙率增大时，其性质保持不变的是____C____。

A、表观密度B、堆积密度C、密度D、强度四、多项选择题1．下列性质属于力学性质的有__ABCD______。

A、强度B、硬度C、弹性D、脆性2．下列材料中，属于复合材料的是___AB_____。

A、钢筋混凝土B、沥青混凝土C、建筑石油沥青D、建筑塑料五、是非判断题1．某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。

(错)2．材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。

对3．在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。

错4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。

对5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。

错六、问答题1．生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？答案：主要有以下两个措施：（1）降低材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。

土木工程材料（道路工程）建筑材料第一章土木工程材料的基本性质一．材料的物理性质：1.密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

（常把其磨细测密实体积，李氏瓶）2.表观密度：材料在包含闭口孔隙条件下单位体积的质量。

（采用排液法或水中称重法。

按含水状态分别称为干表观密度、气干表观密度、饱和面干表观密度、湿表观密度等。

）3.毛体积密度（容重）：材料在自然状态下单位体积的质量。

4.堆积密度：指散粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。

（测定：容量筒法）5-1.密实度（单块材料）：材料体积（自然状态）内固体物质的充实程度。

5-2.孔隙率：材料内部孔隙体积占材料在自然状态下体积的百分率。

6-1.填充率（散粒材料）：散粒材料在堆积状态下颗粒填充的体积占堆积体积的百分率。

6-2.空隙率：空隙率的大小反映了散粒状材料的颗粒之间互相填充的致密程度。

二．材料与水有关的性质：1-1.亲水性：材料表面可以被水所润湿,有亲水性，例混凝土、钢材、砖石。

1-2憎水性：材料表面不能被水所润湿，有憎水性。

例沥青、石蜡、塑料。

2-1吸水性：材料在水中吸收水分的性质。

常用吸水率W 表示。

（影响因素：材料的亲水性和憎水性、孔隙率的大小及孔隙特征。

）2-2吸湿性：在潮湿空气中吸收水分的性质。

常用含水率Wh 表注意区分: 吸水率：饱水状态恒值。

含水率：自然状态变值3.耐水性：长期在饱和水的作用下既不发生破坏，强度也不显著降低。

用软化系数KR 表示。

4.抗渗性：抵抗压力水渗透的性质。

用渗透系数K 表示。

抗渗等级如P2、P4、分别表示可抵抗0.2、0.4MPa 的水压力而不渗透。

5.抗冻性：：在吸水饱和状态下，能经受反复冻融的作用而不破坏，强度不显著降低的性能。

抗冻等级如F25、F50、分别表示在经受25、50次的冻融循环后，材料仍可满足使用要求。

三．材料的力学性质：1.强度：材料抵抗外力破坏的能力。

可分为抗压、抗拉、抗剪及抗弯强度等。

（比强度：材料的强度与其表观密度之比。

第一章一、含水率：指的是材料内部所含水量总重占材料干重的百分率。

W=M吸湿－M干燥／M干燥×100％。

表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量ρ＝M／V°﹙V°表示材料在自然状态下的体积）堆积密度：指粉碎或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。

ρ°＝m1／v′（v′材料的堆积体积）表观体积与堆积体积的关系？孔隙率：是指材料体积内孔隙体积所占的比例。

密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

表观密度与堆积密度的关系：？二、空隙率与空隙特征：材料的吸水性与材料的孔隙率和空隙特征有关；对于细微连同孔隙孔隙率愈大则吸水率愈大，闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分容易进入但不能存留只能润湿孔壁所以吸水率仍谈很小。

孔隙率与材料性能：？三、软化系数。

1.表示材料奶水性能的物理量，表示材料在吸水饱合状态下的抗压强度和在干燥状态下的抗压强度的比值。

2.公式：kR＝f1／f2 (f1表示材料在饱水状态下的抗压强度；f2表示材料在干燥状态下的抗压强度。

)3.注意：工程中将kR＞0.85的材料称为耐水材料。

再设计长期处于水中或湿润环境中的重要结构时，必须选择kR＞0.85的建筑材料；对于受潮轻或次要结构物的材料其kR≥0.75 四、强度：材料在外力（载荷）作用下的抵抗破坏的能力称为强度强度等级：根据材料的强度大小将材料划分为若干不同的等级。

第二章．一、石材的分类（按成因）：岩浆岩、沉积岩和变质岩。

二、花岗岩与大理岩：1.花岗岩物理化学性质：质地坚硬、晶粒结构明显、性能稳定、耐风化耐酸碱性良好、但耐火性差（常用于基础路面、阶石、勒脚，经磨光还是优良的装饰材料，属于岩浆岩。

2.大理岩的物理化学性质：大理岩由石灰岩或白云石变质而形成的重结晶石。

它构造致密、但硬度不大、易于加工、色彩丰富、磨光后高雅美观，多用于高级室内装修，属于变质岩3.二者区别：花岗岩：由放射性、斑点状、抗风化性能好多用于室外.大理岩：呈纹理状、抗风化性能差、多用于室内。

第二节 材料的基本力学性质
例：混凝土材料，通包过调括整原承材受料品荷种及载配的合比能，可力以（获得强具有度不）同强、度、变表形观密（度等弹性性质的、混凝塑土性； 、弹性 （4）影响因素模：量孔隙）率、、含断水率裂。（脆性、韧性）等。
8、材料的结构是如何影响其性能的？ 10、材料的性能与使用性能有何关系？ 2%，将该石灰石破碎成石子，石子的堆积密度为1580kg/m3，求此石子的表观密度和空隙率。
土木工程材料的基 本性质
第一节 材料的物理性质
包括与重量、构造状态有关的性质（密度、孔隙率）；与 水有关的性质（亲水性、吸水性、耐水性）；与热有关的性质 （导热性）；与声有关的性质（吸声性）。
基本概念
密度，表观密度，容积密度，堆积密度；孔隙率，孔隙特 征；空隙率；润湿角，亲水性；吸水率，含水率；导热系数， 热阻，热容量。亲水性材料，绝热材料，吸声材料。
3、一块砖，外形尺寸240*115*53mm，从室外取来时重量为2700g， 浸水饱和后重量为2850g，绝干时重量为2600g，求此砖的含水率、 吸水率、干表观密度。
4、某石灰石的密度为2.70g/cm3，孔隙率为1.2%，将该石灰石 破碎成石子，石子的堆积密度为1580kg/m3，求此石子的表观密 度和空隙率。
材料科学的一6个、基本建原筑理是物：材的料屋的性面能取、决外于材墙料的、组基成与础结构所。使用的材料各应具备哪些性质？
8、材料的结构是如何影响其性能的？
屋面：抗弯、抗冲、轻质、抗渗、抗冻、保温隔热、耐候性。 外墙：抗压、抗冲、轻质、抗渗、抗冻、保温隔热、耐候性、隔声。 基础：抗压、耐水、耐腐蚀、抗渗。
7强、度材，料比的强组度成；是基如本何影概响念其性能的？
2%，将该石灰石破碎成石子，石子的堆积密度为1580kg/m3，求此石子的表观密度和空隙率。

土木工程材料教材资 料
目录
• 引言 • 土木工程材料概述 • 土木工程材料的性质 • 土木工程材料的选用 • 土木工程材料的应用 • 土木工程材料的未来发展
01
引言
主题简介
01
土木工程材料是土木工程学科的 重要组成部分，涉及到各种建筑 材料的选择、应用和性能评价。
02
土木工程材料的质量和性能对建 筑物的安全性、耐久性和经济性 有着至关重要的影响。
03
土木工程材料的性质
力学性质
弹性与塑性
土木工程材料在受力时表现出 的弹性变形和塑性变形特性。
强度与韧性
材料在承受外力时所能承受的 最大应力，以及抵抗脆性破坏 和吸收能量的能力。
疲劳性能
材料在循环应力作用下抵抗破 坏的性能。
硬度与耐磨性
材料抵抗硬物压入其表面的能 力，以及抵抗磨损的能力。
物理性质
纤维增强复合材料
用于桥梁、高层建筑和海 洋工程的结构构件，具有 轻质、高强和耐腐蚀等优 点。
智能材料
如形状记忆合金和压电陶 瓷等，可用于监测土木工 程结构的健康状况和实现 自适应控制。
应用案例分析
大跨度桥梁
以斜拉桥和悬索桥为代表，利用 高性能混凝土和新型缆索材料实
现大跨度跨越。
高层建筑
采用高性能混凝土和钢结构，实现 高层建筑的稳定性和抗震性能。
高性能混凝土
随着技术的发展，高性能混凝土已成 为土木工程领域的研究热点，具有高 强度、高耐久性和高工作性能等特点。
新型墙体材料
智能材料
智能材料是一种能感知外部刺激并作 出相应反应的新型材料，在土木工程 结构健康监测和自动控制等领域具有 广阔的应用前景。
随着建筑节能要求的提高，新型墙体 材料如加气混凝土、轻质板材等逐渐 得到广泛应用。