土木工程中的主要材料 分类

第一节 绪论什么是土木工程材料土木工程包括：建筑、道路、桥梁、沿途、地下、港口、水利、市政工程——用来建设的材料即为土木工程材料复合材料：碳纤维复合材料、聚合物复合材料、高分子复合材料 绿色建材：含义：采用清洁的生产技术、少用天然资源、多用工业或城市固体废弃物（和农植物秸秆）（生产过程）建材本身：无毒、无污染、无放射性建材功能：有利于环保、有利于人体健康 土木工程材料分类：发展趋势：高性能化、复合化和多功能化、良好的环境协调性、无污染可再生 发展方向：优先发展水泥与混凝土材料、提高配套 土木工程材料质量的控制方法： ,初步确定来源以及质量情况 对工程材料进行抽样检验检测半成品和成品的技术性能，从而评定材料在实际工程中的实际技术性能。

采取相应的措施避免对工程质量造成的不良影响、土木工程对材料的基本要求：安全、适用、美观、耐久与经济 第一章 土木工程材料的基本性质 材料的物理性质密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量（包含内部空隙）表观密度：vm =ρ堆积密度：粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。

所谓绝对密实状态下的体积，是指不含有任何孔隙的体积。

表观密度表示材料单位细观外形体积（包括内部封闭孔隙）的质量。

容积密度表示材料单位宏观外形体积（包括内部封闭孔隙和开口孔隙）的质量。

堆积密度是指散粒材料或粉状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。

材料的堆积体积指在自然、松散状态下，按一定方法装入容器的容积，包括颗粒体积和颗粒之间空隙的体积。

堆积密度：v''m0=ρ材料的孔隙率：块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。

00000100)1(1000P ⨯-=⨯-=ρρVV V 开口孔隙率：是指材料中能被水饱和（即被水所充满）的孔隙体积占材料在自然状态的体积的百分率.闭口孔隙率：是总孔隙率与开口孔隙率之差材料的密实度:材料体积内被固体物质充实的程度。

简答题1.简述土木工程材料的主要类型及发展方向。

（1).主要类型：①土木工程材料按使用功能可分为：承重材料、围护材料、保温隔热材料、防水材料和装饰材料等5种;②按化学成分可分为：有机材料、无机材料和复合材料等3种.（2）.发展方向：①从可持续发展出发；②研究和开发高性能材料；③在产品形式方面积极发展预制技术；④在生产工艺方面要大力引进现代技术。

2。

简述发展绿色建筑材料的基本特征.①建材生产尽量少使用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物;②采用低能耗、无污染环境的生产技术；③在生产过程中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等，不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品；④产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康；⑤产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、防射线、抗静电等功能；⑥产品可循环和回收利用，废弃物无污染排放以防止二次污染。

3。

简述石灰的主要特点及用途。

（1）.特点:①可塑性和保水性好；②硬化速度慢，强度低；③耐水性差，硬化时体积收缩大.（2).用途：①配制石灰砂浆和灰浆；②配制石灰土和三合土；③生产硅酸盐制品；④制造碳化制品；⑤生产无熟料水泥。

4.简述建筑石膏的主要特性及应用。

(1).特性：①凝结硬化快;②硬化时体积微膨胀；③硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；④防火性能好；⑤具有一定的调温、调湿作用；⑥耐水性、抗冻性和耐热性差。

（2）.应用:①制作石膏抹面灰浆；②制作石膏装饰品；③制作各种石膏板制品。

5。

简述水玻璃的主要特性及应用。

(1）.特性：①黏结性能良好;②耐酸腐蚀性强；③耐热性良好；④抗压强度高.（2).应用：①涂刷建筑物表面；②用于土壤加固；③配制速凝防水剂；④配制水玻璃矿渣砂浆；⑤配制耐酸、耐热砂浆及混凝土。

6。

简述孔隙对材料性质的影响。

①孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小;②密实的材料且为闭口孔隙的材料是不吸水的，抗渗性、抗冻性好；③粗大的孔隙因水不易留存,吸水率常小于孔隙率;④细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力,抗渗性、抗冻性差。

● 土木工程材料可分为广义土木工程材料和狭义土木工程材料。

广义：是指用于建筑工程中所有材料（1构成建筑物，构筑物的材料，如石灰，水泥2是施工过程中所需要的辅助材料，如脚手架，模板3是各种建筑器材，如消防设备，给水排水设备）。

狭义土木工程材料是直接构成土木工程实体的材料。

●土木工程材料分类：1.按化学成分，无机材料，有机材料和复合材料2.按使用功能，承重结构材料，非承重结构材料和功能材料。

● 土木工程与材料的关系：1.材料是保证土木工程质量的基础2.材料对土木工程造价的影响3.材料对土木建筑工程技术进步起促进作用●密度：是指材料在绝对密度状态下单位体积的质量。

V m /=ρ（v 材料在绝对密实状态下的体积） ● 表观密度：是指单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度。

0/0V m =ρ（V0材料在包含闭口孔隙条件下的体积（只含内部闭口孔，不含开口孔））●体积密度：是指材料在自然状态下单位体积(含开口，闭口孔隙）V m '='/ρ ●堆积密度：是指散粒状材料单位堆积体积（含开口，闭口）11/V m =ρ ● 孔隙率：是指材料中的孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率，以p 表示，V V V p '-'=/，密实度是与孔隙率相对应的概念，指材料体积内被固体物质充实的程度，用D 表示D=1—P●空隙率指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质空隙体积占堆积体积的百分率101/V V V p -=' ●吸水性:指材料在吸收水分的性质。

（材料吸水饱和时的含水率为吸水率，分质量吸水率和体积吸水率）材料含水后，自重增加，强度降低，保温性能下降，抗冻性能变差，有时还会发生明显体积膨胀。

● 吸湿性：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，一含水率表示。

吸湿作用一般是可逆的，及材料可吸放空气中的水分。

● 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。

1根据物质的种类及化学成分将土木工程材料分为无机材料、有机材料和复合材料三大类无机材料分为金属材料（黑色金属、有色金属）、非金属材料（天然石材、烧土制品、胶凝材料、混凝土及硅酸盐制品）；有机材料分为植物材料、沥青材料、高分子材料；复合材料分为无机非金属材料与有机材料复合、金属材料和无机非金属材料复合、金属材料与有机材料复合技术标准分为四级：国家标准、部标准准、地方标准、企业标准2材料的组成包括化学组成、矿物组成、相组成。

化学组成化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量矿物组成材料科学中常将具有特定的晶体结构、具有特定的物理力学性能的组织结构称为矿物相组成材料中结构相近、性质相同的均匀部分称为相3材料的结构可分为宏观结构、细观结构、微观结构宏观结构是指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。

按孔隙分致密结构多孔结构微孔结构；按组织构造分堆聚结构纤维结构层状结构散粒结构细观结构也称亚微观结构是指可用光学显微镜观察到的结构微观结构是指原子分子层次的结构可用电子显微镜或X射线来进行分析研究按微观结构分可分为晶体玻璃体胶体晶体：质点（离子、原子、分子）在空间上按特定的规则，呈周期性排列时所形成的结构称为晶体结构玻璃体：玻璃体亦称为无定形体或非晶体。

其结合健为共价键及离子键；玻璃体的结构特征为质点在空间上呈非周期性排列。

胶体：以胶粒（粒径为10－７到10－１０ｍ的固体颗粒作为分散相，分散在连续相介质（如水，气，溶剂）中，形成的分散体系为胶体。

4密度指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。

P=m/v表观密度在自然状态下，单位体积的质量.P。

=m/v。

堆积密度粉粒或粒状材料在堆积状态下，单位体积质量（材料堆积体积包含了颗粒之间的空隙）P’。

=m/v’。

密实度指材料的体积内被固体物质充实的程度孔隙率指材料的体积内，孔隙体积所占比例填充率在某堆积体积中，被散粒材料的颗粒所填充的程度空隙率在某堆积体积中，散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例材料的亲水性和憎水性θ≤90°时水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料θ＞90°时水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子之间的吸引力，材料表面不会被水浸润，此种材料称为憎水性材料5材料的理论强度是指材料在理想状态下应具有的强度。

土木工程材料土木工程是一门涵盖广泛的学科，在我们日常生活中，几乎所有的建筑和公共基础设施都需要应用土木工程。

而材料则是土木工程中不可或缺的重要组成部分，它与结构设计相互关联，直接影响土木工程的安全可靠性和使用寿命。

本文将围绕土木工程中常用的材料展开论述分析，以期为读者进一步了解和认识土木工程材料提供参考。

1. 水泥作为一种常用的建筑材料，水泥广泛应用于土木工程的建筑基础、桥梁、隧道等地方。

水泥性质优良、施工性能良好、粘聚性好，而且能够经受高强度的压缩和牵拉力，因此在工程上大有用处。

目前常见的水泥种类有普通硅酸盐水泥、白水泥、山东膨胀水泥、高强度水泥等，它们的特点有所不同。

普通硅酸盐水泥是制造混凝土必备的材料，它有较强的抗拉强度，能够经受远高于承受力的拉力，同时，它还能够吸收打击和磨损，使建筑物的寿命得以延长。

白水泥则具有均质性和均匀性较高的优点，并且外观白色，工艺性能也更好。

高强度水泥则在建筑设计中发挥着重要的作用，因其抗压强度较高，因此常用于桥梁、隧道等地方，使建筑物在承受重负荷时更具有抗压性。

2. 钢材钢材是土木工程中不可或缺的另一种材料，它是建筑结构的重要组成部分。

钢材具有强度高、延展性好、质量轻、造价低、可回收利用等优点，在土木工程中扮演着举足轻重的角色。

钢材常见的种类有普通钢、高强钢、不锈钢等，它们在工程设计中的性能有所不同，常应根据建筑物的实际需要进行选择。

3. 混凝土混凝土是土木建筑工程中常用的主要材料之一，广泛应用于建筑基础、桥梁、隧道等领域。

混凝土具有易性缩、抗压、抗拉、抗剪切等优点，且配制方便，施工起来需要的人力和物力也比较少，因此其使用比例较大。

混凝土的常见种类有预制混凝土、后浇带钢筋混凝土等，其中预制混凝土具有施工方便、质量标准高的特点，而后浇带钢筋混凝土则具有强度大、耐冻化的优点。

4. 玻璃玻璃是土木工程中常用的材料之一，应用的领域包括建筑幕墙、高层建筑的玻璃幕、围栏墙等。

土木工程材料名词解释土木工程是指利用土木工程材料进行建筑、道路和基础设施的设计和建造。

土木工程材料是指在土木工程中使用的各种材料，包括钢筋、混凝土、砖石、沥青、木材等。

本文将对一些常见的土木工程材料进行解释和介绍。

1. 钢筋：钢筋是用于混凝土结构中的一种重要材料。

它具有高强度和延性，可以增加混凝土结构的抗拉能力，提高结构的稳定性和承载能力。

2. 混凝土：混凝土是一种由水泥、骨料、水和掺合料混合而成的材料。

它具有良好的抗压和耐久性能，被广泛应用于土木工程的建筑物、桥梁和道路等结构中。

3. 砖石：砖石是一种常见的建筑材料，用于砌筑墙体和结构。

砖石有吸水性和耐火性能，可以根据需要选择不同类型的砖石，如红砖、砖块等。

4. 沥青：沥青是一种由石油加工而成的黑色粘稠物质，广泛应用于道路铺设中。

它具有良好的黏附性和抗水性能，可以增加道路的耐久性和抗滑性。

5. 木材：木材是一种常见的建筑材料，用于构建地板、梁柱和其他木结构。

木材具有轻质、强度高和易加工等特点，被广泛应用于建筑行业。

6. 预应力混凝土：预应力混凝土是一种通过在混凝土中引入预应力钢筋来提高结构性能的材料。

通过预应力作用，可以减小结构产生的裂缝，增加结构的抗震和承载能力。

7. 砂浆：砂浆是一种由水泥、砂子和水混合而成的粘稠物质。

它被用于砌筑砖墙、抹灰和填缝等工作中。

砂浆具有良好的可塑性和粘结性，可以保证砖石之间的连接和密封性。

8. 柱状钢筋：柱状钢筋是一种用于增强混凝土柱的钢筋。

它具有较大的截面积和抗弯能力，能够增加混凝土柱的承载能力和稳定性。

9. 碎石：碎石是一种由石头碎裂而成的骨料，常用于混凝土配料和道路铺设中。

碎石具有较好的力学性能，可以增加混凝土的强度和稳定性。

10. 柏油：柏油是一种黑色粘稠物质，它主要由沥青和颗粒状物质组成。

柏油常用于路面的封装和保护，可以提高道路的耐久性和平整度。

以上是一些常见的土木工程材料的解释和介绍。

在土木工程中，选择合适的材料对于建筑物的质量和安全至关重要。