土木工程材料混凝土2PPT课件

硬度与耐磨性
材料抵抗硬物压入其表面的能力称 为硬度；材料抵抗磨损的能力称为 耐磨性。
材料的耐久性
01 02
耐久性
材料在使用过程中，能够经受住各种自然因素（如阳光、氧气、湿度、 温度等）和环境因素（如化学物质、生物侵蚀等）的作用，保持其原有 性能的能力。
耐火性
材料在火灾情况下保持其完整性和隔热性的能力。
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《土木工程材料》ppt课件
• 引言 • 土木工程材料的性质 • 土木工程材料分类 • 土木工程材料的应用 • 土木工程材料的发展趋势 • 结语
01 引言
课程简介
01
课程名称：《土木工程材料》
02
适用专业：土木工程、建筑工程等
03
课程性质：专业必修课
04
学分：3学分
课程目标
了解各种土木工程材料的生产工艺、应用范围 和发展趋势。
详细描述
包括钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料等，这些材料具有优异的性能和用途，如钢 筋混凝土具有较高的抗压和抗拉强度，适用于建造高层建筑和大型基础设施。
04 土木工程材料的应用
建筑材料的选用
水泥
用于混凝土、砂浆等建筑材料 ，要求强度等级高、耐久性好
。
钢材
用于梁、柱、板等结构件，要 求具有高强度和良好的塑性、 韧性。
本课程总结
了解土木工程材料的种类 和特性
增强对环保和可持续发展 的认识和实践能力
掌握材料的选择和试验方 法
需要进一步深入研究和学 习的方向
下一步学习建议
01
深入学习与实践
02
参与实际工程项目，应用所学知识进行材料选择和 质量控制
03
参加学术研讨会和交流活动，了解最新研究进展和 技术动态

Steel in Concrete[M]. New York. Champman and Hall, 1988 [27] 瞿海潮主编. 建筑粘合与防水材料应用手册[M]. 北京：中国石化出版
社，2000 [28] 彭小芹主编. 土木工程材料[M]. 重庆：重庆大学出版社，2002 [29] 交通部重庆公路科学研究所主编.JTJ/T 019－98 公路土工合成材料应用
5. 现代教育技术与作业
作业有两类。一类较常见，是有相对答案的；另一类则无标 准答案，包括小论文和学科前沿的挑战性问题。学生通过现代教 育技术完成作业效果更好。
对于第一类作业，本电子教案设置了智能自检测题栏目。 该栏目设有题库，每次的检测题目都是从题库中随机抽取，使学 生在需重新做题时不会感到乏味。自检测题分A、B两卷，A卷易 于B卷，以利于循序渐进。智能自检测题还具有自动测评功能， 完成后能及时给出成绩和需要再复习相关知识点的意见。
教学心得
每位教师在教学中都有自己的心得，以下是编者 的几点教学心得，请批评指证。
1.如何用好电子教案 2.三段式课程新体系的教学设计 3.课堂讨论与网络讨论的有机结合 4.现代教育技术与实验教学 5.现代教育技术与作业 6.电子教案的形象性问题 7.课时问题
目录
绪论 第1章 土木工程材料基本性质 第2章 建筑金属材料 第3章 无机胶凝材料 第4章 混凝土与砂浆 第5章 砌体材料 第6章 沥青和沥青混合料 第7章 合成高分子材料 第8章 木材 第9章 建筑功能材料 土木工程材料试验 自检测题 参考文献
董桂洪、张志杰、钟明峰、林少敏、区翠花、黎鹏平和邹桂 莲等同志参与和支持了本教案的研制工作。编写过程中还得到高 等教育出版社和华南理工大学等的大力帮助，在此表示感谢。本 电子教案中如有不妥之处，欢迎广大师生提出宝贵意见。

少环境污染。
智能化发展
借助先进的计算机技术和人工智能 技术，未来混凝土材料将实现智能 化发展，能够自适应环境变化并自 动调整性能。
多功能化发展
未来混凝土材料将具备更多功能， 如自修复、自感知、自适应等，以 满足复杂多变的应用需求。
06 总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
混凝土的基本组成
水、骨料（砂、石）、水泥、掺合料 等
抗压强度是混凝土最重要的力学性能之一，它反映了混凝土抵抗压力的能力。根据抗压强度的大小， 可以判断混凝土的强度等级和是否符合设计要求。
耐久性能评价指标体系建立
01
02
03
抗渗性能
通过抗渗试验来评价混凝 土的抗渗性能，反映混凝 土抵抗水、油等液体渗透 的能力。
抗冻性能
通过抗冻试验来评价混凝 土的抗冻性能，反映混凝 土在冻融循环作用下的耐 久性。
02 制备工艺与设备介绍
搅拌站类型及布局规划
搅拌站类型
根据生产规模、自动化程度、布局形式等，混凝土搅拌站可分为移动式、固定 式和半固定式等多种类型。
布局规划
搅拌站的布局应遵循工艺流程顺畅、设备配置合理、操作方便、环保节能等原 则，一般包括原料存储区、配料区、搅拌区、成品存储区、控制室等区域。
搅拌设备结构和工作原理
应用领域
高性能混凝土广泛应用于高层 建筑、桥梁、隧道、海洋工程
等重要基础设施中。
纤维增强混凝土性能改善途径
纤维类型
纤维增强混凝土中常用的纤维类型包括钢纤维、合成纤维 和天然纤维等，不同类型的纤维对混凝土性能有不同的影 响。
纤维掺量
能够提高混凝土的韧性、抗裂性和耐久性。
养护时间应根据混凝土强度增 长情况确定，一般不少于7天

2.主要内容
除介绍了建筑材料的一些基本性质外，主要讲述了建筑 工程中常用的气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、墙 体材料和屋面材料、土木工程用钢材和铝合金、木材、高分子 建筑材料、沥青材料。
3.基本要求
（1）掌握常用建筑材料的组成、基本性能及技术要求，理解 材料组成及结构对材料性质的影响，能够根据工程实际条件 合理地选择和使用各种建筑材料；
（2）注意外界条件对材料性能的影响； （3）在学习中要避免死记硬背，要注意理解，运用对比方法 来学习；既要学习材料的共性，更要掌握材料的特性。 （4）了解各种材料的原料、生产等方面的知识； （5）掌握常用建筑材料贮藏和运输时的注意事项。
第一章 土木工程材料的 基本性质
材料所处的环境和部位不同，所起的作用也各不相同， 为此要求材料必须具备不同的性质。 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。 土木工程材料的基本性质一般包括物理性质、力学性质、 化学性质和耐久性等。
材料内部孔隙构造上的特征，如大小、形状、分布、连 通等统称为孔隙特征。在一般工程应用上，材料的孔隙特征 通常是指孔隙的连通性。
开口孔隙(简称开孔)是指材料内部孔隙不仅彼此互相贯通， 并且与外界相通。开口孔隙能提高材料的吸水性、透水性、吸 声性，并降低材料的抗冻性。
闭口孔隙(简称闭孔)是指材料内部孔隙彼此不连通，而且 与外界隔绝。闭口孔隙能提高材料的保温隔热性能和耐久性。 材料的孔隙率也可分为开口孔隙率Pk和闭口孔隙率Pb，即
第一节 材料的物理性质
一.与质量状态有关的物理性质
1．密度(ρ)

m V
密度(真密度)是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
式中ρ密度(g/cm3)或(kg/m3)；m材料在干燥状态下的质量(g) 或(kg)；V材料在绝对密实状态下的体积(cm3)或(m3)。

砂率过小，在石子间起润滑作用的砂浆层不足— —流动性下降，而且会严重影响其粘聚性和保水性。
因此，砂率有一个合理值，一般通过实验确定。
水与水泥用量一定
达到相同坍落度
坍落度(mm) 水泥用量(kg/立方砼)
合理值
含砂率
合理值
含砂率
当水与水泥用量一定，采用合理砂率能使混凝土拌 和物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性
4）掺加适宜的外加剂和掺合料
6、混凝土拌合物的凝结时间(补充）
➢通常用贯入阻力仪测定混凝土拌合物的凝结时间。
➢ 先用5mm筛孔的筛从拌合物中筛取砂浆，按规定方法装入规定的容器中，然后每隔一定时间测定砂浆贯入 到一定深度时的贯入阻力，绘制贯入阻力与时间的关系曲线，从而确定其凝结时间。
对于预拌混凝土，一般要求初凝时间为4-10h，终凝时 间为10-15h。初凝表示施工时间的极限，终凝说明强度 已开始发展，具有一定强度(约为0.7MPa )，此后强度以 一定的速率增长(小于1.2MPa 不得踩踏，不同季节、不同材
来确定。
注：①本表是采用机械振捣时的混凝土坍落度，当采用人工捣实时，其值可适 当增大。②当需要配制大坍落度混凝土时，应掺用外加剂。
表 4-14 混凝土浇筑时的坍落度
结构种类
坍落度（mm）
基础或地面等的垫层，无配筋的
大体积结构（挡土墙、基础等） 10～30
或配筋稀疏的结构
板、梁和大型及中型截面的柱子 等
30～50
配筋密列的结构（薄壁、斗仓、 筒仓、细柱等）
50～70
配筋特密的结构
70～90
现场搅拌
3、流动性（坍落度）的选择——原则：小 •泵送混凝土：100～200mm。塔吊：80～100mm •自密实混凝土: > 240\坍落扩展度550～750mm、

第三章 混凝土（concrete）
混凝土是由胶凝材料、粗细骨料(又称集 料)加水拌和后，经一定时间硬化而成的 人造石材。 世界上用量最大的人工建筑材料。
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第一节 概 述
– 混凝土按照表观密度大小分为三类：
• (1)重混凝土(0>2500Kg/M3) • (2)普通混凝土(0=1950~2500Kg/M3) • (3)轻混凝土(0<1950Kg/M3)
• ①轻骨料混凝土 • ②多孔混凝土(泡沫混凝土、加气混凝土) • ③大孔混凝土
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– 混凝土按强度等级可分为：
• ①普通混凝土：强度等级为C7.5-C60； • ②高强混凝土：强度等级为C60-000； • ③超高强混凝土：强度等级大于C100。
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——按流动性分类：
干硬性混凝土、流动性混凝土、自流平 （自密实）混凝土、泵送混凝土
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•3. 砂的粗细程度和颗粒级配 • 骨料颗粒级配 •筛分法 • 累计筛余与分计筛余的关系 • 砂级配区的规定、 砂的级配区筛分曲线 • 砂的细度模数及级配评定
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4. 砂的坚固性
• 在气候、环境温、湿度及其他物理 因素作用下抵抗破裂的能力——用 Na2SO4溶液浸泡。
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3. 混凝土的抗压强度与强度等级
–1)混凝土标准立方体抗压强度 –2)混凝土立方体抗压强度标准值 –3)强度等级 –4)轴心(棱柱体)抗压强度
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• 4. 混凝土受压破坏 • 混凝土受压变形曲线 • 不同受力阶段裂缝示意图
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• 5. 影响混凝土强度的因素 – 1)水泥强度等级和水灰比(保罗米公式) • 混凝土强度与灰水比的关系 – 2)骨料的种类、质量及数量 – 3)湿度与温度的影响 • 混凝土强度与保持潮湿日期关系 • 养护工艺 • 养护温度对混凝土强度的影响 •

钢结构
2.4 水泥
一、水泥的定义 水泥是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在
空气中和水中凝结硬化，可将其它材料胶结成整，并形成坚硬石材 的材料 。
二、水泥的分类
•按化学成分划分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等系 列。
•硅酸盐水泥按掺混合材料的种类及数量不同，又分为硅酸盐水泥 、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 灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。
常用的建筑塑料有：
聚氯乙烯塑料（PVC）、聚乙烯（PE）、聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA）、酚醛树酯、不饱和聚脂树酯（UP）、环氧树酯（EP）等 。
三、建筑装饰材料
建筑装饰材料是指用于建筑物表面（如墙面、柱面、地面及顶 棚等）起装饰效果的材料。
建筑陶瓷 建筑玻璃
四、建筑涂料
建筑涂料是指涂敷于建筑物表面能干结成膜，具有防护、装饰、 防腐、防火或其他特殊功能的物质。
第2章 土木工程材料
2.1 概述 2.2 砖、瓦、砂、石、灰 2.3 钢材 2.4 水泥 2.5 木材 2.6 混凝土 2.7 砂浆 2.8 其他材料
二、建筑材料的分类
三、土木工程材料的产品标准
1
2
3
4
国家标准 行业标准 地方标准 企业标准
2.2 砖、瓦、砂、石、灰
一、砖
标准砖
多孔砖
空心砖
1-粗骨料；2-细骨料；3-水泥浆体
2.7 砂浆
砂浆是由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成， 其在土木工程中起黏结、铺垫、传递荷载的作用。 砌筑砂浆主要用于各类砌体结构的砌筑，以水泥砂浆或水泥石灰砂 浆为主。
2.8 其他材料
一、沥青及沥青防水卷材 沥青是一种有机胶凝材料，它是由多种碳氢化合物及其非金属衍

施工操作(拌合、运输、浇注、捣 实)并能获致质量均匀、成型密实 的性能。和易性是一项综合的技 术性质，包括有流动性、粘聚性 和保水性等三方面的含义。
第四章 混凝土
§4-3 混凝土的主要技术性质
一、混凝土拌和物的和易性： 流动性 指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下， 能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性 指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的 粘聚力，不致产生分层和离析的现象。 保水性是 指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力， 不致产生严重的泌水现象。发生泌水现象的混凝土拌合物， 由于水分分泌出来会形成容易透水的孔隙，而影响混凝土的 密实性，降低质量。
采用碎石：A=0.46 采用卵石：A=0.48
B＝0.07 B =0.33
第四章 混凝土 §4-3 混凝素：
⑵骨料的影响：碎石混凝土强度高于卵石混凝土强度
⑶外加剂：掺入外加剂可改变混凝土强度及强度发展规律。
⑷养护条件：温度：4～40度，温度升高则强度增加
如：C15，C20，C25，C30，……，C80。 3、轴心抗压强度：即棱柱体抗压强度，小于立方体抗压强度
（对于边长为 100ｍｍ的立方体试件，换算系数为0.95；边长为 200ｍｍ的立方体试件，换算系数为1.05）。
第四章 混凝土
§4-3 混凝土的主要技术性质
二、混凝土的强度 4、影响混凝土抗压强度的主要因素： ⑴水泥强度和水灰比 混凝土强度公式：fcu = A fce（ WC －B） fcu——混凝土28天龄期抗压强度，Mpa fCce——水泥的实际强度 W 混凝土中水泥与水的用量比，即灰水比 A、B—— 回归系数（经验系数）
第四章 混凝土
§4-3 混凝土的主要技术性质