葉志明土木工程概論(第版)土木工程材料(mxy)通用PPT課件

單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,,第二章 土木工程材料,本章內容,,2.1 土木工程材料與工程結構的關系,,2.2 土木工程材料的主要屬性、特點,,2.3 日新月異的土木工程材料,土木工程材料,,任何土木工程建（構）筑物（包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等）都是用材料按一定的要求,打造成的，土木工程中所使用的各種材料都統稱為土木工程材料。,,長期以來人類一直在從事著土木工程材料的各類研究工作，并不斷開發(fā)新的材料。幾乎世界上的各種材料都可用作土木工程材料,。,,2.1材料與工程結構的關系,材料的選擇與土木工程設計方案、施工方案、工程經濟性及使用性能密切相關。,,材料對工程造價、結構形式、工程壽命有決定性影響。,材料的,品種,很多，一般分為,金屬材料和非金屬材料,兩大類。金屬材料包括黑色金屬（鋼、鐵）與有色金屬；而非金屬材料，按其化學成分，則有無機（礦物質）與有機之別。,,材料也可按,功能,分類，一般分為,結構材料,（承受荷載作用的材料，如基礎、柱、梁所用的材料）和,功能材料,（具有其它功能的材料，如起圍護作用的材料；起,防水作用,的材料；起,隔熱,作用的材料；起,抗腐,作用的材料等）。,,材料還可按,用途,分類，如建筑結構材料；橋梁結構材料；水工結構材料；路面結構材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫材料等。,2.2材料的主要屬性、特點,2.2.1 磚、瓦、石,磚的分類：,標準磚,多孔磚,砌塊,2.1.1 磚,原料容易取得,,生產工藝簡單,,價格低，體積小，便于組合,,使用期長,,質感柔和，使人易于接近,,傳統實心粘土磚優(yōu)點：,毀田取土量大,,耗能高,,磚自重大,,施工勞動強度高、功效低,缺點：,對策：推廣利用工業(yè)廢料制磚或生產空心磚,,減少環(huán)境污染，保護大片糧田，節(jié),,約大量燃料煤,輕質、高強度、空心、大塊,磚的分類,按照生產工藝 燒結磚,,非燒結磚,,,按有無孔洞 實心磚,,空心磚,,多孔磚,,按所用原材料粘土磚 頁巖磚,,煤矸石磚,,粉煤灰磚,,爐渣磚,,灰砂磚,實心磚 空心磚 多孔轉,粉煤灰,,,,,煤矸石,非燒結磚,利用不適合種田的,山泥、廢土、砂,等，加入少量,水泥或石灰,作固結劑及微量外加劑和適量水混合攪拌壓制成型，自然養(yǎng)護或蒸養(yǎng)一定時間即成,,減少了土地毀壞，節(jié)約能源，環(huán)保，變廢為寶,視頻,路面磚,裝飾磚,瓦是屋面材料。,,瓦,屋面材料,,按成分分類：,粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦,、鋼絲網水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦。,,按形狀分類：平瓦、波形瓦。,,等級劃分：優(yōu)等品、一等品、合格品,,,2.1.3 石,,凡采自天然巖石，經過加工或未經加工的石材，統稱為天然石材,。,石的種類：,,1、毛石,,2、料石,,3、飾面石材,,4、色石渣,,石子,2.1.3 石,抗壓強度高,,耐磨性好,,耐水性好,,耐久性好,,就地取材,,生產成本低,,加工后具有良好的裝飾性,優(yōu)點:,石的種類,1.毛石,,也稱片石，使采石場由爆破直接獲得的形狀不規(guī)則的石塊,,用途：砌筑基礎、堤 壩、擋土墻、毛石混凝土的骨料,2.料石,,人工或機械開采出的較規(guī)則的六面體石塊，再略經鑿琢而成,3.飾面石材,,分類：花崗巖、大理石,,用途：裝飾石材，用于內外墻、柱面、地面、欄桿、臺階等處的裝修,,,.石子,,多用于混凝土的粗骨料，路橋工程、鐵道工程的路基道渣。,,,分類：碎石——天然石經破碎篩分得到，,,,粒徑>5mm,,卵石——自然作用形成，,粒徑,,>5mm,砂,砂一般分為：天然砂和人工砂。,,砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨毘潭?。通常有粗砂、中砂、細砂之分。,黃砂,遼代山西應縣木塔,2.2.2 木材,木材的優(yōu)點：,輕質高強,,易于加工（鋸、刨、鉆等）,,高強的彈性和韌性,,能承受沖擊和振動作用,,導電和導熱性能低,,木紋美麗，裝飾性能好,構造不均勻，各向異性,,以吸濕、吸水，從而產生較大的濕漲、干縮變形,,易燃、易腐,,,缺點：,抗壓,,抗 拉,,抗彎,抗剪,,順紋,橫紋,順紋,橫紋,,順紋,橫紋,1,1/10～1/3,2～3,1/20～1/3,1.5～2,1/7～1/3,1/2～1,木材各種強度的關系,2.2.3 混凝土,一、,混凝土,,簡寫砼，是當代最主要的土木工程材料之一。,混凝土是由膠結材料，骨料和水按一定比例配制，經攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護而成的人造石材。,,二、發(fā)展歷史,,1824年Aspdin發(fā)明了波特蘭水泥（硅酸鹽水泥），以水泥作為膠凝材料的混凝土開始問世,,1850年鋼筋混凝土問世,,1928年預應力混凝土問世,混凝土運輸車,2.2.3 混凝土,1、普通混凝土,,由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細骨料（砂）和水拌合，經硬化而成的一種人造石材。,,三、混凝土的種類,2.2.3 混凝土,2.2.3 混凝土,2、特種混凝土,,(1) 輕集料混凝土（輕質砼、輕骨料砼）、,,(2) 纖維增強混凝土（簡稱FRC）,,(3) 聚合物混凝土,,(4) 道路混凝土（碾壓砼）,,(5) 自密實混凝土,2.2.3鋼材,,,一、鋼材的分類,,建筑鋼材的產品種類一般分為型材、板材、管材和金屬制品四類。,2.2.1 鋼材,1、型材,,主要有角鋼、工字鋼、槽鋼、方鋼、吊車軌道、金屬門窗、鋼板樁型鋼等。,槽鋼,鋼管,角鋼,工字鋼,H型鋼,2.2.1 鋼材,2、板材,,主要指鋼結構用鋼，建筑結構中主要采用中厚板與薄板。,,3、管材,,主要用于桁架、塔桅等鋼結構中。,,4、金屬制品,,土木工程中主要使用的產品有鋼絲、鋼絲繩以及預應力鋼絲及鋼絞線。,二、土木工程用鋼材,土木工程鋼材可劃分為鋼結構用材和鋼筋混凝土用材兩大類。,1、鋼結構用鋼材,,我國鋼結構用鋼材的鋼類主要有普通碳素結構鋼和低合金結構鋼。主要有Q235(A3鋼)、Q315(16Mn鋼),輕鋼廠房,2.2.3 鋼材,2、鋼筋混凝土用鋼材,鋼筋混凝土用的鋼材主要指鋼筋,。,鋼筋等級：,,一級鋼,,二級鋼,,三級鋼,,四級鋼,二級鋼,一級鋼,2.2.3 鋼材,鋼筋,2.2.3 鋼材,2.2.5 瀝青、瀝青制品與其他防水材料,,,天然瀝青,,改性瀝青,,,瀝青復合胎柔性防水卷材,,2.3 日系月異的土木工程材料,一、往輕質高強方向發(fā)展,,,混凝土：,C10,,→,C25,→,C60,→,C80,→,C100,→,,C200,,輕骨料,（陶粒、浮石等）混凝土和,多孔,（主要是加氣）混凝土得到迅速發(fā)展，其重度為,14,－,18KN/m3,,預應力混凝土,,,,二、往綠色環(huán)保方向發(fā)展,,三、智能工程材料的研發(fā),,四、工程材料生產建工的工業(yè)化與產品化,2.3 日系月異的土木工程材料,二、往綠色環(huán)保方向發(fā)展,,,綠色材料是指在,原料采取、產品制造、使用或者再循環(huán)以及廢料,等環(huán)節(jié)中對地球環(huán)境負荷最小和有利于人類健康的材料。,