《土木概论》第十二章土木工程材料

土木工程概论

第十二章 土木工程材料

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第十二章：土木工程材料

授课内容：第一节: 土木工程材料的分类

第二节：土木工程材料与制品 第三节：土木工程新型材料

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第十二章：土木工程材料

一:土木工程材料分类土木工程材料:土木工程中所使用各种材料的统称 一般分为金属材料和非金属材料:金属材料包括黑色金属与有色金属；非金属材料又可分为有无机与有机

按功能分：结构材料、功能材料 按用途分：如建筑结构材料；桥梁结构材料；水工 结构材料；路面结构材料；建筑墙体材料；建筑装 饰材料；建筑防水材料；建筑保温材料等。 按化学成分将材料分为三大类 ：见下表

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一:土木工程材料分类无 机 材 料 金属材料 非金属材料 黑色金属(铁、钢)、有色金属(铝、铜及台金 等) 天然石材(砂、石及各种岩石加工成的石材), 烧土制品(砖、瓦、陶瓷),玻璃胶凝材 料(石灰、石膏、水玻璃、水泥),混凝 土、砂浆 木材、竹材等 石油沥青、煤沥青及其制品 塑料、涂料、胶粘剂

有 机 材 料

植物材料 沥青材料 高分子材料

复合 材料

钢筋混凝士、聚合物混凝土、玻璃钢、纸面或纤维石膏板

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第二节:土木工程材料与制品 (一)砖、瓦、砂、石、灰砖、瓦、砂、石、灰可统称为地方材料，由于 其工程用量大，原料价格低，一般都在当地或附近 采购。砖、瓦、砂、石、灰这些材料是最基本的建 筑材料。无论是在古代，还是在现代的建筑领域中 ，砖、瓦、砂、石、灰处于不可替代的地位

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第二节:土木工程材料与制品1.砖优点：制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单， 价格低、体积小便于组合，粘土砖还有防火、隔热 、隔声、吸潮等，所以至今仍然广泛地用于墙体、 基础、柱等砌筑工程中。缺点：由于生产传统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高、工效低，因 此有逐步改革并用新型材料取代的必要 那么拿什么来取代它呢？你有什么好办法？ 正向轻质、高强度、空心、大块的方向发展

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第二节:土木工程材料与制品1.砖砖的分类 按照生产工艺：烧结砖、非烧结砖； 按原材料：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖 、炉渣砖和灰砂砖等； 按有无孔洞：空心砖、多孔砖和实心砖。 除粘土外，粉煤灰、煤矸石和页岩等为原料烧制砖

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第二节:土木工程材料与制品1.砖

砖

的标准尺寸：240mm*115mm*53mm

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第二节:土木工程材料与制品1.砖

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第二节:土木工程材料与制品 2.瓦瓦，一般指粘土瓦。以粘土(包括页岩、煤矸石等 粉料)为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙 烧而制成。 粘土瓦只能应用于较大坡度的屋面。由于材质脆、 自重大、片小，施工效率低，且需要大量木材等缺 点，在现代建筑屋面材料中的比例已逐渐下降。 目前，瓦的种类较多，按成分分，有粘土瓦、水泥 瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻 璃钢瓦、沥青瓦等；按形状分有平瓦和波形瓦两类

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第二节:土木工程材料与制品

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第二节:土木工程材料与制品3.砂一般分为天然砂和人工砂两类

天然砂：由自然条件作用(主要是岩石风化)而形 成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒，称为天然砂人工砂：由岩石轧碎而成，由于成本高、片状及粉 状物多，一般不用。

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第二节:土木工程材料与制品3.砂 ■相关指标:粗细程度、颗粒级配、细度模数粗细程度：砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一 起的平均粗细程度。通常有粗砂、中砂、细砂之分。

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第二节:土木工程材料与制品3.砂 ■相关指标:粗细程度、颗粒级配、细度模数颗粒级配：指砂子大小颗粒的搭配比例。砂子的空隙率 取决于砂料各级粒径的搭配程度。 级配好的砂子，不仅 可以节省水泥，还提 高了混凝土和砂浆的 密实度及强度

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第二节:土木工程材料与制品3.砂 ■相关指标:粗细程度、颗粒级配、细度模数细度模数：表示砂的粗细，细度模数越大，表示砂越粗

根据细度模数大小范围，把砂划分为粗砂、中砂、细砂 、特细砂。

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第二节:土木工程材料与制品3.砂 ■砂的状态：根据含水量分为四种状态完全干燥状态：在105℃±5℃下烘干，达恒重时的状态 风干状态：即气干状态，指含水率和周围湿度达动态平衡

饱和面干状态：颗粒表面干燥，内部孔隙吸水达饱和完成湿润状态：颗粒内部吸水饱和且表面附有吸附水 砂的含水状态直接 影响混凝土或砂浆 拌合用水及砂的用 量

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第二节:土木工程材料与制品4.石凡采自天然岩石，经过加工或未经加工的石材，统称

为天然石材由于天然石材具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和 耐久性，经加工后表面美观富于装饰性，资源分布广 蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低等优点，是 古今土木工程中修建城垣、桥梁、房屋、道路及水利 工程的主要材料。天然石材经加工后具有良好的装饰 性，是现代土木工程的主要装饰材料之一。

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第二节:土木工程材料与制品4.石毛 石 也称片石，是采石场由爆 破直接获得的形状不规划 的石块。根据平整程度又 将其分为乱毛石和平毛石 两类。 毛石可用于砌筑基础、堤 坝、挡土墙等，乱毛石也 可用作毛石混凝土的骨料