土木工程材料課件

土木工程材料精品課件本課件介紹土木工程常用材料及其應(yīng)用，從聚合物、水泥等基礎(chǔ)材料到金屬、石材等特殊用途材料，涵蓋多個方面。深入淺出，易于理解，適合土木工程愛好者和從業(yè)人士學(xué)習(xí)。聚合物材料及其應(yīng)用聚苯乙烯泡沫材料輕盈導(dǎo)熱系數(shù)小，被廣泛運用在建筑保溫層和包裝材料中。高分子玻璃纖維增強材料比重較小、強度高、韌性好，用途廣泛，主要用于制作船舶、汽車、飛機等復(fù)合材料部件。聚酯樹脂材料可模壓成型，用于制造燈罩、衛(wèi)浴件等材料，且其表面可噴涂，容易維護。聚乙烯管材廉價、柔軟、抗腐蝕、易安裝，用途廣泛，主要用于輸送水和氣體。水泥基材料及其性能硅酸鹽水泥強度高，用途廣泛，但有裂縫傾向。普通硅酸鹽水泥強度適中，使用較為普遍，但不適合工程應(yīng)力大的場合。硫酸鹽水泥高度抗化學(xué)侵蝕及耐高溫性，主要用于特殊環(huán)境和冶金、化工等生產(chǎn)領(lǐng)域。高鋁水泥耐酸性能好，用于化工、醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè)。玻璃材料在土木工程中的應(yīng)用建筑玻璃用普通平板玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃等各種工藝制成，透光性好，優(yōu)美、可靠、安全、實惠，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑。玻璃橋梁一般用夾膠鋼化玻璃板作結(jié)構(gòu)板，利用其堅硬、透光的特性建成漂浮在空中的橋梁，較為新穎，適合旅游區(qū)、度假村等場合。汽車玻璃擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗和后視鏡玻璃抗沖擊性能強，透光度好，不會妨礙司機對道路情況的觀察，保障行車的安全性。玻璃制品玻璃磚、玻璃管、玻璃制各種器具等，在工業(yè)、工藝美術(shù)、房屋裝飾、科學(xué)研究等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。金屬材料及其強度特性鋼材強度高、壽命長、重量輕、可焊接、易加工，廣泛應(yīng)用于建筑、交通、機械、電氣等領(lǐng)域。鋁材密度小，輕、強、耐腐蝕，導(dǎo)熱性好，主要用于建筑、包裝、電氣、冶金、交通等領(lǐng)域。銅材導(dǎo)電性強，耐蝕，用途廣泛，主要用于電氣、交通、化工等領(lǐng)域。鋅材表面落鋅能防腐蝕，對于一些需要表面制氧化膜組成防腐措施的建筑小型零配件以及鑄造零件，鋅材料有較廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土及其施工技術(shù)預(yù)應(yīng)力混凝土是指一種以張應(yīng)力作為混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)力的施工材料。它采用特殊工藝在加固鋼筋上預(yù)先施加張應(yīng)力，使其在荷載作用下內(nèi)部有一個壓應(yīng)力分布，用以增強混凝土的抗張承載能力，提高整體抗震與承載能力。相比于普通混凝土，在橋梁、水壩、工業(yè)廠房等重載結(jié)構(gòu)中具有更優(yōu)越的力學(xué)性能和經(jīng)濟效益。復(fù)合材料的組成和性質(zhì)碳纖維復(fù)合材料輕、剛、脆，強度和模量比金屬材料高很多，高碳化、高溫性、電磁屏蔽性能好，可用于制造航空器零件、汽車車身等。玻璃纖維復(fù)合材料具有較高的比強度與比模量，阻燃性、機械性能、耐蝕性、電阻率好，故用于制造輕便結(jié)構(gòu)件、廣告牌、外墻保溫材料等。Kevlar高分子纖維復(fù)合材料比同類材料強度更高，防彈防割性能良好，且比金屬材重量更輕，主要應(yīng)用于航空、航天、軍事等領(lǐng)域。鋁合金在土木工程中的應(yīng)用1建筑材料鋁合金輕、強，具有優(yōu)良的成型性和抗腐蝕性，廣泛應(yīng)用于建筑外殼、門窗、幕墻、天花等。2工業(yè)材料鋁合金抗氧化、導(dǎo)熱性好，用于汽車制造、電子產(chǎn)品、電器等領(lǐng)域。3交通工具材料鋁合金輕、環(huán)保、耐腐蝕，用于高鐵、航空器、船舶等交通工具，省去部分重量百葉成本。水利水電工程常用材料1鋼管樁主要應(yīng)用在巖土地層中，可提高樁的強度和承載力，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)工程及局限于普遍不宜開挖的場合。2噴錨材料可在巖石中鉆孔并注入錨桿、膠液、芯管、鋼鐵釘?shù)龋岣咭延泄こ蘏anbao強度和安全性。3骨料將圓形的石塊或科技開發(fā)新型的、機械加工實現(xiàn)的石英砂、河卵石、玄武巖等碎石進行分級，制成的骨料廣泛用于各種水利水電工程中。混凝土配合比計算方法混凝土配合比是指水泥、砂、石、水等原材料按設(shè)計要求配以一定比例的方法，制成某一場合所需的混凝土標準。根據(jù)使用要求確定混凝土的強度等級按照所組成的混凝土結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)等要求，選擇合適的小要素尺寸和加氣度，并對混凝土活性和耐久性加以考慮來確定材料的種類選擇合適的配合比計算方法和設(shè)計強度等級對混凝土各原材料比例進行篩選和計算混凝土施工及維護保養(yǎng)方式和期限鋼材的強度、韌性及其選擇依據(jù)焊接鋼管成本低、強度高、韌性較差，適用于在普通、低溫和中低溫環(huán)境下的工程。螺旋埋弧焊雙面埋弧鋼管成本適中、強度高、抗拉性和抗壓性也很高，如鐵路、高速公路的橋梁等。鍍鋅鋼管防腐蝕性能強、壽命長，主要用于輸送飲用水和氣體等領(lǐng)域。合金鋼高溫強度及韌性都很高，適用于化工、航空、航天與核工業(yè)等領(lǐng)域。土工合成材料的發(fā)展和應(yīng)用拉伸性表現(xiàn)為在拉伸方向上的能量吸收，提高土的抗排水和抗折強度，同時也能增加土的模量。較高的抗震性能抗震性能相對傳統(tǒng)基礎(chǔ)材料更好，延緩或防止地基沉降，增加結(jié)構(gòu)物的安全性。隔離性通過土工合成材料的篩選，可以將較小顆粒的砂、土與土壤分離，提高穩(wěn)定性和計算精度，并且不易滋生過多的雜草。環(huán)保性土工合成材料的材料一般是聚乙烯、高密度聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯等環(huán)保材料，有一定屏蔽植物生長和水的滲漏功能，維護生態(tài)環(huán)境。石材的種類和特性大理石大理石紋理優(yōu)美，硬度不高，易切割，但加工過程中會出現(xiàn)色差和肌理開裂問題?；◢弾r密度大、質(zhì)硬、顏色多樣、花色美觀，可用于建筑的地板、墻體和在大型設(shè)備中的支架。石灰?guī)r顏色多樣，是建筑、雕刻、紀念雕塑等方面的重要材料。預(yù)制構(gòu)件的制造和安裝預(yù)制構(gòu)件是以混凝土等材料為主要原料，在工廠預(yù)加工成形的構(gòu)件，通過運輸?shù)浆F(xiàn)場后進行組裝、施工，從而降低施工難度和周期。預(yù)制構(gòu)件具有高強度、高可靠性、耐久性良好和成本較低等不可替代的優(yōu)點，因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用。環(huán)保材料在土木工程中的應(yīng)用城市垃圾發(fā)電、焚燒工廠建設(shè)采用環(huán)保材料可行性高、建造成本較低、使用壽命長。建筑保溫、節(jié)能材料借助環(huán)保材料可提供建筑節(jié)能、保溫、隔音等的服務(wù)，降低了能耗、環(huán)保和耐久性方面的成本。環(huán)保防護材料一些不銹鋼、陶瓷、透明材料、無機玻璃等具有芳氮上光響應(yīng)的新型材料可用于防輻射、防雷、排污等方面。防水材料及其施工工藝卷材防水材料防水性能更優(yōu)越，施工工藝簡單，但是需要匯貼質(zhì)量過硬，避免長期陽光雨水等因素的損耗和保護不當(dāng)會產(chǎn)生質(zhì)量問題。聚氨酯防水涂料施工簡單，具有優(yōu)異的附著力和耐化學(xué)性能，在食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生等場所的防水工程中有很廣的應(yīng)用。防水灌漿采用特殊材料結(jié)合泵送設(shè)備，用于處理地下水、地表水、滲漏水及室內(nèi)外裂縫及構(gòu)建的防水工程。瀝青材料的種類和選用原則1瀝青混合料永久性較好，主要被用于主線公路、高速公路、鐵路、機場跑道、停車場等工程中。2瀝青水泥混合料耐久性強，適合用做路面層；其強度大，同時又具有一定的規(guī)劃性能，是深層次壓實工作的理想選材。3聚合物改性瀝青由于聚合物抗氧化性、耐老化性的特性，以及其優(yōu)秀的瀝青改性效果，使得這類材料適用性廣泛，可用于各種路面層，尤其是適用于大跨度的橋梁及城市交通的高檔路面。鋼筋混凝土的構(gòu)造和設(shè)計鋼筋混凝土是指將混凝土理塑性地包裹在鋼筋表面，利用混凝土和鋼筋互為承載的雙重作用形成的鋼筋混凝土構(gòu)件。鋼筋混凝土強度高、抗震性好、可靠性強等特性使之成為現(xiàn)代建筑最主要的結(jié)構(gòu)形式之一。建筑垃圾的再利用制磚材料對建筑垃圾進行破碎、篩選和清洗后，可以獲得充分利用并標準化的陶瓷制品、建筑磚等。制圖層材料經(jīng)過特殊處理后，建筑垃圾可以制成圖層、疏松填充物，降低施工土方成本。制造再生混凝土將建筑垃圾混凝土進行分類，掌握其品種、類型、性能和含量，即可將其用于生產(chǎn)再生混凝土，以應(yīng)對城市建筑垃圾的增量和資源短缺的雙重問題。巖石材料的應(yīng)用