《土木工程材料》 課件 第一章 緒論

緒論第一章目錄01土木工程與土木工程材料02土木工程材料的分類(lèi)03土木工程材料的發(fā)展04土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的速度入文字1.了解土木工程材料的分類(lèi)2.了解土木工程材料的發(fā)展3.了解土木工程材料的標(biāo)準(zhǔn)案例引入的速度入文字在衛(wèi)星云圖上能夠清晰地看到萬(wàn)里長(zhǎng)城這條東方巨龍，因此被稱(chēng)為世界第8大奇跡，不光因?yàn)樗拈L(zhǎng)度和高度，最重要的是它被認(rèn)為是人類(lèi)不可能完成的工程，但在中國(guó)古人的手中完成了。長(zhǎng)城包含了古代歷史上所有的建筑智慧，但更多的是血與火、情與淚的交織，今天的人們只有真正登上長(zhǎng)城，用手觸摸每一塊方方正正的巨石，仿佛立刻就回到了2000年前，感受歷史的溫度。案例引入的速度入文字思考：1、萬(wàn)里長(zhǎng)城作為中國(guó)古代最具代表性的建筑之一并保存至今，它所采用的主要建筑材料有哪些？01土木工程與土木工程材料的速度入文字土木工程既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)活動(dòng)，也指工程建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類(lèi)生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水排水工程以及防護(hù)工程等。土木工程的指代非常寬泛，而土木工程材料的指代同樣非常寬泛，泛指用于土木工程建設(shè)的各類(lèi)材料及制品。土木工程與土木工程材料的速度入文字土木工程材料品種繁多，性能各異。在土木工程建造過(guò)程中，能夠根據(jù)工程所處環(huán)境和功能要求等條件，正確合理地選用土木工程材料，對(duì)于節(jié)約材料、降低工程造價(jià)（材料費(fèi)占30~70%）、保障工程質(zhì)量等具有非常重要的意義。土木工程與土木工程材料02土木工程材料的分類(lèi)的速度入文字土木工程材料種類(lèi)繁多，其分類(lèi)方法也多種多樣。按照土木工程材料的使用功能和用途，可以分為以下三種：土木工程材料的分類(lèi)結(jié)構(gòu)材料裝飾材料功能材料詳見(jiàn)表1-1(表1-1請(qǐng)見(jiàn)本書(shū)第2頁(yè))的速度入文字按照土木工程材料使用部位不同，可以分為:土木工程材料的分類(lèi)土木工程材料屋面材料墻體材料詳見(jiàn)表1-1(表1-1請(qǐng)見(jiàn)本書(shū)第2頁(yè))的速度入文字按照土木工程材料的化學(xué)成分來(lái)分類(lèi)，土木工程材料可以分為：土木工程材料的分類(lèi)有機(jī)材料復(fù)合材料無(wú)機(jī)材料詳見(jiàn)表1-1(表1-1請(qǐng)見(jiàn)本書(shū)第2頁(yè))的速度入文字一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)良的土木工程材料必須具備足夠的強(qiáng)度,能夠安全地承受設(shè)計(jì)荷載；自身的重量(表觀密度)以輕為宜，以減少下部結(jié)構(gòu)和地基的負(fù)荷；具有與使用環(huán)境相適應(yīng)的耐久性，以便減少維修費(fèi)用；用于裝飾的材料，應(yīng)能美化房屋并能產(chǎn)生一定的藝術(shù)效果；用于特殊部位的材料，應(yīng)具有相應(yīng)的特殊功能，如：屋面材料要能隔熱、防水，樓板和內(nèi)墻材料要能隔聲等。除此之外，土木工程材料在生產(chǎn)過(guò)程中還應(yīng)盡可能保證低能耗、低物耗及環(huán)境友好。土木工程材料的分類(lèi)03土木工程材料的發(fā)展的速度入文字作為傳統(tǒng)的土木工程材料，木材、石灰、水泥、瀝青、混凝土、砌筑材料、鋼筋混凝土等構(gòu)筑了工業(yè)和民用建筑的基礎(chǔ)。隨著材料科學(xué)與工程學(xué)的形成發(fā)展，土木工程材料性能和質(zhì)量不斷改善，品種不斷增加。一些具有特殊功能的新型土木工程材料，如絕熱材料、吸聲隔聲材料、各種裝飾材料、耐熱防火材料、防水抗?jié)B材料以及耐磨、耐腐蝕、防爆和防輻射材料等應(yīng)運(yùn)而生。土木工程材料從強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性和適用性，開(kāi)始向強(qiáng)調(diào)“可再生、綠色化”發(fā)展。土木工程材料的發(fā)展的速度入文字建筑材料的綠色發(fā)展融合了綠色建材、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳排放等諸多領(lǐng)域的先進(jìn)理念，這也對(duì)土木工程材料的發(fā)展提出了更高的要求。具體表現(xiàn)為以下幾方面：土木工程材料的發(fā)展高性能化智能化工業(yè)化節(jié)能化、綠色化復(fù)合化、多功能化的速度入文字將研制輕質(zhì)、高強(qiáng)、高耐久性、高抗震性、高保溫性、高吸聲性、優(yōu)異裝飾性及優(yōu)異防水性的材料，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)―功能一體化。這對(duì)提高建筑物的安全性、適用性、藝術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性及使用壽命等有著非常重要的作用。例如，現(xiàn)今鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料自重大（每立方米重約2500kg)，限制了建筑物向高層、大跨度方向進(jìn)一步發(fā)展。通過(guò)減輕材料自重，及盡量減輕結(jié)構(gòu)物自重，可提高經(jīng)濟(jì)效益。目前，世界各國(guó)都在大力發(fā)展高強(qiáng)混凝土、加氣混凝土、輕骨料混凝土、空心磚、石膏板等材料，以適應(yīng)土木工程發(fā)展的需要。土木工程材料的發(fā)展(1)高性能化的速度入文字所謂智能化材料，是指材料本身具有自感知、自調(diào)節(jié)、自清潔、自修復(fù)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)筑物自我監(jiān)控的功能，以及可重復(fù)利用性。土木工程材料向智能化方向發(fā)展，是人類(lèi)社會(huì)向智能化發(fā)展過(guò)程中降低成本的需要。土木工程材料的發(fā)展（2)智能化的速度入文字利用復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)多功能材料、特殊性能材料及高性能材料，這對(duì)提高建筑物的使用功能、經(jīng)濟(jì)性及加快施工速度等有著十分重要的作用。土木工程材料的發(fā)展(3)復(fù)合化、多功能化(4)工業(yè)化工業(yè)化生產(chǎn)主要是指應(yīng)用先進(jìn)施工技術(shù)，改造或淘汰陳舊設(shè)備，采用工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，使產(chǎn)品規(guī)范化、系列化。的速度入文字由于材料在土木工程中消耗量很大，而以往材料生產(chǎn)大多利用天然資源，因此現(xiàn)今可利用的自然資源、能源已非常有限。綠色建材就是從可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，盡可能少用天然資源，充分利用再生資源，大量使用工業(yè)或城市固體廢棄物，采用低能耗，無(wú)污染的生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)能夠降解有害氣體、抑菌與殺菌，對(duì)人體健康和環(huán)境無(wú)害并且可循環(huán)再生利用的新型材料。土木工程材料的發(fā)展(5)節(jié)能化、綠色化04土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的速度入文字技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)價(jià)土木工程材料質(zhì)量的依據(jù)。目前，我國(guó)絕大多數(shù)土木工程材料都制定有產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)通常包括產(chǎn)品分類(lèi)、規(guī)格、技術(shù)要求、檢驗(yàn)指標(biāo)和方法、產(chǎn)品驗(yàn)收以及儲(chǔ)運(yùn)等方面的內(nèi)容。土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的速度入文字土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為四大類(lèi):土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)添加標(biāo)題行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的速度入文字這些標(biāo)準(zhǔn)分別由相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理部門(mén)批準(zhǔn)并發(fā)布，各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)參見(jiàn)表1-2，代號(hào)中帶字母“T”的屬于推薦性標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)屬于全國(guó)通用標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)適用于發(fā)布該標(biāo)準(zhǔn)的省、直轄市或自治區(qū)，而企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)僅適用于企業(yè)內(nèi)部。(表1-2請(qǐng)見(jiàn)本書(shū)第4頁(yè))土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的速度入文字標(biāo)準(zhǔn)的表示方法由產(chǎn)品(或技術(shù))名稱(chēng)、部門(mén)代號(hào)、編號(hào)和批準(zhǔn)年份組成。例如《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55—2011)，前面為技術(shù)名稱(chēng)，部門(mén)代號(hào)為JCJ，編號(hào)為55，批準(zhǔn)年份為2011。伴隨著“一帶一路”倡議的實(shí)施，我國(guó)承建的國(guó)際工程會(huì)越來(lái)越多，很多工程在設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中會(huì)參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)ISO)，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)ANSI)，美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)ASTM)，歐盟標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)EN)，英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(代號(hào)BS)，等等。土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的速度入文字像素大樓—澳洲綠色之星建筑像素大樓占地250㎡，建筑面積約1000㎡，旨在為開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和銷(xiāo)售人員提供一座六星級(jí)綠色標(biāo)準(zhǔn)、碳中和的建筑，并為未來(lái)該地段的開(kāi)發(fā)建設(shè)和銷(xiāo)售提供展示區(qū)域和綠色景觀空間。“碳中和”的說(shuō)法最早起源于英國(guó)，意味著在一年中建筑產(chǎn)生的能量能夠自給自足，并且將剩余的能量回饋電網(wǎng)以平衡建造過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放。知識(shí)拓展的速度入文字像素大樓的屋頂是澳大利亞第一個(gè)節(jié)水型花園，超過(guò)75%的建筑屋頂面積由維多利亞草地原生物種所覆蓋。該物種由墨爾本大學(xué)專(zhuān)家基于維多利亞土植被資源挑選而得，代表著墨爾本居住區(qū)的優(yōu)勢(shì)物種。該屋頂草原植被增加了墨爾本地區(qū)生態(tài)多樣性，將吸引當(dāng)?shù)匾欢仁⑿械囊吧鷦?dòng)物（尤其是昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)和蝴蝶）在此繁衍，同時(shí)起到過(guò)濾雨水并對(duì)建筑起到隔熱保溫的作用。知識(shí)拓展1、綠色屋頂?shù)乃俣热胛淖窒袼卮髽蔷哂邢冗M(jìn)的水循環(huán)利用系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是，如果墨爾本維持在10年（1999～2009年）降雨量的平均值水平，像素大樓可實(shí)現(xiàn)水資源的自我供給。從可收集雨水的原生態(tài)綠色屋頂?shù)浇ㄖ饬⒚娴姆N植陽(yáng)臺(tái)，像素大樓絕非僅僅匯集了可持續(xù)設(shè)計(jì)的概念，而是一座共生系統(tǒng)整體覆蓋的實(shí)驗(yàn)室，其中包括最顯而易見(jiàn)的元素——像素表皮。在澳大利亞，像素大樓將首次采用獨(dú)特的蘆葦基系統(tǒng)對(duì)灰水進(jìn)行回收利用，該系統(tǒng)同時(shí)也可作為窗戶遮陽(yáng)。由于主要供給水源為回收雨水，在建筑中僅需利用極少量的飲用水。滴落到像素大樓的每一滴雨水都能得到充分運(yùn)用。知識(shí)拓展2、水循環(huán)利用系統(tǒng)的速度入文字像素大樓獨(dú)具一格、五彩斑斕的“像素”表皮讓人過(guò)目不忘，它們是由種植植被、遮陽(yáng)百葉、雙層玻璃幕墻以及太陽(yáng)能遮陽(yáng)共同組成的綜合系統(tǒng)。505工作室研發(fā)的該系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜但形象簡(jiǎn)潔，可根據(jù)建筑功能、ESD需求和材料的不同，使立面肌理在人的尺度下呈現(xiàn)不同的視覺(jué)感受，并具有流動(dòng)感和一致性?！跋袼亍笨稍谶^(guò)濾陽(yáng)光的同時(shí)為室內(nèi)提供自然采光，會(huì)重復(fù)利用3次。知識(shí)拓展3、建筑表皮的速度入文字這些彩色的翼片是固定在表皮上的（不能旋轉(zhuǎn)），具有3個(gè)功能：首先賦予建筑獨(dú)特的視覺(jué)效果；其次，作為遮陽(yáng)百葉系統(tǒng)在夏天起遮陽(yáng)作用，減少空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷；第三是照明調(diào)節(jié)，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的葉片可以100%地允許自然光進(jìn)入辦公區(qū)域，同時(shí)避免眩光的影響。因此室內(nèi)光線非常溫和，主要窗戶上不需設(shè)置遮陽(yáng)百葉，各區(qū)域均可使用筆記本電腦。知識(shí)拓展3、建筑表皮圖1-2像素大樓1.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的代號(hào)是()A.DB

B.GB

C.JT

D.JC2.下列哪種材料屬于有機(jī)材料？()A.天然石材

B.石墨

C.木材

D.普通玻璃3.材料按其化學(xué)組成可以分為哪幾種?()A.無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料B.金屬材料、非金屬材料C.植物質(zhì)材料、高分子材料、新青材料、金屬材料D.無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、復(fù)合材料本章習(xí)題一、選擇題4.某棟普通樓房建筑造價(jià)1000萬(wàn)元，據(jù)此估計(jì)建筑材料費(fèi)用大約為下列哪一項(xiàng)?()A.250萬(wàn)元B