土木工程概論 第2版 課件 任建喜 1緒論、2土木工程材料

第1章緒論

1.1土木工程的概念

1.2土木工程的歷史與發(fā)展

1.3土木工程專(zhuān)業(yè)規(guī)范

1.4注冊(cè)師制度1.1土木工程和土木工程專(zhuān)業(yè)1.土木工程概念土木工程是指建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解：一層含義是指與人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類(lèi)工程設(shè)施；建筑工程道路工程鐵路工程橋梁工程隧道工程土木工程另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。2.土木工程具有四個(gè)基本屬性⑴

社會(huì)性隨社會(huì)不同歷史時(shí)期的科學(xué)技術(shù)和管理水平而發(fā)展。⑵綜合性土木工程是運(yùn)用多種工程技術(shù)，進(jìn)行勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工工作的成果。⑶實(shí)踐性由于影響土木工程的因素錯(cuò)綜復(fù)雜，使土木工程對(duì)實(shí)踐的依賴性很強(qiáng)。⑷技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的統(tǒng)一性土木工程是為人類(lèi)需要服務(wù)的，它必然是每個(gè)歷史時(shí)期技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)統(tǒng)一的見(jiàn)證。1.2.1古代土木工程時(shí)間跨度長(zhǎng)。大致從新石器時(shí)代（約公元前5000年起開(kāi)始至17世紀(jì)中葉)。具有代表性的工程有：我國(guó)黃河流域的仰韶文化（約公元前5000-3000）遺址。埃及帝王陵墓建筑群—吉薩金字塔群。1.2土木工程發(fā)展歷史簡(jiǎn)述建于公元前2700-2600年，其中以古王國(guó)第四王朝法老胡夫的金字塔最大。塔基呈方形，邊長(zhǎng)約230.5m,高約146m，用230余萬(wàn)塊巨石砌成。最早修筑長(zhǎng)城的是楚國(guó)，稱為“方城”。公元前214年，由秦始皇擴(kuò)建完成。隨后，各朝代都進(jìn)行過(guò)修筑、擴(kuò)建。其中以明代修筑規(guī)模最大，工程技術(shù)水平也最高。通常稱的明長(zhǎng)城為東起山海關(guān)，西到嘉峪關(guān)。北京故宮太和殿。建于明永樂(lè)18年，(1420年)是故宮最壯觀的建筑，也是我國(guó)現(xiàn)存最大的木構(gòu)殿堂。

趙州橋隋代趙州安濟(jì)橋，又稱趙州橋。橋?yàn)槌鐖A弧石拱，拱券并列28道，凈跨37.02米，矢高7.23米，上狹下寬總寬9米。主拱券等厚1.03米，主拱券上有護(hù)拱石。在主拱券上兩側(cè)，各開(kāi)兩個(gè)凈跨分別為3.8米和2.85米的小拱，以瀉泄洪水，減輕自重,橋面呈弧形。橋始建于隋開(kāi)皇十五年(公元595年），完工于隋大業(yè)元年(公元605年），距今已有1406年。

山西應(yīng)縣木塔，建于公元1056年，塔高67.3m，八角形，底層直徑30.27m。該塔共9層，是我國(guó)保存至今的唯一木塔，也是現(xiàn)存的最高的木結(jié)構(gòu)之一。它雖經(jīng)多次大地震仍完整無(wú)損，足以證明我國(guó)歷史上木結(jié)構(gòu)的輝煌成就。巴黎圣母院建于1163-1250年，是法國(guó)早期哥特建筑的典型。平面寬約47m，長(zhǎng)約125m，可容近萬(wàn)人。圣壇上部的尖塔高達(dá)90m。正面是一對(duì)高60余米的塔樓，下部有三個(gè)尖卷門(mén)洞?？坡〈蠼烫檬菤W洲北部最大的哥特式教堂，始建于13世紀(jì)中葉。在德國(guó)科隆。平面呈拉丁十字形，長(zhǎng)136.5m，寬45.7m，東端為7個(gè)小圓龕組成的半圓形卷廊，西立面有一對(duì)八角形塔樓，建于1842-1880年，高達(dá)150多米。1.2.2近代土木工程近代土木工程的時(shí)間跨度為從17世紀(jì)中葉至20世紀(jì)中葉的300年間。主要特征是：力學(xué)和結(jié)構(gòu)理論作指導(dǎo)磚、瓦、木、石等建筑材料廣泛使用；混凝土、鋼材、鋼筋砼以及早期的預(yù)應(yīng)力砼得到發(fā)展。施工技術(shù)進(jìn)步很大該歷史時(shí)期，土木工程在理論、材料、施工領(lǐng)域出現(xiàn)的具有重大意義大事有：意大利科學(xué)家伽利略在1638年出版的著作《關(guān)于兩門(mén)新科學(xué)的談話和數(shù)學(xué)證明》中論述了建筑材料的力學(xué)性質(zhì)和梁的強(qiáng)度，首先用公式表達(dá)了梁的設(shè)計(jì)理論。英國(guó)科學(xué)家牛頓在1687年總結(jié)了力學(xué)三大定律，它們是土木工程設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)。瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在1744年出版的《曲線的變分法》建立了柱壓屈理論，為分析土木工程結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。1825年納維建立了土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的容許應(yīng)力法；19世紀(jì)末里特爾等人提出了極限平衡的概念。這為土木工程的結(jié)構(gòu)理論分析打下了基礎(chǔ)。1824年英國(guó)人阿斯普丁取得了波特蘭水泥的專(zhuān)利權(quán)，1850年開(kāi)始生產(chǎn)。20世紀(jì)初，有人發(fā)表了水灰比等學(xué)說(shuō)，才初步奠定了混凝土強(qiáng)度的理論基礎(chǔ)。1859年發(fā)明了貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法，使鋼材得以大量生產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于土木工程。1867年法國(guó)人莫尼埃用鐵絲加固混凝土制成花盆，并推廣到工程中，建造了一座蓄水池，這是應(yīng)用鋼筋砼的開(kāi)端。1875年，他主持建造了第一座長(zhǎng)16m的鋼筋砼橋。1886年美國(guó)人杰克遜首先應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土制作建筑配件，后又制作樓板。1930年法國(guó)工程師弗涅希內(nèi)將高強(qiáng)度鋼絲用于混凝土。土木工程在鐵路、公路、橋梁建設(shè)中得到了大規(guī)模發(fā)展；

1825年在英國(guó)人斯蒂芬森在英格蘭北部斯托克頓和達(dá)靈頓之間修筑了世界第一條長(zhǎng)21km的鐵路，1863年在倫敦又建造了世界第一條地下鐵道。倫敦塔橋1931-1942年，德國(guó)率先修筑了長(zhǎng)達(dá)3860km的高速公路網(wǎng)。1906年美國(guó)舊金山大地震，1923年日本關(guān)東大地震，這些自然災(zāi)害推動(dòng)了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和工程抗震技術(shù)的發(fā)展。1.2.3現(xiàn)代土木工程時(shí)間跨度為20世紀(jì)中葉第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后至今。其特點(diǎn)表現(xiàn)為：(1)土木工程功能化即土木工程日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。公共和住宅建筑物要求建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備結(jié)合成整體。巴西國(guó)會(huì)大廈。建于1957-1959巴西首都巴伐里亞。由國(guó)會(huì)上下議院、辦公樓和各部分廳室、服務(wù)房間等組成。建筑造型講究構(gòu)圖形式，體型簡(jiǎn)潔而對(duì)比強(qiáng)烈。蓬皮杜國(guó)家藝術(shù)和文化中心-綜合性文化建筑。建于1972~1977年。特點(diǎn)：建筑外觀、結(jié)構(gòu)、設(shè)備均暴露。沿街立面滿是彩色管道。(2)城市建設(shè)立體化

20世紀(jì)中葉以來(lái)，城市建設(shè)有三個(gè)趨向：高層建筑的大量興起由于城市人口大量積聚，密度猛增，用房緊張，地價(jià)昂貴，建筑物向空間發(fā)展。美國(guó)的高層建筑最多，高度在160-200m的就有100多幢。近10年來(lái)，我國(guó)、馬來(lái)西亞、新加坡等東南亞國(guó)家的高層建筑有很大發(fā)展。地下工程高速發(fā)展。如地下鐵道、商業(yè)街、停車(chē)庫(kù)、體育館、影劇院、工業(yè)廠房、地下倉(cāng)庫(kù)等。城市高架公路、立交橋大量涌現(xiàn)。(3)交通運(yùn)輸高速化高速公路的大規(guī)模修建。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至1993年底，全世界有50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有高速公路，其中有近20個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有1000km以上。鐵路電氣化的形成和大量發(fā)展南昆電氣化鐵路

1964年10月世界鐵路運(yùn)營(yíng)史第一高速在日本誕生，時(shí)速為210km。1994年12月22日，我國(guó)第一條準(zhǔn)高速鐵路-廣深高速鐵路建成通車(chē)，時(shí)速為160km。規(guī)劃中的我國(guó)第一條高速鐵路-京滬高速鐵路，全長(zhǎng)約1300km，實(shí)施全封閉、全立交，為客運(yùn)專(zhuān)線，設(shè)計(jì)時(shí)速為300km。長(zhǎng)距離的海底隧道的出現(xiàn)如日本越過(guò)津輕海峽連接本州（青森）與北海道（函館）的青函海底隧道長(zhǎng)達(dá)53.85km，是世界最長(zhǎng)的海底隧道。1990年貫通的英法海峽隧道長(zhǎng)50.5km。土木工程的功能化、城市建設(shè)的立體化、交通運(yùn)輸?shù)母咚倩厝皇沟脴?gòu)成土木工程的三個(gè)要素：材料、施工、理論出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)：(4)建筑材料的輕質(zhì)高強(qiáng)化發(fā)展迅速的是普通混凝土向輕骨料混凝土、加氣混凝土和高性能混凝土方向發(fā)展?？箟簭?qiáng)度由20-40Mpa提高到60-100Mpa。一批輕質(zhì)高強(qiáng)材料如鋁合金、建筑塑料、玻璃鋼也得到迅速發(fā)展；同時(shí)也要重視環(huán)保節(jié)能材料的研究和發(fā)展。(5)施工過(guò)程中的工業(yè)化、裝配化(6)設(shè)計(jì)理論的精確化、科學(xué)化主要表現(xiàn)在理論分析由線形到非線形分析；由平面分析到空間分析；由單個(gè)到系統(tǒng)的綜合整體分析；由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)分析；由經(jīng)驗(yàn)定值分析到隨機(jī)分析；由數(shù)值分析到模擬實(shí)驗(yàn)分析；由人工手算、人工做比較方案、人工制圖到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)制圖等。1.2.4土木工程的發(fā)展趨勢(shì)日本擬建的SKYCITY1.重大工程項(xiàng)目將陸續(xù)興建2.土木工程將向太空、海洋、荒漠開(kāi)拓

在建設(shè)與使用土木工程中與能源消耗，資源利用，環(huán)境保護(hù)，生態(tài)平衡有密切關(guān)系，對(duì)貫徹我國(guó)的國(guó)策-可持續(xù)發(fā)展原則影響很大。3.土木工程的可持續(xù)發(fā)展1.3土木工程專(zhuān)業(yè)規(guī)范1.3.1歷史沿格解放前工科學(xué)科的設(shè)置實(shí)行學(xué)年學(xué)分制，讀滿四年，大致滿130-140分始可畢業(yè)，取得（工）學(xué)士學(xué)位。土木工程沒(méi)有明確的專(zhuān)業(yè)，沒(méi)有統(tǒng)一的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱。1952年后學(xué)習(xí)原蘇聯(lián)，設(shè)立工業(yè)與民用建筑專(zhuān)業(yè)專(zhuān)攻房屋建筑，道路專(zhuān)業(yè)專(zhuān)攻道路，采用學(xué)年學(xué)時(shí)制，即學(xué)習(xí)四年并滿足一定的學(xué)時(shí)后即可畢業(yè)。“文化大革命”后恢復(fù)招生，學(xué)制改為四年。由于各方面原因，專(zhuān)業(yè)劃分過(guò)細(xì)，專(zhuān)業(yè)范圍過(guò)窄，門(mén)類(lèi)之間專(zhuān)業(yè)重復(fù)設(shè)置等問(wèn)題十分突出。1998年,國(guó)家進(jìn)行了本科目錄調(diào)整,將建筑工程、交通土建、礦井建設(shè)、公路工程等近十個(gè)專(zhuān)業(yè)合并成為目前的“土木工程專(zhuān)業(yè)”。1.3.2特色專(zhuān)業(yè)方向辦學(xué)98年后的土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)至少要分為2個(gè)特色方向進(jìn)行教學(xué)。目前開(kāi)設(shè)的特色專(zhuān)業(yè)方向有：建筑工程、工程管理、巖土工程、地下工程、礦井建設(shè)、公路工程、道路與橋梁工程、橋梁工程、交通土建、機(jī)場(chǎng)工程、鐵路工程、城市地下工程等。2010年住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部土木工程專(zhuān)業(yè)規(guī)范制定的《土木工程專(zhuān)業(yè)規(guī)范（建議稿）》建議的土木工程專(zhuān)業(yè)三個(gè)方向是：建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程。1.3.3培養(yǎng)目標(biāo)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要德智體全面發(fā)展掌握學(xué)科基本理論和基本知識(shí)獲得土木工程師基本訓(xùn)練具有創(chuàng)新精神的高級(jí)工程科學(xué)技術(shù)人才畢業(yè)后能從事土木工程設(shè)計(jì)、施工與管理工作，有初步工程規(guī)劃與研究開(kāi)發(fā)能力1.3.4培養(yǎng)規(guī)格1.政治思想具有高尚的道德品質(zhì)和良好的科學(xué)素質(zhì)和人文素養(yǎng)，具有科學(xué)的世界觀和正確的人生觀2.知識(shí)結(jié)構(gòu)1）基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)理論+應(yīng)用理論2）專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技術(shù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法+土木工程施工技術(shù)與管理3）相關(guān)知識(shí)給排水+暖通+電工+工程機(jī)械4）要掌握的技能與工具制圖+測(cè)量+外語(yǔ)+計(jì)算機(jī)3.能力結(jié)構(gòu)1)自主學(xué)習(xí)能力要自主學(xué)習(xí)、擴(kuò)大知識(shí)面，向老師學(xué)、向書(shū)本學(xué)，善于實(shí)踐2)綜合解決問(wèn)題能力多數(shù)是單科教學(xué)，珍惜訓(xùn)練綜合解決問(wèn)題能力的綜合訓(xùn)練及畢業(yè)設(shè)計(jì)3)創(chuàng)新進(jìn)取能力社會(huì)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)人才創(chuàng)新能力的要求日益提高4)協(xié)調(diào)管理能力現(xiàn)代土木工程需成千上萬(wàn)人共同努力才能完成4.身體素質(zhì)具有健全的心理和健康的體魄，能夠履行建設(shè)祖國(guó)和保衛(wèi)祖國(guó)的神圣義務(wù)。

1.3.5專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容1.土木工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系掌握核心知識(shí)及其運(yùn)用方法，具備從事工程的理論分析、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建造、維護(hù)保養(yǎng)和管理、研究和教學(xué)等方面的基礎(chǔ)

2.專(zhuān)業(yè)教育實(shí)踐體系各類(lèi)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)和社會(huì)實(shí)踐以及科研訓(xùn)練等多種領(lǐng)域和形式

3.大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

1.4注冊(cè)師制度注冊(cè)師制度的建立將對(duì)學(xué)校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)規(guī)格及能力培養(yǎng)要求等方面產(chǎn)生極大的影響，這主要體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生職業(yè)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)方面，這就要求學(xué)校在專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)思想、專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)等各個(gè)方面，緊緊圍繞注冊(cè)師制度對(duì)專(zhuān)業(yè)人員的要求而開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。注冊(cè)師制度的建立將要求各校通過(guò)評(píng)估把專(zhuān)業(yè)建設(shè)向更高水平發(fā)展注冊(cè)師制度，作為一種個(gè)人職業(yè)資格制度，它要求參加職業(yè)注冊(cè)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員必須具備注冊(cè)師所規(guī)定的要求，包括專(zhuān)業(yè)教育要求和職業(yè)實(shí)踐要求。我國(guó)實(shí)施注冊(cè)建筑師制度的意義實(shí)施注冊(cè)制度是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要是我國(guó)建筑師走向國(guó)際的需要是保護(hù)國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的需要是深化設(shè)計(jì)管理體制改革的需要是對(duì)外開(kāi)放和開(kāi)拓國(guó)際設(shè)計(jì)市場(chǎng)的需要是提高建筑師隊(duì)伍及個(gè)人素質(zhì)的需要是提高建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的需要1.4.1注冊(cè)結(jié)構(gòu)師

在建筑工程設(shè)計(jì)中，建筑師雖然起著龍頭作用，但結(jié)構(gòu)工程師對(duì)工程的質(zhì)量和安全負(fù)有比建筑師更直接、更重大的責(zé)任。如果僅實(shí)行注冊(cè)建筑師制度，不推行結(jié)構(gòu)工程師注冊(cè)制度，將不能有效地保證建筑工程的質(zhì)量和安全，也給建筑設(shè)計(jì)單位的內(nèi)部管理，各專(zhuān)業(yè)、各工種的職責(zé)分工、協(xié)調(diào)與配合造成一定的困難。為了與注冊(cè)建筑師制度相配套，提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)工程師法律責(zé)任，保障公眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，維護(hù)國(guó)家利益，經(jīng)建設(shè)部、人事部研究決定，我國(guó)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)實(shí)行注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)資格制度。注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師資格制度納入專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員執(zhí)業(yè)資格制度，由國(guó)家確認(rèn)批準(zhǔn)。

所稱注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，是指取得中華人民共和國(guó)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)資格證書(shū)和注冊(cè)證書(shū)，從事房屋結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)及塔架結(jié)構(gòu)等工程設(shè)計(jì)及相關(guān)業(yè)務(wù)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。

注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師分為一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師和二級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師。

注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師的執(zhí)業(yè)范圍：

（一）結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)；

（二）結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)技術(shù)咨詢；

（三）建筑物、構(gòu)筑物、工程設(shè)施等調(diào)查和鑒定；

（四）對(duì)本人主持設(shè)計(jì)的項(xiàng)目進(jìn)行施工指導(dǎo)和監(jiān)督；

（五）建設(shè)部和國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)規(guī)定的其他業(yè)務(wù)

一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師的執(zhí)業(yè)范圍不受工程規(guī)模及工程復(fù)雜程度的限制。注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)行業(yè)務(wù)，應(yīng)當(dāng)加入一個(gè)勘察設(shè)計(jì)單位。因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量造成的經(jīng)濟(jì)損失，由勘察設(shè)計(jì)單位承擔(dān)賠償責(zé)任；勘察設(shè)計(jì)單位有權(quán)向簽字的注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師追償。

結(jié)構(gòu)師注冊(cè)考試分為基礎(chǔ)課（閉卷）、專(zhuān)業(yè)課（開(kāi)卷）執(zhí)業(yè)注冊(cè)建筑師在高等教育階段的所對(duì)應(yīng)的主要專(zhuān)業(yè)是土木工程。1.4.2注冊(cè)建造師

2002年12月5日，人事部、建設(shè)部聯(lián)合印發(fā)了《建造師執(zhí)業(yè)資格制度暫行規(guī)定》（人發(fā)[2002]111號(hào)），這標(biāo)志著我國(guó)建立建造師執(zhí)業(yè)資格制度的工作正式建立。該《規(guī)定》明確規(guī)定，我國(guó)的建造師是指從事建設(shè)工程項(xiàng)目總承包和施工管理關(guān)鍵崗位的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員

建造師是以專(zhuān)業(yè)技術(shù)為依托、以工程項(xiàng)目管理為主業(yè)的執(zhí)業(yè)注冊(cè)人員，近期以施工管理為主。建造師是懂管理、懂技術(shù)、懂經(jīng)濟(jì)、懂法規(guī)，綜合素質(zhì)較高的復(fù)合型人員，既要有理論水平，也要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的組織能力。建造師注冊(cè)受聘后，可以建造師的名義擔(dān)任建設(shè)工程項(xiàng)目施工的項(xiàng)目經(jīng)理、從事其他施工活動(dòng)的管理、從事法律、行政法規(guī)或國(guó)務(wù)院建設(shè)行政主管部門(mén)規(guī)定的其他業(yè)務(wù)一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試設(shè)《建設(shè)工程經(jīng)濟(jì)》、《建設(shè)工程法規(guī)及相關(guān)知識(shí)》、《建設(shè)工程項(xiàng)目管理》和《專(zhuān)業(yè)工程管理與實(shí)務(wù)》4個(gè)科目?！秾?zhuān)業(yè)工程管理與實(shí)務(wù)》科目分為：房屋建筑、公路、鐵路、民航機(jī)場(chǎng)、港口與航道、水利水電、電力、礦山、冶煉、石油化工、市政公用、通信與廣電、機(jī)電安裝和裝飾裝修14個(gè)專(zhuān)業(yè)類(lèi)別，考生在報(bào)名時(shí)可根據(jù)實(shí)際工作需要選擇其一建筑師的執(zhí)業(yè)范圍：

(一)擔(dān)任建設(shè)工程項(xiàng)目施工的項(xiàng)目經(jīng)理。

(二)從事其他施工活動(dòng)的管理工作。

(三)法律、行政法規(guī)或國(guó)務(wù)院建設(shè)行政主管部門(mén)規(guī)定的其他業(yè)務(wù)。執(zhí)業(yè)注冊(cè)建造師在高等教育階段的所對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)根據(jù)考試的14個(gè)專(zhuān)業(yè)有差別。對(duì)有土木工程專(zhuān)業(yè)教育的技術(shù)人員一般以房屋建筑、公路、鐵路、民航機(jī)場(chǎng)、港口與航道、水利水電、市政公用和裝飾裝修等專(zhuān)業(yè)類(lèi)別為主1.4.3注冊(cè)監(jiān)理工程師全國(guó)監(jiān)理工程師執(zhí)業(yè)資格考試是由人事部與建設(shè)部共同組織的全國(guó)統(tǒng)一的執(zhí)業(yè)資格考試，考試分4個(gè)科目，考試采用閉卷形式?！豆こ探ㄔO(shè)監(jiān)理案例分析》科目為主觀題，《工程建設(shè)合同管理》、《工程建設(shè)質(zhì)量、投資、進(jìn)度控制》、《工程建設(shè)監(jiān)理基本理論和相關(guān)法規(guī)》3個(gè)科目均為客觀題。

參加全部4個(gè)科目考試的人員，必須在連續(xù)兩個(gè)考試年度內(nèi)通過(guò)全部科目考試；符合免試部分科目考試的人員，必須在一個(gè)考試年度內(nèi)通過(guò)規(guī)定的兩個(gè)科目的考試，方可取得監(jiān)理工程師執(zhí)業(yè)資格證書(shū)。取得執(zhí)業(yè)資格證書(shū)后需到相關(guān)部門(mén)注冊(cè)才能正式執(zhí)業(yè)。和其他執(zhí)業(yè)資格不同的是，注冊(cè)監(jiān)理工程師除了要求執(zhí)業(yè)年限外，對(duì)職稱也有要求。1.4.4造價(jià)工程師

考試內(nèi)容：(1)工程造價(jià)管理相關(guān)知識(shí);(2)工程造價(jià)的確定與控制;(3)建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量(土建或安裝,考生可根據(jù)工作實(shí)際選擇其一);(4)工程造價(jià)案例分析。所稱造價(jià)工程師，是指經(jīng)全國(guó)造價(jià)工程師執(zhí)業(yè)資格統(tǒng)一考試合格，并注冊(cè)取得《造價(jià)工程師注冊(cè)證》，從事建設(shè)工程造價(jià)活動(dòng)的人員。造價(jià)工程師執(zhí)業(yè)范圍包括：（一）建設(shè)項(xiàng)目投資估算的編制、審核及項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)；（二）工程概算、工程預(yù)算、工程結(jié)算、竣工決算、工程招標(biāo)標(biāo)底價(jià)、投標(biāo)報(bào)價(jià)的編制、審核；（三）工程變更及合同價(jià)款的調(diào)整和索賠費(fèi)用的計(jì)算；（四）建設(shè)項(xiàng)目各階段的工程造價(jià)控制；（五）工程經(jīng)濟(jì)糾紛的鑒定；（六）工程造價(jià)計(jì)價(jià)依據(jù)的編制、審核；（七）與工程造價(jià)業(yè)務(wù)有關(guān)的其他事項(xiàng)。1.4.5注冊(cè)土木工程師(巖土)

注冊(cè)土木工程師（巖土），是指取得《中華人民共和國(guó)注冊(cè)土木工程師（巖土）執(zhí)業(yè)資格證書(shū)》和《中華人民共和國(guó)注冊(cè)土木工程師（巖土）執(zhí)業(yè)資格注冊(cè)證書(shū)》，從事巖土工程工作的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。注冊(cè)考試分為基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)考試。參加基礎(chǔ)考試合格并按規(guī)定完成職業(yè)實(shí)踐年限者，方能報(bào)名參加專(zhuān)業(yè)考試。注冊(cè)土木工程師（巖土）的執(zhí)業(yè)范圍：（一）巖土工程勘察；（二）巖土工程設(shè)計(jì)；（三）巖土工程咨詢與監(jiān)理；（四）巖土工程治理、檢測(cè)與監(jiān)測(cè)；（五）環(huán)境巖土工程和與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)工程業(yè)務(wù)；（六）國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)規(guī)定的其他業(yè)務(wù)。

注冊(cè)土木工程師(巖土)執(zhí)業(yè)資格證書(shū)實(shí)行定期注冊(cè)登記制度。資格證書(shū)持有者應(yīng)按有關(guān)規(guī)定到北京市規(guī)劃委員會(huì)或其指定的機(jī)構(gòu)辦理注冊(cè)登記手續(xù)。1.4.6注冊(cè)土木工程師(港口與航道工程)

國(guó)家對(duì)從事港口與航道工程設(shè)計(jì)活動(dòng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員實(shí)行執(zhí)業(yè)資格制度，納入全國(guó)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員執(zhí)業(yè)資格制度統(tǒng)一規(guī)劃。適用于從事港口與航道工程（包括港口工程、航道工程、通航建筑工程、修造船廠水工工程等）設(shè)計(jì)及相關(guān)業(yè)務(wù)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。

所稱注冊(cè)土木工程師（港口與航道工程），是指取得《中華人民共和國(guó)注冊(cè)土木工程師（港口與航道工程）執(zhí)業(yè)資格證書(shū)》和《中華人民共和國(guó)注冊(cè)土木工程師（港口與航道工程）執(zhí)業(yè)資格注冊(cè)證書(shū)》，從事港口與航道工程設(shè)計(jì)及相關(guān)業(yè)務(wù)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。

注冊(cè)土木工程師（港口與航道工程）的執(zhí)業(yè)范圍：

（一）港口與航道工程設(shè)計(jì)；

（二）港口與航道工程技術(shù)咨詢；

（三）港口與航道工程的技術(shù)調(diào)查和鑒定；

（四）港口與航道工程的項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)；

（五）對(duì)本專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的施工進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督；

（六）國(guó)務(wù)院有關(guān)部門(mén)規(guī)定的其他業(yè)務(wù)。第2章土木工程材料2.1概述土木工程中所使用的各種材料及其制品統(tǒng)稱為土木工程材料，它是一切土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，任何土木工程建（構(gòu)）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而成的，正確選擇和合理使用土木工程材料，對(duì)土木工程建（構(gòu)）筑物的安全、實(shí)用、美觀、耐久及造價(jià)有著重大的意義。1、分類(lèi)：土木工程材料的品種很多，一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類(lèi)。材料也可按功能分類(lèi)，工程上通常根據(jù)材料組成物質(zhì)的種類(lèi)及化學(xué)成分將材料分為三大類(lèi)，如表2-1所示。2、發(fā)展：土木工程材料是隨著人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平的提高而逐步發(fā)展起來(lái)的。古代：金屬冶煉、陶瓷工藝、天然石料、磚瓦、木材、油漆和粘結(jié)材料近代：鋼材的大量運(yùn)用、水泥混凝土的興起

現(xiàn)代：原材料—充分利用再生資源和工業(yè)廢料

生產(chǎn)工藝—降低能耗和環(huán)境污染

產(chǎn)品性能—輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐久、綠色及多功能

產(chǎn)品形式—預(yù)制技術(shù)，構(gòu)件化，單元化無(wú)機(jī)材料金屬材料黑色金屬（鐵、鋼）、有色金屬（鋁、銅及其合金等）非金屬材料天然石材（砂、石及各種石材制品），燒土制品（磚、瓦、陶瓷、玻璃），膠凝材料（石灰、石膏、水玻璃、水泥），混凝土、砂漿及硅酸鹽制品有機(jī)材料植物材料木材、竹材等瀝青材料石油瀝青、煤瀝青及其制品高分子材料塑料、涂料、膠粘劑、合成橡膠等復(fù)合材料鋼筋混凝土、聚合物混凝土、玻璃鋼、紙面或纖維石膏板等表2-1土木工程材料的分類(lèi)(a)古塔(b)萬(wàn)里長(zhǎng)城(c)現(xiàn)代高層建筑圖2-1典型古代與現(xiàn)代建筑2.2土木工程材料的基本性質(zhì)參數(shù)土木工程建（構(gòu)）筑物使用的各種材料要受到各種不同的作用，從而要求材料具有相應(yīng)的不同性質(zhì)。用于各種承力結(jié)構(gòu)中的材料，要受到各種外力的作用；長(zhǎng)期暴露于大氣中或與侵蝕介質(zhì)相接觸的建（構(gòu)）筑物中的材料，還會(huì)受到?jīng)_刷、磨損、化學(xué)侵蝕、生物作用、干濕循環(huán)、凍融循環(huán)等破壞作用。為了保證建（構(gòu)）筑物能經(jīng)久耐用，要求設(shè)計(jì)人員必須掌握材料的基本性質(zhì)，并能合理的選用和使用材料。

2.2.1材料的基本物理性質(zhì)材料的基本物理性質(zhì)是表示材料物理狀態(tài)特征的指標(biāo)，

1、材料的密度、表觀密度和堆積密度

2、材料的孔隙率和空隙率3、材料的親水性和憎水性4、材料的吸濕性和吸水性

5、材料的耐水性6、材料的抗?jié)B性和抗凍性

7、材料的導(dǎo)熱性、熱容量和耐燃性2.2.2材料的基本力學(xué)性質(zhì)材料的力學(xué)性質(zhì)指材料在外力作用下所引起的變化的性質(zhì)。這些變化包括材料的變形和破壞。材料的變形指在外力的作用下，材料通過(guò)形狀的改變來(lái)吸收能量。根據(jù)變形的特點(diǎn)，分為彈性變形和塑性變形。材料的破壞指當(dāng)外力超過(guò)材料的承受極限時(shí)，材料出現(xiàn)斷裂等喪失使用功能的變化。根據(jù)破壞形式的不同，材料可分為脆性材料和韌性材料。

1．強(qiáng)度

2、彈性與塑3、韌性與脆性4、硬度圖2-2材料的受力形式(ａ)抗壓(ｂ)抗拉(ｃ)抗折(ｄ)抗剪2.2.3材料的耐久性與環(huán)境協(xié)調(diào)性土木工程材料的發(fā)展方向要求除具有良好的使用性能外，還須具有良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性能，即具有好的耐久性、低的環(huán)境負(fù)荷值和高的可循環(huán)再生率，強(qiáng)調(diào)環(huán)保綠色建材。1、材料的耐久性：材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，能保持其原有性能而不變質(zhì)、不破壞的性質(zhì)，統(tǒng)稱之為耐久性，它是一種復(fù)雜的、綜合的性質(zhì),包括材料的抗凍性、耐熱性、大氣穩(wěn)定性和耐腐蝕性等。2、材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性：材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性是指材料在生產(chǎn)、使用和廢棄全壽命周期中要有較低的環(huán)境負(fù)荷，包括生產(chǎn)中廢物的利用、減少三廢的產(chǎn)生，使用中減少對(duì)環(huán)境的污染，廢棄時(shí)有較高可回收率。

圖2-3酸雨腐蝕2.2.4材料的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其對(duì)性能的影響材料的組成是指材料的化學(xué)成分、礦物組成和相組成。材料組成是材料性質(zhì)的基礎(chǔ)，它對(duì)材料的性質(zhì)起著決定性的作用。材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造是決定材料性質(zhì)極其重要的因素，可分為宏觀組成結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)。1、材料的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)材料性質(zhì)的影響材料的微觀結(jié)構(gòu)是指物相的種類(lèi)、形態(tài)、大小及其分布特征。它與材料的強(qiáng)度、硬度、彈塑性、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等重要性質(zhì)有著密切的關(guān)系。

2、材料的宏觀構(gòu)造及其對(duì)性能的影響材料的宏觀構(gòu)造是指可用肉眼能觀察到的外部和內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的構(gòu)造形式有：密實(shí)構(gòu)造、多孔構(gòu)造、纖維構(gòu)造、層狀構(gòu)造、散粒構(gòu)造、紋理構(gòu)造。(a)碳含量小于0.2%(b)碳含量為0.2%～0.4%圖2-4兩種鋼材的礦物組成2.3天然石材、磚、瓦天然石材、磚、瓦是最基本的建筑材料。無(wú)論是在古代，還是在現(xiàn)代的土木工程領(lǐng)域中都處于不可替代的地位。2.3.1天然石材凡采自天然巖石，經(jīng)過(guò)加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)稱為天然石材。天然石材是最古老的土木工程材料之一。由于天然石材具有很高的抗壓強(qiáng)度，良好的耐磨性和耐久性，經(jīng)加工后表面美觀富于裝飾性，資源分布廣蘊(yùn)藏量豐富，便于就地取材，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，是古今土木工程中修建城垣、橋梁、房屋、道路及水利工程的主要材料。天然石材經(jīng)加工后具有良好的裝飾性，是現(xiàn)代土木工程的主要裝飾材料之一。土木工程主要應(yīng)用的天然石材品種有：毛石、料石、飾面石、色石渣、混凝土用砂、石子等。2.3.2磚磚是一種常用的墻體材料。磚瓦的生產(chǎn)和使用在我國(guó)歷史悠久，有“秦磚漢瓦”之稱。制磚的原料容易取得，生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，價(jià)格低、體積小便于組合，粘土磚還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優(yōu)點(diǎn)。所以至今仍然廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。但是由于生產(chǎn)傳統(tǒng)粘土磚毀田取土量大、能耗高、磚自重大，施工生產(chǎn)中勞動(dòng)強(qiáng)度高、工效低，因此有逐步改革并用新型材料取代的必要。有的城市已禁止在建筑物中使用粘土磚。磚按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚；按所用原材料分為粘土磚、頁(yè)巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等；按有無(wú)孔洞分為空心磚、多孔磚和實(shí)心磚（見(jiàn)圖2-8）。圖2-8各種墻體磚材2.3.3瓦瓦，一般指粘土瓦。中國(guó)瓦的生產(chǎn)比磚早，因稱“秦磚漢瓦”。中國(guó)目前生產(chǎn)的粘土瓦有小青瓦、脊瓦和平瓦等（如圖2-9）。粘土瓦只能應(yīng)用于較大坡度的屋面。由于材質(zhì)脆、自重大、片小，施工效率低，且需要大量木材等缺點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑屋面材料中的比例已逐漸下降。由于建筑工業(yè)的發(fā)展，對(duì)屋面材料也提出了新的發(fā)展要求。目前，瓦的種類(lèi)較多，按成分分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、鋼絲網(wǎng)水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃鋼瓦、瀝青瓦等；按形狀分有平瓦和波形瓦兩類(lèi)。圖2-9典型的古代漢瓦2.4無(wú)機(jī)膠凝材料凡能在物理、化學(xué)作用下，從漿體變?yōu)閳?jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料包括有機(jī)膠凝材料與無(wú)機(jī)膠凝材料。無(wú)機(jī)膠凝材料按硬化條件不同可分為氣硬性和水硬性兩類(lèi)。水硬性膠凝材料：拌和水后既可在空氣中硬化亦可于水中硬化，并保持及發(fā)展強(qiáng)度。（水泥）氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化，并保持和繼續(xù)發(fā)展強(qiáng)度者稱為氣硬性膠凝材料。（石灰、石膏等）2.4.1石灰石灰是在土木工程中使用較早的礦物膠凝材料之一。

1、石灰的生產(chǎn)及分類(lèi)將主要成分為碳酸鈣的天然巖石，在900℃～1100℃下燃燒，排除分解出的二氧化碳后，所得以CaO為主要成分的產(chǎn)品即為生石灰。工程常用的石灰種類(lèi)有生石灰粉、消石灰粉、石灰膏。

2、石灰的熟化與硬化

生石灰（CaO）與水反應(yīng)生成氫氧化鈣稱為石灰的熟化。石灰漿體的硬化包括干燥結(jié)晶和碳化兩個(gè)過(guò)程，后者過(guò)程緩慢。

3、石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求

石灰的性質(zhì)：可塑性好；硬化較慢、強(qiáng)度低；硬化時(shí)體積收縮大；耐水性差；石灰吸濕性強(qiáng)。國(guó)家對(duì)生石灰、生石灰粉及消石灰粉的主要技術(shù)指標(biāo)有相關(guān)的規(guī)定。4、石灰的應(yīng)用石灰在建筑上的用途很廣，主要用于制作石灰乳涂料、配制混合砂漿、拌制石灰土和石灰三合土、生產(chǎn)硅酸鹽制品等。我國(guó)石膏資源豐富，已探明天然石膏儲(chǔ)量為471.5億噸，居世界之首。

1、石膏的種類(lèi)⑴天然二水石膏—（CaSO4·2H2O）礦石是生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要原料⑵化工石膏—含有CaSO4·2H2O與CaSO4混合物的化工副產(chǎn)品及廢渣⑶天然無(wú)水石膏—（CaSO4）結(jié)晶緊密，結(jié)構(gòu)比天然二水石膏致密，質(zhì)地較硬，難溶于水，又稱天然硬石膏。一般作為生產(chǎn)水泥的原料。⑷建筑石膏（半水石膏）—是以β半水石膏（β-CaSO4·1/2H2O）為主要成分，其反應(yīng)式為：

CaSO4·2H2O→β-CaSO4·1/2H2O＋3/2H2O建筑石膏晶體較細(xì)，調(diào)制成一定稠度的漿體時(shí)，需水量較大，因而強(qiáng)度較低。⑸高強(qiáng)石膏—將二水石膏置于具有0.13MPa、124℃的過(guò)飽和蒸汽條件下蒸壓，或置于某些鹽溶液中沸煮，可獲得晶粒較粗、較致密的α型半水石膏（α-CaSO4·1/2H2O），高強(qiáng)石膏晶粒粗大，調(diào)制成漿體時(shí)需水量較小，因而強(qiáng)度較高。2.4.2石膏2、建筑石膏的性質(zhì)與應(yīng)用性質(zhì)：建筑石膏具有良好的可塑性、防火性能、隔熱性能、吸音性能、裝飾性和可加工性。但強(qiáng)度較低、耐水性能差。用途：建筑石膏的應(yīng)用很廣，除用于室內(nèi)抹面、粉刷外，更主要的用途是制成各種石膏制品，廣泛應(yīng)用于各種裝修裝飾工程（如圖2-10）。圖2-10石膏制品的應(yīng)用(a)石膏雕塑(b)室內(nèi)裝飾2.4.3水泥水泥是粉狀的水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其它材料膠結(jié)成整體，并形成堅(jiān)硬石材的材料。

1、水泥的分類(lèi)：水泥按其用途及性能分：通用水泥、專(zhuān)用水泥、特性水泥。水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分：硅酸鹽系水泥（波特蘭水泥）、鋁酸鹽系水泥、硫鋁酸鹽系水泥、氟鋁酸鹽系水泥、磷酸鹽系水泥和以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。

2、通用水泥：硅酸鹽系列水泥。根據(jù)活（非）混合材料的種類(lèi)和比例不同硅酸鹽系水泥主要品種有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥等。

3、特性水泥和專(zhuān)用水泥特性水泥是指某種性能比較突出的水泥，如快硬硅酸鹽水泥；專(zhuān)用水泥是指專(zhuān)門(mén)用途的水泥，如道路硅酸鹽水泥。（1）快硬硅酸鹽水泥：3d抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)，適用于緊急搶修工程、低溫施工工程和高標(biāo)號(hào)混凝土預(yù)制件等.

（2）快凝快硬硅酸鹽水泥：小時(shí)強(qiáng)度增長(zhǎng)快，主要用于軍事工程、機(jī)場(chǎng)跑道、橋梁、隧道和涵洞等緊急搶修工程。（3）白色硅酸鹽水泥：根據(jù)白度及標(biāo)號(hào)，分為優(yōu)等品、一等品和合格品。用于建筑物的內(nèi)外裝修工程，（4）高鋁水泥：鋁酸鹽系水泥，是一種快硬、高強(qiáng)、耐熱及耐腐蝕的膠凝材料。主要用于國(guó)防、道路和特殊搶修工程等，但不宜用于永久性工程。

（5）膨脹水泥：具有膨脹性，按水泥的主要成分不同，分為硅酸鹽、鋁酸鹽和硫鋁酸鹽型膨脹水泥；按水泥的膨脹值及其用途不同，又分為收縮補(bǔ)償水泥和自應(yīng)力水泥兩大類(lèi)?？捎糜谥谱鞔罂趶捷斔芎透鞣N輸油、輸氣管，有抗?jié)B要求的工程。要求補(bǔ)償收縮的混凝土結(jié)構(gòu)、要求早強(qiáng)的工程結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)澆筑等。（6）中熱水泥和低熱礦渣水泥：主要特點(diǎn)為水化熱低，適用于大壩和大體積混凝土工程（7）道路水泥:由較高鐵鋁酸鈣含量的硅酸鹽道路水泥熟料，0％～10％活性混合材和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為道路硅酸鹽水泥。特點(diǎn)是抗裂性能好。

4、水泥的貯存、運(yùn)輸和保管（1）分類(lèi)貯存：不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥應(yīng)分別存放，不可混雜。（2）防潮防水：水泥受潮后即產(chǎn)生水化作用，凝結(jié)成塊，影響水泥的正常使用。（3）貯存期不宜過(guò)長(zhǎng)：貯存期過(guò)長(zhǎng)，由于空氣中的水汽、二氧化碳作用而降低水泥強(qiáng)度。一般來(lái)說(shuō)，貯存三個(gè)月后的強(qiáng)度約降低10％～20％。所以，通用水泥存放期一般不應(yīng)超過(guò)三個(gè)月。快硬水泥、高鋁水泥的規(guī)定貯存期限更短（分別為一、二個(gè)月）。過(guò)期水泥，使用時(shí)必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，并按試驗(yàn)重新確定的標(biāo)號(hào)使用。2.5混凝土與砂漿2.5.1混凝土混凝土也稱砼，是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料，骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護(hù)而成的人造石材。混凝土具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因而使其用量越來(lái)越大；同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級(jí)范圍寬，使其使用范圍十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，就是造船業(yè)，機(jī)械工業(yè)，海洋的開(kāi)發(fā)，地?zé)峁こ痰?/p>

1、混凝土的種類(lèi)與發(fā)展混凝土的種類(lèi)很多。按膠凝材料不同分：水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表觀密度不同分重混凝土、普通混凝土、輕混凝土；按使用功能不同分：結(jié)構(gòu)用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等；按施工工藝不同分：噴射混凝土、泵送混凝土、振動(dòng)灌漿混凝土等。為了克服混凝土抗拉強(qiáng)度低的缺陷，人們還將水泥混凝土與其他材料復(fù)合，出現(xiàn)了鋼筋混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土，各種纖維增強(qiáng)混凝土及聚合物浸漬混凝土等。此外，隨著混凝土的發(fā)展和工程的需要，還出現(xiàn)了膨脹混凝土，加氣混凝土，纖維混凝土等各種特殊功能的混凝土。泵送混凝土，商品混凝土以及新的施工工藝給混凝土施工帶來(lái)方便。目前，混凝土仍向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能、高效能的方向發(fā)展，發(fā)展復(fù)合材料，不斷擴(kuò)大資源，發(fā)展預(yù)制混凝土和使混凝土商品化也是今后發(fā)展的重要方向。

2、普通混凝土圖2-11混凝土織構(gòu)

(1)組成材料與結(jié)構(gòu)普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細(xì)骨料（砂）和水拌合，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。其織構(gòu)如圖2-11。

(2)主要技術(shù)性質(zhì)

混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強(qiáng)度、變形及耐久性等。和易性又稱工作性，包括流動(dòng)性（稠度）、粘聚性和保水性三個(gè)主要方面。強(qiáng)度是反映混凝土抵抗荷載的量化能力。包括抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強(qiáng)度。其中以抗壓強(qiáng)度最大，抗拉強(qiáng)度最小。

混凝土的變形包括非荷載作用下的變形（化學(xué)收縮、干濕變形及溫度變形等）和荷載作用下的變形?；炷聊途眯允侵富炷猎趯?shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長(zhǎng)期保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力等。

2.5.2砂漿砂漿是由膠凝材料、細(xì)骨料和水等材料按適當(dāng)比例配制而成的。砂漿與混凝土的區(qū)別在于不含粗骨料，可認(rèn)為砂漿是混凝土的一種特例，也可稱為細(xì)骨料混凝土。砂漿常用的膠凝材料有水泥、石灰、石膏。按膠凝材料不同砂漿分為水泥砂漿、石灰砂漿和混合砂漿?；旌仙皾{有水泥石灰砂漿、水泥粘土砂漿和石灰粘土砂漿等。按用途分砌筑砂漿、抹面砂漿、裝飾砂漿、防水砂漿和其它特種砂漿等。

1、砌筑砂漿

用于磚石砌體的砂漿稱為砌筑砂漿。它起著傳遞荷載的作用。要求具有良好的和易性。和易性良好的砂漿容易在粗糙的磚石面上鋪設(shè)成均勻的薄層，而且能夠和底面緊密粘結(jié)。

硬化后應(yīng)具有所需的強(qiáng)度和對(duì)底面的粘結(jié)力，而且其變形性不能過(guò)大。影響砂漿強(qiáng)度的因素有材料性質(zhì)、配比、施工質(zhì)量等，此外還受被粘結(jié)塊體材料的表面吸水性影響。2、抹面砂漿凡涂抹在建筑物或土木工程構(gòu)件表面的砂漿，可統(tǒng)稱為抹面砂漿。根據(jù)抹面砂漿功能的不同，一般可將抹面砂漿分為普通抹面砂漿、裝飾砂漿、防水砂漿和具有某些特殊功能的抹面砂漿（如絕熱、耐酸、防射線砂漿）等。3、裝飾砂漿：涂抹在建筑物內(nèi)外墻表面，能具有美觀裝飾效果的抹面砂漿通稱為裝飾砂漿。要選用具有一定顏色的膠凝材料和骨料以及采用某種特殊的操作工藝，使表面呈現(xiàn)出各種不同的色彩、線條與花紋等裝飾效果。4、防水砂漿：制作防水層的砂漿叫做防水砂漿，又叫剛性防水層。5、其它特種砂漿絕熱砂漿是采用膠凝材料與膨脹珍珠巖砂，膨脹蛭石或陶粒砂等輕質(zhì)多孔骨料，按一定比例配制的。絕熱砂漿具有質(zhì)輕和良好的絕熱性能。吸聲砂漿是由輕質(zhì)多孔骨料制成。吸聲砂漿用于室內(nèi)墻壁和平頂?shù)奈?。耐酸砂漿是用水玻璃（硅酸鈉）與氟硅酸鈉拌制而成，防射線砂漿是在水泥漿中摻入重晶石粉，配制成有防x射線能力的砂漿；2.6.1建筑鋼材的分類(lèi)

建筑鋼材是指用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型材（如圓鋼、角鋼、工字鋼等）、鋼板、管材和用于鋼筋混凝土中的各種鋼筋、鋼絲等。建筑鋼材大多為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。2.6建筑鋼材土木工程中應(yīng)用量最大的金屬材料是鋼材，它廣泛應(yīng)用于鐵路、橋梁、建筑工程等各種結(jié)構(gòu)工程中，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。圖2-12各種型鋼和鋼板制作的鋼結(jié)構(gòu)(a)工字鋼(b)角鋼(c)槽鋼(d)鋼管(e)鋼筋圖2-13土木工程常用鋼材2.6.2建筑鋼材的主要性能

鋼材是在嚴(yán)格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的，品質(zhì)均勻致密，強(qiáng)度高。有一定的塑性和很好的韌性。鋼材具有良好的加工性能，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝配。還可以通過(guò)熱處理方法，在很大范圍內(nèi)改變或控制鋼材的性能。采用各種型鋼和鋼板制做的鋼結(jié)構(gòu)，具有自重小、安全性大的特點(diǎn)，適用于大跨及多層結(jié)構(gòu)。（如圖2-12）。鋼筋與混凝土組成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，雖然自重大，但節(jié)省鋼材。由于混凝土的保護(hù)作用，克服了鋼材易銹蝕、維護(hù)費(fèi)用高的缺點(diǎn)。由于各類(lèi)建筑物、構(gòu)筑物對(duì)在各種復(fù)雜條件下的使用功能的要求日益提高，建筑用金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)：一是以高效鋼材為主體的低合金鋼將得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用；二是隨著冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，建筑鋼材將向具有高強(qiáng)、耐腐蝕、耐疲勞、易焊接、高韌性或耐磨等綜合性能的方向發(fā)展；三是各種焊接材料及其工藝將隨低合金鋼的發(fā)展不斷完善和配套。

2.6.3土木工程常用的鋼材土木工程鋼材可劃分為鋼結(jié)構(gòu)用材和鋼筋混凝土用材兩大類(lèi)1、鋼結(jié)構(gòu)用鋼材：主要有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。2、鋼筋混凝土用鋼材：按生產(chǎn)工藝性能和用途可分為下列各類(lèi)。(1)熱軋鋼筋：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)熱軋鋼筋的要求是機(jī)械強(qiáng)度較高，具有一定的塑性、韌性、冷彎性和可焊性。分Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ與Ⅳ級(jí)鋼筋。(2)冷加工鋼筋：冷拉后鋼筋的強(qiáng)度提高，但塑性、韌性變差。不宜用于受沖擊或重復(fù)荷載作用的結(jié)構(gòu)。（3）熱處理鋼筋：熱處理鋼筋是用熱軋螺紋鋼筋經(jīng)淬火和回火的調(diào)質(zhì)處理而成的，其強(qiáng)度大幅度提高，目前主要用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。（4）碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線：碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線是預(yù)應(yīng)力混凝土專(zhuān)用鋼絲，它們由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過(guò)冷加工、熱處理、冷軋、絞捻等過(guò)程制得。它們的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、安全可靠、便于施工。2.7木材木材是古老而永恒的土木工程材料。古代木構(gòu)建筑在我國(guó)歷史上創(chuàng)建了千古不朽的功績(jī)。優(yōu)點(diǎn)：如輕質(zhì)高強(qiáng)；易于加工（如鋸、刨、鉆等）；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動(dòng)作用；導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。缺點(diǎn)：如構(gòu)造不均勻，各向異性；易吸濕、吸水，因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。不過(guò)，這些缺陷經(jīng)加工和處理后，可得到很大程度的改善。

2.7.1木材的分類(lèi)與構(gòu)造1、分類(lèi)：樹(shù)木分為針葉樹(shù)和闊葉樹(shù)兩大類(lèi)。針葉樹(shù)樹(shù)干通直而高大，易得大材，紋理平順，材質(zhì)均勻，木質(zhì)較軟而易于加工，故又稱軟木材。常用樹(shù)種有松、杉、柏等。闊葉樹(shù)樹(shù)干通直部分一般較短，材質(zhì)較硬，較難加工，故又名硬木材。常用樹(shù)種有榆木、水曲柳、柞木等。

2、樹(shù)木可分為樹(shù)皮、木質(zhì)部和髓心三個(gè)部分。而木材主要使用木質(zhì)部。木質(zhì)部的構(gòu)造特征如下：

(1)邊材、心材：在木質(zhì)部中，靠近髓心的部分顏色較深，稱為心材。外面部分顏色較淺，稱為邊材。

(2)年輪、春材、夏材：橫切面上可以看到深淺相間的同心圓，稱為年輪。年輪中淺色部分是樹(shù)木在春季生長(zhǎng)的，由于生長(zhǎng)快，細(xì)胞大而排列疏松，細(xì)胞壁較薄，顏色較淺，稱為春材（早材）；深色部分是樹(shù)木在夏季生長(zhǎng)的，由于生長(zhǎng)遲綬，細(xì)胞小，細(xì)胞壁較厚，組織緊密堅(jiān)實(shí)，顏色較深，稱為夏材（晚材）。

(3)髓心、髓線第一年輪組成的初生木質(zhì)部分稱為髓心（樹(shù)心）。從髓心成放射狀橫穿過(guò)年輪的條紋，稱為髓線。年輪中夏材所占的比例越大，木材的強(qiáng)度越高。

(圖2-14)。圖2-14樹(shù)木的年輪

2.7.2木材的主要性質(zhì)木材的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)，如含水率；熱脹干縮；密度；強(qiáng)度可分為：抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等四種強(qiáng)度，其中抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度又有順紋和橫紋之分。順紋和橫紋強(qiáng)度有很大的差別?？箟嚎估箯澘辜繇樇y橫紋順紋橫紋順紋橫紋11/10～1/32～31/20～1/31.5～21/7～1/31/2～1

影響木材強(qiáng)度的主要因素為含水率（一般含水率高，強(qiáng)度降低），溫度（溫度高，強(qiáng)度降低），荷載作用時(shí)間（持續(xù)荷載時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度下降）及木材的缺陷（木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲(chóng)害等）。表2-3木材各種強(qiáng)度的關(guān)系2.7.3木材的應(yīng)用木材在土木工程材料領(lǐng)域是一種供不應(yīng)求的材料。我國(guó)是少林國(guó)家，林木生長(zhǎng)速度緩慢。與我國(guó)環(huán)境保護(hù)需要和建設(shè)事業(yè)大量耗用木材的矛盾十分突出。因此，要求土木工程中在經(jīng)濟(jì)合理的條件下，盡可能的少用木材，避免大材小用，長(zhǎng)材短用，優(yōu)材劣用。充分利用木材的邊角廢料，生產(chǎn)各種人造板材，提高木材的綜合利用率。木材在土木工程材料中可被用作桁架、梁、柱、樁、門(mén)窗、地板、腳手架、混凝土模板以及其他一些裝飾、裝修。木材的綜合利用就是將木材加工過(guò)程中的邊角、碎料、刨花、木屑、鋸末等，經(jīng)過(guò)再加工處理，制成各種人造板材。主要品種有：膠合板、纖維板、刨花板等。近年來(lái)，利用植物廢料開(kāi)發(fā)的各種人造板材相繼問(wèn)世，不但節(jié)約木材，也推動(dòng)土木工程材料領(lǐng)域的發(fā)展。2.8其他功能材料2.8.1建筑防水堵水材料防水材料是指具有防止建筑工程結(jié)構(gòu)免受雨水、地下水、生活用水浸蝕的材料。

1、防水材料的分類(lèi)與組成建筑防水材料依據(jù)其外觀形態(tài)可分為防水卷材、防水涂料、密封材料和剛性防水材料四大系列。防水卷材是建筑工程防水材料的主要品種之一，目前的防水卷材主要包括瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材等三大類(lèi)。防水涂料廣泛適用于工業(yè)與民用建筑的屋面防水工程、地下室防水工程和地面防潮、防滲等。主要有：瀝青膠、冷底子油、乳化石油瀝青。建筑密封材料是能承受位移嵌人建筑接縫中起氣密或水密作用的定形和不定形的材料。主要有：建筑防水瀝青嵌縫油膏、聚氨酯密封材料、有機(jī)硅增水劑（防水涂料）。剛性防水材料是一種既能防水又兼作承重、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的多功能材料。其耐久性好、不燃、無(wú)毒、無(wú)味。主要有：防水砂漿和防水混凝土。

3、建筑堵水材料建筑堵水材料主要用于房屋建筑、構(gòu)筑物、水土建筑等在有水或潮濕環(huán)境下的防水堵漏。柔性嵌縫材料（止水橡皮及橡膠止水帶、自粘性橡膠、丁基不干性密封材料、塑料止水帶）：剛性止水材料和剛性抹面材料（無(wú)機(jī)復(fù)合堵漏劑、無(wú)機(jī)鋁鹽防水劑、有機(jī)硅防水砂漿、陽(yáng)離子氯丁膠乳、水泥防水砂漿等）。2.8.2絕熱材料在建筑中，習(xí)慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統(tǒng)稱為絕熱材料。

1、絕熱材料的性能要求導(dǎo)熱性指材料傳遞熱量的能力。材料的導(dǎo)熱能力用導(dǎo)熱系數(shù)表示。材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，導(dǎo)熱性能越好。工程上將導(dǎo)熱系數(shù)λ<0.23W/m·K的材料稱為絕熱材料。影響因素有：材料組成、微觀結(jié)構(gòu)、含水率、孔隙特征等。絕熱材料除應(yīng)具有較小的導(dǎo)熱系數(shù)外，還應(yīng)具有適宜的或一定的強(qiáng)度、抗凍性、耐水性、防火性、耐熱性和耐低溫性、耐腐蝕性，有時(shí)還需具有較小的吸濕性或吸水性等。輻射傳熱也是一種重要的傳熱方式，鋁箔等金屬薄膜，由于具有很強(qiáng)的反射能力，具有隔絕輻射傳熱的作用，因而也是理想的絕熱材料。

2、絕熱材料的種類(lèi)絕熱材料按照它們的化學(xué)組成可以分為無(wú)機(jī)絕熱材料和有機(jī)絕熱材料。常用無(wú)機(jī)絕熱材料有多孔輕質(zhì)類(lèi)無(wú)機(jī)絕熱材料、纖維狀無(wú)機(jī)絕熱材料和泡沫狀無(wú)機(jī)絕熱材料；常用有機(jī)絕熱材料有泡沫塑料和硬質(zhì)泡沫橡膠。2.8.3吸聲材料