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1、土木工程材料,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室 彭 勃,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,2,緒論,1、建材的作用地位及發(fā)展 2、建材的特點(diǎn)及要求 3、建材的分類 4、建材標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn) 5、建材課程學(xué)習(xí)目的及方法,用于土建工程的材料總稱為建筑材料或土木工程材料。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,3,建筑材料對(duì)土木工程發(fā)展的作用,土木工程第一次飛躍：沖破天然材料的束縛,穴居巢處 天然材料（竹木、巖石、粘土） 天然材料簡(jiǎn)單加工 磚、瓦、石灰等人造建筑材料,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,4,總長度大約有十萬里以上！所用建筑材料：土、石、木料、磚、石灰,萬里長城 （200 BC):條石、大磚、石灰砂漿,湖南大學(xué)土木工程學(xué)

2、院建材室,6,胡夫金字塔，高146.59m, 底部232m，用 230多萬塊、每塊重2.5T的巖石砌成，,布達(dá)拉宮 ：石材、石灰砂漿,羅馬斗獸場(chǎng) （70-80 AC):石材、石灰砂漿,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,10,趙州石橋,建于1300多年前（橋長約51m，凈跨37m）建造該橋的石材為青白色石灰?guī)r,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,11,建筑材料對(duì)土木工程發(fā)展的作用,土木工程第二次飛躍：跨度從磚、石結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的幾十米發(fā)展到百米、幾百米,17世紀(jì)70年代使用生鐵 19世紀(jì)初開始使用熟鐵建造房屋和橋梁 19世紀(jì)中開始使用鋼 鋼結(jié)構(gòu),湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,12,建筑材料對(duì)土木工程發(fā)展的作用,土

3、木工程第三次飛躍：鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土,J.Aspdin,1824發(fā)明水泥 鋼筋混凝土（1890-1892）；中國，1898 20世紀(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,13,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,14,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,15,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,16,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,17,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,18,建筑材料對(duì)土木工程發(fā)展的作用,近代建筑：高分子材料，新型玻璃、陶瓷，復(fù)合材料，輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)能、高性能綠色建材 建筑形式更加多樣,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,19,悉尼歌劇院,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,20,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,2

4、1,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,22,公元125年 意大利 羅馬萬神廟 磚石結(jié)構(gòu)（半園拱形） 拱頂43.2M 建筑物總重12000T； 1912年 波蘭 世紀(jì)大廳 鋼筋混凝土（肋拱） 拱頂65M 建筑物總重1500T； 1977年 西德 園藝展覽廳 玻纖混凝土（薄殼拱） 拱頂31.02M 建筑物總重25T。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,23,加拿大體育館,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,24,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,25,水立方膜結(jié)構(gòu),建筑面積79532平方米，能容納17000名觀眾，是迄今為止全球最大的室內(nèi)游泳館及膜結(jié)構(gòu)。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,26,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,27,

5、水立方的膜結(jié)構(gòu)采用聚四氟乙烯膜材料，是雙層氣枕充氣膜結(jié)構(gòu)。 厚2.4 mm 重1kg/m2 整個(gè)氣枕面積達(dá)到10.5萬平方米。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,28,建筑材料的特點(diǎn),量大 價(jià)廉 耐用 具有一定的功能,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,29,對(duì)建筑材料的性能要求,輕質(zhì) 高強(qiáng) 多功能 耐用 環(huán)保,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,30,建筑材料的分類按化學(xué)成分,金屬 材料,非金屬材料,大理石、花崗石,磚、瓦、陶瓷、 玻璃,水泥、石灰、石膏,有機(jī)材料,復(fù)合材料,黑色金屬材料,鋼、鐵,有色金屬材料,鋁、銅、 合金,天然石材,燒土制品,無機(jī)膠凝材料,砂漿、混凝土,木材、瀝青、塑料、涂料、油漆,有機(jī)與無機(jī)

6、復(fù)合：,金屬與非金屬復(fù)合：,鋼筋砼、鋼纖維砼,玻璃鋼、瀝青砼、聚合物砼,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,31,建筑材料的分類按用途分類,結(jié)構(gòu)材料：,防水材料：,飾面材料：,吸音材料：,絕熱材料:,衛(wèi)生工程材料：,磚、石材、砌塊、鋼材、混凝土,瀝青、塑料、橡膠、金屬,墻面磚、石材、彩鋼板、彩色砼,多孔石膏板、塑料吸音板、膨脹珍珠巖,塑料、橡膠、泡沫混凝土,金屬管道、塑料、陶瓷,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,32,標(biāo)準(zhǔn),為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)活動(dòng)或其結(jié)果規(guī)定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性的文件，稱為標(biāo)準(zhǔn)。該文件經(jīng)協(xié)商一致制定并經(jīng)一個(gè)公認(rèn)機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，

7、以促進(jìn)最佳社會(huì)效益為目的。 按照標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象，通常把標(biāo)準(zhǔn)分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)三大類,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,33,標(biāo)準(zhǔn)的分類,中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法將我國標(biāo)準(zhǔn)分為四級(jí) 國家標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 地方標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)名稱部門代號(hào)編號(hào)批準(zhǔn)年份,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,34,標(biāo)準(zhǔn)的分類,國家標(biāo)準(zhǔn)- GB 國家標(biāo)準(zhǔn)通用硅酸鹽水泥GB175-2007 國家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法） GB/T176711999,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,35,標(biāo)準(zhǔn)的分類,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JGJ-建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JC-國家建材局行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YB-冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JTJ-交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SD-水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

8、 普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法JGJ53-92 公路工程集料試驗(yàn)規(guī)范JTJ058-2000,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,36,標(biāo)準(zhǔn)的分類,地方標(biāo)準(zhǔn) DB + *，*表示省級(jí)行政區(qū)劃代碼前兩位 湖南省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DBJ43/001-2004 自密實(shí)高性能混凝土技術(shù)規(guī)程DBJ13-55-2004,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,37,標(biāo)準(zhǔn)的分類,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q + *，*表示企業(yè)代號(hào) 中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法規(guī)定：企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)當(dāng)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，作為組織生產(chǎn)的依據(jù)。企業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)須報(bào)當(dāng)?shù)卣畼?biāo)準(zhǔn)化行政主管部門和有關(guān)行政主管部門備案。 已有國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的

9、，國家鼓勵(lì)企業(yè)制定嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在企業(yè)內(nèi)部適用。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,38,標(biāo)準(zhǔn)的分類按執(zhí)行程度,強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn) 具有法律屬性，在一定范圍內(nèi)通過法律、行政法規(guī)等手段強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) 推薦性標(biāo)準(zhǔn)（/T） 又稱非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或自愿性標(biāo)準(zhǔn)。 通用硅酸鹽水泥 GB1752007 用于水泥中的?；郀t礦渣 GB/T20394 快凝快硬硅酸鹽水泥JC/T31496,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,39,標(biāo)準(zhǔn)的分類按特性分,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、規(guī)格、質(zhì)量和檢驗(yàn)方法所做的技術(shù)規(guī)定 檢測(cè)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) 以產(chǎn)品性能與質(zhì)量方面的檢測(cè)、試驗(yàn)方法為對(duì)象而制定的標(biāo)準(zhǔn) 工藝標(biāo)準(zhǔn) 基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 安全、衛(wèi)生、

10、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,40,材料檢測(cè)、試驗(yàn)方法,檢測(cè)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)包括二方面內(nèi)容： 對(duì)檢測(cè)或?qū)嶒?yàn)的原理、類別、抽樣、取樣、操作和精度要求等方面的統(tǒng)一規(guī)定。 對(duì)所用儀器、設(shè)備、檢測(cè)或試驗(yàn)條件、方法、步驟、數(shù)據(jù)計(jì)算、結(jié)果分析、合格標(biāo)準(zhǔn)及復(fù)驗(yàn)規(guī)則等方面的統(tǒng)一規(guī)定。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,41,土木工程材料試驗(yàn),抽樣技術(shù) 測(cè)試技術(shù) 儀器選擇 試件制備 測(cè)試條件及方法 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,42,其它標(biāo)準(zhǔn),ASA- American Standard Association 美國標(biāo)準(zhǔn) ASTM American Society for Testing Mate

11、rials BS- British Standard 英國標(biāo)準(zhǔn) DIN Deutsch Industrie Normen 德國標(biāo)準(zhǔn) ISO-International Standard Organization 國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì),湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,43,標(biāo)準(zhǔn)有效期,自標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，至標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審重新確認(rèn)、修訂或廢止的時(shí)間，稱為標(biāo)準(zhǔn)的有效期；又稱標(biāo)齡。 由于各國情況不同，標(biāo)準(zhǔn)有效期也不同。ISO標(biāo)準(zhǔn)每5年復(fù)審一次，平均標(biāo)齡為4.92年。 我國在國家標(biāo)準(zhǔn)管理辦法中規(guī)定國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施5年內(nèi)要進(jìn)行復(fù)審，即國家標(biāo)準(zhǔn)有效期一般為5年,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,44,本課程的任務(wù),通過學(xué)習(xí)，獲得建筑材料

12、的基礎(chǔ)知識(shí)； 運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)去分析和認(rèn)識(shí)建筑材料的主要性能，以及結(jié)構(gòu)、組成與性能之間的關(guān)系，并且能夠“舉一反三”，推及其他建筑材料 ； 掌握建筑材料的技術(shù)性質(zhì)、應(yīng)用及試驗(yàn)檢測(cè)技能； 正確評(píng)價(jià)、選擇、使用材料。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,45,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料,熟悉建筑材料的基本知識(shí)、掌握各種新材料的特性，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必要的基本條件。 否則會(huì)影響結(jié)構(gòu)物的外觀和使用功能,甚至造成重大事故。,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,46,實(shí)踐性強(qiáng)接近工程實(shí)際，不像基礎(chǔ)理論課程那樣，對(duì)具體的現(xiàn)象或結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化、抽象； 綜合性強(qiáng)面對(duì)浩瀚的工程學(xué)復(fù)雜問題，需要廣泛知識(shí)和綜合能力。不像基礎(chǔ)理論課程那樣，著重深入分析。,本課程特點(diǎn)與學(xué)習(xí)內(nèi)容,湖南大學(xué)土木工程學(xué)院建材室,47,每種材料： 原料生產(chǎn)工藝組成成分構(gòu)造性質(zhì)應(yīng)用檢驗(yàn)儲(chǔ)存以及它們之間的相互關(guān)系 重點(diǎn)：性質(zhì)和應(yīng)用,學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)重點(diǎn),性能,組成,結(jié)構(gòu),應(yīng)用,工程師是做什