建筑材料树玉秀2012,10绪论（introduction)一、土木工程材料分类1、定义：土木工程中所使用的一切材料及制品。?分类（1）按来源分?天然材料：竹、木等?人造材料：砖、瓦、水泥、砼、钢材等（2）按化学成分?无机材料：金属材料（钢、铁、铝、铜等）；非金属材料(水泥、玻璃、砖瓦、石材）?有机材料：木、竹、沥青、塑料等?复合材料：玻璃纤维增强材料、钢纤维增强砼等二、土木工程材料在土木工程中作用及重要性1、土木工程材料是构成土木工程的物质基础。2、直接影响着或决定着土木工程一些重要性质。（1）结构形式：山西应县佛宫寺木塔（1055年）高66米；马来西亚石油双塔楼（砼结构）高452米；上海金茂大厦（钢砼混合材料结构）高420.5米；?上海电视塔（预应力砼结构）468米；旧金山金门大桥（悬索桥）主跨1280.2米；苏通大桥（斜拉桥）主跨1088米、主塔300多米；大跨度的钢结构展览馆；体育馆；机场航站楼。07年有39人在金门大桥自杀，当局准备化费5000万装防护网。--08-10-12京华时报。（2）安全性?唐山地震?重庆彩虹桥事件（99年1月4日晚6时50分40多人伤亡）（3）功能、适用性?绝热材料、吸声隔声材料、装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料、耐磨耐腐蚀材料、防爆防辐射材料。（4）经济性?优良的建材能满足：?足够的强度（承载）?较轻（减轻地基负荷）?相应的耐久性（降低维修费）?美观?功能要求?低能耗?环保三、土木工程材料的发展趋势1、上古时期人类野处穴居?旧石器时代的北京猿人（69万年前）住天然岩洞。?北京周口店龙骨山山顶洞人（18000年前）住天然岩洞。?巢氏教民构木为巢，居于树上。2、砖木房屋?土坯（8000年欧洲）?凿琢自然石（5000~6000年前）?砖（3000年前）?秦砖汉瓦（2000年前）?钢筋混凝土（19世纪）?化学建材具有特殊功能的新型建材3、展望?发展方向：环保、节能、轻质高强、多功能、结构功能一体化、构件化、单元化。（1）墙体材料?非黏土砖的应用（2）轻质高强混凝土、改性混凝土、预应力混凝土四、本课程的主要内容及学习方法?水泥、混凝土、钢材、沥青、塑料的生产、性能及应用是重点。?听课、作业、实验。?闭卷考试（考试成绩占80%、平时成绩20%）。第一章土木工程材料的基本性质土木工程材料受到诸多因素的影响：?力学作用（外力、自重、风力、地震）?物理作用（雨、雪、霜、干湿循环、冻融循环、火）?化学作用（风化、酸碱盐侵蚀）材料的性能是多方面的，必须与使用环境相适应。§1-1材料科学的基本理论1.1.1材料的组成1、化学组成（化学元素、化合物种类及数量）?决定材料的：抗酸碱侵蚀性、可燃性、耐火性、钢材的锈蚀等。2、矿物组成（矿物种类和数量）3、相组成（结构相近性质，相同的均匀部分）?气相、液相、固相：一般材料?铁素体、渗碳体、珠光体：钢?集料相、基相、界面相：砼1.1.2材料的结构和构造1、宏观结构（1）宏观结构的孔隙特征?致密结构：金属、玻璃、塑料?多孔结构：加气混凝土、泡沫混凝土、轻质多孔材料?微孔结构：石膏制品（2）按组织构造特征?堆聚结构：混凝土、砂浆、沥青混合料?纤维结构：木材、玻璃钢?层状结构：胶合板?散粒结构：混凝土集料2、细观结构（以光学显微镜观察）?混凝土的基相、集料相、界面相?钢铁的铁素体、珠光体、渗碳体?木材的木纤维、导管髓线、树脂道3、微观结构（用中子显微镜或x射线分析)?晶体：钢铁材料?玻璃体：火山灰、炉渣、玻璃?胶体：胶粒（粒径10-7-10-10）作为分散相，分散在连续相（水、气、溶剂）中形成的分散体。§1.2材料的基本物理性质1.2.1材料的密度、表观密度、堆积密度1.密度绝对密实状态下，材料单位体积的质量。ρ=m/vρ-g/cm3m-gV-cm3近似密度ρa：用排液置换法直接测得的砂、碎石的密度,有的教科书称为碎石等的表观密度。2.表观密度在自然状态下，材料单位体积的质量。?ρ0=m/v0?V0---表观体积（包含内部孔隙的体积）3.堆积密度?ρ0′=m/v0′1.2.2材料的密实度与孔隙度1.密实度材料的体积内被固体物质充实的程度?D=v/v0*100%或D=ρ0/ρ*100%2.孔隙率?P=（v0-v）/v0=1-D1.2.3材料的填充率与空隙率1.填充率：某堆积体中，被散粒材料的颗粒所填充的程度?D′=v0/v0′*100%或D=ρ0′/ρ0*100%2.空隙率?P′=1-D′1.2.4材料与水的关系1.材料的亲水性与憎水性?亲水材料θ≤90°?憎水材料θ＞90°?θ---润湿边角?石灰岩、玄武岩属于憎水岩石，与沥青粘结力强，常用来做铺路材料。?花岗岩属亲水岩石，与沥青粘结力不强，遇水易剥落，即水稳定性差不