土木工程概论 第2章 土木工程材料

第二章 土木工程材料2.1 土木工程材料的一般性质一、土木工程材料的分类1、按材料组成：2.1 土木工程材料的一般性质 第二章 土木工程材料 非金属材料 材料分类无机材料金属材料有机材料有色金属黑色金属砂、石、砖、瓦、水泥、石灰、混凝土、砂浆、无机纤维、玻璃木材、沥青、油漆、有机纤维、塑料生铁、铸铁、碳素钢、合金钢铝、铅、铜、锌、锡等及其合金2、按材料的作用：2.1 土木工程材料的一般性质 第二章 土木工程材料 土木工程材料承重材料围护材料胶结材料装饰材料承受各种作用力，主要有：钢材、混凝土、木材、石材、砖、砌块等。保持空间和通道使用功能，主要有：砖、砌块、轻质混凝土、保温材料等。创造优美和舒适环境，主要有：石材、玻璃、油漆、木材、墙地面饰面材料等。水泥、石灰、石膏、沥青二、土木工程材料的性质2.1 土木工程材料的一般性质 第二章 土木工程材料 材料性质物理性质力学性质密度、含水率、吸水性、透水性、导热性、耐火性、收缩膨胀等。耐久性强度、变形、弹性、塑性、韧性等。强度、变形、弹性、塑性、韧性等。2.2 主要土木工程材料简介一、钢材1、材料： 结构工程中所用的钢材的主要成分是铁（ Fe, 约占 99%) 和少量的碳 ( C）。当碳的含量 不超过 0.22% 时称为 低碳钢。 若含有少量锰 ( Mn), 硅( Si), 钒 (V)等元素 ,就成为 低合金钢 。2、种类： 型钢 、 板材 、 管材 和 线材 。 型钢 、 板材 、 管材可通过焊接、铆接、螺栓连接的方式组合，做成钢结构。线材主要指钢筋、钢丝和钢绞线，主要用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构。2.2 主要土木工程材料简介 第二章 土木工程材料 型材 主要有角钢、工字钢、槽钢、方钢、吊车轨道、金属门窗、钢板桩型钢等。槽钢钢管角钢工字钢H型钢2.2 主要土木工程材料简介 第二章 土木工程材料 型钢与钢结构2.2 主要土木工程材料简介 二章 土木工程材料 钢结构厂房与连接节点2.2 主要土木工程材料简介 第二章 土木工程材料 彩色压型钢板2.2 主要土木工程材料简介 第二章 土木工程材料 光面钢筋变形钢筋预应力钢丝2.2 主要土木工程材料简介 第二章 土木工程材料 预应力钢绞线及锚具。OVM15、 OVM13张拉端锚具 2.2 主要土木工程材料简介 第二章 土木工程材料 钢筋的邦扎与连接2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 预应力混凝土楼板施工图片一、钢材3、特点：材料均质，强度高，塑性好，便于加工和安装，耐火性差，易于锈蚀，维护费用高。2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 二、混凝土1、材料：是一种由水泥、水、粗骨料（石子）、细骨料（砂）按一定比例掺和而成的 “ 人工石材 ” 。常简写为 “砼 ”。2、种类：按强度分为普通强度混凝土（ C50以下）和高强度混凝土（ C50及以上）。按组成成分及性能特点可分为：普通混凝土、轻骨料混凝土、加气混凝土、耐酸（碱）混凝土、耐热混凝土等。2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 二、混凝土3、混凝土外加剂：在混凝土拌和物中掺入不超过水泥重量的 5% 、且能使混凝土按要求改变性质的物质称为混凝土 外加剂。 如：减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、速凝剂抗冻剂、着色剂、脱模剂等。 4、特点：可模性、耐久性、耐火性、整体性都很好，易于就地取材，价格较低，抗压强度比砖、石、木等都高；但其自重较大，抗拉强度低，施工比较复杂，工序多，工期长，抗拉强度低，易产生裂缝。 2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 袋装水泥2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 混凝土的运输和浇筑2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 支模、浇筑、振捣、养护、成型三、木材1、材料：建筑中的木材主要取自树木的树干。常用的树种是针叶树，如松木、杉木等。2、种类：工程中常用的木料有 圆木、方木、条木、板材 等。 3、特点：自重轻，制作容易，造价便宜，施工快，但存在易燃、易腐蚀和结构变形大等缺点。 2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 n 分树皮、木质部和髓心三部分木材主要使用木质部分n 木材顺纹强度(作用力方向与纤维方向平行 ) 木材横纹强度(作 用力方向与纤维方向垂直）n 影响木材强度的主要因素含水率 (一般含水率高，强度降低 )温度 (温度高，强度降低 )荷载作用时间 (持续荷载时间长，强度下降 )木材缺陷 (木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等 ) 木 材n 工程木材分为原木 +锯材 +人造板材 原木 ： 已经除去皮 (也有不去皮的 )，根、树梢而未加工成规定材品的木材锯材 ： 已经加工锯成一定尺寸的木料板材 (宽度为厚度的三倍或三倍以上 )方 材人造板材 ： 由木材或含有一定纤维量的其他作物原料，用一般物理和化学方法加工而成比天然木材 板面宽 ，表面平整光洁，无节子，不翘曲开裂， 经加工处理可有防水、防火、防腐、防酸性能常用人造板材：胶合板，纤维板，刨花板、木丝板、木屑板木 材2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 木结构建筑在北欧和北美地区应用广泛。2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 大跨木结构屋盖四、砌体1、材料：由石材、粘土、混凝土、工业废料等材料做成的块材。 2、种类：石砌体、砖砌体、中小混凝土块砌体等。3、特点：易于就地取材、价格低、施工简便、隔热保温及耐火性耐久性好，但强度低、自重一般较大，且粘土砖与农田争地，应限制使用。2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 砖分为实心砖和空心砖，空心砖有分为承重和非承重两种2.2 主要土木工程材料简介 第 二 章 土木工程材料 混凝土砌块与砖相比具有质量轻、施工速度快、可利用