土木工程材料绪论发展史课件.ppt

建筑材料,ConstructionMaterials,（2）人类是从什么时候开始使用建筑材料的？,（3）常说“秦砖汉瓦”，秦朝和汉朝才开始使用砖和瓦吗？,思考,（1）什么是建筑材料？,建筑材料,房屋、桥梁、道路、水工等土建工程中所用材料的总称,水泥,石灰,砂,石,木材,钢材,沥青,旧石器时代,旧石器时代居住在天然洞穴，不需要建筑材料,建筑材料发展的时间轴,一万年前5000年前公元元年公元1000年公元2000年,新石器时代,土,木,新石器时代：土、木,西安半坡氏族的圆形房子,河姆渡干栏式房屋复原图,土砖房,新石器时代：土、木,土砖墙,黏土,砂和草,晒干,土砖,黏土,砌筑胶凝材料,埃及人土砖建筑物,新石器时代：土、木,土,优点,取材方便可塑性好,缺点,干缩开裂耐水性差,新石器时代：土、木,木,轻质高强易于加工弹性和韧性好,内部不均匀湿胀干缩大耐火和耐腐蚀性差,新石器时代：土、木,优点,缺点,土,木,古代工程建设称为,大兴土木,土木工程,新石器时代：土、木,建筑材料发展的时间轴,一万年前5000年前公元元年公元1000年公元2000年,新石器时代,青铜时代,土、木,石,石灰石膏,青铜时代：石材,墙垣,柱础,左塞尔阶梯金字塔,公元前2700年,世界上最早用石块修建的陵墓,实心的巨石体,胡夫金字塔,公元前2560年,世界上最大的金字塔,青铜时代：石材,公元前438年建成46根高达10米的石柱支撑,希腊巴特农神庙,梁跨度都很小,青铜时代：石材,空间架构,重点关注,青铜时代：石材,集中荷载作用下梁的弯曲变形图,生活现象,胸口碎大石,新石器时代：土、木,课堂讨论,石的抗压强度很高，而它的抗弯抗剪很弱，跨度如此之小，怎么用石材修建一些跨度比较大的建筑呢？,拱,青铜时代：石材,建于公元72年至82年间面积约2万平方米10万立方米石料可容纳近九万人,古罗马圆形大剧场,青铜时代：石材,拱结构：实例一,公元605年至616年桥体全部用石料建成净跨37米宽9米拱矢高度7.24米利用拱将石材的优势充分发挥,赵州桥,青铜时代：石材,拱结构：实例二,拱形石材的里程碑,优点,抗压强度高耐久性好,缺点,自重大抗弯抗剪强度低加工运输困难,石,青铜时代：石材,这些大块的石材，相互之间如何胶凝在一起呢？,思考,青铜时代：石灰和石膏,古埃及：石膏,硫酸钙,古希腊：石灰,氧化钙（生石灰）氢氧化钙（熟石灰）,古罗马,石灰+砂,青铜时代：石灰和石膏,石灰砂浆,石灰,石膏,共同点,煅烧温度较低可塑性和保水性好,青铜时代：石灰和石膏,强度低耐水性差,水化热大凝结硬化慢体积收缩大,凝结硬化快体积微膨胀,青铜时代：石灰和石膏,石灰,石膏,不同点,建筑材料发展的时间轴,一万年前5000年前公元元年公元1000年公元2000年,新石器时代,青铜时代,土、木,石、石膏、石灰,铁器时代,砖,瓦,铁器时代：砖和瓦,重量不大，尺寸相同人工搬运，手工施工加快施工速度提升了施工质量,长城,西周墓穴中的砖,特点,红砖,青砖,铁器时代：砖和瓦,红砖与青砖有什么区别呢？,砖,优点,取材方便煅烧温度较低抗压强度较高运输方便,缺点,孔隙率大抗弯抗剪强度低破坏土地资源,铁器时代：砖和瓦,多孔砖,空心砖,铁器时代：砖和瓦,阿房宫前殿遗址,西汉“都司空”瓦当,铁器时代：砖和瓦,普通瓦,琉璃瓦,铁器时代：砖和瓦,瓦,优点,防水隔热性好强度较高耐腐蚀性好,缺点,脆性大易破损,铁器时代：砖和瓦,建筑材料发展的时间轴,一万年前5000年前公元元年公元1000年公元2000年,新石器时代,青铜时代,土、木,石、石膏、石灰,铁器时代,工业时代,砖、瓦,钢铁,混凝土,工业时代：钢铁、混凝土,1779年英国塞文河铁桥拱形结构，跨度30米世界上第一座铁桥,英国塞文河铁桥,法兰西剧院,工业时代：钢铁、混凝土,铁在建筑上的使用，于1786年首次运用在法兰西剧院的铁屋顶上,巴黎植物园的温室（1833年）,伦敦海德公园博览会会馆（1851年）,工业时代：钢铁、混凝土,芝加哥保险公司大厦（1885年）,埃菲尔铁塔（1889年）,共10层，高55米,塔高328米，重约7000吨18000多个钢铁部件和250万个铆钉,工业时代：钢铁、混凝土,钢,优点,轻质高强刚度大材质均匀塑性、韧性好,缺点,耐腐蚀性差耐火性差,工业时代：钢铁、混凝土,110层，411米塔柱边宽63.5米用钢量78000吨外围为密置的钢柱墙面为铝板和玻璃,纽约的世贸中心,工业时代：钢铁、混凝土,2001年9月11日8:46AM北楼10:28AM9:03AM南楼10:05AM,工业时代：钢铁、混凝土,1900年,1850年,1800年,1750年,英国工程师斯米顿发现：水硬性石灰，必须采用含有黏土的石灰石来烧制,爱迭斯顿灯塔,工业时代：钢铁、混凝土,1900年,1850年,1800年,1750年,英国人帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥，外观呈棕色，很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物，命名为罗马水泥。天然泥灰岩作原料，不经配料直接烧制而成的，故命名为天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性，特别用于与水接触的工程。,工业时代：钢铁、混凝土,1900年,1850年,1800年,1750年,英国建筑工人阿斯谱丁取得了波特兰水泥（Portlandcement）的专利权。他用石灰石和黏土为原料，按一定的比例配合后，在立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成的水泥。,工业时代：钢铁、混凝土,1900年,1850年,1800年,1750年,法国园艺师莫尼埃经常跟花盆打交道，一次不经意间，发现了摔碎的花盆里面的土并没有洒落，原来是植物的根系发达，他灵机一动，将想法付诸实施，取得了水泥花盆和混凝土花盆的专利权。,工业时代：钢铁、混凝土,1875年,莫尼埃建成了世界上第一座钢筋混凝土桥,建于苏格兰连芬南德混凝土高架桥。,工业时代：钢铁、混凝土,1900年,1850年,1800年,1750年,美国辛辛那提市的英格尔斯大楼16层，高64米世界上第一幢钢筋混凝土高层建筑,工业时代：钢铁、混凝土,1900年,1850年,1800年,1750年,混凝土,优点,原材料丰富成本低抗压强度高可塑性好与钢筋粘结良好,缺点,抗拉强度低自重大硬化慢,工业时代：钢铁、混凝土,为什么钢筋和混凝土两者能够融合在一起，协同工作非常好呢？,工业时代：钢铁、混凝土,课堂讨论,钢,混凝土,作为承受拉力的载体可以弥补混凝土抗拉强度低的弱点,作为钢筋的保护层降低钢筋腐蚀性差和耐火性差给结构带来的风险,钢和混凝土的组合结构具有良好的抗震性能和耐腐蚀、耐火等性能,工业时代：钢铁、混凝土,华沙文化科学宫（1955年）42层，241米,迪拜塔（2010）162层，828米,工业时代：钢铁、混凝土,建筑材料发展的时间轴,一万年前5000年前公元元年公元1000年公元2000年,新石器时代,青铜时