土木工程材料绪论ppt课件

热情欢迎同学们学习土木工程材料课程,邓德华教授,祝同学们：,在新学期里：学习进步！身体健康！生活愉快！,土木工程材料,CivilEngineeringMaterials,三问：Why?What?How?,“土木工程材料”课程内容和性质是什么（What）?为什么必修“土木工程材料”课程（Why)?如何学好“土木工程材料”课程（How）?,“土木工程材料”课程性质和内容是什么?,什么是土木工程材料？土木工程材料课程性质是什么？“土木工程材料”课程内容有哪些？,什么是土木工程材料？,土木工程材料是人类建造活动所用一切材料的总称。广义上，所有物质均可用作土木工程材料。土木工程材料包括了迄今已发现和发明的所有材料。,问题,1.你们知道哪些土木工程材料？2.最古老的土木工程材料是哪些？3.什么是今天用量最大、用途最广的土木工程材料？,云南下关天生石桥,广西桂林踏步桥,架木桥,河北赵州石桥,建于1300多年前（桥长约51m，净跨37m）建造该桥的石材为青白色石灰岩比意大利人建石拱桥晚400多年,但在主拱肋与桥面间设计“敞肩拱”，比外国早了1200多年敞肩拱不仅减轻自重、节省材料、减轻桥基负担，使桥台轻巧，且位移很小，地基下沉甚微，且拱圈内应力很小，是至今位移和沉陷微小且不坠的重要原因之一；该桥拱轴线和恒载压力线甚接近，拱圈各横截面只受压力或微小拉力。该二线重合道理，到现代才认识。,泸定桥,十七孔桥,芦沟桥,玉带桥,万里长城,天下第一关,万里长城,总长度大约有十万里以上！所用土木工程材料：土、石、木料、砖、石灰关外有关、城外有城，其材料运输量之浩大、工程之艰巨世所罕见。体现我国古代建筑工程的高度成就，表现我国古代劳动人民的聪明才智。,最古老的建筑材料,天然石材天然植物：木材、茅草粘土及其制品动物的毛发与制胶等石灰,钢桁梁桥钱塘江桥,钢桁梁桥武汉长江大桥,简支梁桥普兰店桥,T形刚构桥重庆长江大桥,连续梁桥六库怒江桥,连续刚构桥湖南沅水桥,箱形拱桥红旗桥,结合梁和钢斜拉桥南浦大桥,现代土木工程材料,钢材、混凝土钢混凝土复合材料砖混凝土复合材料高分子及其复合材料,土木工程材料的分类与发展,1.土木工程材料的分类按化学组成分类按来源分类按建筑功能分类按用途分类,有三大类：无机材料：金属、非金属有机材料：植物、高分子、沥青复合材料：有机无机金属非金属,有两大类：天然材料：石材、粘土、植物等；人工材料：金属、水泥、陶瓷、玻璃塑料、橡胶、纤维等,有：承重材料、防水材料、隔热保温材料、防护材料、装饰材料、吸声隔音材料、粘结密封材料、智能材料等。,有：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、吊顶材料、墙面材料等。,2.土木工程材料的发展历程发展历程大致可分为三个阶段：天然材料人类最初直接从自然界中取材作为土木工程材料，如：土、石材、木材等。人工材料随着人类文明和技术的进步，开始人工合成和制造各种土木工程材料，以满足土木工程发展的需要。如：砖、瓦、陶瓷、玻璃、水泥、金属、高分子材料、复合材料等复合材料随环境条件的变化而具有应变能力的材料：如：变色调光玻璃、可自修复混凝土、调温、调湿墙体（面）材料、形状记忆合金等。,人类最初直接从自然界中取材作为土木工程材料，如：土、石材、木材等。,随着人类文明和技术的进步，开始人工合成和制造各种土木工程材料，以满足土木工程发展的需要。如：砖、瓦、陶瓷、玻璃、水泥、金属、高分子材料、复合材料等,为了满足土木工程结构与功能的要求，又能节约材料、节约资源，最大限度地发挥各种材料的优势，避免其不足，将不同组成与结构的材料复合形成各种复合材料，如玻纤增强塑料、纤维混凝土、金属陶瓷等。,3.土木工程材料的发展趋势高性能化高强、高耐久、高抗渗、高保温等新型高性能土木工程材料。多功能化具有多种功能或智能的土木工程材料。工业规模化土木工程材料的生产要实现现代化、工业化，而且为了降低成本、控制质量、便于机械化施工，生产要标准化、大型化、商品化等。生态化为了降低环境污染、节约资源、维护生态平衡，生产节能型、环保型和保健型的生态建材。,土木工程材料,材料科学,土木工程,课程性质：“材料科学”与“土木工程”间的桥梁,“材料科学”与“土木工程”间的桥梁,土木工程,房屋建筑工程桥梁工程道路工程水利工程铁道工程市政工程,土木工程是应用各种工程材料设计、建造各类土木工程的科学技术,材料科学的任务,研究材料的组成、结构与性能的关系和材料的制备技术，涉及:金属材料无机非金属材料有机材料复合材料,土木工程材料学,以土木工程科学与技术为背景，研究满足建造各种土木工程所需的材料的组成、结构与其工程性能的关系和制备与施工技术，涉及水泥与混凝土钢材与铝合金材料沥青材料工程高分子材料建筑复合材料建筑功能材料与制品,“土木工程材料”课程学习内容,第一章土木工程材料的基本性质第二章无机胶凝材料第三章混凝土第四章砌筑材料第五章金属材料第六章木材第七章建筑高分子材料第八章沥青材料,“土木工程材料”试验内容,基本试验技能试验水泥性质骨料性质混凝土拌合物与力学性质土木工程材料的力学性质开放式“三性”试验自选题、自行设计和自主进行试验,本课程的学习目的,学习有关土木工程材料的基本理论、基本知识和基本技能，为土木工程专业课程的学习和今后从事专业技术工作打下必要的基础。,本课程的主要任务,以土木工程应用为背景，运用材料科学原理，讲解土木工程材料的理论基础知识；为学生毕业后从事工程技术工作，就材料的选择与应用、材料验收、质量鉴定、材料试验、储存运输、防腐处理及试验研究等方面，打下必要的基础。,为什么必修“土木工程材料”课程?,土木工程材料是一切土木工程或构筑物的物质基础。土木工程材料的质量与正确选择、应用直接影响土木工程的质量、使用功能、运营安全与耐久性；土木工程材料的创新能促进结构形式的变化和施工方法的改进，并能创造新的结构形式和新的施工方法。土木工程的不断发展和技术进步又促进了土木工程材料的创新和发展。,不知道土木工程材料的”来龙去脉“(insandoutsofCivilEngineeringMaterials)，就只能是一位”撇脚“的土木工程师！,新型建材促进结构工程发展,古罗马万神殿，半球穹顶直径43.5m，重12000吨波兰钢筋混凝土世纪大厅肋形拱顶直径65m，重1500吨墨西哥钢混薄壁构件饭店双曲抛物面薄壳屋盖直径32m、厚4cm，重仅100吨德国玻璃纤维增强水泥园艺展览厅双曲抛物面屋盖，直径31m、厚1cm，重25吨近年出现彩板轻钢仅厚1mm，现场加工成大跨度屋面，重量进一步减轻建筑膜搭建厚度仅为0.2mm的新型膜结构每平方米重量20Kg,工程师是做什么的？,科学讲分析，它设法去了解自然是什么；工程要综合，它努力去创造可能的东西。Wm.A.Wulf（美国工程院院长）,科学家的任务,工程师的任务,土木工程师的任务是创造！,运用各种设计理论设计各种土木工程的结构和施工方法。应用“土木工程材料”的知识，结合设计要求，合理选择和利用各种工程材料。应用“土木工程材料”的知识，建造或创造各种“土木工程”。,名言：Whatwecantcreatewedontunderstand!,名言：,Astructuralengineerwhoisignorantaboutthe“insandouts”ofthecivilengineeringmaterialscanneverbeacompetentdesigner.,不熟悉土木工程材料的“来龙去脉”的结构设计师，就不可能成为一位称职的设计师,如何学好“土木工程材料”课程?,课前预习和阅读教材，善于提问课堂上认真学习、积极参与讨论课外阅读文献与书籍认真做好试验与练习勤于分析思考与归纳总结,1)实践性强接近工程实际，不像基础理论课程那样：对具体的现象或结构进行简化、抽象；2)综合性强面对浩瀚的工程学复杂问题，需要广泛知识和综合能力。不像基础理论课程那样，着重深入分析，而是要善于归纳总结。,土木工程材料课程特点,第一，阅读大量文献和书籍，获得有关材料组成、结构与性能关系及其规律的理性认识。第二，通过对材料进行相关试验，获得有关性质的数据，例如强度、弹性模量，为结构设计或分析提供依据。第三，材料加工、运输和现场施工的工程实践是感性认识的另一重要来源。第四，由于材料科学和检测技术的发展，对材料的组成、结构与性能进行深入研究得到的认识。,如何获取知识,学习方法,掌握知识注重掌握各种土木工程材料的组成、结构与性能的内在联系；注重掌握内外因素对土木工程材料各项性能的影响及其规律；做好听课笔记。加强训练认证做好每个试验，通过实验验证所学的基本理论，熟悉土木工程材料检验方法，掌握试验技能，做好作业，积极参与科技活动，。培养能力认真思考问题，对课程内容进行分析、归纳和总结，并注意观察一些建筑物中所用的土木工程材料及其应用情况，培养自学和正确分析与解答问题的能力。,学习土木工程材料，有一个很深的印象，就是要懂得事物的模糊性，不确定的一面。以往的学习，我们总想得到一个确定的（精确的）解。但实际工程远不是这样，我们必须面对不确定性、模糊性问题。希望从建材课开始培养这方面的能力认识和解决不确定性的问题。,学习心得,土木工程材料品种多、课程内容多为叙述、分析、综合论述各种材料的原料、生产、组成、结构、构造及其对材料性能的影响，根据材料的共性与特性来确定其应用技术（配制、施工、检验、以及运输、储存、维护和经济效益等）。因此，在学习时，应抓住重点、要点，注意思路的整理与发展