理学绪论哈尔滨工业大学土木材料工程学.pptxVIP

理学绪论哈尔滨工业大学土木材料工程学第1页/共41页第2页/共41页祝同学们，在新学期里： 学习进步！ 身体健康！ 生活愉快！交通科学与工程学院 于 继 寿 第3页/共41页三问： What? Why? How?“建筑材料”课程内容和性质是什么(What)？为什么必修“建筑材料”课程(Why) ？如何学好“建筑材料”课程(How)？第4页/共41页一、 建筑材料建 筑 材 料：人类建造房屋建筑所用一切材料的总称。土木工程材料：人类建造土木工程所用一切材料的总称。 （建筑、道路、桥梁、水工等工程所用各种材料）第5页/共41页问题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？第6页/共41页架木桥第7页/共41页河北赵州石桥建于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。第8页/共41页天下第一关芦沟桥第9页/共41页第10页/共41页万 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。第11页/共41页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第12页/共41页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第13页/共41页二、分类 1、按功能与用途分类： 结构材料、非结构材料； 防水材料、保温材料、吸声材料、装饰材料、地面材料、屋面材料、墙体材料等 2、按化学成分分类： 无机材料、有机材料、复合材料第14页/共41页按使用功能分材料分类结构材料保温材料防水材料吸音材料装饰材料……第15页/共41页按在建筑物中的使用部位分墙体材料顶棚屋面材料地面材料……第16页/共41页建筑材料无机材料金属材料黑色金属：钢、铁有色金属：铝及其合金，铜及其合金非金属材料天然石材：花岗岩、大理岩、石灰岩、玄武岩烧结与熔融制品：砖、陶瓷、玻璃、铸石、岩棉胶凝材料气硬性胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃水硬性胶凝材料：各种熟料水泥砂浆与混凝土硅酸盐制品：灰砂砖、加气混凝土有机材料植物材料：木材、竹材及其制品合成高分子材料：塑料、橡胶、涂料、胶粘剂、密封材料沥青材料：石油沥青、煤沥青及其制品复合材料无机材料基复合材料混凝土、砂浆、钢筋混凝土水泥刨花板、聚苯乙烯混凝土有机材料基复合材料沥青混凝土、树脂混凝土、玻璃纤维增强塑料胶合板、纤维板、竹胶板第17页/共41页三、材料在土木工程中的作用 1、建筑材料是土木工程的物质基础 城镇每年建房1～3亿m2，且水利、交通也需大量材料，所以任务艰巨。 2、合理选用，降低造价 根据材料性能，按工程及使用环境条件的要求，正确合理选用，充分发挥每种材料长处，做到材尽其能、物尽其用，这对节约材料、降低工程造价有着十分重要的作用。 一般工业与民用建筑中材料的费用约占总造价的50%～60%，而装饰材料又占其中的50%～80%，直接影响工程造价。 3、材料的性能、品种、质量直接影响工程的坚固性、耐久性及适用性； 在一定程度上影响结构形式和施工方法。 土木工程中许多技术的突破，往往依赖于材料性能的改进与提高，而新材料的出现又促进了建筑设计、结构设计和施工技术的发展，也使建筑物的功能、适用性、艺术性、坚固性和耐久性等得到进一步的改善。第18页/共41页 钢材和水泥的出现产生了钢结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构，使得高层建筑和大跨度建筑成为可能； 高效减水剂的研制成功，使得混凝土的泵送工艺得以实现； 轻质保温材料的出现对减轻建筑物的自重，提高建筑物的抗震能力、改善工作与居住环境条件等起到了十分有益作用，并推动了节能建筑的发展； 新型装饰材料的出现使得建筑物的造型及建筑物的内外装饰焕然一新，生气勃勃。 第19页/共41页四、材料的发展历史 建筑材料的发展依赖于生产力的水平和生产关系的形式，反映时代的文化特征，成为人类物质文明的主要标志之一。 1、从古代的“穴居巢处”开始； 2、进入石器、铁器时代的凿石成洞、伐木为棚，比天然的巢穴进了一步； 3、砖瓦和石灰的出现，由天然材料进入人工生产； 4、18～19世纪，资本主义兴起→钢筋和水泥→混凝土和钢筋混凝土； 5、20世纪出现了钢筋