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土木工程材料 2010年11月 一、前言 土木工程材料的分类 按用途分类 结构材料：砖、石材、砌块、钢材、混凝土 防水材料：沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙烯胶泥 饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土 吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀珍珠岩 绝热材料: 塑料、橡胶、泡沫混凝土 建筑材料的发展-随生产力发展而发展 石器、铁器时代——石材、大砖、石灰砂浆、石膏 金字塔（2000-3000 BC) 万里长城 （200 BC) 18世纪中叶——钢材、水泥 19世纪——钢筋混凝土（1890-1892） 20世纪——预应力混凝土、高分子材料 21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材 砂石料生产流程 树木分为针叶树和阔叶树两大类。 针叶树的树干通直而高大，纹理平顺，材质均匀，木质较软而易加工，故又称为软木材，承重构件。 阔叶树的树干通直部分一般较短，木质较硬，较难加工，故又称为硬木材，内部装修。 木材的顺纹强度比其横纹强度要大得多，所以工程上均充分利用它们的顺纹强度。 影响木材强度的主要因素： (1)含水量的影响； (2)负荷时间的影响； (3)温度的影响； (4)疵病的影响。 近代使用土木工程材料主要有: 钢材、水泥、混凝土等。 在现代土木工程材料中仍占有主要地位。 土木工程用的钢材是指用于钢结构的各种型材、钢板、管材、和用于钢筋混凝土中的各种钢筋、钢丝等。 2 水泥 水泥是粉状的水硬性胶凝材料，即加水拌和成塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其他材料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料。 按其用途及性能分为： 通用水泥、专用水泥 按化学成分为： ①硅酸盐类水泥（有六大类） 硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥、 火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥、 复合硅酸盐水泥。 ②铝酸盐类水泥 专用水泥 (1)快硬硅酸盐水泥 快硬水泥凝结硬化快，故适用于紧急抢修工程、低温施工工程和高标号混凝土预制件等。但储存和运输中要特别注意防潮，施工时不能与其他水泥混合使用。 (2)快凝快硬硅酸盐水泥（简称双快水泥） 双快水泥主要用于军事工程、机场跑道、桥梁、隧道和涵洞等紧急抢修工程。同样不得与其他品种水泥混合使用，并注意放热量大而迅速的特点。 (3)白色硅酸盐水泥(简称白水泥) 白水泥强度高，色泽洁白，可配制彩色砂浆和涂料、白色或彩色混凝土、水磨石、斩假石等，用于建筑物的内外装修。白水泥也是生产彩色水泥的主要原料。 (4)高铝水泥 高铝水泥是一种快硬、高强、耐热及耐腐蚀的胶凝材料。主要特性有:早期强度高、耐高温和耐腐蚀。高铝水泥主要用于工期紧急的工程。如国防、道路和特殊抢修工程等，也可用于冬季施工的工程。 (5)膨胀水泥 由硅酸盐水泥熟料与适量石膏和膨胀剂共同磨细制成的水硬性胶凝材料，称为膨胀水泥。按水泥的膨胀值及其用途不同，又分为收缩补偿水泥和自应力水泥两大类。 3 混凝土 混凝土是指以胶凝材料（胶结料）、集料（骨料）、水及其他材料为原料，按适当比例配制而成的混合物，再经硬化形成的复合材料。 根据所用胶凝材料的不同，土木工程中常用的混凝土有水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土和聚合物混凝土等。 高性能水泥混凝土(HPC)将是未来混凝土的主要发展方向之一。 绿色高性能混凝土(GHPC）也是未来的发展方向。 混凝土的优点： 混凝土组成材料来源广泛； 新拌混凝土有良好的可塑性； 可按需要配制各种不同性质的混凝土； 具有较高的抗压强度，且与钢筋具有良好的共同工作性； 具有良好的耐久性，可抵抗大多数环境破坏作用。与其他结构材料相比，其维修费用很低； 具有较好的耐火性。 4.1 沥青、沥青制品 4.3 陶瓷、玻璃 有机绝热材料 软木板。软木也叫栓木。软木板是用栓皮、栎树皮或黄菠萝树皮为原料，经破碎后与皮胶溶液拌和，再加压成型，在80℃的干燥室中干燥一昼夜而制成。 蜂窝板。蜂窝板是由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称蜂窝夹层结构。 植物纤维复合板。系以植物纤维为主要材料加入胶结料和填料而制成。 现代的吸声材料 4.8 新型复合材料 钢丝网水泥类夹芯复合板材 它是以两片钢丝网将聚氨醋、聚苯乙烯、脉醛树脂等泡沫塑料、轻质岩棉或玻璃棉等芯材夹在中间，两片钢丝网间以斜穿过芯材的“之”字形钢丝相互连接，形成稳定的三维彬架结构，然后再用水泥砂浆在两侧抹面，或进行其他饰面装饰。 彩钢夹芯板材 彩钢夹芯板材是以硬质泡沫塑料或结构岩棉为芯材，在两侧