第1章绪论及基本性质 - 福州大学土木工程材料.pptVIP

土 木 工 程 材 料 福州大学土木工程专业 绪论 目的要求： 了解土木工程材料的概况，明确学习本课程的意义及学习要求，熟悉土木工程材料的分类 。 土木工程的物质基础。 土木工程材料在建设工程中用量大，经济性强，直接影响工程的造价。一般建筑中材料费约占总造价的50%—60%。 土木工程材料的品种、质量及规格还直接影响着工程坚固、耐久和适用，并在一定程度上影响着结构形式和施工方法。 发展方向: 1、原材料方面：利用再生资源及工农业废料； 2、生产工艺方面：技术改造，低碳环保； 3、性能方面：轻质、高强、耐久、多功能； 4、产品型式方面：预制化、构件化、单元化。 布达拉宫始建于公元7世纪，是藏王松赞干布为远嫁西藏 的唐朝文成公主而建。在拉萨海拔3,700多米的红山上建造了 999间房屋的宫宇－－布达拉宫。宫堡依山而建，现占地41万 平方米，建筑面积13万平方米，宫体主楼13层,高115米,全部 为石木结构， 始建于1889年的埃菲 尔铁塔高320米，分为三 层，从塔座到塔顶共有 1711级阶梯，分别在离地 面57米、115米和276米处 建有平台。 该塔共用去钢铁7000 吨，12000个金属部件， 250万只铆钉而相连起。 悉尼歌剧院1959年3月破土动工，历时14年，耗资1亿多澳 元。悉尼歌剧院整个建筑占地1.84公顷，长183米，宽118米，高 67米，相当于20层楼的高度。贝壳形尖屋顶，是由2194块每块重 15.3吨的弯曲形混凝土预制件，用钢缆拉紧拼成的，外表覆盖着 105万块白色或奶油色的瓷砖。  学习目的：属于专业基础课。 ? 配合专业课，为专业设计和施工提供合理选择和使用材料的基础 知识； ? 为今后从事建筑材料科学技术的专业研究打下必要的基础。 学习方法： 1、抓重点； ——重点章节：水泥、混凝土、钢材 2、对比法； 3、联系实际。 第一章 土木工程材料的基本性质 （1）了解材料的组成、结构和构造, 并了解材料的结构和构造与材料 基本性质的关系。 材料性质取决于 材料组成 材料结构 试验条件 （2）理解各种性质的基本概念。 （3）掌握各种性质的表示方法，影响因素及其实用意义。 第１节　材料的组成、结构和构造 1、化学组成 　 化学组成：指构成材料的基本元素与化合物。 　 表示：金属材料的化学组成以主要元素的含量来表示； 　　　　 无机非金属材料则以各种氧化物含量表示。 2、矿物组成 矿物：指的是在无机非金属材料中，具有特定的晶体结构、具有 特定的物理化学性质的组织结构。 矿物组成：是指构成材料的矿物种类和数量。如天然石材，无机 胶凝材料等。 3、相组成 　 相组成：指材料中结构相近、性质相同的均匀部分称为相。 可分为：气相、液相和固相 土木工程材料多为多相固体材料。 例如：混凝土为集料颗粒（集料相）分散在水泥浆体（基相） 中所组成的两项复合材料。 　 (1) 晶体 结构特征：内部质点在三维空间规则排列。 原子晶体、离子晶体、分子晶体和金属晶体 金刚石晶体结构 四面体 共价键 石墨晶体结构 层与层.分子键 层间共价键 晶体特征:各向异性、最小内能. 第 2 节 材料的物理性质 2、表观密度：指材料在自然状态下（包含孔隙）单位体积的质量，俗称容重。 材料的表现密度ρ0为： ρ0= m / V0 (g/cm3或kg/m3)………………..(b) 式中： m — 材料的质量（g或kg）； V0 — 材料在自然状态下的体积（cm3或m3）。 当材料所含的水分不同时，其所测定的材料表观密度也有差异，通常指的是在干燥状态下的表观密度。 材料的表观密度取决于密度、构造及含水程度。 3、堆积密度：指散粒材料或粉状材料，在堆积状态下单位体积的质量，俗称松散容重。 材料的堆积密度ρ0＇为： ρ0＇ = m / V0＇ （㎏