2_土木工程材料.ppt課件

1、傳統(tǒng)土木工程資料傳統(tǒng)土木工程資料近代土木工程資料近代土木工程資料 現(xiàn)代土木工程資料現(xiàn)代土木工程資料1第二章 土木工程資料土木工程資料 土木工程中所運用的資料都統(tǒng)稱為土木工程資料 任何土木工程建筑物都是用資料按要求打呵斥的人類不斷從事土木工程資料研討任務并開發(fā)新資料幾乎世界上的各種資料都可用作土木工程資料土木工程資料的要求強度變形分量施工方便防火、耐高溫經濟土木工程資料的強度拉壓彎扭剪本章內容2.1 傳統(tǒng)土木工程資料2.2 近代土木工程資料 2.3 現(xiàn)代土木工程資料 磚的優(yōu)缺陷：優(yōu)點原料容易獲得消費工藝簡單，價錢低體積小、便于組合缺陷耗土量大；能耗高自重強度比高不便機械化施工2.1.1 2.1.

2、1 磚磚2.1.1 2.1.1 磚磚磚的分類：磚的分類：p磚按照消費工藝分為燒結磚和非燒結磚；p按所用原資料分為粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等；p按有無孔洞分為空心磚、多孔磚和實心磚。p實心磚是由粘土燒制而成，分為青磚和紅磚。青磚、紅磚2.1.1 2.1.1 磚磚為了改良普通粘土磚塊小、自艱苦、耗土多等缺陷，正向輕質、高強度、空心、大塊的方向開展。比如推行運用利用工業(yè)廢料制磚或消費空心磚等。 除粘土外，也可利用粉煤灰、煤矸石和頁巖等為原料燒制磚，這是由于它們的化學成分與粘土相近，但因其顆粒細度不及粘土，故塑性差，制磚時常需摻入一定量的粘土，以添加可塑性。利用煤矸石和粉煤灰

3、等工業(yè)廢渣燒磚，不僅可以減少環(huán)境污染，節(jié)約大片良田粘土，而且可以節(jié)省大量燃料煤。 瓦是屋面資料。 按資料可分為粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦等； 按外形可分為平瓦和波形瓦。 粘土瓦只能運用于較大坡度的屋面。由于材質脆、自艱苦、片小，施工效率低，需求大量木材等缺陷，在現(xiàn)代建筑屋面資料中的比例已逐漸下降 2.1.2 2.1.2 瓦瓦2.1.3 2.1.3 石石優(yōu)點抗壓強度高5MPa耐磨耐久性好資源豐富消費本錢低缺陷抗拉強度低2.1.4 2.1.4 砂砂普通分為：天然砂和人工砂。由自然條件作用主要是巖石風化而構成，粒徑在5 mm以下的巖石顆粒，稱為天然砂。人工砂是由巖石軋碎而成，由于本錢高、片狀及粉狀物

4、多，普通不用。 砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝煌钠骄旨毘潭取ＭǔＳ写稚?、中砂、細砂之分。2.1.5 2.1.5 灰灰灰是指石灰和石膏。石灰和石膏是無機膠凝資料。n凡能在物理、化學作用下，從漿體變成鞏固的石狀體，并能膠結其他物料而具有一定機械強度的物質，統(tǒng)稱膠凝資料。n膠凝資料可分為無機與有機兩大類。石膏、石灰、水泥屬無機膠凝資料；瀝青和各種樹脂屬有機膠凝資料。2.1.5 2.1.5 灰灰n土木工程中運用最多的石膏種類是建筑石膏，建筑石膏加水后拌制的漿體具有良好的可塑性。n建筑石膏具有很好的防火性能、隔熱性能和吸音性能，具有良好的裝飾性和可加工性。建筑石膏的運用很廣，除用于室內抹面、

5、粉刷外，更主要的用途是制成各種石膏制品。2.1.5 2.1.5 灰灰 石灰是在土木工程中運用較早的礦物膠凝資料之一。主要成分是碳酸鈣，將石灰石煅燒，碳酸鈣將分解成為生石灰。石灰在土木工程中作用：石灰乳和砂漿：石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用于砌筑或抹灰工程。石灰穩(wěn)定土 將消石灰粉或生石灰粉摻人各種粉碎或原來松散的土中，經拌合、壓實及養(yǎng)護后得到的混合料，稱為石灰穩(wěn)定土。2.1.6 2.1.6 木材木材n主要優(yōu)點：n輕質高強n易于加工n彈性韌性好n導電導熱性能的n美觀n主要缺陷：n構造不均勻n易吸水n易燃易腐2.1.6 2.1.6 木材木材影響木材強度的主要要素為含水率普通含水

6、率高，強度降低，溫度溫度高，強度降低，荷載作用時間繼續(xù)荷載時間長，強度下降及木材的缺陷木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等。木材的性質包括物理性質和力學性質，如含水率、熱脹干縮、密度、強度(抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等四種強度)，其中抗拉、抗壓、抗剪強度又有順紋和橫紋之分。順紋和橫紋強度有很大的差別。2.2 2.2 近代土木工程資料近代土木工程資料2.2.1 鋼材生鐵在煉爐中冶煉，含碳量降低到2以下，并使其雜質控制在指定范圍即得到鋼。鋼錠或鋼坯經過壓力加工軋制、擠壓、拉拔等及相應的工藝后得到鋼材。土木工程所運用的鋼材大多為普通碳素構造鋼的低碳鋼和屬普通鋼類的低合金構造鋼。鋼材在土木工程中的運用鋼材在土

7、木工程中的運用2.2.1 鋼材1、型材 主要有角鋼、工字鋼、槽鋼、方鋼、吊車軌道、鋼板樁型鋼槽鋼槽鋼鋼鋼管管角鋼角鋼工字鋼工字鋼H型鋼型鋼2.2.1 鋼材2、板材主要指鋼構造用鋼，建筑構造中主要采用中厚板與薄板。3、管材主要用于桁架、塔桅等鋼構造中。4、金屬制品土木工程中主要運用的產品有鋼絲、鋼絲繩以及預應力鋼絲及鋼絞線。二、土木工程用鋼材二、土木工程用鋼材土木工程鋼材可劃分為鋼構造用材和鋼筋混凝土用材兩大類。1、鋼構造用鋼材我國鋼構造用鋼材的鋼類主要有普通碳素構造鋼和低合金構造鋼。主要有Q235(A3鋼)、Q315(16Mn鋼)輕鋼廠房2.2.1 鋼材鋼筋等級：一級鋼二級鋼三級鋼四級鋼2 2

8、、鋼筋混凝土用鋼材、鋼筋混凝土用鋼材鋼筋混凝土用的鋼材主要指鋼筋。二級鋼一級鋼2.2.1 鋼材鋼筋2.2.1 鋼材2.2.2 水泥 水泥是粉狀的水硬性膠凝資料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結硬化，可將其它資料膠結成整，并構成鞏固石材的資料 。水泥制造過程及分類水泥的凝結硬化過程p水泥加水拌和后成為水泥漿體。p水泥外表開場與水發(fā)生化學反響，逐漸構成水化物膜層。p凝膠體膜層擴展構成網狀構造，水泥漿體不斷逐漸變稠，粘度不斷增高，失去塑性。p水化產物不斷生成并填充顆粒之間空隙，構造更加密實，水泥漿體逐漸產生強度而進入硬化階段。其它種類水泥快硬硅酸鹽水泥，快凝快硬硅酸鹽水泥 硬化、強度開展非

9、常迅速，適用于搶修工程和耐火資料；水化熱大，不適宜于大體積混凝土白色硅酸鹽水泥：參與石膏高鋁水泥：早期強度高、耐高溫、耐腐蝕膨脹水泥：強度開展快，抵抗混凝土硬化過程中的收縮變形2.2.2 水泥2.2.3 混凝土簡寫砼，是當代最主要的土木工程資料之一?；炷潦怯赡z結資料，骨料和水按一定比例配制，經攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護而成的人造石材。 二、開展歷史 1824年Aspdin發(fā)明了波特蘭水泥硅酸鹽水泥 1850年鋼筋混凝土問世 1928年預應力混凝土問世混凝土運輸車2.2.3 混凝土混凝土的性質包括和易性、強度、變形及耐久性等。和易性是指拌合物便于施工工序的操作強度反映混凝土抵抗荷載的才干變

10、形包括非荷載作用和荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形有化學收縮、干濕變形及溫度變形等。耐久性是指混凝土在實踐運用條件下抵抗各種破壞要素作用，長期堅持強度和外觀完好性的才干。混凝土的耐久性2.2.3 混凝土混凝土的優(yōu)點原料豐富價錢低廉消費工藝簡單抗壓強度高耐久性好強度等級范圍寬 2.2.3 混凝土1、普通混凝土由水泥、粗骨料碎石或卵石、細骨料砂和水拌合，經硬化而成；砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥收縮；水泥和水構成水泥漿，包裹在粗細骨料外表并填充骨料間的空隙。四、混凝土的種類四、混凝土的種類2.2.3 混凝土2、特種混凝土(1) 輕集料混凝土輕質、輕骨料砼 light aggregate

11、 concrete(2) 纖維加強混凝土fiber reinforced concrete (3) 聚合物混凝土 polymer concrete (4) 碾壓混凝土 Roller Compacted Concrete)(5) 自密實混凝土 Self-compacted Concrete )2.2.3 混凝土輕集料混凝土： 輕質高強、隔熱保溫性能好，耐火性能好，抗震性能好，耐久性能好，綜合的經濟技術效果好。纖維加強混凝土：聚合物混凝土彩色路面彩色聚合物混凝土透水降噪路面 2.2.3 混凝土鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土預應力鋼筋混凝土2.2.3 混凝土自密實混凝土自密實混凝土流動性好流動性好其它

12、特種混凝土其它特種混凝土鋼管混凝土鋼管混凝土2.3.1 高強度混凝土強度等級為C80或更高; 摻入超細活性摻合料膠結資料填充料=+粗粒料細粒料水泥砂漿混凝土特殊混凝土摻和料混凝土水水泥高強混凝土 051015202530354045Structural steelConcreteHigh strengthconcreteLightweight HSCStrength-Weight Ratio2.3.3纖維混凝土2.3.2 高性能混凝土High Performance Concrete 1990美國NIST&ACI定義：符合需求性能及均勻性性能：易澆筑、搗實不析離；力學性能佳；早期強度高、韌性佳及體積穩(wěn)定性好；惡劣環(huán)境條件下壽命長即HPC要求強度高、流動性佳、耐久性好。2.3.4 綠色建材Green Building Materials在原料采用、產品制造、運用或者再循環(huán)以及廢料處置等在原料采用、產品制造、運用或者再循環(huán)以及廢料處置等環(huán)節(jié)，對地球負荷最小和有利于人類安康的建筑資料。環(huán)節(jié)，對地球負荷最小和有利于人類安康的建筑資料。Healthy Building Materia