土木工程材料 河南理工大学土木工程学院 程朝霞 山西侯马西客站封顶典礼10小时后坍塌  山西侯马西客站封顶典礼10小时后坍塌  2007年11月25日凌晨1时许，位于山西侯马市西城区北方轻工城中心位置，正在修建中的侯马市西客站两层候车大厅坍塌，造成至少2人死亡。  教    材 第一章  绪论 重点：土木工程材料的分类、标准 难点：数值处理与分析 主要内容： 一、土木工程材料的地位 二、土木工程材料的分类 三、土木工程材料的发展 四、土木工程材料与土木工程的关系 五、土木工程材料的性能检测与技术标准 六、土木工程材料的学习方法 一、土木工程材料的地位 　  土木工程材料是指应用于土木工程建设中的无机材料、有机材料和复合材料的总称。通常根据工程类别在材料名称前加以适当区分，如建筑工程常用材料称为建筑材料；道路（含桥梁）工程常用材料称为道路建筑材料；主要用于港口码头时，则称为港工材料；主要用于水利工程的称为水工材料。此外，还有市政材料、军工材料、核工业材料等等。        土木工程材料的地位：土木工程的物质基础 二、土木工程材料的分类                                                             按照材料的来源分 按化学成份分 　　按土木工程材料在工程中的作用通常分为结构承重材料、墙体围护材料、建筑功能材料。 三、土木工程材料的发展 古代时期 ：泥土、草、木                               石材、砖瓦 近现代时期：1824年发明水泥，19世纪中叶开始使用钢材 现代时期：大量使用现代材料（钢材、水泥等）和功能材料的运用 土木工程材料的现状和发展趋势 　　材料科学的发展标志着人类文明的进步。人类的历史也是按制造生产工具所用材料的种类划分的，由史前的石器时代，经过青铜器时代、铁器时代，发展到今天的人工合成材料时代，均标志着材料科学的进步。同样，土木工程材料的发展也标志着土木工程建设事业的进步。高层建筑、大垮度结构、预应力结构、海洋工程等等，无一不与土木工程材料的发展紧密相连。　　从目前我国的土木工程材料现状来看，普通水泥、普通钢材、普通混凝土、普通防水材料仍是最主要的土木工程材料。这是因为这一类材料有比较成熟的生产工艺和应用技术；使用性能尚能满足目前的消费需求。　　虽然近年来土木工程材料工业有了长足的进步和发展，但与发达国家相比，还存在着品种少、质量档次低、生产和使用能耗大及浪费严重等问题。因此如何发展和应用新型土木工程材料已成为现代化建设急需解决的关键问题。 内乡惊现明清时期石头房村落(图) 混凝土路面施工  水利工程建筑物 防洪涝灾害，兴农田灌溉，供城乡用水，开发水电资源的主要手段。 随着现代化建筑向高层、大跨度、节能、美观、舒适的方向发展和人民生活水平、国民经济实力的提高，特别是基于新型土木工程材料的自重轻、抗震性能好、能耗低、大量利用工业废渣等优点，研究开发和应用土木工程新材料已成为必然。遵循可持续发展战略，土木工程材料的发展方向可以理解为：　　1． 生产所用的原材料要求充分利用工业废料、能耗低、可循环利用、不破坏生态环境、有效保护天然资源。　　2． 生产和使用过程不产生环境污染，即废水、废气、废渣、噪音等零排放。　　3． 做到产品可再生循环和回收利用。　　4． 产品性能要求轻质、高强、多功能，不仅对人畜无害，而且能净化空气、抗菌、防静电、防电磁波等等。　　5． 加强材料的耐久性研究和设计。　　6．主产品和配套产品同步发展，并解决好利益平衡关系。   四、土木工程材料与土木工程的关系 土木工程材料在建设工程中有着举足轻重的地位。 首先，土木工程材料是建设工程的物质基础。土建工程中，土木工程材料的费用占土建工程总投资的60%左右，因此，土木工程材料的价格直接影响到建设投资。 第二，土木工程材料与建筑结构和施工之间存在着相互促进、相互依存的密切关系。一种新型土木工程材料的出现，必将促进建筑形式的创新，同时结构设计和施工技术也将相应改进和提高。同样，新的建筑型式和结构布置，也呼唤新的土木工程材料，并促进土木工程材料的发展。例如，采用建筑砌块和板材替代实心粘土砖墙体材料，就要求结构构造设计和施工工艺、施工设备的改进；高强混凝土的推广应用，要求新的钢筋混凝土结构设计和施工技术规程；同样，高层建筑、大跨度结构、预应力结构的大量应用，要求提供更高强度的混凝土和钢材，以减小构件截面尺寸，减轻建筑物自重；又如随着建筑功能的要求提高，需要提供同时具有保温、隔热、隔声、装饰、耐腐蚀性能的多功能土木工程材料等等。 　第三，构筑物的功能和使用寿命在很大程度上取决于土木工程材料的性能。如装饰材料的装饰效果、钢材的锈蚀、混凝土的劣化、防水材料的老化问题等等，无一不是材料问题，也正是这些材料特性构成了构筑物的整体性能。因此，从强度设计理论向耐久性设计理论的转变，关健在于材料耐久性的提高。 第四，建设工程的质量，在很大程度上取决于材料的质量控制。如钢筋混凝土结构的质量主要取决于混凝土强度、密实性和是否产生裂缝。在材料的选择、生产、储运、使用和检验评定过程中，任何环节的失误，都可能导致土木工程的质量事故，事实上，在国内外土木工程建设中的质量事故，绝大部分都与材料的质量缺损相关。 　　最后，构筑物的可靠度评价，在很大程度上依存于材料可靠度评价。材料信息参数是构成构件和结构性能的基础，在一定程度上“材料―构件―结构”组成了宏观上的“本构关系”。因此，作为一名土木工程技术人员，无论是从事设计、施工或管理工作，均必须掌握土木工程材料的基本性能，并做到合理选材、正确的使用和维护保养。   五、土木工程材料的标准 技术标准的分类：通常分为基础标准、产品标准和方法标准。  在我国，技术标准分为四级：        国家标准、部颁标准、地方标准和企业标准 国家标准是由国家标准局发布的全国性的指导技术文件，其代号为GB。 部颁标准也是全国性的指导技术文件，但它由各行业主管部门（或总局）发布，其代号按各部门名称而定。如建材标准代号为JC，建工标准代号为JG，与建材相关的部颁标准还有交通标准（JT）、石油标准（SY）、化工标准（HG）、水电标准（SD）、冶金标准（YJ）等等。 地方标准（DB）是地方主管部门发布的地方性指导技术文件。 企业标准则仅适用于本企业，其代号为QB；凡没有制定国家标准、部颁标准的产品，均应制订相应的企业标准。 随着我国对外开放，常常还涉及到一些与土木工程材料关系密切的国际或外国标准，其中主要有国际标准（ISO）、美国材料试验协会标准（ASTM）、日本工业标准（JIS）、德国工业标准（DIN）、英国标准（BS）、法国标准（NF）等。熟悉有关的技术标准，并了解制定标准的科学依据，也是十分必要的。 GB —国家标准  JC —建材局标准  JGJ —建设部标准 性能检测的基本技术 测试 取样：代表性 仪器的选择：符合精度 试验：试验规程 结果计算与评定：算术平均值   试验条件： 温度 湿度 试件尺寸与受荷面平整度 加荷速度 试验报告 试验名称、内容、测试数据与计算结果等 签字 数据处理与分析 数值修约规则 拟舍弃数字的最左一位数字为5，而右面无数字或皆为0时，若所保留的末位数字为奇数（1，3，5，7，9）则进一，为偶数（2，4，6，8，0）则舍

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