重大土木工程建筑才料1土木工程材料的基本性质.pptx
建筑材料
主讲：陈桂斌
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课程说明
一、课程特点
1、内容多，需要记忆的内容（概念、性质、应用等）多；
2、各章之间联系不大；
3、实践性很强，理论计算少。
二、学习方法
1、抓住中心内容：材料的性质和合理使用；
2、在书上作笔记，在理解的基础上记忆，适当采用记忆方法；
3、课后多做习题，巩固所学内容；
4、试验自己动手，认真观察，正确分析试验结果。
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第1～4章；第7～9章。
三、教学内容
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严家伋编著《道路建筑材料》－人民交通出版社
王福川主编《土木工程材料》－中国建材工业出版社
JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》
JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》
JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》
四、参考文献
课程成绩计算
平时成绩20％（考勤、作业成绩各占10％）
总成绩
考试成绩80％
注：如果整个授课过程中有四次点名都没到的话，课程成绩以零分计！
绪论
定义
用于土木工程结构物的所有材料的总称。
分类
按材料来源分：天然材料；人造材料。
按使用功能分：结构材料（主要承受荷载）；
功能材料（强调某一种功能）。
按组成材料的物质和化学成分：
三、土木工程材料的作用和发展
1．作用：
（1）是土木工程的物质基础；
（2）材料的品种往往决定结构物的性能；
（3）与土木工程技术相互制约，相互促进。
2．发展概况：
第一次：砖、瓦等人造材料相继出现；
土木工程三次飞跃第二次：建筑钢材的出现；
第三次：混凝土材料的出现。
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发展趋势：
结构材料轻质高强化；
材料的功能性越来越受重视；
加强材料的耐久性研究和设计；
绿色化。
土木工程材料的选择和使用
选择：应根据工程的特点和使用环境，遵照有关的
技术标准进行。
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第1章土木工程材料的基本性质
一、化学组成
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二、矿物组成
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材料的组成、结构和构造是影响材料性质的内因，使用条件和环境条件是外因。
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§1.1材料的组成、结构及构造
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§材料的组成
一、化学组成
化学组成：构成材料的化学元素及化合物的种类和数量。
材料的化学组成是决定其化学性质（耐蚀性、可燃性）、物理性质（耐水性、耐热性）和力学性质的重要因素。不同的化学成分构成了不同的材料，因而也表现出不同的性质。如木材易于燃烧和腐朽，钢材强度高但易于锈蚀，石灰耐水性差等。
二、矿物组成
矿物组成：构成材料的矿物种类和数量。
化学组成相同的材料，矿物组成不同，也可以表现出不同的性质。如天然石料，由于其矿物组成不同，所以构成了不同的岩石品种。各种水泥也因具有不同的熟料矿物组成而表现出不同的性能。
材料的结构和构造
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宏观结构
02
亚微观结构
03
微观结构
04
构造
一、宏观结构
指用肉眼或放大镜可分辨出的结构状况，其尺寸范围在10-3m级以上。
材料的宏观结构和特征
二、亚微观结构
又称介观结构，是指用光学显微镜所能观察到的结构，其尺寸范围在10-6m～10-3m。
充分显示出天然岩石的矿物组成、金属材料的晶粒大小与金相组织、水泥混凝土的孔隙与裂缝等。
亚微观结构层次上的差异显著影响材料的性能。
（一）晶体结构
三、微观结构
是指原子或分子层次的结构，其尺寸范围在10-10m～10-6m。材料按微观结构可分为晶体、玻璃体和胶体。
定义：质点在空间按特定的规则呈周期性排列所形成的结构。特点：（1）特定的几何外形。（2）各向异性。（3）固定的熔点和化学稳定性。（4）结晶接触点和晶面是晶体破坏或变形的薄弱部分。
晶体质点间键能的大小以及结合键的特性决定晶体材料的特性。
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晶体结构结合键及其特性
无机非金属材料中的晶体，通常不是单一的结合键，而是既存在共价键又存在离子键。
硅酸盐材料在土木工程材料中占有重要地位，它广泛应用在水泥、陶瓷、砖瓦、玻璃等材料中，硅酸盐晶体的基本结构单元是SiO4四面体，硅在四个氧形成的四面体的正中。硅酸盐的结构比较复杂，是由基本单元SiO4与其它金属离子结合而成。
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硅氧四面体示意图
（二）玻璃体
定义：熔融物在急冷时，质点来不及按一定规律