第0章-绪论--清华版土木工程材料课件

清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS（绪论）主讲人：陈德鹏安徽工业大学本科生课程清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS教学目标※掌握：土木工程材料课程的性质与任务※熟悉：土木工程材料的分类、常见土木工程材料。※了解：土木工程材料在工程建设中的地位、土木工程材料的发展趋势、土木工程材料的技术标准。教学重点※土木工程材料的分类※土木工程材料的发展趋势※土木工程材料的技术标准及其表示方法本章主要教学内容与要求清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS绪论苏州中南中心土木工程材料在工程建设中的地位土木工程材料的分类土木工程材料的发展趋势土木工程材料的技术标准土木工程材料课程的性质与任务清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS是土木工程的基本载体，是工程建设的物质基础是土木工程建设的质量基础与保证，建筑师、结构师、建造师等均需掌握土木工程材料知识是构成工程造价的主要因素，可占土木工程总造价的50%~60%是推动土木工程技术的发展进步的主要因素什么是土木工程材料？土木工程材料是人类建造活动所用一切材料的总称。广义上，所有物质均可用作土木工程材料。土木工程材料包括了迄今已发现和发明的所有材料。土木工程材料在工程建设中的地位清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS云南下关天生石桥广西桂林踏步桥架木桥土木工程材料的发展历史清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS泸定桥芦沟桥万里长城天下第一关土木工程材料的发展历史清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS钢桁梁桥—钱塘江桥钢桁梁桥——武汉长江大桥简支梁桥——普兰店桥T形刚构桥——重庆长江大桥连续梁桥——六库怒江桥连续刚构桥——湖南沅水桥箱形拱桥——红旗桥结合梁和钢斜拉桥——南浦大桥土木工程材料的发展历史清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS古老的建筑材料※天然石材※天然植物：木材、茅草※粘土及其制品※石灰现代土木工程材料※钢材、混凝土※钢—混凝土复合材料※砖—混凝土复合材料※高分子及其复合材料土木工程材料的发展历史清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS土木工程材料的分类按化学成分分类按来源分类按工程性质分类按使用功能分类无机材料：金属、非金属有机材料：植物、高分子、沥青复合材料：有机－无机金属－非金属天然材料：石材、粘土、植物等；人工材料：金属、水泥、陶瓷、玻璃塑料、橡胶、纤维等建筑工程材料道路桥梁工程材料岩土工程材料结构材料：混凝土、钢、铝合金等墙体材料：砖、砌块、轻质墙板等屋面材料：防水、保温、隔音、装饰清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS本书内容涉及的材料种类第2章无机气硬性胶凝材料（石灰、石膏等）第3章水泥（通用硅酸盐水泥等）第4章混凝土（普通水泥混凝土、高性能混凝土等）第5章建筑砂浆（砌筑砂浆、装饰砂浆等）第6章沥青与沥青混合料（沥青、沥青混合料等）第7章建筑金属材料（钢材、铝合金等）第8章墙体材料和屋面材料第9章土工合成材料（土工织物、土工复合材料等）第10章木材第11章建筑功能材料（防水、绝热、隔音、防火材料等）清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS天然材料※人类最初直接从自然界中取材作为土木工程材料※土、石材、木材等。人工材料※随着人类文明和技术的进步，开始人工合成和制造各种土木工程材料，以满足土木工程发展的需要。※砖、瓦、陶瓷、玻璃、水泥、金属、高分子材料、复合材料等复合材料※为了满足土木工程结构与功能的要求，又能节约材料、节约资源，最大限度地发挥各种材料的优势，避免其不足，将不同组成与结构的材料复合形成各种复合材料※玻纤增强塑料、纤维混凝土、金属陶瓷等。土木工程材料发展历程（回顾）清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS轻质高强※提高强度、降低材料自重，可解除自重对建筑高度的限制，并提高经济效益。进而可实现高性能化。多功能化※使材料具有更多的功能，简化构造和施工工艺，提高经济效益。智能化※模仿生命系统，材料本身具有自感知、自反馈、自调节、自诊断或自修复能力的功能材料。※自调光玻璃、自愈合混凝土、相变储能建筑材料等都已具备智能化的特点，智能化建筑材料逐渐成为现代建筑的主要趋势。土木工程材料发展趋势清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS绿色化※绿色化就是使材料生产与使用过程中具有降低环境污染、节约资源、维护生态平衡等显著效果※绿色建筑材料将是未来节能型、环保型和健康型建筑工程实现的基础。工业规模化※传统的土木工程技术多劳动密集型的，随着科学技术的不断进步，迫使土木工程建设技术朝向工业规模化。※土木工程材料工业规模化的主要特征就是材料生产与应用的标准化、大型化、商品化等。※工业化和规模化，将显著促进土木工程建设的成本低降、质量提高和施工效率不断提高。土木工程材料发展趋势清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS土木工程材料技术标准为了使材料的性能满足土木工程的要求，必须对材料性能规定一些技术标准，是有关材料研究、生产、使用和管理等部门应该共同遵循的工作依据。土木工程材料技术标准（产品标准和实验标准）：※产品规格、分类和技术要求；※材料性能的检验方法；※验收规则、运输与储存要求等。ASTM—美国国家标准BS—英国国家标准DIN—德国国家标准JIS—日本国家标准ISO—国际标准国外有关技术标准代号清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS我国技术标准等级国家标准※国家标准局发布的全国性指导技术文件，包括强制性标准（代号GB）和推荐性标准（代号GB/T）。另需注意强制性条文（黑体字）行业标准※为规范本行业产品质量而制定，也是全国性的指导技术文件，一般由各行业协会或主管部分发布※建工行业标准（JG、JGJ）、建材行业标准（JC）、交通行业标准（JT、JTJ、JTG）等地方标准（DB）※地方主管部门发布的地方性技术指导文件，仅适用于本地区企业标准（QB）※由企业制定发布的指导本企业生产的技术文件，仅适用本企业※企业标准的技术指标要求必须高于地方、行业或国家标准才能得到认可清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS我国技术标准表示方法技术标准的表示方法由标准名称、部门代号、编号和批准年份四部分组成。举例※《水泥胶砂强度检验方法(ISO)》（GB/T17671-1999）※《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）批准年份实施年份工程中使用的土木工程材料除了必须满足产品标准技术要求外，有时还必须与有关的设计规范、施工及验收规范或规程等的技术要求一致。清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS课程性质与学习任务——课程性质土木工程、工程管理、建筑学、工程造价等土建类专业的专业基础课土建类专业的主干课程课程内容属于《XXXX本科指导性专业规范》中“专业技术相关基础知识领域的核心知识单元和知识点”和“实验领域的核心实践单元和知识技能点”清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS土木工程材料前期课程：基础课后续课程：专业课--土建类专业专业基础课程课程性质与学习任务——课程地位理论力学材料力学工程化学大学物理房屋建筑学土木工程施工混凝土结构设计原理钢结构设计原理工程造价清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS材料性能正确评价及合理选用掌握表征材料基本性质的参数综合能力专业技能专业知识基础理论掌握材料性能试验方法掌握材料的技术性能课程性质与学习任务——课程任务清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS独立完成材料试验和数据分析处理能对土木工程合格与否做出正确判定能够根据工程需要选择合适的建筑材料掌握主要土木工程材料的组成、性质和用途熟悉材料检测和质量控制方法了解有关材料的制备、材料结构与性能的关系遵守纪律，积极参与、按时完成团结协作的精神，配合小组完成项目任务具有诚实守信，科学严谨的工作态度素质目标知识目标能力目标培养目标课程性质与学习任务——教学目标清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS课程性质与学习任务——教学内容本课程内容涉及土木工程材料的基本性质、天然石材、无机气硬性胶凝材料、水泥、水泥混凝土、建筑砂浆、建筑金属材料、木材、沥青及沥青混合料、土工合成材料、建筑功能材料、墙体和屋面材料等对于教学（应用）型大学和部分教学研究型大学，教学重点在于材料技术性质及其选用，建议按照教学内容的“4+X”模式进行讲授，能够满足多专业的教学需要“4+X”模式中，“4”为各专业都需要掌握的4方面主要内容，即“材料基本性质”、“水泥”、“混凝土”、“建筑钢材”；“X”为可变化因素，可根据具体专业合理选择内容作为重点讲授内容：※土木工程专业建筑工程方向”应增加选择砌体材料、砂浆作为重点内容（X＝2）；“道路桥梁方向”则应增加土工材料、沥青及沥青混合料作为重点内容（X＝2）※工程管理专业，其Ｘ可取为3，即应包括防水材料、建筑装饰材料和建筑功能材料等内容，且重在材料性能测试方法、性能评价、检验批质量控制等内容※建筑学专业，X可取为2，分别代表将装饰材料及功能材料（主要是保温、隔声等）作为重点内容※其他专业该课程的教学，可根据需要选择合适的内容进行讲授或学习清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS本章知识归纳（I）通常把土木工程建设中所使用的各种材料及其制品统称为土木工程材料，它既是土木工程建设的物质基础，也是土木工程技术性质与功能的基本载体，从而成为工程建设的质量基础与保证。土木工程材料种类繁多，用量巨大，合理选择和使用土木工程材料，关系工程建设的安全、实用、美观和耐久性。合格的土木工程技术人员必须熟练掌握土木工程材料的有关知识。狭义范畴的土木工程材料是指直接构成土木工程实体的材料，按照根据材料的化学成分和物质组成可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS本章知识归纳（II）随着社会和建设科学技术发展，土木工程材料将朝着轻质高强、多功能化、智能化、绿色化和工业规模化发展。土木工程材料技术标准是有关材料研究、生产、使用和管理等部门应该共同遵循的工作依据，我国的技术标准分为四级，即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。土木工程材料是土建类专业的重要专业技术基础课，是学习多门后续专业课程的基础。使学生获得有关土木工程材料的基本知识、基本理论和基本技能，掌握土木工程材料的技术性能、用途和选用原则等是课程教学的主要任务。清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS（绪论）主讲人：陈德鹏2020年2月9日星期日谢谢大家!清华大学出版社TSINGHUAUNIVERSITYPRESS