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1、第第1 1章章 土木工程材料基本性质土木工程材料基本性质 参与式试验参与式试验参与式试验参与式试验常见问题及解答常见问题及解答常见问题及解答常见问题及解答历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾1.1 1.1 1.1 1.1 材料的物理性质材料的物理性质材料的物理性质材料的物理性质1.2 1.2 1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质材料的力学性质材料的力学性质 1.3 1.3 1.3 1.3 材料的耐久性与环境协调性材料的耐久性与环境协调性材料的耐久性与环境协调性材料的耐久性与环境协调性1.4 1.4 1.4 1.4 材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响
2、材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响创新能力培养创新能力培养创新能力培养创新能力培养练习题练习题练习题练习题本章学习指导本章学习指导本章学习指导本章学习指导土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新本章学习指导本章学习指导 本章有本章有4 4个知识点。本章的学习目标是：个知识点。本章的学习目标是： 了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及其与材料基本性质的关系。其与材料基本性质的关系。 熟练掌握土木工程材料的基本力学性质。熟练掌握土木工程材料的基本力学性质。 掌握土木工程材料的基本物理性质。掌握土木工程材料的
3、基本物理性质。 掌握土木工程材料耐久性的基本概念。掌握土木工程材料耐久性的基本概念。 本章的难点是材料的组成及其对材料性质的影响。本章的难点是材料的组成及其对材料性质的影响。建议通过学习了解材料科学的基本概念，理解材料的建议通过学习了解材料科学的基本概念，理解材料的组成结构与性能的关系及其在工程实践中的意义。建组成结构与性能的关系及其在工程实践中的意义。建议本章课内外学时数各为议本章课内外学时数各为3 3学时。学时。土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新历史回顾历史回顾因地制宜用材的万里长城因地制宜用材的万里长城 万里长城飞越崇山峻岭，是我国古代劳动人民的杰作，也是建筑史上的丰碑。万
4、里长城选用材料因地制宜，堪称典范。 居庸关、八达岭一段，采用砖石结构。墙身用条石砌筑，中间填充碎石黄土，顶部再用三四层砖铺砌，以石灰作砖缝材料，坚固耐用。平原黄土地区缺乏石料，则用泥土磊筑长城，将泥土夯打结实，并以锥刺夯打土检查是否合格。在西北玉门关一带，既无石料又无黄土，以当地芦苇或柳条与砂石间隔铺筑，共铺20层。 万里长城因地制宜使用建筑材料，展现了我国劳动人民的勤劳、智慧和创造力。土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新基础知识基础知识1.1 1.1 材料的物理性质材料的物理性质1.1.1 1.1.1 密度、表观密度、体积密度和堆积密度密度、表观密度、体积密度和堆积密度1.1.2
5、 1.1.2 材料的孔隙率和空隙率材料的孔隙率和空隙率 1.1.3 1.1.3 与水有关的性质与水有关的性质 1.1.4 1.1.4 热工性质热工性质 1固体；2闭口孔隙；3开口孔隙土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新观察与讨论观察与讨论1.1 1.1 材料的物理性质材料的物理性质孔隙对材料性质的影响孔隙对材料性质的影响 某工程顶层欲加保温层，某工程顶层欲加保温层，以下两图为两种材料的剖面。以下两图为两种材料的剖面。请问选择何种材料请问选择何种材料合适合适？ 讨论讨论AB土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新1.1 1.1 材料的物理性质材料的物理性质工程实例分析工程实例
6、分析(1) (1) 加气混凝土砌块吸水分析加气混凝土砌块吸水分析 (2) (2) 火灾中混凝土的破坏火灾中混凝土的破坏土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新基础知识基础知识1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质1.2.1 1.2.1 强度强度1.2.2 1.2.2 弹性与塑性弹性与塑性 1.2.3 1.2.3 韧性与脆性韧性与脆性1.2.4 1.2.4 硬度硬度 土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新压入法实验压入法实验土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新刻划法实验刻划法实验土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新观察与讨论观察与讨论脆性材料与韧性
7、材料脆性材料与韧性材料 观察以下两动画，请对比分析韧性材料与脆性材料的差异。观察以下两动画，请对比分析韧性材料与脆性材料的差异。讨论讨论1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新工程实例分析工程实例分析1.2 1.2 材料的力学性质材料的力学性质(1) (1) 测试强度与加荷速度测试强度与加荷速度 (2) (2) 砖浸水后强度下降砖浸水后强度下降 土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新基础知识基础知识1.3 1.3 材料的耐久性与环境协调性材料的耐久性与环境协调性 1.3.1 1.3.1 材料的耐久性材料的耐久性 1.3.2 1.3.
8、2 材料的环境协调性材料的环境协调性 土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新观察与讨论观察与讨论1.3 1.3 材料的耐久性与环境协调性材料的耐久性与环境协调性 (1) (1) 酸雨腐蚀建筑物酸雨腐蚀建筑物 (2) (2) 路面磨损裂纹路面磨损裂纹土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新工程实例分析工程实例分析1.3 1.3 材料的耐久性与环境协调性材料的耐久性与环境协调性 (1) (1) 室内空气污染室内空气污染 (2) (2) 放射性污染放射性污染土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新基础知识基础知识1.4 1.4 1.4 1.4 材料的组成、结构、构造及其对性
9、能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响 1.4.1 1.4.1 材料的组成及其对材料性质的影响材料的组成及其对材料性质的影响 1.4.2 1.4.2 材料的结构及其对性质的影响材料的结构及其对性质的影响1.4.3 1.4.3 材料的构造及其对性能的影响材料的构造及其对性能的影响 土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新观察与讨论观察与讨论讨论讨论AB1.4 1.4 1.4 1.4 材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成
10、、结构、构造及其对性能的影响 两种石材性能对比两种石材性能对比 下下图为同一栋楼外墙所用的两种不同材质的装饰石材，使用图为同一栋楼外墙所用的两种不同材质的装饰石材，使用时间相同。大理石石材颜色已变暗且出现裂缝，而花岗岩石材完时间相同。大理石石材颜色已变暗且出现裂缝，而花岗岩石材完好如新。好如新。请从材料的组成结构角度分析二者性能差异的原因请从材料的组成结构角度分析二者性能差异的原因。 土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新工程实例分析工程实例分析1.4 1.4 1.4 1.4 材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响材料的组成、结构、构造及其对性能
11、的影响材料的组成、结构、构造及其对性能的影响 现象现象原因分析原因分析 某工程灌浆材料采用水泥净浆，为了达到较好某工程灌浆材料采用水泥净浆，为了达到较好的施工性能，配合比中要求加入硅粉，的施工性能，配合比中要求加入硅粉，并对硅粉的并对硅粉的化学组成和细度提出要求。但施工单位将硅粉理解化学组成和细度提出要求。但施工单位将硅粉理解为磨细石英粉为磨细石英粉，生产中加入的磨细石英粉的化学组，生产中加入的磨细石英粉的化学组成和细度均满足要求，在实际使用中效果不好，水成和细度均满足要求，在实际使用中效果不好，水泥浆体成分不均。泥浆体成分不均。材料微观结构对性能的影响材料微观结构对性能的影响土木工程材料基本
12、性土木工程材料基本性质质最新最新创新能力培养创新能力培养绿色建材绿色建材 1988 1988年第一届国际材料科年第一届国际材料科学研究会上，首次提出了学研究会上，首次提出了“绿绿色材料色材料”的概念，绿色已成为的概念，绿色已成为人类环保愿望的标志。人类环保愿望的标志。“绿色绿色建材建材”也成为了一个发展趋势。也成为了一个发展趋势。你的家乡的土木工程材料有哪你的家乡的土木工程材料有哪些是属于些是属于“绿色建材绿色建材”？有哪？有哪些不属于些不属于“绿色建材绿色建材”？请思？请思考、讨论。考、讨论。土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新常见问题及解答常见问题及解答 1-1 1-1 测定含大量开口孔隙的材料表观密度时，直接测定含大量开口孔隙的材料表观密度时，直接用排水法测定其体积，为何该材料的质量与所测得的体用排水法测定其体积，为何该材料的质量与所测得的体积之比不是该材料的表观密度？积之比不是该材料的表观密度？ 1-2 1-2 相同组成材料的性能为何不一定是相同的？相同组成材料的性能为何不一定是相同的？ 1-3 1-3 孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差？孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差？ 1-1 1-1 解答解答1-2 1-2 解答解答1-3 1-3 解答解答土木工程材料基本性土木工程材料基本性质质最新最新
