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1、热情欢迎 同学们学习建筑材料课程授课教师：刘龙龙土木工程材料三问：Why? What? How?“土木工程材料”课程内容和性质是什么（What）?为什么必修“土木工程材料”课程（Why) ?如何学好“土木工程材料”课程 （How）?“土木工程材料”课程性质和内容是什么?什么是土木工程材料？土木工程材料课程性质是什么？“土木工程材料”课程内容有哪些？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。问题1.1.你们知道哪些土木工程材料你们知道哪些土木工程材料 ？2.2.最古老的土木工程材料是哪些？
2、最古老的土木工程材料是哪些？3.3.什么是今天用量最大、用途最广的什么是今天用量最大、用途最广的土木工程材料土木工程材料？ 胡夫金字塔（2000-3000BC)，高146m，230万块巨石砌成。万里长城 (200 BC)，条石、大砖、石灰罗马剧场（公元1世纪)石材、石灰砂浆万神殿（公元124年)石材、石灰砂浆赵州桥(605-618年)，净跨37m，石材布达拉宫（公元7世纪）：石材、石灰砂浆最古老的建筑材料天然石材天然植物：木材、茅草粘土及其制品动物的毛发与制胶等石灰环球金融中心环球金融中心(2007)101层，层，高高492m，用钢万吨，用钢万吨国家体育场国家体育场(2008)，用，用Q460
3、E低合金低合金高强度钢万吨高强度钢万吨当代当代预应力混凝土、合成高分子材料等预应力混凝土、合成高分子材料等杭州湾大桥杭州湾大桥(2008年年):全长全长36公里，耗用钢材公里，耗用钢材82万吨，万吨，混凝土混凝土245万万m3三峡大坝三峡大坝(2006年年):设计高程设计高程185m，浇筑混凝土，浇筑混凝土2794万万m3迪拜哈利法塔（迪拜哈利法塔（2010年），高年），高828m，目前世界最高人工建筑。，目前世界最高人工建筑。共耗高强混凝土共耗高强混凝土33万万m3，钢材，钢材万吨，不锈钢板万万吨，不锈钢板万m3，平板玻，平板玻璃万璃万m2。水立方水立方(2008年年):177m方形，高方形
4、，高31m，用厚，用厚ETFE(聚氟乙烯聚氟乙烯)膜材料。膜材料。透光保温、自洁、抗压。透光保温、自洁、抗压。世博日本馆（世博日本馆（2010年）：钢网壳双层膜气枕结构，含有特殊涂层年）：钢网壳双层膜气枕结构，含有特殊涂层的的“膜结构膜结构”，带有太阳能发电装置，白天透光，夜晚发光。外，带有太阳能发电装置，白天透光，夜晚发光。外表形成水膜，强化冷暖表形成水膜，强化冷暖空气空气的流通，减少的流通，减少空调空调能耗，会能耗，会“呼吸呼吸”。现代土木工程材料v钢材、混凝土v钢混凝土复合材料v砖混凝土复合材料v高分子及其复合材料土木工程材料的分类与发展1.土木工程材料的分类 按化学组成分类按来源分类按
5、建筑功能分类按用途分类有三大类：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 金属非金属有两大类：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、纤维等有：承重材料、防水材料、隔热保温材料、防护材料、装饰材料、吸声隔音材料、粘结密封材料、智能材料等。有：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、吊顶材料、墙面材料等。 2. 土木工程材料的发展历程 发展历程大致可分为三个阶段： 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，如：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
6、需要。如：砖、瓦、陶瓷、玻璃、水泥、金属、高分子材料、复合材料等 复合材料 随环境条件的变化而具有应变能力的材料：如：变色调光玻璃、可自修复混凝土、调温、调湿墙体（面）材料、形状记忆合金等。 人类最初直接从自然界中取材作为土木工程材料，如：土、石材、木材等。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。如：砖、瓦、陶瓷、玻璃、水泥、金属、高分子材料、复合材料等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，如玻纤增强塑料、纤维混凝土、金属陶瓷等。 3.土木工
7、程材料的发展趋势 高性能化 高强、高耐久、高抗渗、高保温等新型高性能土木工程材料。 多功能化 具有多种功能或智能的土木工程材料。工业规模化 土木工程材料的生产要实现现代化、工业化，而且为了降低成本、控制质量、便于机械化施工，生产要标准化、大型化、商品化等。 生态化 为了降低环境污染、节约资源、维护生态平衡，生产节能型、环保型和保健型的生态建材。 材料质量的优劣，选用是否恰当直接影响工程质量。材料质量的优劣，选用是否恰当直接影响工程质量。技术标准技术标准评价材料质量的标准。评价材料质量的标准。标准名称标准名称部门代号部门代号编号编号批准年份批准年份例：国家强制性标准例：国家强制性标准:通用硅酸盐
8、水泥通用硅酸盐水泥GB175-2007国家推荐性标准国家推荐性标准:建筑用砂建筑用砂GB/T14684-2001出厂检验出厂检验建工行业标准建工行业标准:普通混凝土用砂石质量及检验方法标准普通混凝土用砂石质量及检验方法标准JG52-2006施工复检施工复检4.建筑材料的技术标准建筑材料的技术标准 1 1）我国标准）我国标准国家标准国家标准行业标准行业标准GB(强制性强制性)GB/T(试行，推荐性试行，推荐性)水泥胶砂强度检验方法水泥胶砂强度检验方法(ISO法法)GB/T17671-1999建工行业：建工行业：JG水泥混凝土配合比设计规程水泥混凝土配合比设计规程JGJ55-2000交交通通行行业
9、业：JT公公路路工工程程水水泥泥及及水水泥泥混混凝凝土土试试验验规程规程JTGE30-2005建材行业：建材行业：JC粉煤灰混凝土小型空心砌块粉煤灰混凝土小型空心砌块JC/T862-2008地方标准（地方标准（DB）和企业标准（）和企业标准（QB）通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥GB175-2007 2 2）国外标准）国外标准国际标准：国际标准：ISO（InternationalStandardOrganization）美国材料与试验学会标准：美国材料与试验学会标准：ASTM（AmericanSocietyforTestingandMerterials）其他国家标准：如其他国家标准：如BS（Bri
10、tishStandard）土木工程土木工程材料材料材料科学土木工程课程性质： “材料科学”与“土木工程”间的桥梁“材料科学”与“土木工程”间的桥梁土土 木木 工工 程程房屋建筑工程房屋建筑工程桥梁工程桥梁工程道路工程道路工程水利工程水利工程铁道工程铁道工程市政工程市政工程 土木工程是应用各种工程材料设计、建造各类土木工程的科学技术材料科学的任务 研究材料的组成、结构与性能的关系和材料的制备技术，涉及:金属材料无机非金属材料有机材料复合材料土木工程材料学 以土木工程科学与技术为背景，研究满足以土木工程科学与技术为背景，研究满足建造各种土木工程所需的材料的组成、结构与建造各种土木工程所需的材料的组
11、成、结构与其工程性能的关系和制备与施工技术，涉及其工程性能的关系和制备与施工技术，涉及水泥与混凝土水泥与混凝土钢材与铝合金材料钢材与铝合金材料沥青材料沥青材料工程高分子材料工程高分子材料建筑复合材料建筑复合材料建筑功能材料与制品建筑功能材料与制品“土木工程材料”试验内容基本试验技能试验水泥性质骨料性质混凝土拌合物与力学性质土木工程材料的力学性质本课程的学习目的 学习有关土木工程材料的基本理论、基本知识和基本技能，为土木工程专业课程的学习和今后从事专业技术工作打下必要的基础。 本课程的主要任务以土木工程应用为背景，运用材料科学原理，讲解土木工程材料的理论基础知识；为学生毕业后从事工程技术工作，就
12、材料的选择与应用、材料验收、质量鉴定、材料试验、储存运输、防腐处理及试验研究等方面，打下必要的基础。为什么必修“土木工程材料”课程?l土木工程材料是一切土木工程或构筑物的物质基础。l土木工程材料的质量与正确选择、应用直接影响土木工程的质量、使用功能、运营安全与耐久性；l土木工程材料的创新能促进结构形式的变化和施工方法的改进，并能创造新的结构形式和新的施工方法。l土木工程的不断发展和技术进步又促进了土木工程材料的创新和发展。新型建材促进结构工程发展古罗马万神殿，半球穹顶直径，重古罗马万神殿，半球穹顶直径，重12000吨吨波波兰兰钢钢筋筋混混凝凝土土世世纪纪大大厅厅肋肋形形拱拱顶顶直直径径65m，
13、重重1500吨吨墨墨西西哥哥钢钢混混薄薄壁壁构构件件饭饭店店双双曲曲抛抛物物面面薄薄壳壳屋屋盖盖直直径径32m、厚、厚4cm，重仅，重仅100吨吨德德国国玻玻璃璃纤纤维维增增强强水水泥泥园园艺艺展展览览厅厅双双曲曲抛抛物物面面屋屋盖，直径盖，直径31m、厚、厚1cm，重，重25吨吨近近年年出出现现彩彩板板轻轻钢钢仅仅厚厚1mm，现现场场加加工工成成大大跨跨度度屋面，重量进一步减轻屋面，重量进一步减轻建建筑筑膜膜搭搭建建厚厚度度仅仅为为的的新新型型膜膜结结构构每每平平方方米米重重量量20Kg工程师是做什么的？科学讲分析，它设法去了解自然是什么；工程要综合，它努力去创造可能的东西。 Wm. （美国
14、工程院院长） 科学家的任务工程师的任务土木工程师的任务是创造！运用各种设计理论设计各种土木工程的结构和施工方法。应用“土木工程材料”的知识，结合设计要求，合理选择和利用各种工程材料。应用“土木工程材料”的知识，建造或创造各种“土木工程”。如何学好“土木工程材料”课程?课前预习和阅读教材，善于提问课堂上认真学习、积极参与讨论课外阅读文献与书籍认真做好试验与练习勤于分析思考与归纳总结1)1)实践性强实践性强 接近工程实际，不像基础理论课程接近工程实际，不像基础理论课程那样：对具体的现象或结构进行简化、抽象；那样：对具体的现象或结构进行简化、抽象；2)2)综合性强综合性强 面对浩瀚的工程学复杂问题，
15、需要面对浩瀚的工程学复杂问题，需要广泛知识和综合能力。不像基础理论课程那样，广泛知识和综合能力。不像基础理论课程那样，着重深入分析，而是要善于归纳总结。着重深入分析，而是要善于归纳总结。土木工程材料课程特点学习方法掌握知识 注重掌握各种土木工程材料的组成、结构与性能的内在联系；注重掌握内外因素对土木工程材料各项性能的影响及其规律；做好听课笔记。加强训练 认证做好每个试验，通过实验验证所学的基本理论，熟悉土木工程材料检验方法，掌握试验技能，做好作业，积极参与科技活动，。培养能力 认真思考问题，对课程内容进行分析、归纳和总结，并注意观察一些建筑物中所用的土木工程材料及其应用情况，培养自学和正确分析
16、与解答问题的能力。l学学习习土土木木工工程程材材料料，有有一一个个很很深深的的印印象象，就就是是要懂得事物的模糊性，不确定的一面。要懂得事物的模糊性，不确定的一面。l以以往往的的学学习习，我我们们总总想想得得到到一一个个确确定定的的（精精确确的的）解解。但但实实际际工工程程远远不不是是这这样样，我我们们必必须须面面对对不确定性、模糊性不确定性、模糊性问题。问题。l希希望望从从建建材材课课开开始始培培养养这这方方面面的的能能力力认认识识和解决不确定性的问题。和解决不确定性的问题。学习心得 土木工程材料品种多、课程内容多为叙述、土木工程材料品种多、课程内容多为叙述、分析、综合论述各种材料的原料、生
17、产、组成、分析、综合论述各种材料的原料、生产、组成、结构、构造及其对材料性能的影响，根据材料的结构、构造及其对材料性能的影响，根据材料的共性与特性来确定其应用技术（配制、施工、检共性与特性来确定其应用技术（配制、施工、检验、以及运输、储存、维护和经济效益等）。验、以及运输、储存、维护和经济效益等）。 因此，在学习时，因此，在学习时，应抓住重点、要点，注意思路的整理与发展。应抓住重点、要点，注意思路的整理与发展。通过自学、作业、面授、试验等环节，注意通过自学、作业、面授、试验等环节，注意基础理论基础理论、基本知识基本知识、基本技能基本技能的学习和掌握。的学习和掌握。 学习心得学习心得希望同学们： 努力学习、认真思考、 积极训练、善于归纳预祝同学们： 取得优异成绩，毕业后成为一名出色的工程师！
