土木工程材料（簡體書）

《土木工程材料》是為高等學校開設的土木工程專業學生學習土木工程材料專業基礎課而編寫的。主要介紹土木工程材料的基本組成、技術性質、應用方法和試驗等。所涉及的基本材料包括天然石料、石膏、石灰、菱苦土、水玻璃、水泥、混凝土與砂漿、砌築材料、鋼材、瀝青與瀝青混合料、合成高分子材料、裝飾、隔熱與吸聲材料等。《土木工程材料》主要適用于高等學校、成人高校土木工程專業的教學，也可以作為土木工程類相關專業和繼續教育的培訓教材。對從事土木工程事業的技術人員也是非常好的參考書。

《高等學校土建類專業"十二五"規劃教材:土木工程材料》主要適用于高等學校、成人高校土木工程專業的教學，也可以作為土木工程類相關專業和繼續教育的培訓教材。對從事土木工程事業的技術人員也是非常好的參考書。

緒論一、土木工程材料的分類二、土木工程材料的技術標準分類三、土木工程材料的發展趨勢四、《土木工程材料》的學習方法第一章 土木工程材料的基本性質第一節 材料的組成、結構與構造一、材料的組成二、材料的結構三、材料的構造思考與練習第二節 材料的物理性質一、材料與質量有關的性質二、材料與水有關的性質三、材料的熱工性質思考與練習第三節 材料的力學性質一、材料的強度及強度等級二、材料的彈性與塑性三、材料的脆性與韌性四、材料的硬度與耐磨性思考與練習第四節 材料的耐久性思考與練習第五節 材料的其他性質一、材料的裝飾性二、材料的防火性三、材料的放射性四、材料的吸聲性五、材料的隔聲性思考與練習第二章 石料第一節 岩石的組成與分類一、常見的主要造岩礦物二、岩石的分類第二節 岩石的力學性能及測試方法一、岩石的結構與構造二、岩石的主要技術性質與要求第三節 常用石料品種一、常用天然石料二、常用石料製品思考與練習第三章 無機膠凝材料第一節 氣硬性膠凝材料一、石膏二、石灰三、水玻璃思考與練習第二節 水硬性膠凝材料一、矽酸鹽水泥二、摻混合料的矽酸鹽水泥三、其他種類的水泥思考與練習第四章 水泥混凝土和砂漿第一節 概述一、混凝土的發展史二、混凝土的分類三、混凝土的性能特點第二節 混凝土的組成材料一、水泥二、骨料三、拌合與養護用水四、外加劑五、礦物摻合料第三節 新拌混凝土性能一、和易性的概念二、和易性測定方法及指標三、影響和易性的主要因素四、改善混凝土和易性的措施五、拌合物澆築後的性能第四節 混凝土的力學性能一、混凝土的受壓破壞機理二、混凝土的力學性能第五節 混凝土的變形一、化學收縮二、溫度變形三、幹濕變形四、在荷載作用下的變形第六節 混凝土耐久性一、混凝土的抗滲性二、混凝土的抗凍性三、碳化四、鋼筋銹蝕五、混凝土的抗侵蝕性六、堿?集料反應七、提高混凝土耐久性的主要措施與要求第七節 混凝土的質量控制與強度評定一、混凝土強度的質量控制二、混凝土強度的評定第八節 普通混凝土配合比設計一、混凝土配合比的設計原則二、混凝土配合比設計步驟三、普通混凝土配合比設計的實例第九節 泵送混凝土一、泵送混凝土定義及特點二、泵送混凝土的可泵性三、坍落度損失四、泵送混凝土對原材料的要求五、泵送混凝土配合比設計基本原則第十節 高性能混凝土簡述一、概述二、高性能混凝土的組成和結構三、高性能混凝土的原材料四、實例第十一節 纖維混凝土一、概述二、纖維分類三、纖維混凝土的特點四、鋼纖維混凝土第十二節 建築砂漿一、砌築砂漿二、抹面砂漿三、特種砂漿思考與練習第五章 牆體材料第一節 砌牆磚一、燒結普通磚二、燒結多孔磚三、燒結空心磚四、非燒結磚第二節 砌塊一、砌塊的定義與分類二、砌塊的性能與應用第三節 牆用板材一、水泥類牆板二、石膏類牆板三、植物纖維牆板四、複合牆板思考與練習第六章 建築金屬材料第一節 鋼材的冶煉與分類一、鋼的冶煉二、鋼的分類第二節 建築鋼材的主要技術性能一、抗拉性能二、衝擊韌性三、耐疲勞性四、冷彎性能五、焊接性能六、硬度第三節 鋼材的組成結構及對性能的影響一、鋼材的晶體結構及基本晶體組織二、鋼材的成分對性能的影響第四節 鋼材的強化與加工一、鋼材冷加工強化二、鋼材的時效處理三、鋼材的熱處理第五節 建築鋼材的技術標準及選用一、建築鋼材的主要品種二、鋼筋混凝土結構用鋼第六節 建築鋼材的防銹與防火一、鋼材銹蝕作用的機理二、鋼材的防銹蝕措施三、鋼材的防火措施思考與練習第七章 瀝青第一節 石油瀝青一、瀝青的概述二、石油瀝青的品種、組成與結構三、石油瀝青的技術性質四、石油瀝青的技術標準五、石油瀝青的改性第二節 乳化瀝青一、乳化瀝青與乳化劑二、乳化瀝青的乳化機理三、乳化瀝青的技術標準第三節 煤瀝青一、煤瀝青的定義二、煤瀝青的化學組成三、煤瀝青的技術性質與技術標準思考與練習第八章 瀝青混合料第一節 概述一、定義二、瀝青混合料的分類三、瀝青混合料的優缺點第二節 瀝青混合料的組成材料一、瀝青二、粗集料三、細集料四、填料第三節 瀝青混合料的結構與強度理論一、瀝青混合料的結構二、瀝青混合料的強度理論第四節 瀝青混合料的技術性質和技術要求一、瀝青混合料的技術性質二、熱拌瀝青混合料的技術指標第五節 瀝青混合料的配合比設計一、目標配合比設計階段二、生產配合比設計階段三、生產配合比驗證階段思考與練習第九章 合成高分子材料第一節 高分子材料的基本知識一、高分子材料的分類二、高分子材料的合成方法及命名三、高分子材料的基本性質第二節 常用建築高分子材料一、樹脂和塑料二、橡膠三、高聚物合金第三節 高分子材料在土木工程中的應用一、高分子防水材料二、塗料三、建築膠四、高分子改性水泥混凝土五、高分子改性瀝青思考與練習第十章 絕熱材料與吸聲隔聲材料第一節 絕熱材料一、絕熱材料的性能要求二、建築上常用的保溫隔熱材料第二節 吸聲隔聲材料一、吸聲材料二、建築上常用吸聲材料三、隔聲材料思考與練習第十一章 建築裝飾材料第一節 建築玻璃一、普通平板玻璃二、安全玻璃三、節 能玻璃四、裝飾玻璃五、玻璃製品第二節 建築陶瓷一、陶瓷製品的分類二、建築陶瓷磚的分類三、釉面內牆磚第三節 建築塗料一、外牆塗料二、內牆塗料第四節 建築裝飾用飾面石材一、大理石建築板材二、花崗石建築板材第五節 木材及其製品一、木材的構造二、木材的性能三、木材的優缺點四、木製品及其應用五、木材的乾燥與防腐第六節 建築裝飾材料的選用原則及發展方向思考與練習附錄土木工程材料試驗試驗一材料基本性質試驗試驗二石料試驗試驗三石灰試驗試驗四水泥試驗試驗五混凝土用集料試驗試驗六普通混凝土試驗試驗七鋼筋試驗試驗八瀝青材料試驗試驗九瀝青混合料試驗參考文獻

4.防火性好，但耐火性差
石膏制品在遇火災時，由于其熱導率小，傳熱慢，且二水石膏受熱將脫出結晶水，吸熱蒸發，并在制品表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層，有效地減少火焰對內部結構的危害，具有較好的防火性能。但二水石膏脫水后，強度下降，因而建筑石膏不耐火。
5.耐水性、抗滲性和抗凍性差
建筑石膏制品孔隙率大，抗滲性差。建筑石膏硬化體的吸濕性強，吸收的水分會削弱晶體粒子間的黏結力，使強度顯著降低，其軟化系數僅為0.3～0.45，是不耐水材料，若長期浸水，還會因二水石膏晶體溶解而引起破壞。吸水飽和的石膏制品受凍后，會因孑L隙中的水結冰而開裂崩潰。所以，建筑石膏的耐水性和抗凍性也都較差。
為提高建筑石膏及其制品的耐水性，可以在石膏中摻人適當的防水劑，或摻人適量的水泥、粉煤灰、磨細粒化高爐礦渣等。
（五）建筑石膏的應用
建筑石膏在建筑工程中用途廣泛，可主要用作室內抹灰、粉刷和制造各種建筑石膏制品等。
1.室內抹灰、粉刷
室內抹灰、粉刷是由建筑石膏或由建筑石膏與無水石膏混合后再摻人外加劑、細集料等，可制成粉刷石膏。按用途分為面層粉刷石膏（M）、底層粉刷石膏（D）和保溫層粉刷石膏（W）三類。粉刷石膏是一種新型室內抹灰材料，既具有建筑石膏快硬早強、尺寸穩定、吸濕、防火、輕質等優點，又不會產生開裂、空鼓和起皮現象。不僅可在水泥砂漿或混合砂漿上罩面，還可粉刷在混凝土墻、板、天棚等光滑的底層上。粉刷后的墻面致密光滑，質地細膩，且施工方便，工效高。
2.建筑石膏制品
建筑石膏除用于室內抹灰、粉刷外，主要用于生產各種石膏板和石膏砌塊等制品。石膏板具有輕質、高強、隔熱保溫、吸聲和不燃等性能，且安裝和使用方便，是一種較好的新型建筑材料，廣泛用作各種建筑物的內隔墻、頂棚及各種裝飾飾面。我國目前生產的石膏板主要有紙面石膏板、石膏空心條板、石膏裝飾板、纖維石膏板及石膏吸聲板等。石膏砌塊是一種自重輕、保溫隔熱、隔聲和防火性能好的新型墻體材料，有實心、空心和夾心三種類型。在建筑石膏中摻入耐水外加劑（如有機硅憎水劑等）可生產耐水建筑石膏制品；摻入無機耐火纖維（如玻璃纖維）可生產耐火建筑石膏制品。
建筑石膏在運輸和貯存中，需要防雨防潮。貯存期為3個月，過期或受潮的石膏，強度顯著降低，需經檢驗后才能使用。
二、石灰
石灰（lime）是一種古老的建筑材料。早在公元前8世紀古希臘人已用于建筑，中國也在公元前7世紀開始使用石灰。至今石灰仍然是用途廣泛的建筑材料。石灰有生石灰和熟石灰（即消石灰），按其氧化鎂含量（以5％為限）又可分為鈣質石灰和鎂質石灰。由于其原料分布廣，生產工藝簡單，成本低廉，在土木工程中被應用廣泛。
（一）石灰的生產
生產石灰所用的原料主要是石灰石、白云石或白堊等（這些原料的成分主要是碳酸鈣），經煅燒而得的以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。