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绪论 1

0.1 建筑材料-人类-环境的关系 1

0.2 建筑材料与工程结构的关系 2

0.3 建筑材料的组成、结构与性能 3

0.4 建筑材料课程的特点与学习内容 6

第1章 建筑材料科学基础 7

1.1 物质的存在状态与结合力 7

1.1.1 固体物质 7

1.1.2 胶体物质 8

1.2 物体受力时的变形性能 9

1.2.1 弹性恢复能——储存能 11

1.2.2 粘弹性 11

1.2.3 塑性 12

1.3 固体界面行为 13

1.3.1 表面能与表面张力 13

1.3.2 吸附、粘附与润湿 14

1.4 材料的断裂与强度 15

1.4.1 材料的实际强度与理论强度 15

1.4.2 Griffith微裂纹理论 17

思考题 18

第2章 金属材料 20

2.1 金属的结构 20

2.2 金属的技术性质 22

2.2.1 抗拉性能 22

2.2.2 冲击韧性 24

2.2.3 耐疲劳性 25

2.2.4 钢材的工艺性能 25

2.3 金属的强化 26

2.3.1 金属冷加工强化 26

2.3.2 其他强化方法 27

2.4 金属的腐蚀与防护 28

2.4.1 金属的腐蚀 28

2.4.2 电化学腐蚀的预防 29

2.5 金属在土木工程中的应用 30

2.5.1 钢铁 30

2.5.2 铝和铝合金材料 33

思考题 34

第3章 混凝土 36

3.1 概述 36

3.2 混凝土组成材料 37

3.2.1 硅酸盐水泥 37

3.2.2 矿物掺和料和混合硅酸盐水泥 42

3.2.3 骨料 46

3.2.4 外加剂 50

3.3 混凝土的结构 52

3.3.1 骨料 53

3.3.2 硬化水泥浆体&. 53

3.3.3 过渡区 55

3.4 混凝土的强度与破坏 56

3.4.1 强度-孔隙率关系 56

3.4.2 混凝土的破坏模式 56

3.4.3 抗压强度及其影响因素 57

3.4.4 混凝土在不同应力状态下的力学行为 59

3.5 混凝土拌和物的配合比设计 63

3.5.1 配合比设计的目的 63

3.5.2 配合比设计的基本内容 64

3.5.3 配合比设计步骤 64

3.6 新拌及早期混凝土的性能 67

3.6.1 新拌混凝土的性能 67

3.6.2 拌和物浇筑后的性能 70

3.6.3 强度增长与温度的影响 72

3.7 混凝土的体积稳定性 74

3.7.1 变形的意义和类型 74

3.7.2 弹性行为 75

3.7.3 温度收缩与热膨胀 77

3.7.4 干燥收缩与徐变 78

3.7.5 化学减缩与自身收缩 83

3.7.6 碳化收缩 83

3.7.7 延伸性与开裂 84

3.8 混凝土耐久性 84

3.8.1 混凝土中的传输过程 85

3.8.2 混凝土的劣化 88

3.8.3 混凝土中钢材的锈蚀 92

3.8.4 混凝土耐久性设计 95

思考题 97

第4章 沥青混凝土 99

4.1 沥青混凝土的结构与性能 99

4.1.1 沥青混凝土的定义与分类 99

4.1.2 沥青混凝土的组成与结构 100

4.1.3 沥青混凝土的强度理论及受力变形特征 102

4.1.4 沥青混凝土的技术性质 104

4.2 沥青混凝土的组成材料与配比设计 106

4.2.1 石油沥青及其性质 106

4.2.2 矿质材料 109

4.2.3 沥青混凝土配合比设计 111

4.3 沥青混凝土的应用 112

4.3.1 道路工程中的应用 112

4.3.2 水工工程中的应用 117

思考题 119

第5章 砌体材料 120

5.1 概述 120

5.1.1 砖 120

5.1.2 砌块 122

5.1.3 石材 122

5.1.4 砌筑砂浆 123

5.1.5 灌注混凝土或稀砂浆 123

5.2 砌体与砌体材料的结构 124

5.2.1 砌体的整体结构 124

5.2.2 砖的孔结构 126

5.3 砌体及砌体材料的力学性能 126

5.3.1 砌体轴心受压应力状态 127

5.3.2 砌体轴心受拉应力状态 127

5.3.3 砌体弯曲受拉应力状态 128

5.3.4 块体和砂浆强度对砌体强度的影响 128

5.3.5 砌体材料对砌体弹性模量的影响 129

5.4 砌体材料的耐久性 129

5.4.1 体积变化 129

5.4.2 冻害 130

5.4.3 化学侵蚀 131

5.4.4 粉化和可溶性盐含量 131

5.5 砌体材料的其他物理性能 131

5.5.1 热工性能 131

5.5.2 耐火性 131

思考题 132

第6章 高分子建筑材料 133

6.1 高分子材料概述 133

6.2 高分子材料化学合成 133

6.3 聚合物的结构及物理状态 134

6.3.1 高分子的分子链结构 134

6.3.2 高分子的凝聚态结构 135

6.3.3 高分子溶液 136

6.3.4 高分子乳液 136

6.4 高分子的物理化学性能 138

6.4.1 力学性能 138

6.4.2 热性能 138

6.4.3 高聚物的化学稳定性 139

6.4.4 高聚物的电性能和光学性能 140

6.5 高分子的加工成型 140

6.6 高分子在建筑材料中的应用 140

6.6.1 建筑塑料 140

6.6.2 建筑涂料 145

6.6.3 建筑胶粘剂 146

6.6.4 建筑防水材料 148

6.6.5 聚合物改型砂浆混凝土 151

思考题 153

附录 实验部分 154

实验Ⅰ 建筑材料的基本性质实验 155

实验Ⅱ 水泥与外加剂实验 162

实验Ⅲ 混凝土用砂、石实验 171

实验Ⅳ 混凝土配合比设计和新拌混凝土性能实验 179

实验Ⅴ 硬化混凝土力学性能实验 184

实验Ⅵ 混凝土的耐久性实验 191

实验Ⅶ 石油沥青实验 199

参考文献 205