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绪论 1

0.1　土木工程材料的范畴和分类 1

0.1.1　土木工程材料的范畴 1

0.1.2　土木工程材料的分类 1

0.2　土木工程材料的发展 1

0.3　材料在土木工程中的地位 2

0.3.1　材料是保证土木工程质量的基础 2

0.3.2　材料对土木工程造价的影响 2

0.3.3　材料对土木工程技术进步的促进作用 2

0.4　土木工程材料的标准 2

0.5　土木工程材料的选择 3

0.5.1　材料的功能性 3

0.5.2　材料的耐久性 3

0.5.3　材料的经济性 3

0.5.4　材料的环保性 3

0.6　本课程的学习方法 4

第1章　材料的基本性质 5

1.1　材料的物理性质 5

1.1.1　材料的密度、表观密度和堆积密度 5

1.1.2　材料的孔隙率与空隙率 6

1.1.3　材料与水有关的性质 7

1.1.4　材料与热有关的性质 9

1.2　材料的力学性质 11

1.2.1　材料的强度 11

1.2.2　弹性与塑性 12

1.2.3　脆性和韧性 12

1.2.4　硬度和耐磨性 13

1.3　材料的耐久性能 13

1.4　材料的组成与结构 13

1.4.1　材料的组成 14

1.4.2　材料的结构 14

思考题与习题 16

第2章　无机气硬性胶凝材料 17

2.1　建筑石膏 17

2.1.1　石膏胶凝材料的生产 17

2.1.2　建筑石膏的水化与硬化 18

2.1.3　建筑石膏的技术性质 19

2.1.4　建筑石膏的应用 21

2.2　石灰 21

2.2.1　生石灰的生产 21

2.2.2　石灰的熟化与硬化 22

2.2.3　石灰的技术性质 23

2.2.4　石灰的应用 25

2.2.5　石灰的储存 25

2.3　其他无机气硬性胶凝材料 26

2.3.1　菱苦土 26

2.3.2　水玻璃 26

思考题与习题 28

第3章　水泥 29

3.1　通用硅酸盐水泥 29

3.1.1　通用硅酸盐水泥的生产 30

3.1.2　硅酸盐水泥熟料 31

3.1.3　硅酸盐水泥的水化与硬化 31

3.2　其他通用硅酸盐水泥 34

3.2.1　混合材料 34

3.2.2　其他通用硅酸盐水泥 37

3.2.3　水泥石的腐蚀与防腐 39

3.2.4　通用硅酸盐水泥的选用 41

3.3　通用硅酸盐水泥的技术要求 42

3.3.1　化学指标 42

3.3.2　物理指标 43

3.3.3　碱含量 45

3.3.4　其他技术性质 45

3.4　其他水泥 46

3.4.1　铝酸盐水泥 46

3.4.2　抗硫酸盐硅酸盐水泥 47

3.4.3　白色和彩色硅酸盐水泥 48

3.4.4　膨胀水泥 48

3.4.5　道路硅酸盐水泥 50

3.4.6　砌筑水泥 50

思考题与习题 51

第4章　水泥混凝土 54

4.1　概述 54

4.1.1　水泥混凝土的定义和分类 54

4.1.2　水泥混凝土的性能特点 54

4.1.3　水泥混凝土的发展方向 55

4.2　水泥混凝土的组成材料 55

4.2.1　水泥 55

4.2.2　集料 56

4.2.3　混凝土拌和及养护用水 63

4.2.4　混凝土外加剂 64

4.2.5　混凝土掺和料 69

4.3　新拌混凝土的性能 72

4.3.1　混凝土拌和物的和易性 72

4.3.2　混凝土拌和物的凝结时间 77

4.4　混凝土的强度 78

4.4.1　混凝土受力变形及破坏过程 78

4.4.2　混凝土强度 78

4.5　硬化混凝土的变形性能 85

4.5.1　非荷载作用变形 86

4.5.2　荷载作用下的变形 87

4.6　混凝土的耐久性 89

4.6.1　混凝土的抗渗性 90

4.6.2　混凝土的抗冻性 90

4.6.3　混凝土的抗侵蚀性 91

4.6.4　混凝土的抗碳化性 91

4.6.5　混凝土的碱-集料反应 92

4.6.6　提高混凝土耐久性的途径 93

4.7　普通混凝土质量控制及配合比设计 94

4.7.1　混凝土的基本要求和质量控制 94

4.7.2　普通混凝土配合比设计 98

4.7.3　混凝土配合比设计实例 103

4.8　特种混凝土 106

4.8.1　轻集料混凝土 106

4.8.2　纤维混凝土 106

4.8.3　高性能混凝土 108

4.8.4　泵送混凝土 108

4.8.5　聚合物混凝土 109

思考题与习题 110

第5章　建筑砂浆 112

5.1　砂浆的主要技术性质 112

5.1.1　新拌砂浆的和易性 112

5.1.2　硬化砂浆的强度及强度等级 113

5.2　砌筑砂浆 114

5.2.1　砌筑砂浆的组成材料 114

5.2.2　砌筑砂浆的技术条件 115

5.2.3　砌筑砂浆的配合比设计 116

5.3　抹面砂浆 118

5.3.1　普通抹面砂浆 118

5.3.2　装饰砂浆 119

5.4　特种砂浆 120

5.4.1　防水砂浆 120

5.4.2　保温砂浆和吸声砂浆 120

5.4.3　耐腐蚀砂浆 121

5.4.4　防辐射砂浆 121

思考题与习题 122

第6章　墙体材料 123

6.1　砌墙砖 123

6.1.1　烧结普通砖 123

6.1.2　烧结多孔砖 126

6.1.3　烧结空心砖 127

6.1.4　蒸养（压）砖 127

6.2　砌块 128

6.2.1　蒸压加气混凝土砌块 128

6.2.2　普通混凝土小型空心砌块 130

6.2.3　轻集料混凝土小型空心砌块 130

6.3　墙用板材 131

6.3.1　石膏板材 131

6.3.2　水泥类墙体板材 132

6.3.3　复合墙板 133

6.4　砌筑石材 134

6.4.1　石材的分类 134

6.4.2　石材的技术性质 135

6.4.3　石材的应用 136

思考题与习题 138

第7章　建筑钢材 139

7.1　钢材的冶炼与分类 139

7.1.1　钢材的冶炼 139

7.1.2　钢材的分类 139

7.2　建筑钢材的技术性质 140

7.2.1　抗拉性能 141

7.2.2　冲击韧性 142

7.2.3　耐疲劳性 143

7.2.4　冷弯性能 144

7.2.5　焊接性能 144

7.3　化学成分对钢材性能的影响 145

7.3.1　钢材的晶体结构 145

7.3.2　钢材的基本晶体组织 145

7.3.3　化学成分对钢材性能的影响 145

7.4　钢材的冷加工与热处理 147

7.4.1　钢材的冷加工 147

7.4.2　钢材的热处理 148

7.5　土木工程用钢材的技术标准与选用 149

7.5.1　土木工程用钢材的主要类别 149

7.5.2　钢结构用钢材 154

7.5.3　混凝土结构用钢 156

7.6　钢材的腐蚀与防护 160

7.6.1　钢材的腐蚀 160

7.6.2　钢材的防护 161

思考题与习题 162

第8章　沥青材料 164

8.1　概述 164

8.2　石油沥青的组成与结构 165

8.2.1　石油沥青的组分 165

8.2.2　沥青的胶体结构 167

8.3　石油沥青的技术性质 168

8.3.1　沥青的技术性质 168

8.3.2　沥青胶结料评价方法 181

8.4　其他沥青 188

8.4.1　改性沥青 188

8.4.2　乳化沥青 194

8.4.3　煤沥青 196

8.4.4　冷底子油与沥青胶 196

思考题与习题 197

第9章　沥青混合料 199

9.1　沥青混合料的分类 199

9.1.1　按矿料级配类型分类 199

9.1.2　按矿料空隙率分类 200

9.1.3　按矿料公称最大粒径分类 200

9.1.4　按沥青混合料路面成型特性分类 200

9.1.5　按沥青混合料施工温度分类 201

9.2　沥青混合料的强度构成 201

9.2.1　沥青混合料的结构类型 201

9.2.2　沥青混合料的强度及其影响因素 204

9.3　沥青混合料的技术性质 206

9.3.1　沥青混合料的高温稳定性 207

9.3.2　沥青混合料的低温抗裂性 210

9.3.3　沥青混合料的水稳定性 215

9.3.4　沥青混合料的抗疲劳性 217

9.3.5　沥青混合料的表面抗滑性 218

9.3.6　沥青混合料的施工和易性 220

9.4　沥青混合料的配合比设计 221

9.4.1　沥青混合料配合比设计阶段 221

9.4.2　沥青混合料配合比设计方法 222

9.5　新型沥青混合料 226

9.5.1　沥青稀浆封层与微表处混合料 226

9.5.2　再生沥青混合料 227

9.5.3　桥面铺装沥青混合料 228

9.5.4　乳化沥青水泥复合砂浆 229

9.6　工程案例 231

9.6.1　设计任务与要求 231

9.6.2　材料的密度测试 231

9.6.3　矿质集料配合比设计 232

9.6.4　马歇尔试验 233

9.6.5　设计混合料路用性能检验 236

9.6.6　目标配合比设计成果汇总 236

思考题与习题 237

第10章　木材 238

10.1　木材的分类和构造 238

10.1.1　木材的分类 238

10.1.2　木材的构造 238

10.2　木材的性质 239

10.2.1　木材的物理性质 239

10.2.2　木材的力学性质 240

10.3　木材在土木工程中的应用 242

10.3.1　木材的特性 242

10.3.2　木材的等级 243

10.3.3　木材的应用 243

10.4　木材的防腐与防火 246

10.4.1　木材的防腐 246

10.4.2　木材的防火 247

思考题与习题 247

第11章　合成高分子材料 248

11.1　合成高分子材料的分子特征及性能特点 248

11.1.1　合成高分子材料的分子特征 248

11.1.2　合成高分子材料的性能特点 249

11.2　合成高分子材料在土木工程中的应用 250

11.2.1　建筑塑料 250

11.2.2　胶黏剂 256

思考题与习题 259

第12章　建筑功能材料 260

12.1　防水材料 260

12.1.1　防水卷材 260

12.1.2　防水涂料 263

12.1.3　密封材料 267

12.2　绝热材料 268

12.2.1　绝热材料的绝热原理 268

12.2.2　绝热材料的性能 269

12.2.3　常用绝热材料及其特性 271

12.3　吸声材料与隔声材料 274

12.3.1　吸声材料 274

12.3.2　隔声材料 277

12.4　装饰材料 278

12.4.1　建筑陶瓷 279

12.4.2　建筑玻璃 282

12.4.3　铝合金 285

12.4.4　建筑涂料 286

思考题与习题 288

附录　土木工程材料试验 290

试验一　土木工程材料基本性质试验 290

试验二　水泥性能试验 292

试验三　混凝土原材料（砂、石）试验 306

试验四　水泥混凝土性能试验 331

试验五　钢材性能试验 340

试验六　沥青性能试验 344

主要参考文献 350