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绪论 1

0.1 土木工程材料及其分类 1

0.2 土木工程与材料的关系 1

0.3 土木工程材料的发展现状及趋势 2

0.4 土木工程材料的检验方法及标准化 3

0.5 本课程的主要内容及学习方法 3

1 土木工程材料的基本性质 4

1.1 材料的基本物理性质 4

1.1.1 材料的密度、表观密度和堆积密度 4

1.1.2 材料的孔隙与空隙 6

1.1.3 材料与水有关的性质 7

1.1.4 材料的热工性质 10

1.2 材料的基本力学性质 11

1.2.1 材料的强度与比强度 11

1.2.2 材料的弹性与塑性 13

1.2.3 材料的韧性与脆性 13

1.2.4 材料的硬度与耐磨性 14

1.3 材料的耐久性及环境协调性 14

1.4 材料的组成、结构及构造 15

1.4.1 材料的组成 15

1.4.2 材料的结构 16

1.4.3 材料的构造 17

复习思考题 18

2 气硬性胶凝材料 19

2.1 石灰 19

2.1.1 石灰的生产 19

2.1.2 石灰的消化 20

2.1.3 石灰的硬化 20

2.1.4 石灰的特性和技术标准 21

2.1.5 石灰的应用 22

2.2 建筑石膏 23

2.2.1 建筑石膏生产 23

2.2.2 建筑石膏水化与硬化 24

2.2.3 建筑石膏技术特性和质量要求 25

2.2.4 建筑石膏的应用 26

2.3 水玻璃 27

2.3.1 水玻璃的生产 27

2.3.2 水玻璃硬化 28

2.2.3 水玻璃特性和应用 28

复习思考题 29

3 水泥 30

3.1 硅酸盐水泥 30

3.1.1 硅酸盐水泥的生产与矿物组成 31

3.1.2 硅酸盐水泥的水化与凝结硬化 33

3.1.3 硅酸盐水泥的技术性质与要求 36

3.1.4 水泥石的腐蚀与防止 38

3.1.5 硅酸盐水泥的特性与应用 41

3.1.6 水泥的风化与储存 42

3.2 掺混合材料的硅酸盐水泥 43

3.2.1 水泥混合材料 43

3.2.2 普通硅酸盐水泥 44

3.2.3 矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 45

3.2.4 复合硅酸盐水泥 47

3.2.5 通用硅酸盐水泥性能比较与选用 47

3.2.6 石灰石硅酸盐水泥 48

3.3 其他品种的硅酸盐水泥 49

3.3.1 白色硅酸盐水泥 49

3.3.2 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥 50

3.3.3 抗硫酸盐硅酸盐水泥 51

3.3.4 道路硅酸盐水泥 52

3.3.5 砌筑水泥 52

3.4 铝酸盐水泥 53

3.4.1 铝酸盐水泥的矿物组成、水化与硬化 53

3.4.2 铝酸盐水泥的技术要求 54

3.4.3 性质与应用 54

3.5 硫铝酸盐水泥 55

3.5.1 快硬硫铝酸盐水泥的矿物组成与水化硬化 55

3.5.2 快硬硫铝酸盐水泥的技术要求 56

3.5.3 快硬硫铝酸盐水泥的特性和应用 56

复习思考题 57

4 混凝土 59

4.1 概述 59

4.1.1 混凝土的定义 59

4.1.2 混凝土的分类 59

4.1.3 混凝土的组成及其应用 60

4.1.4 混凝土的性能特点与基本要求 60

4.1.5 现代混凝土的发展方向 61

4.2 混凝土的组成材料 62

4.2.1 水泥 62

4.2.2 细骨料 63

4.2.3 粗骨料 66

4.2.4 骨料的含水状态 68

4.2.5 拌合用水 69

4.2.6 混凝土外加剂 69

4.2.7 矿物掺合料 77

4.3 新拌混凝土性能 80

4.3.1 和易性的概念 80

4.3.2 和易性的测定方法及指标 81

4.3.3 影响和易性的主要因素 81

4.3.4 改善混凝土和易性的措施 83

4.3.5 拌合物浇筑后的性能 83

4.4 混凝土的力学性能 85

4.4.1 混凝土的受压破坏机理 85

4.4.2 混凝土的力学性能 86

4.5 混凝土的变形 90

4.5.1 化学收缩 90

4.5.2 温度变形 90

4.5.3 干燥收缩 91

4.5.4 塑性收缩 91

4.5.5 在荷载作用下的变形 91

4.6 混凝土耐久性 93

4.6.1 混凝土的抗渗性 93

4.6.2 混凝土的抗冻性 94

4.6.3 碳化与钢筋锈蚀 95

4.6.4 抗侵蚀性 96

4.6.5 碱-骨料反应 97

4.6.6 提高混凝土耐久性的主要措施与要求 97

4.7 混凝土的质量控制与强度评定 98

4.7.1 混凝土强度的质量控制 99

4.7.2 混凝土强度的评定 101

4.8 混凝土配合比设计 102

4.8.1 混凝土配合比设计原则 102

4.8.2 混凝土配合比设计的三个参数 102

4.8.3 混凝土配合比设计步骤 103

4.8.4 普通混凝土配合比设计的实例 108

4.9 泵送混凝土 111

4.9.1 泵送混凝土的定义及特点 111

4.9.2 泵送混凝土的可泵性 111

4.9.3 泵送混凝土坍落度损失 111

4.9.4 泵送混凝土对原材料的要求 112

4.9.5 泵送混凝土配合比设计基本原则 113

4.10 高性能混凝土 113

4.10.1 高性能混凝土的原材料 113

4.10.2 高性能混凝土的性能 114

复习思考题 116

5 建筑砂浆 117

5.1 砂浆的技术要求 117

5.2 砌筑砂浆 120

5.2.1 砌筑砂浆的材料组成 120

5.2.2 砌筑砂浆的技术要求 121

5.2.3 砌筑砂浆的配合比设计 122

5.2.4 砌筑砂浆配合比设计计算实例 125

5.3 抹面砂浆 126

5.3.1 普通抹面砂浆 126

5.3.2 防水砂浆 127

5.3.3 装饰砂浆 127

5.4 特种砂浆 129

5.4.1 绝热砂浆 129

5.4.2 膨胀砂浆 129

5.4.3 耐酸砂浆 129

5.4.4 吸声砂浆 129

5.4.5 防辐射砂浆 130

5.4.6 聚合物砂浆 130

复习思考题 130

6 建筑钢材 131

6.1 钢材的基本知识 131

6.1.1 钢的冶炼 131

6.1.2 钢的分类 132

6.2 建筑钢材的主要技术性能 133

6.2.1 力学性能 133

6.2.2 工艺性能 137

6.3 钢的化学成分及其对性能的影响 140

6.4 常用钢材的标准与选用 141

6.4.1 常用钢材的主要钢种 142

6.4.2 钢筋混凝土结构用钢材 146

6.4.3 钢材的选用原则 151

6.5 钢材的防火与防锈 152

6.5.1 钢材的防火 152

6.5.2 钢材的锈蚀与锈蚀的防止 153

复习思考题 154

7 砌筑材料 155

7.1 石材 155

7.1.1 岩石的组成和分类 155

7.1.2 岩石的主要技术性质 156

7.1.3 工程中常用岩石的种类及应用 158

7.1.4 人造石材 160

7.2 砖 161

7.2.1 烧结砖 161

7.2.2 非烧结砖 163

7.3 砌块 164

7.3.1 普通混凝土小型空心砌块 165

7.3.2 轻集料混凝土小型空心砌块 165

7.3.3 蒸压加气混凝土砌块 166

7.3.4 泡沫混凝土砌块 166

7.3.5 石膏砌块 167

7.4 板材 167

7.4.1 石膏板 168

7.4.2 玻璃纤维增强水泥复合外墙板 168

7.4.3 预应力空心墙板 169

7.4.4 钢网塑料泡沫墙板 169

7.4.5 轻质隔热夹芯板 169

复习思考题 170

8 沥青与沥青混合料 171

8.1 石油沥青 171

8.1.1 石油沥青的组分 172

8.1.2 石油沥青的胶体结构 172

8.1.3 石油沥青的主要技术性质 173

8.1.4 石油沥青的技术分类标准及选用 175

8.2 煤沥青 176

8.3 改性石油沥青 176

8.3.1 橡胶改性沥青 177

8.3.2 树脂改性沥青 177

8.3.3 橡胶和树脂改性沥青 177

8.3.4 矿物填充料改性沥青 177

8.3.5 乳化沥青 178

8.4 沥青混合料 178

8.4.1 沥青混合料的特点及分类 178

8.4.2 沥青混合料的组成结构及强度理论 179

8.4.3 沥青混合料的主要技术性质 181

8.4.4 沥青混合料的技术标准 183

8.4.5 沥青混合料的组成材料 185

8.4.6 热拌沥青混合料的配合比设计 189

8.4.7 其他沥青混合料 192

复习思考题 194

9 高分子材料 195

9.1 天然高分子材料——木材 195

9.1.1 木材的分类和构造 196

9.1.2 木材的物理性能 198

9.1.3 木材的力学性质 199

9.1.4 木材及制品的应用 200

9.1.5 木材的防护 202

9.2 合成高分子材料 203

9.2.1 合成高分子材料的分类及性能特点 203

9.2.2 工程塑料 204

9.2.3 合成橡胶 207

9.2.4 合成纤维 208

9.2.5 胶黏剂 208

9.2.6 涂料 210

复习思考题 211

10 功能性土木工程材料 212

10.1 建筑玻璃 212

10.1.1 建筑玻璃的分类 212

10.1.2 建筑玻璃制品 213

10.2 建筑陶瓷 214

10.2.1 建筑陶瓷的分类 214

10.2.2 常用建筑陶瓷制品 215

10.3 绝热材料 216

10.3.1 绝热材料的分类 216

10.3.2 绝热材料的性能 217

10.3.3 工程常用绝热材料制品 217

10.4 吸声隔声材料 218

10.4.1 吸声材料 218

10.4.2 隔声材料 219

10.5 防水材料 219

10.5.1 防水卷材 220

10.5.2 防水涂料 221

10.5.3 防水密封材料 222

10.5.4 刚性防水材料 224

10.5.5 堵漏止水材料 224

10.6 防火材料 224

复习思考题 225

11 土木工程材料试验 226

11.1 水泥试验 226

11.1.1 水泥试验的一般规定 226

11.1.2 水泥的密度试验 227

11.1.3 水泥细度试验 228

11.1.4 水泥标准稠度用水量和凝结时间试验 230

11.1.5 水泥安定性试验 231

11.1.6 水泥胶砂强度试验 233

11.2 骨料试验 237

11.2.1 试验取样与缩分 237

11.2.2 砂的筛分析试验 238

11.2.3 砂的坚固性试验 239

11.2.4 砂的表观密度试验 240

11.2.5 砂的堆积密度和空隙率试验 241

11.2.6 石子的筛分析试验 242

11.2.7 石子的坚固性试验 243

11.2.8 石子的表观密度试验 244

11.2.9 石子的堆积密度及空隙率试验 244

11.3 混凝土拌合物试验 246

11.3.1 混凝土拌合物的制备与取样 246

11.3.2 混凝土拌合物稠度试验 247

11.3.3 混凝土拌合物表观密度试验 250

11.4 混凝土强度试验 251

11.4.1 混凝土强度试验的一般规定 251

11.4.2 混凝土抗压强度试验 252

11.4.3 混凝土抗折强度试验 253

11.5 钢材试验 254

11.5.1 钢筋拉伸试验 254

11.5.2 钢筋弯曲试验 257

11.5.3 钢材冲击韧性试验 258

11.6 烧结多孔砖抗压强度试验 260

11.6.1 烧结多孔砖试验的一般规定 260

11.6.2 烧结多孔砖抗压强度试验 260

11.7 沥青试验 262

11.7.1 沥青针入度试验 262

11.7.2 沥青延度试验 263

11.7.3 沥青软化点试验 264

参考文献 267