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绪论1

0.1土木工程材料的范畴和分类1

0.2土木工程材料的标准化2

0.3土木工程材料的发展方向2

0.4土木工程材料的教学目标3

0.5土木工程材料课程特点与学习方法3

第1章 土木工程材料基本性质5

【史海拾贝】万里长城所用的建筑材料5

1.1材料的物理性质5

1.1.1密度、表观密度、体积密度和堆积密度5

1.1.2材料的孔隙率和空隙率7

1.1.3材料与水有关的性质8

1.1.4材料的热工性质11

1.2材料的力学性质13

1.2.1强度13

1.2.2弹性和塑性14

1.2.3脆性和韧性15

1.2.4硬度和耐磨性15

1.3材料的耐久性、安全性与环境协调性15

1.3.1材料的耐久性15

1.3.2材料的安全性与环境协调性16

1.4材料的组成、结构、构造及其对性能的影响18

1.4.1材料的组成及其对材料性质的影响18

1.4.2材料的结构及其对性质的影响18

1.4.3材料的构造及其对性能的影响20

【工程综合实例分析1-1】硅灰与磨细石英粉20

【创新能力培养1-1】月球上的建筑材料21

【工程素质培养1-1】装修材料的选用与环境污染21

练习思考与自检测（1）21

第2章 建筑金属材料23

【史海拾贝】 广州市海珠桥的钢材23

2.1钢材的定义和分类23

2.1.1钢的定义23

2.1.2钢材的分类23

2.2建筑钢材的主要技术性能24

2.2.1抗拉性能25

2.2.2冲击韧性27

2.2.3耐疲劳性27

2.2.4冷弯性能和焊接性能27

2.3钢材的组成结构及对性能的影响29

2.3.1钢材的晶体结构29

2.3.2钢材的基本晶体组织30

2.3.3钢材的成分对性能的影响30

2.4钢材的加工与处理31

2.4.1冷加工强化31

2.4.2时效处理32

2.4.3热处理32

2.5土木工程常用金属材料的性质及应用33

2.5.1土木工程常用钢种33

2.5.2土木工程常用钢材39

2.5.3铝合金及其制品43

2.6钢材的腐蚀与防护44

2.6.1钢材的腐蚀44

2.6.2钢材的防护45

【工程综合实例分析2-1】咸淡水钢闸门的腐蚀46

【创新能力培养2-1】钢结构建筑的防火及防袭击46

【创新能力培养2-2】建桥用的金属材料漫谈47

【工程素质培养2-1】工程使用钢材调研47

【工程素质培养2-2】韩国汉城大桥倒塌的启示47

练习思考与自检测（2）47

第3章 无机胶凝材料49

【史海拾贝】水泥的发明49

3.1石灰50

3.1.1石灰的生产及技术要求50

3.1.2石灰的硬化与性质52

3.1.3石灰的应用53

3.2石膏54

3.2.1石膏的种类54

3.2.2建筑石膏的水化硬化55

3.2.3建筑石膏的性能与技术要求55

3.2.4建筑石膏的应用57

3.3其他气硬性胶凝材料57

3.3.1水玻璃57

3.3.2镁质胶凝材料59

3.4通用硅酸盐水泥59

3.4.1通用硅酸盐水泥的定义及生产概况60

3.4.2硅酸盐水泥的水化硬化62

3.4.3通用硅酸盐水泥的技术要求64

3.4.4通用硅酸盐水泥的性能特点及应用66

3.5特性水泥和专用水泥67

3.5.1铝酸盐水泥67

3.5.2硫铝酸盐水泥69

3.5.3道路硅酸盐水泥70

3.5.4其他水泥71

【工程综合实例分析3-1】膨胀水泥与膨胀剂73

【创新能力培养3-1】新型无机胶凝材料——土聚水泥73

【创新能力培养3-2】如何改善无机胶凝材料的脆性74

【工程素质培养3-1】区分白水泥、石膏、石灰与白石粉74

练习思考与自检测（3）74

第4章 混凝土与砂浆76

【史海拾贝】钢筋混凝土诞生漫谈76

4.1普通混凝土的组成材料77

4.1.1水泥77

4.1.2骨料78

4.1.3混凝土拌和及养护用水87

4.1.4混凝土外加剂88

4.1.5混凝土矿物掺合料95

4.2混凝土拌合物的性能99

4.2.1和易性99

4.2.2新拌混凝土的凝结时间与塑性裂缝103

4.3硬化后混凝土的性能104

4.3.1混凝土强度104

4.3.2混凝土的变形性能109

4.3.3混凝土的耐久性111

4.4普通混凝土的质量控制与强度评定116

4.4.1混凝土的质量控制116

4.4.2混凝土的强度评定119

4.4.3水泥混凝土路面弯拉强度的检验评定121

4.5普通混凝土的配合比设计122

4.5.1混凝土的基本要求122

4.5.2普通混凝土的配合比设计的主要参数和基本资料122

4.5.3普通混凝土配合比设计步骤123

4.6有特殊要求混凝土及混凝土新进展134

4.6.1路面水泥混凝土134

4.6.2水工混凝土139

4.6.3抗渗混凝土141

4.6.4抗冻混凝土142

4.6.5高强混凝土143

4.6.6泵送混凝土144

4.6.7高性能混凝土及其他混凝土发展动向144

4.7砂浆147

4.7.1砂浆的组成及技术性质147

4.7.2砌筑砂浆149

4.7.3抹面砂浆与特种砂浆154

4.7.4预拌砂浆155

【工程综合实例分析4-1】斜拉桥断索事故分析157

【创新能力培养4-1】钢筋混凝土海水腐蚀防治158

【创新能力培养4-2】自愈合混凝土158

【工程素质培养4-1】海砂屋的启示159

【工程素质培养4-2】混凝土搅拌站生产调研159

【工程素质培养4-3】某水泥混凝土开裂原因分析159

练习思考与自检测（4）159

第5章 砌筑材料161

【史海拾贝】中国现存最早的砖塔161

5.1砌筑材料的分类和新型墙体材料的发展161

5.1.1砌筑材料的分类161

5.1.2新型墙体材料的发展162

5.2烧结制品砌筑材料162

5.2.1烧结普通砖162

5.2.2烧结多孔砖和多孔砌块165

5.2.3烧结空心砖和空心砌块165

5.3蒸压制品砌筑材料166

5.3.1蒸压灰砂砖166

5.3.2蒸压加气混凝土砌块167

5.4混凝土制品砌筑材料169

5.4.1普通混凝土小型砌块169

5.4.2轻集料混凝土小型空心砌块170

5.5砌筑石材171

5.5.1砌筑石材的分类171

5.5.2砌筑石材的性质及技术要求172

【工程综合实例分析5-1】赵州石桥173

【创新能力培养5-1】如何提高加气混凝土砌块与砂浆的粘结强度173

【工程素质培养5-1】墙体材料使用现状调研与改革创新173

【工程素质培养5-2】家乡或本地区就地取材利用建筑材料调研173

练习思考与自检测（5）173

第6章 沥青和沥青混合料175

【史海拾贝】沥青的使用175

6.1沥青材料175

6.1.1沥青的分类及基本组成结构175

6.1.2沥青的主要技术性质及测试178

6.1.3沥青的技术要求与选用183

6.1.4沥青掺配改性和乳化沥青185

6.2沥青混合料188

6.2.1沥青混合料的分类及组成结构188

6.2.2沥青混合料的性质和测试方法193

6.2.3沥青混合料的配合比设计195

【工程综合实例分析6-1】透水性沥青混凝土面层的选用205

【创新能力培养6-1】沥青路面的再生技术206

【工程素质培养6-1】石油沥青加热温度和时间对其塑性的影响206

【工程素质培养6-2】道路收费广场采用沥青路面还是水泥路面更合适206

练习思考与自检测（6）206

第7章 合成高分子材料208

【史海拾贝】 铝塑板的发展208

7.1合成高分子材料的分子特征及性能特点208

7.1.1合成高分子材料的分子特征209

7.1.2合成高分子材料的性能特点209

7.2合成高分子材料在土木工程中的应用211

7.2.1建筑塑料211

7.2.2胶粘剂214

7.2.3高分子材料在土木工程中的其他应用216

【工程综合实例分析7-1】世博会的“阳光谷”217

【创新能力培养7-1】既非玻璃亦非钢的玻璃钢217

【工程素质培养7-1】胶粘剂的环保问题217

练习思考与自检测（7）218

第8章 木材219

【史海拾贝】应县木塔219

8.1木材的分类与构造219

8.1.1树木的分类219

8.1.2木材的构造220

8.2木材的性能及应用221

8.2.1木材的性能221

8.2.2木材及其制品的应用222

8.3木材的防护与防火224

8.3.1木材的腐朽与防腐224

8.3.2木材的防虫与防火224

【工程综合实例分析8-1】木塑复合板225

【创新能力培养8-1】木材的防火改性225

练习思考与自检测（8）225

第9章 建筑功能材料227

【史海拾贝】古代建筑防水227

【史海拾贝】历史悠久辉煌的中国建筑陶瓷227

9.1建筑防水堵漏材料228

9.1.1防水卷材及片材228

9.1.2防水涂料230

9.1.3密封材料231

9.1.4刚性防水堵漏材料232

9.1.5灌浆材料233

9.2绝热材料235

9.2.1绝热材料的性能要求235

9.2.2绝热材料的种类及使用要点236

9.2.3建筑外墙保温材料的防火237

9.3吸声隔声材料238

9.3.1吸声材料238

9.3.2隔声材料239

9.4建筑装饰及复合功能材料240

9.4.1建筑玻璃241

9.4.2建筑卫生陶瓷242

9.4.3建筑涂料243

9.4.4其他建筑装饰材料244

9.5建筑功能材料的新发展245

9.5.1绿色建筑功能材料245

9.5.2复合多功能建材246

9.5.3智能化建材246

【工程综合实例分析9-1】上海世博会的低碳绿色建材247

【工程综合实例分析9-2】广州陈家祠广场前牌坊为何建议拆除247

【创新能力培养9-1】透明混凝土248

【创新能力培养9-2】吸音混凝土248

【工程素质培养9-1】绿色建材与健康家居248

练习思考与自检测（9）248

土木工程材料试验250

综合设计试验1普通混凝土配合比设计试验250

综合设计试验2泵送混凝土配合比设计试验251

综合设计试验3热拌沥青混合料目标配合比设计试验252

试验1土木工程材料基本物理性质试验253

试验2建筑钢材试验257

试验3水泥技术性能试验261

试验4骨料颗粒级配试验268

试验5普通混凝土试验270

试验6砂浆试验275

试验7石油沥青试验278

试验8沥青混合料试验284

练习题参考答案291

参考文献295