土木工程材料

本書敘述了常用土木工程材料的成分、生產工藝、性質、應用、試驗方法等基本理論和基本知識，介紹了土木工程材料的新技術和發展方向。全書共12章，具體內容包括土木工程材料的基本性質、膠凝材料、混凝土、砂漿、牆體材料、瀝青及瀝青混合料、金屬材料、合成高分子材料、木材、功能材料以及土木工程材料試驗。

本書為高等學校土木工程、道路橋樑工程、水利工程、給水排水工程、建築學等土木建築類專業的教材，也可供土木工程設計、施工、工程管理、科研和監理人員學習參考。

第一章緒論1

一、土木工程材料的分類1

二、土木工程材料在土木建築工程中的作用和重要性1

三、土木工程材料的發展現狀及未來發展趨勢2

四、土木工程材料的技術標準3

五、本課程的主要內容及學習方法4

第二章土木工程材料的基本性質6

第一節材料的組成、結構及構造6

一、材料的組成6

二、材料的結構7

三、材料的構造9

第二節材料的基本物理性質9

一、密度、表觀密度與堆積密度9

二、孔隙率與密實度、空隙率與填充率10

三、材料與水有關的性質11

四、材料的熱工性能14

第三節材料的力學性質16

一、強度16

二、彈性與塑性18

三、脆性與韌性18

四、硬度與耐磨性19

第四節材料的耐久性與環境協調性19

一、耐久性19

二、環境協調性20

複習思考題

第三章膠凝材料21

第一節氣硬性膠凝材料21

一、石灰21

二、石膏24

三、水玻璃27

第二節通用硅酸鹽水泥28

一、硅酸鹽水泥29

二、其他通用硅酸鹽水泥36

三、通用硅酸鹽水泥的選用39

四、水泥的儲存和運輸39

第三節特性水泥和專用水泥40

一、快硬硅酸鹽水泥40

二、鋁酸鹽水泥40

三、白色和彩色硅酸鹽水泥41

四、道路硅酸鹽水泥41

五、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥42

六、砌築水泥42

七、膨脹水泥和自應力水泥 42

複習思考題

第四章混凝土44

第一節概述44

一、混凝土的分類44

二、混凝土材料的特點45

第二節混凝土的組成材料45

一、水泥46

二、細骨料46

三、粗骨料49

四、水52

五、外加劑53

六、礦物摻合料55

第三節混凝土的主要技術性能57

一、混凝土拌合物的和易性57

二、混凝土的強度62

三、混凝土的變形性能66

四、混凝土的耐久性69

第四節混凝土的質量控制與強度評定 72

一、混凝土的質量控制72

二、混凝土的強度評定72

第五節混凝土配合比設計76

一、混凝土配合比設計的基本知識76

二、混凝土配合比設計前的資料準備77

三、混凝土配合比設計的步驟和方法77

四、混凝土配合比設計實例81

第六節其他混凝土84

一、輕混凝土84

二、泵送混凝土87

三、高強混凝土88

四、高性能混凝土89

五、抗滲混凝土90

六、耐熱混凝土90

七、聚合物混凝土91

八、纖維混凝土92

九、防輻射混凝土92

複習思考題

第五章砂漿94

第一節砂漿的組成材料和技術性質94

一、砂漿的組成材料94

二、砂漿的技術性質95

第二節砌築砂漿及其配合比設計97

一、常用砌築砂漿的種類97

二、砌築砂漿配合比設計98

三、砌築砂漿配合比設計實例100

第三節抹面砂漿101

一、普通抹面砂漿101

二、裝飾砂漿102

第四節其他種類砂漿104

一、干混砂漿104

二、防水砂漿104

三、絕熱砂漿104

四、吸聲砂漿104

五、防輻射砂漿105

六、聚合物砂漿105

複習思考題105

第六章牆體材料106

第一節砌牆磚106

一、燒結普通磚106

二、燒結多孔磚和空心磚109

三、非燒結磚111

第二節牆用砌塊及板材 112

一、蒸壓加氣混凝土砌塊112

二、普通混凝土小型空心砌塊113

三、輕骨（集）料混凝土小型空心砌塊114

四、粉煤灰砌塊115

五、牆用板材115

第三節砌築石材117

一、砌築石材的分類117

二、砌築石材的主要技術性能118

複習思考題

第七章瀝青及瀝青混合料120

第一節瀝青材料120

一、石油瀝青的組分120

二、石油瀝青的膠體結構121

三、石油瀝青的主要技術性質122

四、石油瀝青的技術要求與選用126

五、瀝青的摻配、改性及主要製品129

第二節瀝青混合料131

一、瀝青混合料的定義和分類131

二、瀝青混合料的結構組成133

三、瀝青混合料的組成材料136

四、影響瀝青混合料抗剪強度的因素137

五、瀝青混合料的技術性質140

六、瀝青混合料配合比設計142

複習思考題149

第八章金屬材料150

第一節鋼的基本知識150

一、鋼的冶鍊150

二、鋼的分類150

第二節鋼材的主要技術性能151

一、力學性能151

二、工藝性能154

三、鋼材的化學成分對鋼材性能的影響155

第三節鋼材的冷加工及熱處理156

一、鋼材的冷加工及時效處理156

二、鋼材的熱處理157

第四節鋼材的標準與選用158

一、鋼材的主要鋼種158

二、鋼筋混凝土用鋼材163

三、鋼結構用鋼材165

第五節鋼材的防腐與防火167

一、鋼材的腐蝕167

二、鋼材的防腐167

三、鋼材的防火168

第六節鋁合金材料及其製品169

一、鋁合金的特性及分類169

二、常用鋁合金製品169

複習思考題170

第九章合成高分子材料171

第一節建築塑料171

一、塑料的基本組成171

二、塑料的主要特性172

三、常用的建築塑料及製品173

第二節塗料175

一、塗料的組成175

二、塗料的分類176

三、常用的土木工程塗料177

第三節膠黏劑180

一、膠黏劑的組成與分類180

二、膠黏機理181

三、常用膠黏劑181

複習思考題183第十章木材184

第一節木材的分類與構造184

一、木材的分類184

二、木材的構造184

第二節木材的主要性質185

一、木材的基本物理性質185

二、木材的含水率186

三、木材的濕脹干縮變形186

四、木材的強度187

五、木材的裝飾性189

第三節木材的防腐與防火189

一、木材的腐朽與防腐189

二、木材的防火190

第四節木材的綜合利用191

一、木質人造板材191

二、木地板192

三、木裝飾線材193

四、旋切微薄木193

複習思考題194

第十一章功能材料195

第一節防水材料195

一、防水卷材195

二、防水塗料199

三、密封材料202

四、屋面工程防水等級和防水材料選用203

第二節絕熱材料204

一、絕熱材料的工作原理204

二、絕熱材料的基本要求204

三、常用絕熱材料205

四、絕熱材料與建築節能206

第三節吸聲、隔聲材料207

一、吸聲材料207

二、隔聲材料209

第四節建築裝飾材料210

一、建築裝飾石材210

二、建築裝飾陶瓷212

三、建築裝飾玻璃213

四、金屬裝飾材料217

五、纖維裝飾材料218

複習思考題

第十二章土木工程材料試驗222

試驗一材料基本性質試驗222

一、密度試驗222

二、表觀密度試驗223

三、堆積密度試驗223

四、材料吸水率試驗224

試驗二水泥性能試驗225

一、採用標準225

二、水泥性能試驗的一般規定225

三、水泥細度試驗(篩析法)225

四、水泥標準稠度用水量試驗226

五、水泥凈漿凝結時間試驗228

六、水泥安定性試驗229

七、水泥膠砂強度試驗（ISO法）230

試驗三混凝土用骨料性能試驗232

一、採用標準232

二、材料取樣232

三、砂的顆粒級配試驗233

四、碎石或卵石的顆粒級配試驗234

五、碎石或卵石的表觀密度試驗

（標準法）234

試驗四普通混凝土基本性能試驗235

一、採用標準235

二、一般規定236

三、混凝土拌合物和易性試驗236

四、混凝土立方體抗壓強度試驗238

五、混凝土劈裂抗拉強度試驗240

試驗五砂漿性能試驗241

一、採用標準241

二、試樣製備241

三、砂漿稠度試驗242

四、砂漿分層度試驗242

五、砂漿立方體抗壓強度試驗243

試驗六石油瀝青性能試驗244

一、採用標準244

二、取樣方法244

三、取樣數量244

四、針入度試驗244

五、延度試驗246

六、軟化點試驗247

試驗七瀝青混合料試驗248

一、採用標準248

二、瀝青混合料試件製作方法（擊實法）248

三、壓實瀝青混合料密度試驗（表干法）251

四、瀝青混合料馬歇爾穩定度試驗253

試驗八鋼筋力學與工藝性能試驗254

一、採用標準254

二、取樣方法254

三、鋼筋拉伸試驗254

四、鋼筋冷彎試驗257

參考文獻259