土木工程材料(杭美艳)

　　本书详细说明常用土木工程材料的基本性能及其在工程中的适用范围和质量要求；结合*的国家标准、规范，并反映近年来国内外在土木工程材料方面的新技术、新产品。本书分为12章，包括绪论、土木工程材料的基本性质、无机胶凝材料、砂石材料、混凝土及砂浆、墙体及屋面材料、金属材料、沥青及沥青混合料、高分子材料、木材及、功能性土木工程材料及试验部分等。

　　杭美艳，内蒙古科技大学，教授、教授级高工，土木工程系材料专业带头人，从事土木工程材料教学工作20余年，并开展土木工程材料检测，教学经验与实际工程经验非常丰富。

绪论
0.1土木工程材料及其分类
0.2土木工程与材料的关系
0.3土木工程材料的发展现状及趋势
0.4土木工程材料的检验方法及标准化
0.5本课程的主要内容及学习方法

1土木工程材料的基本性质
1.1材料的基本物理性质
1.1.1材料的密度、表观密度和堆积密度
1.1.2材料的孔隙与空隙
1.1.3材料与水有关的性质
1.1.4材料的热工性质
1.2材料的基本力学性质
1.2.1材料的强度与比强度
1.2.2材料的弹性与塑性
1.2.3材料的韧性与脆性
1.2.4材料的硬度与耐磨性
1.3材料的耐久性及环境协调性
1.4材料的组成、结构及构造
1.4.1材料的组成
1.4.2材料的结构
1.4.3材料的构造
复习思考题

2气硬性胶凝材料
2.1石灰
2.1.1石灰的生产
2.1.2石灰的消化
2.1.3石灰的硬化
2.1.4石灰的特性和技术标准
2.1.5石灰的应用
2.2建筑石膏
2.2.1建筑石膏生产
2.2.2建筑石膏水化与硬化
2.2.3建筑石膏技术特性和质量要求
2.2.4建筑石膏的应用
2.3水玻璃
2.3.1水玻璃的生产
2.3.2水玻璃硬化
2.2.3水玻璃特性和应用
复习思考题

3水泥
3.1硅酸盐水泥
3.1.1硅酸盐水泥的生产与矿物组成
3.1.2硅酸盐水泥的水化与凝结硬化
3.1.3硅酸盐水泥的技术性质与要求
3.1.4水泥石的腐蚀与防止
3.1.5硅酸盐水泥的特性与应用
3.1.6水泥的风化与储存
3.2掺混合材料的硅酸盐水泥
3.2.1水泥混合材料
3.2.2普通硅酸盐水泥
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
3.2.4复合硅酸盐水泥
3.2.5通用硅酸盐水泥性能比较与选用
3.2.6石灰石硅酸盐水泥
3.3其他品种的硅酸盐水泥
3.3.1白色硅酸盐水泥
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
3.3.3抗硫酸盐硅酸盐水泥
3.3.4道路硅酸盐水泥
3.3.5砌筑水泥
3.4铝酸盐水泥
3.4.1铝酸盐水泥的矿物组成、水化与硬化
3.4.2铝酸盐水泥的技术要求
3.4.3性质与应用
3.5硫铝酸盐水泥
3.5.1快硬硫铝酸盐水泥的矿物组成与水化硬化
3.5.2快硬硫铝酸盐水泥的技术要求
3.5.3快硬硫铝酸盐水泥的特性和应用
复习思考题

4混凝土
4.1概述
4.1.1混凝土的定义
4.1.2混凝土的分类
4.1.3混凝土的组成及其应用
4.1.4混凝土的性能特点与基本要求
4.1.5现代混凝土的发展方向
4.2混凝土的组成材料
4.2.1水泥
4.2.2细骨料
4.2.3粗骨料
4.2.4骨料的含水状态
4.2.5拌合用水
4.2.6混凝土外加剂
4.2.7矿物掺合料
4.3新拌混凝土性能
4.3.1和易性的概念
4.3.2和易性的测定方法及指标
4.3.3影响和易性的主要因素
4.3.4改善混凝土和易性的措施
4.3.5拌合物浇筑后的性能
4.4混凝土的力学性能
4.4.1混凝土的受压破坏机理
4.4.2混凝土的力学性能
4.5混凝土的变形
4.5.1化学收缩
4.5.2温度变形
4.5.3干燥收缩
4.5.4塑性收缩
4.5.5在荷载作用下的变形
4.6混凝土耐久性
4.6.1混凝土的抗渗性
4.6.2混凝土的抗冻性
4.6.3碳化与钢筋锈蚀
4.6.4抗侵蚀性
4.6.5碱-骨料反应
4.6.6提高混凝土耐久性的主要措施与要求
4.7混凝土的质量控制与强度评定
4.7.1混凝土强度的质量控制
4.7.2混凝土强度的评定
4.8混凝土配合比设计
4.8.1混凝土配合比设计原则
4.8.2混凝土配合比设计的三个参数
4.8.3混凝土配合比设计步骤
4.8.4普通混凝土配合比设计的实例
4.9泵送混凝土
4.9.1泵送混凝土的定义及特点
4.9.2泵送混凝土的可泵性
4.9.3泵送混凝土坍落度损失
4.9.4泵送混凝土对原材料的要求
4.9.5泵送混凝土配合比设计基本原则
4.10高性能混凝土
4.10.1高性能混凝土的原材料
4.10.2高性能混凝土的性能
复习思考题

5建筑砂浆
5.1砂浆的技术要求
5.2砌筑砂浆
5.2.1砌筑砂浆的材料组成
5.2.2砌筑砂浆的技术要求
5.2.3砌筑砂浆的配合比设计
5.2.4砌筑砂浆配合比设计计算实例
5.3抹面砂浆
5.3.1普通抹面砂浆
5.3.2防水砂浆
5.3.3装饰砂浆
5.4特种砂浆
5.4.1绝热砂浆
5.4.2膨胀砂浆
5.4.3耐酸砂浆
5.4.4吸声砂浆
5.4.5防辐射砂浆
5.4.6聚合物砂浆
复习思考题

6建筑钢材
6.1钢材的基本知识
6.1.1钢的冶炼
6.1.2钢的分类
6.2建筑钢材的主要技术性能
6.2.1力学性能
6.2.2工艺性能
6.3钢的化学成分及其对性能的影响
6.4常用钢材的标准与选用
6.4.1常用钢材的主要钢种
6.4.2钢筋混凝土结构用钢材
6.4.3钢材的选用原则
6.5钢材的防火与防锈
6.5.1钢材的防火
6.5.2钢材的锈蚀与锈蚀的防止
复习思考题

7砌筑材料
7.1石材
7.1.1岩石的组成和分类
7.1.2岩石的主要技术性质
7.1.3工程中常用岩石的种类及应用
7.1.4人造石材
7.2砖
7.2.1烧结砖
7.2.2非烧结砖
7.3砌块
7.3.1普通混凝土小型空心砌块
7.3.2轻集料混凝土小型空心砌块
7.3.3蒸压加气混凝土砌块
7.3.4泡沫混凝土砌块
7.3.5石膏砌块
7.4板材
7.4.1石膏板
7.4.2玻璃纤维增强水泥复合外墙板
7.4.3预应力空心墙板
7.4.4钢网塑料泡沫墙板
7.4.5轻质隔热夹芯板
复习思考题

8沥青与沥青混合料
8.1石油沥青
8.1.1石油沥青的组分
8.1.2石油沥青的胶体结构
8.1.3石油沥青的主要技术性质
8.1.4石油沥青的技术分类标准及选用
8.2煤沥青
8.3改性石油沥青
8.3.1橡胶改性沥青
8.3.2树脂改性沥青
8.3.3橡胶和树脂改性沥青
8.3.4矿物填充料改性沥青
8.3.5乳化沥青
8.4沥青混合料
8.4.1沥青混合料的特点及分类
8.4.2沥青混合料的组成结构及强度理论
8.4.3沥青混合料的主要技术性质
8.4.4沥青混合料的技术标准
8.4.5沥青混合料的组成材料
8.4.6热拌沥青混合料的配合比设计
8.4.7其他沥青混合料
复习思考题

9高分子材料
9.1天然高分子材料–木材
9.1.1木材的分类和构造
9.1.2木材的物理性能
9.1.3木材的力学性质
9.1.4木材及制品的应用
9.1.5木材的防护
9.2合成高分子材料
9.2.1合成高分子材料的分类及性能特点
9.2.2工程塑料
9.2.3合成橡胶
9.2.4合成纤维
9.2.5胶黏剂
9.2.6涂料
复习思考题

10功能性土木工程材料
10.1建筑玻璃
10.1.1建筑玻璃的分类
10.1.2建筑玻璃制品
10.2建筑陶瓷
10.2.1建筑陶瓷的分类
10.2.2常用建筑陶瓷制品
10.3绝热材料
10.3.1绝热材料的分类
10.3.2绝热材料的性能
10.3.3工程常用绝热材料制品
10.4吸声隔声材料
10.4.1吸声材料
10.4.2隔声材料
10.5防水材料
10.5.1防水卷材
10.5.2防水涂料
10.5.3防水密封材料
10.5.4刚性防水材料
10.5.5堵漏止水材料
10.6防火材料
复习思考题

11土木工程材料试验
11.1水泥试验
11.1.1水泥试验的一般规定
11.1.2水泥的密度试验
11.1.3水泥细度试验
11.1.4水泥标准稠度用水量和凝结时间试验
11.1.5水泥安定性试验
11.1.6水泥胶砂强度试验
11.2骨料试验
11.2.1试验取样与缩分
11.2.2砂的筛分析试验
11.2.3砂的坚固性试验
11.2.4砂的表观密度试验
11.2.5砂的堆积密度和空隙率试验
11.2.6石子的筛分析试验
11.2.7石子的坚固性试验
11.2.8石子的表观密度试验
11.2.9石子的堆积密度及空隙率试验
11.3混凝土拌合物试验
11.3.1混凝土拌合物的制备与取样
11.3.2混凝土拌合物稠度试验
11.3.3混凝土拌合物表观密度试验
11.4混凝土强度试验
11.4.1混凝土强度试验的一般规定
11.4.2混凝土抗压强度试验
11.4.3混凝土抗折强度试验
11.5钢材试验
11.5.1钢筋拉伸试验
11.5.2钢筋弯曲试验
11.5.3钢材冲击韧性试验
11.6烧结多孔砖抗压强度试验
11.6.1烧结多孔砖试验的一般规定
11.6.2烧结多孔砖抗压强度试验
11.7沥青试验
11.7.1沥青针入度试验
11.7.2沥青延度试验
11.7.3沥青软化点试验
参考文献

进入21世纪以来，我国城乡建设领域的快速发展对土木工程材料的研究、生产、使用提出了新的要求和挑战。为此，掌握土木工程材料的基本知识和新型土木工程材料的组成、生产与配制原理、性质与应用，了解土木工程材料的发展趋势显得尤为重要。
土木工程材料课程是土木工程类各专业必修的一门专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握土木工程材料的基本知识和基本理论，为学习后续专业课程及课程设计、毕业设计等实践环节课程提供材料方面的专业知识，并为今后能够合理选用土木工程材料、正确使用土木工程材料、研究与开发新型土木工程材料打下理论基础。
本书突出现代土木工程新材料，根据新材料、新技术和新规范的发展，结合土木建筑类高校学科专业的特点，突出新规范、新标准内容。例如，混凝土外加剂依据现行《混凝土外加剂》（GB 8076—2008）、混凝土配合比设计依据现行《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55—2011）等内容编写。
本书不仅注重培养学生掌握相关的专业知识和基本技能，而且注重培养其分析问题和解决问题的能力，培养创新精神，提高综合素质，实现“知识、能力、素质”的有机统一，力求使教材内容充实，语言精练，重点突出，紧密联系实际。
本书是结合编者多年从事教学、科研和校企合作的实践经验而编写的，共分为12章。内容包括：绪论、土木工程材料的基本性质、气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、建筑钢材、砌筑材料、沥青与沥青混合料、高分子材料、功能性土木工程材料、土木工程材料试验。
本书由内蒙古科技大学杭美艳教授、张黎明副教授主编，并由杭美艳教授统稿。其中杭美艳编写第4、6章；张黎明编写绪论、第1～3章；董素芬编写第7～10章；黄智德编写第5、11章。
鉴于土木工程材料涉及的范围广泛，相关的标准多，编者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编者
2014年5月