土木工程材料-绪论课件.ppt

1、建建 筑筑 材材 料料Construction Materials（2）人类是从什么时候开始使用建筑材料的？（3）常说“秦砖汉瓦”，秦朝和汉朝才开始使用砖和瓦吗？思考思考（1）什么是建筑材料？建筑材料建筑材料房屋、桥梁、道路、水工等土建工程中所用材料的总称水泥石灰砂石木材钢材沥青建筑材料人类文明旧石器时代旧石器时代旧石器时代居住在天然洞穴，不需要建筑材料建筑材料发展的时间轴建筑材料发展的时间轴 一万年前 5000年前 公元元年 公元1000年 公元2000年新石器时代土土木木土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)新石器时代：土、木新石器时代：土、木西安半坡氏族的圆

2、形房子河姆渡干栏式房屋复原图木基础、柱、梁黏土和草墙土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)黏土砌筑胶凝材料土砖房新石器时代：土、木新石器时代：土、木黏土秸秆或稻草晒干土砖土砖墙土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)黏土砂和草晒干土砖黏土砌筑胶凝材料埃及人土砖建筑物新石器时代：土、木新石器时代：土、木土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)土优点 取材方便可塑性好缺点 干缩开裂耐水性差新石器时代：土、木新石器时代：土、木土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)木轻质高强易于加工弹性

3、和韧性好 内部不均匀 湿胀干缩大耐火和耐腐蚀性差新石器时代：土、木新石器时代：土、木优点 缺点 土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)土木古代工程建设称为大兴土木大兴土木土木工程土木工程新石器时代：土、木新石器时代：土、木土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)建筑材料发展的时间轴建筑材料发展的时间轴 一万年前 5000年前 公元元年 公元1000年 公元2000年新石器时代青铜时代土、木石石灰石膏土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)青铜时代：石材青铜时代：石材墙垣柱础土木工程材料-绪论(ppt54页)土

4、木工程材料-绪论(ppt54页)左塞尔阶梯金字塔公元前2700年世界上最早用石块修建的陵墓实心的巨石体胡夫金字塔公元前2560年世界上最大的金字塔青铜时代：石材青铜时代：石材土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)公元前438年建成46根高达10米的石柱支撑希腊巴特农神庙梁跨度都很小青铜时代：石材青铜时代：石材空间架构重点关注石的抗压强度高土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)青铜时代：石材青铜时代：石材集中荷载作用下梁的弯曲变形图生活现象胸口碎大石抗弯抗剪强度较弱土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)新石

5、器时代：土、木新石器时代：土、木课 堂 讨 论石的抗压强度很高，而它的抗弯抗剪很弱，跨度如此之小，怎么用石材修建一些跨度比较大的建筑呢？土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)拱青铜时代：石材青铜时代：石材土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)建于公元72年至82年间面积约2万平方米10万立方米石料可容纳近九万人古罗马圆形大剧场青铜时代：石材青铜时代：石材拱结构：实例一拱结构：实例一土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)公元605年至616年桥体全部用石料建成净跨37米 宽9米拱矢高度7.24米利用拱将石材

6、的优势充分发挥赵州桥青铜时代：石材青铜时代：石材拱结构：实例二拱结构：实例二拱形石材的里程碑土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)优点优点抗压强度高耐久性好缺点缺点自重大抗弯抗剪强度低加工运输困难石青铜时代：石材青铜时代：石材这些大块的石材，相互之间如何胶凝在一起呢？思考土木工程材料-绪论(ppt54页)土木工程材料-绪论(ppt54页)青铜时代：石灰和石膏青铜时代：石灰和石膏古埃及：石膏硫酸钙古希腊：石灰氧化钙（生石灰）氢氧化钙（熟石灰）古罗马石灰+砂青铜时代：石灰和石膏青铜时代：石灰和石膏石灰砂浆石灰石膏共同点煅烧温度较低可塑性和保水性好青铜时代：石灰和石膏青

7、铜时代：石灰和石膏强度低耐水性差水化热大凝结硬化慢体积收缩大凝结硬化快体积微膨胀青铜时代：石灰和石膏青铜时代：石灰和石膏石灰石膏不同点建筑材料发展的时间轴建筑材料发展的时间轴 一万年前 5000年前 公元元年 公元1000年 公元2000年新石器时代青铜时代土、木石、石膏、石灰铁器时代砖瓦铁器时代：砖和瓦铁器时代：砖和瓦重量不大，尺寸相同人工搬运，手工施工加快施工速度提升了施工质量长城西周墓穴中的砖特点红砖红砖青砖青砖铁器时代：砖和瓦铁器时代：砖和瓦红砖与青砖有什么区别呢？砖优点优点取材方便煅烧温度较低抗压强度较高运输方便缺点缺点孔隙率大抗弯抗剪强度低破坏土地资源铁器时代：砖和瓦铁器时代：砖和

8、瓦多孔砖空心砖铁器时代：砖和瓦铁器时代：砖和瓦阿房宫前殿遗址西汉“都司空”瓦当铁器时代：砖和瓦铁器时代：砖和瓦普通瓦琉璃瓦铁器时代：砖和瓦铁器时代：砖和瓦瓦优点优点防水隔热性好强度较高耐腐蚀性好缺点缺点脆性大易破损铁器时代：砖和瓦铁器时代：砖和瓦建筑材料发展的时间轴建筑材料发展的时间轴 一万年前 5000年前 公元元年 公元1000年 公元2000年新石器时代青铜时代土、木石、石膏、石灰铁器时代工业时代砖、瓦钢铁混凝土工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土1779年英国塞文河铁桥拱形结构，跨度30米世界上第一座铁桥英国塞文河铁桥法兰西剧院工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土铁在建

9、筑上的使用，于1786年首次运用在法兰西剧院的铁屋顶上巴黎植物园的温室（1833年）伦敦海德公园博览会会馆（1851年）工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土芝加哥保险公司大厦（1885年）埃菲尔铁塔（1889年）共10层，高55米塔高328米，重约7000吨18000多个钢铁部件和250万个铆钉工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土钢优点优点轻质高强 刚度大材质均匀塑性、韧性好缺点缺点耐腐蚀性差耐火性差工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土110层，411米塔柱边宽63.5米用钢量78000吨外围为密置的钢柱墙面为铝板和玻璃纽约的世贸中心工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁

10、、混凝土2001年年9月月11日日8:46 AM 北楼北楼 10:28 AM9:03 AM 南楼南楼 10:05 AM工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土1900年1850年1800年1750年 英国工程师斯米顿发现：水硬性石灰，必须采用含有黏土的石灰石来烧制爱迭斯顿灯塔烧制水硬性石灰1756年工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土1900年1850年1800年1750年 英国人帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥，外观呈棕色，很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物，命名为罗马水泥。天然泥灰岩作原料，不经配料直接烧制而成的，故命名为天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性，特别用于与水接触的工程

11、。烧制水硬性石灰1756年烧制罗马水泥1796年工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土1900年1850年1800年1750年 英国建筑工人阿斯谱丁取得了波特兰水泥（Portland cement）的专利权。他用石灰石和黏土为原料，按一定的比例配合后，在立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成的水泥。烧制水硬性石灰1756年烧制罗马水泥1796年发明波特兰水泥1824年工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土1900年1850年1800年1750年 法国园艺师莫尼埃经常跟花盆打交道，一次不经意间，发现了摔碎的花盆里面的土并没有洒落，原来是植物的根系发达，他灵机一动，将想法付诸实施，取得了水泥花

12、盆和混凝土花盆的专利权。烧制水硬性石灰1756年烧制罗马水泥1796年发明波特兰水泥1824年发明钢网水泥花盆1867年工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土建成钢筋混凝土桥1875年 1875年,莫尼埃建成了世界上第一座钢筋混凝土桥,建于苏格兰连芬南德混凝土高架桥。工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土1900年1850年1800年1750年 烧制水硬性石灰1756年烧制罗马水泥1796年发明波特兰水泥1824年发明钢网水泥花盆1867年建成英格尔斯大楼1903年美国辛辛那提市的英格尔斯大楼16层，高64米世界上第一幢钢筋混凝土高层建筑工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土

13、1900年1850年1800年1750年 烧制水硬性石灰1756年烧制罗马水泥1796年发明波特兰水泥1824年建成钢筋混凝土桥1875年发明钢网水泥花盆1867年混凝土优点优点原材料丰富 成本低抗压强度高可塑性好与钢筋粘结良好缺点缺点抗拉强度低自重大硬化慢工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土为什么钢筋和混凝土两者能够融合在一起，协同工作非常好呢？工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土课堂讨论钢混凝土作为承受拉力的载体可以弥补混凝土抗拉强度低的弱点作为钢筋的保护层降低钢筋腐蚀性差和耐火性差给结构带来的风险 钢和混凝土的组合结构具有良好的抗震性能和耐腐蚀、耐火等性能工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土华沙文化科学宫（1955年）42层，241米迪拜塔（2010）162层，828米工业时代：钢铁、混凝土工业时代：钢铁、混凝土建筑材料发展的时间轴建筑材料发展的时间轴 一万年前 5000年前 公元元年 公元1000年 公元2000年新石器时代青铜时代土、木石、石膏、石灰铁器时代砖、瓦工业时代科技时代钢铁、水泥、混凝土功能材料、智能材料科技时代：功能材料等新型材料科技时代：功能材料等新型材料新型防水材料新型保温材料新型复合材料新型功能材料谢谢大家！随着人类开发新的更有科技含量的建材我们的生活也将变得丰富多彩我们的家园也将变得更加美好