土木工程材料 本书特色
《土木工程材料》根据高等工科院校土木工程专业本科教学大纲编写，力求涵盖土木
工程不同专业的材料共性问题与专业性需求。除绪论外，《土木工程材料》主要分为3 个
单元，合计18 章，**篇：材料的组成结构与基本性质，包括材料的组成
与结构、材料的基本物理性质、材料的力学性能、材料的热工性质、材料的
耐久性、材料的安全性；第二篇：土木工程通用材料，包括气硬性胶凝材料、
水泥、混凝土与砂浆、金属材料、有机高分子材料、沥青与防水材料、防火
材料；第三篇：土木工程专用材料，包括建筑工程专用材料、道路工程专用
材料、隧道与地下工程专用材料、水利水电工程专用材料、其他材料。主要
介绍材料的组成、类别、性能、应用及主要试验方法。编写过程中注意根据
专业方向采用新标准和新规范，力求教材内容与工程实践联系紧密，简化理
论分析，突出工程应用。
土木工程材料 内容简介
《土木工程材料》可作为土木工程专业及相近专业学生教材，也可作为工程技术人员
拓宽材料知识的参考用书。
土木工程材料 目录
目 录
绪论? 1
0.1 土木工程与材料 ?? 1
0.1.1 关于土木工程 ?? 1
0.1.2 关于土木工程材料 ? 1
0.1.3 土木工程对材料的基本要求 1
0.2 土木工程材料的分类 1
0.3 土木工程材料的历史与发展 2
0.3.1 土木工程材料的发展历程 2
0.3.2 现代土木工程材料的发展方向 3
0.4 土木工程材料的技术标准 ? 3
0.5 本课程基本概况 ?? 4
**篇 材料的组成结构与基本性质
第1 章 材料的组成与结构 ? 5
1.1 材料组成 ? 5
1.2 材料结构 ? 6
第2 章 材料的基本物理性质 8
2.1 材料的密度、表观密度与堆积密度 ? 8
2.2 材料的密实度与孔隙率 10
2.3 材料的填充率与空隙率 11
2.4 材料的亲水性与憎水性 12
2.5 材料的吸水性与吸湿性 12
第3 章 材料的力学性能 14
3.1 材料的强度 ? 14
3.1.1 强度 ? 14
3.1.2 强度等级 15
3.1.3 比强度 ? 15
3.2 材料的耐水性 ? 16
3.3 材料的变形 ? 16
3.3.1 材料的弹性和塑性 ?? 16
3.3.2 材料的脆性与韧性 ?? 17
3.4 材料的硬度 ? 17
3.5 材料的耐磨性 ? 18
第4 章 材料的热工性质 19
4.1 材料的热容 ? 19
4.2 材料的导热性 ? 19
4.3 材料的导温性 ? 21
4.4 材料的蓄热性能 21
4.5 材料的热膨胀 ? 21
第5 章 材料的耐久性 23
5.1 材料耐久性的概念 ?? 23
5.2 耐久性的类型与表征 ? 23
5.2.1 抗渗性 ? 23
5.2.2 抗冻性 ? 24
5.2.3 耐老化性能 24
5.2.4 抗化学破坏性能 ?? 24
5.3 耐久性的改善 ? 25
第6 章 材料的安全性 26
6.1 材料的防火性 ? 26
6.2 材料的放射性 ? 27
6.3 材料的挥发性 ? 27
6.4 材料的其他安全性问题 28
第二篇 土木工程通用材料
第7 章 气硬性胶凝材料 30
7.1 石灰 ? 30
7.1.1 石灰的生产 30
7.1.2 石灰的消解与凝结硬化 ?? 31
7.1.3 石灰的技术性质 ?? 31
7.1.4 石灰的分类 32
7.1.5 石灰的应用 33
7.2 石膏 ? 34
7.2.1 石膏分类与石膏生产 ?? 34
7.2.2 建筑石膏的凝结硬化与技术性质 35
7.2.3 建筑石膏的应用 ?? 36
7.3 水玻璃 38
7.3.1 水玻璃的生产 39
7.3.2 水玻璃的凝结硬化 ?? 39
7.3.3 水玻璃的性质与应用 ?? 39
7.3.4 水玻璃的运输及储存 ?? 40
7.4 镁质胶凝材料 ? 41
7.4.1 镁质胶凝材料的生产 ?? 41
7.4.2 菱苦土的凝结硬化 ?? 41
7.4.3 菱苦土的应用 41
第8 章 水泥 ? 43
8.1 概述 ? 43
8.2 通用硅酸盐水泥 43
8.2.1 硅酸盐水泥 44
8.2.2 其他通用硅酸盐水泥 ?? 52
8.3 特性水泥与专用水泥 ? 57
8.3.1 铝酸盐水泥 57
8.3.2 硫铝酸盐水泥 58
8.3.3 抗硫酸盐硅酸盐水泥 ?? 59
8.3.4 白色硅酸盐水泥 ?? 60
第9 章 混凝土与砂浆 62
9.1 混凝土 62
9.1.1 概述 ? 62
9.1.2 普通混凝土的组成材料 ?? 63
9.1.3 普通混凝土的技术性质 ?? 76
9.1.4 混凝土的质量控制和合格评定 ? 90
9.1.5 普通混凝土的配合比设计 ? 93
9.1.6 特殊性能混凝土 ?? 99
9.2 建筑砂浆 103
9.2.1 砂浆的组成材料 103
9.2.2 砂浆的主要技术性质 105
9.2.3 砂浆种类 ? 107
第10 章 金属材料 ?? 115
10.1 钢材 ? 115
10.1.1 钢材的基本知识 115
10.1.2 钢材的主要技术性能 ?? 117
10.1.3 钢材的冷加工和热处理 ? 121
10.1.4 土木工程常用钢材?? 122
10.1.5 钢材的腐蚀与防护?? 129
10.1.6 钢材的防火 ?? 131
10.2 铸铁 131
10.2.1 基本知识 131
10.2.2 灰铸铁的性能特点?? 132
10.2.3 灰铸铁的牌号和应用 ? 133
10.3 铝合金 ?? 133
10.3.1 基本知识 133
10.3.2 铝合金制品 ?? 133
第11 章 有机高分子材料 ?? 136
11.1 橡胶 136
11.1.1 橡胶的分类 ?? 136
11.1.2 常用橡胶的品种、特性和用途 137
11.1.3 橡胶工业制品的种类 ? 139
11.2 塑料 139
11.2.1 建筑塑料的组成 ?? 139
11.2.2 建筑塑料的主要技术性能 ? 140
11.2.3 建筑塑料制品的工程应用 ? 140
11.3 胶黏剂 ?? 143
11.3.1 胶黏剂的组成和分类 ? 143
11.3.2 胶黏剂的技术要求?? 144
11.3.3 土木工程常用胶黏剂 ? 145
11.4 涂料 146
11.4.1 涂料的组成和分类?? 146
11.4.2 建筑涂料的功能和技术要求 147
11.4.3 常用建筑涂料 ?? 148
第12 章 沥青与防水材料 ? 152
12.1 沥青 152
12.1.1 石油沥青 152
12.1.2 煤沥青 155
12.1.3 沥青的掺配 ?? 156
12.1.4 改性石油沥青 ?? 157
12.1.5 乳化沥青 159
12.1.6 使用注意事项 ?? 160
12.2 防水涂料 ? 160
12.2.1 防水涂料的组成和分类 ? 160
12.2.2 改性沥青基防水涂料 ? 161
12.2.3 合成高分子防水涂料 ? 162
12.2.4 无机刚性防水涂料?? 164
12.3 防水卷材 ? 165
12.3.1 沥青基防水卷材 ?? 166
12.3.2 橡胶基防水卷材 ?? 168
12.3.3 树脂基防水卷材 ?? 169
12.3.4 橡塑共混基防水材料 ? 170
12.4 密封材料 ? 170
12.4.1 不定型密封材料 ?? 170
12.4.2 定型密封材料 ?? 171
第13 章 防火材料 ? 173
13.1 防火涂料 ? 173
13.2 防火封堵材料 175
13.3 防火板 ?? 176
13.4 防火材料发展趋势 ? 176
第三篇 土木工程专用材料
第14 章 建筑工程专用材料 ? 178
14.1 木材与竹材? 178
14.1.1 木材 178
14.1.2 竹材 184
14.2 石材 186
14.2.1 常用石材的岩石种类 ? 186
14.2.2 天然石材的技术性质 ? 186
14.2.3 天然石材的应用 ?? 189
14.2.4 人造石材 190
14.3 建筑玻璃与建筑陶瓷 191
14.3.1 建筑玻璃 191
14.3.2 建筑陶瓷 196
14.4 墙体材料与屋面材料 197
14.4.1 砌墙砖 197
14.4.2 砌块 202
14.4.3 墙用板材 203
14.4.4 屋面材料 205
14.5 保温材料与吸声隔声材料 ? 207
14.5.1 常用保温隔热材料?? 207
14.5.2 常见吸声材料 ?? 213
14.5.3 隔声材料 216
第15 章 道路工程专用材料 ? 218
15.1 工程用土 ? 218
15.1.1 土的工程分类 ?? 218
15.1.2 土的技术性质与要求 ? 222
15.2 无机结合料稳定材料 ? 228
15.2.1 概述 ? 228
15.2.2 组成材料要求 ? 229
15.2.3 无机结合料稳定材料强度 ? 231
15.2.4 无机结合料稳定材料组成设计 232
15.3 土工合成材料 234
15.3.1 概述 234
15.3.2 土工合成材料的种类 ? 235
15.3.3 土工合成材料的功能 ? 236
15.3.4 土工合成材料的技术性质 ? 237
15.4 沥青混合料? 240
15.4.1 沥青混合料分类 ?? 240
15.4.2 组成材料要求 ?? 240
15.4.3 沥青混合料结构与性能 ? 243
15.4.4 沥青混合料的技术性质 ? 246
15.4.5 沥青混合料配合比设计 ? 249
15.5 路面水泥混凝土 ?? 255
15.5.1 概述 255
15.5.2 路面混凝土的材料组成 ? 256
15.5.3 路面混凝土的主要技术性质 260
15.5.4 路面混凝土配合比设计 ? 261
第16 章 隧道与地下工程专用材料 ? 268
16.1 注浆材料 ? 268
16.1.1 注浆材料的基本要求 ? 268
16.1.2 注浆材料的分类 ?? 269
16.1.3 注浆材料基本性质?? 276
16.2 锚喷支护材料 280
16.2.1 锚杆材料 280
16.2.2 喷射混凝土 ?? 284
16.2.3 喷射纤维混凝土 ?? 285
16.3 混凝土管片? 285
16.3.1 混凝土管片结构型式 ? 286
16.3.2 管片混凝土技术 ?? 288
第17 章 水利水电工程专用材料 ?? 289
17.1 低热水泥 ? 289
17.1.1 普通低热水泥 ?? 289
17.1.2 低热微膨胀水泥 ?? 290
17.2 水工混凝土? 291
17.2.1 水工混凝土分类 ?? 291
17.2.2 水工混凝土的性能特点 ? 291
17.2.3 水工混凝土主要技术要求 ? 292
17.2.4 水工混凝土材料与配合比的特殊性 ?? 293
17.2.5 特殊水工混凝土品种 ? 294
17.3 水工沥青混凝土 ?? 296
17.3.1 水工沥青混凝土的特性 ? 296
17.3.2 水工沥青混凝土防渗结构的技术特点 ?? 296
17.3.3 水工沥青混凝土分类 ? 297
17.3.4 水工沥青混凝土对原材料的要求 298
17.3.5 沥青混凝土防渗结构的应用 299
第18 章 其他材料 ? 301
18.1 新型胶凝材料 301
18.1.1 碱矿渣水泥 ?? 301
18.1.2 地聚合物 302
18.1.3 磷酸盐水泥 ?? 302
18.2 工程抢修抢建材料 ? 303
18.2.1 抢修抢建材料的分类 ? 303
18.2.2 抢修抢建材料的性能要求 ? 303
18.2.3 工程抢修抢建特种胶凝材料 304
18.2.4 工程抢修抢建预制件材料 ? 306
18.3 生态环境材料 307
18.3.1 生态环境材料的含义 ? 307
18.3.2 材料的环境影响评价 ? 307
18.3.3 土木工程材料的生态化 ? 309
土木工程材料实验 312
实验1 材料的基本物理性质实验? 312
实验2 水泥性能实验 ?? 314
实验3 混凝土用砂、石骨料实验? 323
实验4 混凝土外加材料实验 ?? 328
实验5 混凝土性能实验 ? 332
实验6 钢筋性能实验 ?? 340
实验7 沥青性能实验 ?? 342
实验8 沥青混合料性能实验 ?? 347
实验9 防水卷材性能实验 355
实验10 无机结合料性能实验 357
实验11 工程用土性能实验 ? 363
参考文献 ? 373
