土木工程材料土木工程材料Civil Engineering Materials陈先华陈先华课程概述：课程目标p掌握土木工程材料的基本概念与原理；p学习并掌握常用材料的主要性能与测试方法，结构组成与性能及使用效能之间的关系，并能“举一反三”；p培养定性分析问题/事物的能力；p培养根据广泛的理论知识和实践知识发现问题并综合解释/决问题的能力。课程概述：授课内容p第1章 土木工程材料的基本性质与工程应用p第2章 石材与集料p第5章 无机胶凝材料p第7章 水泥混凝土p第3章 沥青胶结料p第4章 沥青混合料p第9章 建筑钢材考核与计分方式：百分制考核与计分方式：百分制平时：20（包括课后作业、课堂讨论与练习、出勤率）期末考试：80（交通学院年级统考、闭卷，120分钟） 课程概述：学习方法p How is the material produced?p What is its chemical composition?p What are the materials physical and mechanical properties?p What is the nature of its micro-/nano- structure?p How does the material system behave in service?p Relationships between physical, mechanical behavior and micro-structure? p What are the durability issues?中心：材料的性能主线：组成、结构 外界影响因素1m10m102m103m104m105m106m107m1m1nm10nm102nm103nm104nm105nm106nm107nmScaling information课程概述：尺度信息pMolecular levelnatoms or molecules or aggregations of molecules, such as crystal structure of metal, C-S-H(alcium silicate hydrates) in hcppMaterials structuralna composite of different phases, such as gains in metal, 沥青及水泥组分pEngineering levelnTotal materials with average properties throughout the whole volume材料的化学性质材料的化学性质材料的物理性质材料的物理性质材料的工程性质材料的工程性质课程概述：英文经典Tel.: 025-83790522Email: cxh_chen96163.comADD:四牌楼校区道桥实验室楼彩钢房四牌楼校区道桥实验室楼彩钢房联系方式：绪论p一、材料的概念与分类p二、材料的地位与作用p三、土木工程材料的起源与发展p四、我国材料与土木工程材料的发展史一、材料的概念与分类p材料是人类社会所能接受的、可经济地制材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品、器件或构件的物质。造有用物品、器件或构件的物质。一、材料的概念与分类p材料是人类社会所能接受的、可经济地制材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品、器件或构件的物质。造有用物品、器件或构件的物质。金属材料无机非金属材料有机材料复合材料二、材料的地位与应用简史p材料是人类社会的物质基础物质基础。二、材料的地位与应用简史p材料是人类社会的物质基础物质基础。p材料科学是人类知识体系的基础学科之一，与信息、能源并称现代文明的三大支柱。合成:Synthesis加工:Processing特性:Properties使用效能:Performance二、材料的地位与应用简史合成:Synthesis加工:Processing表征:Characterization量测:Measurement二、材料的地位与作用二、材料的地位与应用简史p材料是人类社会的物质基础物质基础。p材料科学是人类知识体系的基础学科之一，与信息、能源并称现代文明的三大支柱。二、材料的地位与应用简史p材料是人类社会的物质基础物质基础。p材料科学是人类知识体系的基础学科之一，与信息、能源并称社会文明的三大支柱。 p材料是人类进步的里程碑里程碑。pThe Stone Age(10000BC-3000BC):pThe Bronze Age(3000BC-1000BC):nCopper+Tin = BronzepThe Iron Age(1000BC to 1620):nHeat Treatment processpThe Cast Iron Age(1620-1850):pThe Steel Age(1860-):nBessemer and Open Hearth ProcesspThe Light Alloys Age(1909-):pThe Plastic Age(1930-)二、材料的地位与应用简史三、土木工程材料的起源与发展p第1阶段（10000B.C.）：木材、岩石等天然材料p第2阶段（8000 B.C.）：烧土制品（陶器、砖瓦、烧制石灰和玻璃）p第3阶段（1824s）：水泥、混凝土及钢筋混凝土p第4阶段（1930s）：有机高分子材料p先进结构材料：高性能、低能耗、环境友好三、土木工程材料的起源与发展p1.土木工程材料是一门古老而又不断发展的科学三、土木工程材料的起源与发展p2.土木工程材料是一门实践性很强的综合性科学 土木工程材料材料科学力学测试技术金属材料 无机非金属材料高分子材料 复合材料理论力学 材料力学结构力学 弹性力学断裂力学 损伤力学微观测试 细观测试宏观测试 工程测试三、土木工程材料的起源与发展p2.土木工程材料是一门古老而又不断发展的科学三、土木工程材料的起源与发展p3.土木工程材料是现代土建工程的物质基础 建筑工程道路工程水利工程桥梁工程港口工程给排水工程三、土木工程材料的起源与发展p3.土木工程材料是现代土建工程的物质基础 拉索是缆索支承桥梁的生命线,苏通大桥最长的8根分别为577米，每根均由313根钢丝组成。通常由直径7毫米的钢丝集合组成，每一根不足普通铅笔粗细的钢丝，都要承受1770兆帕的高强度拉力，相当于4辆轿车的重量。三、土木工程材料的起源与发展p3.土木工程材料是现代土建工程的物质基础 “鸟巢”使用的钢材材质绝大部分为Q345D和Q345GJD钢材，局部受力大部位采用了Q460E钢材。 Q460E钢材是专为搭建鸟巢而研制生产的，经过多次试制于2005年5月试制成功，它确保了国家体育场工程建设的顺利进行。 四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 我国的四大发明也是建立在对材料科学的深入认识的基础上的四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 我国的四大发明也是建立在对材料科学的深入认识的基础上的四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 我国的四大发明也是建立在对材料科学的深入认识的基础上的四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 北宋时毕升发明活字印刷术发明活字印刷术p1.我国曾是世界上材料科学最发达的国家 我国的四大发明也是建立在对材料科学的深入认识的基础上的四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p2.我国是工程材料生产和使用大国四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展 p3.我国土木工程材料平均生产能耗远高于发达国家，环境污染严重，部分资源面临枯竭！四、我国材料科学和土木工程材料的历史与发展