《高等學校土木工程專業規劃教材:土木工程材料(第4版)》是在原《土木工程材料》第3版的基礎上修訂而成,主要講述土木工程常用材料的基本成分、生產工藝、技術性能、選配應用、材料試驗等基本理論及實用技術。內容包括:建筑鋼材與FRP.木材、石材、石灰、石膏、水泥、各種混凝土、砂漿、建筑圍護材料、瀝青及瀝青混合料、合成高分子材料、建筑裝修與裝飾材料、建筑功能材料等。對于材料的基本性質和常用材料的試驗方法也作了詳細的介紹。
《高等學校土木工程專業規劃教材:土木工程材料(第4版)》具有較寬的專業適應面,既有較完整的理論,又注重工程實用性,并能較多地反映當代材料科學的最新技術。
《高等學校土木工程專業規劃教材:土木工程材料(第4版)》可用作高等院校土木工程專業教材,也可作為土木、建筑類其他相關專業教學用書,以及自學考試、職業教育等用書。本書還可供從事土建工作的科研、設計、施工人員參考。
《建筑材料》第1版(1995年)、第2版(2001年)和《土木工程材料》第3版(2006年)出版以來,已經第19次印刷,一直受到許多高校師生和廣大讀者的歡迎與厚愛。
隨著大型工程、新型建筑、高級住宅的建設和新的設計、施工技術的應用,建材工業也出現了新的面貌,新材料層出不窮,新品種日新月異,老標準不斷被更替,老版的教材已跟不上新的發展。高校專業教學體系的調整、課程教學計劃更新以后,原有教材也不能滿足新的教學要求。近幾年來,國家又有一批新的設計、施工規范和材料標準出臺,原有的規范、標準多數都作了更新,這些內容亦需及時反映到新教材中去。為此,我們再一次對該書進行了全面修訂。修訂后的《土木工程材料》第4版具有以下特點:
1.本書是按高等學校土木工程專業委員會制定的《土木工程材料教學大綱》的要求編寫,并兼顧建筑學專業及土建類其他相關專業建筑材料課程的需要,具有較寬的專業適用面。
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緒論
第一章 土木工程材料的基本性質
第一節 材料的物理性質
第二節 材料的力學性質
第三節 材料的耐久性
第四節 材料的組成、結構、構造及其對材料性質的影響
復習思考題
第二章 建筑鋼材
第一節 鋼材的冶煉與分類
第二節 鋼材的技術性質
第三節 鋼材的組織、化學成分及其對鋼材性能的影響
第四節 鋼材的冷加工強化與時效處理
第五節 鋼材的熱處理與焊接
第六節 建筑鋼材的技術標準及選用
第七節 鋼材的銹蝕與防腐
復習思考題
第三章 石材
第一節 石材的形成與分類
第二節 天然石材的技術性質
第三節 人造石材的種類與技術性質
第四節 建筑裝飾用石材
復習思考題
第四章 無機氣硬性膠凝材料
第一節 建筑石膏
第二節 建筑石灰
第三節 水玻璃
第四節 鎂質膠凝材料
復習思考題
第五章 水泥
第一節 水泥概述
第二節 硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥
第三節 混合材料的種類與特性
第四節 大摻量混合材料的硅酸鹽水泥
第五節 特性水泥
第六節 堿激發礦渣硅酸鹽水泥
復習思考題
第六章 普通混凝土
第一節 混凝土概述
第二節 膠凝材料
第三節 砂、石骨料
第四節 混凝土外加劑與水
第五節 新拌混凝土的性能
第六節 混凝土的力學性能
第七節 混凝土的變形性能
第八節 混凝土的耐久性能
第九節 混凝土的質量控制與評定
第十節 普通混凝土配合比設計
復習思考題
第七章 特種混凝土
第一節 輕混凝土
第二節 高強混凝土與高性能混凝土
第三節 泵送混凝土
第四節 纖維增強混凝土
第五節 自密實混凝土
第六節 含聚合物的混凝土
第七節 耐熱、耐酸和防輻射混凝土
第八節 噴射混凝土
第九節 道路水泥混凝土及水工混凝土
第十節 裝飾混凝土
復習思考題
第八章 建筑砂漿
第一節 砌筑砂漿
第二節 抹面砂漿
第三節 裝飾砂漿
第四節 特種砂漿
第五節 預拌砂漿
第六節 灌漿材料
復習思考題
第九章 瀝青及瀝青混合料
第一節 瀝青材料
第二節 瀝青混合料
第三節 瀝青混合料配合比設計
復習思考題
第十章 圍護結構材料
第一節 砌墻磚
第二節 建筑砌塊
第三節 建筑墻板
第四節 屋面材料
復習思考題
第十一章 木材
第一節 木材的分類和構造
第二節 木材的物理力學性質
第三節 木材在土木工程中的應用
第四節 木材的防腐與防火
復習思考題
第十二章 建筑功能材料
第一節 防水材料
第二節 保溫隔熱材料
第三節 吸聲與隔聲材料
復習思考題
第十三章 建筑裝修與裝飾材料
第十四章 建筑用高分子材料
第十五章 土木工程材料試驗
參考文獻
第一節 鋼材的冶煉與分類
鋼材是在嚴格的技術控制條件下生產的材料,與非金屬材料相比,具有質量均勻穩定、強度高、塑性韌性好、可焊接和鉚接等優異性能。鋼材主要的缺點是易銹蝕,維護費用大,耐火性差,生產能耗大。
一、鋼的冶煉
鐵礦石主要由鐵-氧化合物和脈石組成,鋼鐵生產的第一步就是將鐵-氧化合物分離,即鐵礦還原。根據還原步驟不同,煉鋼主要分為兩種:
1.高爐-轉爐煉鋼
高爐-轉爐煉鋼法是最常見的煉鋼法。鐵礦石、焦炭(燃料)和石灰石(熔劑)等在高爐中經高溫熔煉而分離,還原出生鐵。生鐵的主要成分是鐵,但含有較多的碳和硫、磷、硅、錳等雜質,雜質使得生鐵的性質硬而脆,塑性很差,抗拉強度低,使用受到很大限制。
煉鋼的目的是將生鐵的含碳量降至2%以下,并使磷、硫等雜質含量降至一定范圍內,從而顯著改善其技術性能。氧氣轉爐煉鋼法是從空氣轉爐煉鋼法的基礎上發展起來的先進方法,采用無氮高壓純氧以大約1.2MP,的壓力從轉爐頂部(或底部)吹入爐內,把鐵水中的鐵氧化成氧化鐵,把碳氧化成一氧化碳,然后其他雜質元素被迅速氧化去除。氧氣轉爐煉鋼法生產效率高,成本低廉,可以生產出低磷、低硫、低氮鋼種,是目前占比重最大的煉鋼工藝。
2.電爐煉鋼
電爐煉鋼法以電能為熱源來進行熔煉,按設備的不同主要分電弧爐和感應電爐,其中約90%以上的電爐鋼是由電弧爐生產的。電爐一般采用100%的廢鋼和海綿鐵(直接還原鐵)煉鋼。電爐熔煉溫度高,可實現自動化操作,但由于能耗高、成本高,電爐主要用來生產各種合金鋼和特種鋼。近年來,由于電爐大型化,能耗、投資成本也顯著降低,電爐煉鋼法已經適用于生產各種不同鋼種,包括大批量生產碳鋼。
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