土木工程材料-绪论(发展史).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建 筑 材 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,（,1,）什么是建筑材料？,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,居住在天然洞穴，不需要建筑材料,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,木新石器时代：土、木,西安半坡氏族的圆形房子,河姆渡干栏式房屋复原图,黏土,砌筑胶凝材料,土砖房,新石器时代：土、木,黏土,秸秆或,稻草,晒干,土砖,土砖墙,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,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,木,轻质高强,易于加工,弹性和韧性好,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,优点,缺点,土,木,古代工程建设称为,大兴土木,土木工程,新石器时代：土、木,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,青铜时代：石材,墙垣,柱础,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,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,空间架构,重点关注,石,的,抗压强度,高,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,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,？,拱,青铜时代：石材,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,拱结构：实例一,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,利用拱将石材的优势充分发挥,赵州桥,青铜时代：石材,拱结构：实例二,拱形石材的里程碑,优点,抗压强度高,耐久性好,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,这些大块的石材，相互之间如何胶凝在一起呢？,思考,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,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,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,石灰,石膏,不,同点,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,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,青砖,铁器,时代：砖和瓦,红砖与青砖有什么区别呢？,砖,优点取材方便,煅烧温度较低,抗压强度较高,运输方便,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,多孔砖,空心砖,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,普通瓦,琉璃瓦,铁器,时代：砖和瓦,瓦,优点,防水隔热性好,强度较高,耐,腐蚀性好,缺点,脆性大,易破损,铁器,时代：砖和瓦,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,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,铁在建筑上的使用，,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,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,钢,优点,轻质高强 刚度大,材质,均匀,塑性、韧性好,缺点,耐腐蚀性差,耐火,性差,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,2001,年,9,月,11,日,8:46 AM,北楼,10:28 AM,9:03 AM,南楼,10:05 AM,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,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。,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,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,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,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,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,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,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,抗拉强度低,自重大,硬化慢,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,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,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,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,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,