了解材料在土木工程中的作用主要应从三个方面去认识：材料对保证工程质量的作用；材料对工程造价的影响；材料对工程技术进步的促进作用。 1、砖、瓦、砂、石、灰

砖、瓦、砂、石、灰可统称为地方材料，由于其工程用量大，原料价格低，一般都在当地或附近地区采购。 （1）砖

砖是一种常用的砌筑材料。广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。

按照生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等；按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖。 （2）瓦

瓦是屋面材料。瓦的种类较多，按所用材料分，有粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等；按形状分，有平瓦和波形瓦两类。 （3）砂

砂是组成混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。 砂一般分为天然砂和人工砂两类。按其产源不同，天然砂可分为：河砂、海砂和山砂。 （4）石

凡采自天然岩石，经过加工或未经加工的石材，统称为天然石材。包括：①毛石②料石③饰面石材④色石渣⑤石子 （5）灰

凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。胶凝材料可分为无机与有机两大类。无机胶凝材料可按照其硬化条件分为气硬性与水硬性两种。只能在空气中硬化的称为气硬性胶凝材料，如石膏、石灰。既能在空气中又能在水中硬化的称为水硬性胶凝材料，如水泥。

2、木材木材具有很多优点，如轻质高强；易于加工；有较高的弹性和韧性；能承受冲击和振动作用；导电和导热性能低；木纹美丽；装饰性好等。但木材也有缺点，如构造不均匀，各向异性；易吸湿、吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形；易燃、易腐等。

影响木材强度的主要因素为含水率(一般含水率高，强度降低)，温度(温度高，强度降低)，荷载作用时间(持续荷载时间长，强度下降)及木材的缺陷(木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等)。

工程中木材又常分为原木、锯材及各类人造板材。 3、钢材

钢材品质均匀致密，抗拉、抗压、抗弯、抗剪切强度都很高。有一定的塑性和很好的韧性、良好的加工性能。土木工程所使用的钢材大多为低碳钢和低合金结构钢。

4、水泥

水泥是水硬性胶凝材料，即加水拌合成塑性浆体，能在空气中和水中凝结硬化，可将其他材料胶结成整体，并形成坚硬石材的材料。 （1）水泥的定义和分类

水泥按其用途及性能分为三类：通用水泥、专用水泥、特性水泥。

水泥按其主要水硬性物质名称分为：硅酸盐水泥，铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥，氟铝酸盐水泥，磷酸盐水泥，以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为

主要组分的水泥。 （2）硅酸盐水泥

水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的初凝；随着塑性的消失，水泥浆体开始产生强度，此时称为水泥的终凝；水泥浆体由初凝到终凝的过程称为水泥的凝结。水泥浆体终凝后，其强度会随着时间的延长不断增长，并形成坚硬的水泥石，这一过程称为水泥的硬化。

（3）其他品种水泥有：快硬硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、高铝水泥、膨胀水泥。 5、混凝土

混凝土(简写为砼)是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料、骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝工具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点；同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽，使用范围十分广泛。 ①混凝土的种类

按胶凝材料不同，分为水泥混凝土(又叫普通混凝土)、沥青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表观密度不同，分为重混凝土(ρ>2600 kg／m3)、普通混凝土 (1950~2 600 kg／m3)、轻混凝土(ρ<1950kg／m3)；按使用功能不同，分为结构用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土及防辐射混凝土等；按施工工艺不同，又分为喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土等。

为了克服混凝土抗拉强度低的缺陷，将水泥混凝土与其他材料复合，出现了钢筋混凝土，预应力混凝土，各种纤维增强混凝土及聚合物浸渍混凝土等。 ②普通混凝土

普通混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。 ③特种混凝土 A、轻骨料混凝土

B、纤维增强混凝土(简称FRC) C、聚合物混凝土 D、碾压混凝土 E、自密实混凝土

④钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土 钢筋混凝土是指配置钢筋的混凝土。

预应力混凝土一般指预应力钢筋混凝土，通过张拉钢筋，产生预应力。预应力的产生，按张拉钢筋的方法可分为机械法、电热法和化学法；按施加预应力的顺序可分为先张法和后张法。 6、其他材料

（1）沥青、沥青制品与其他防水材料

沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属衍生物所组成的混合物。

高分子新型防水卷材有三大类：橡胶类防水卷材，塑料类防水卷材，橡塑共混型防水卷材。

（2）玻璃、陶瓷制品

玻璃不仅有采光和防护的功能，而且是良好的吸声、隔热及装饰材料。 陶瓷是由适当成分的粘土经成型、烧结而成的较密实材料。

常用陶瓷材料的品种可分为：陶瓷锦砖(马赛克)，陶瓷墙地砖，陶瓷釉面砖，卫生陶瓷。

（3）塑料与塑料制品

塑料是以有机高分子化合物为基本材料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料。 （4）绝热材料

将不易传热的材料，即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为绝热材料。绝热材料是保温、隔热材料的总称。分为无机绝热材料和有机绝热材料两大类。 （5）吸声材料

吸声材料是指能在较大程度上吸收由空气传递的声波能量的材料。 常用的吸声材料有：①无机材料②有机材料③多孔材料④纤维材料。 （6）装饰材料

对建筑物主要起装饰作用的材料称装饰材料，装饰材料应具有装饰功能、保护功能及其他特殊功能。装饰功能即装饰效果，是由质感、线条和色彩三个因素构成的。

按其在建筑物的装饰部位予以分类：外墙、内墙、地面、吊顶装饰材料 （7）新型复合板材

①铜丝网水泥类夹芯复合板材 ②彩钢夹芯板材 （8）绿色建材

①“绿色建材”的基本概念及其特征 绿色建材的基本特征有：

A、建材生产尽量少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物。 B、采用低能耗、无污染环境的生产技术。

C、在生产中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等．不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品。

D、产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康。

E、产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火；调温、消磁、防射线、抗静电等功能。

F、产品可循环和回收利用，废弃物无污染以防止造成二次污染。 ②绿色建材在国外的发展 ③“绿色建材”在国内的发展

发展“绿色建材”，改变长期以来存在的粗放型生产方式，选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式是21世纪我国建材工业的必然出路。

我国发展“绿色建材”取得的初步成果有：

A、利用废渣类：废弃物为基料研制的砖制品取代粘土砖已趋于成熟，工程中已大量应用； B、采用化学石膏制板产品，以磷石膏、脱硫石膏、氟石膏代替天然石膏生产“绿色建材”；

C、充分利用白色污染废弃物，经粉碎后，采用刨花板(或中密度板)生产技术生产保温板系列产品、复合夹心板材产品来代替木材。

D、利用稻草或农植物秸秆为填料，加水泥蒸压生产水泥草板。 E、采用高新技术生产有益于人体健康的多功能“绿色建材”。

F、水泥的生产从综合治理寻求出路。 （三）本章节的学习重点和难点 1、砖、瓦、砂、石、灰 2、水泥 3、混凝土 4、其他材料 二、练习题

（一）判断与改错题

1、砂是一种常用的砌筑材料。广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。 2、既能在空气中又能在水中硬化的称为气、水硬性胶凝材料，如水泥。 3、功能材料是承受荷载作用的材料。 4、水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的凝结。 5、陶瓷是以有机高分子化合物为基本材料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料 （二）名词解释题

1、土木工程材料； 2、天然砂； 3、硅酸盐水泥； 4、绿色建材。 （三）单项选择题 1、水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的（ ）。 A、初凝；B、终凝；C、凝结；D、硬化。 2、按表观密度为（ ）时称为重混凝土。

A、>2900 kg／m3； B、<1950kg／m3； C、1950~2 600 kg／m3； D、>2600 kg／m3。

3、（ ）是由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。 A、混凝土； B、砂浆； C、钢筋混凝土； D、三合土。

4、对建筑物主要起装饰作用的材料称（ ），其应具有装饰功能、保护功能及其他特殊功能。

A、装饰材料； B、装饰功能； C、装饰效果； D、建筑材料。 5、只能在空气中硬化的称为（ ）胶凝材料，如石膏、石灰。 A、水硬性； B、湿硬性； C、气硬性； D、干硬性。

6、建材行业是土木工程产业的基础，建材行业为适应今后经济不断增长和可持续发展战略的需要就必须走（ ）之路。

A、科技建材； B、高强建材； C、绿色建材； D、高性能建材。

7、将不易传热的材料，即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为（ ）。 A、绝热材料； B、吸声材料； C、装饰材料； D、保温材料。

8、预应力混凝土预应力的产生，按（ ）可分为机械法、电热法和化学法。 A、张拉钢筋的方法； B、施加预应力的顺序； C、先张法； D、后张法。 9、（ ）不仅有采光和防护的功能，而且是良好的吸声、隔热及装饰材料。 A、玻璃；B、陶瓷；C、水泥；D、红砖。

10、（ ）具有很多优点，如轻质高强；易于加工；有较高的弹性和韧性；能承受冲击和振动作用；导电和导热性能低等特点。 A、钢材；B、水泥；C、混凝土；D、木材。 （四）多项选择题

1、按其产源不同，天然砂可分为（ ）。 A、河砂 B、海砂 C、山砂 D、石屑。