胡夫金字塔（2000-3000 BC) ，高146.59m, 底部 232m232m，用230多万块、每块重2.5T的岩石砌成。
万里长城 （200 BC):条石、大砖、石灰砂浆
二、传统土木工程材料
早期使用土木工程材料主要有： 砖、瓦、石、灰、木材等。
至今仍在土木工程材料中占有主要地位。
1砖
砖是一种常用的砌筑材料。 砖瓦的生产和使用在我国历史悠久，有“秦砖汉瓦” 之称。 制砖的原料容易取得，生产工艺比较简单，价格低， 体积小，便于组合，所以至今仍然广泛的用于墙体、 基础、柱等砌体建筑中。
石灰在土木建筑工程中的应用： (1)配制水泥石灰混合砂浆、石灰砂浆等； (2)拌制灰土或三合土； (3)生产硅酸盐制品。
（2）石膏
石膏是以水合硫酸钙CaSO4·2H2O为主要成分的矿物，当 石膏中含有的结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。
根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为： 1、无水石膏（ＣaSO4） 2、天然石膏（ＣaSO4·2H2O） 3、建筑石膏 （ＣaSO4·1/2 H2O）
氧化钙（CaO），又称为建筑石灰； 熟石灰：工地上使用生石灰时，都要进行熟化过程。
即将生石灰加水进行水化，使之消解为熟石灰氢氧化钙（ Ca(OH成的石灰砂浆突出的优点是具有良好的可塑 性；在水泥砂浆中掺入石灰浆，可塑性显著提高； （2）石灰不宜在潮湿的环境下使用，也不宜单独用于建筑 物的基础； （3）常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰； （4）贮存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜贮存过久， 储存和运输生石灰时还要注意安全。
1911年建造的清华学堂，感觉柔和，更容易使人接近。
按生产工艺：烧结砖、非烧结转； 按所用材料：粘土砖、页岩砖、煤矸石砖等； 依生产形状：实心砖、多孔砖、空心砖等。
粉煤灰（左）和普通（右）烧 结多孔砖
烧结空心砖
生产粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，生产中劳动强度 高、功效低。
近年来国内外都在研制非烧结砖。非烧结粘土砖是利用不适合种 田的山泥、废土、砂等，加人少量水泥或石灰作固结剂及微量外 加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。
将白水泥和白色石子及适量耐碱颜料，加水拌合后浇注， 经打磨、修补、抛光而成。 （3）装饰混凝土 在混凝土预制或现浇的同时，完成自身的饰面处理的产物。
欧洲最大的皇宫—法国凡尔赛宫，宫殿中建筑物的墙体以及外部的 地面全部使用石块建成
4 砂石
砂是组成混凝土和砂浆的最主要组成材料之一，是土木工程的 大宗材料。 砂一般分为天然砂和人工砂两类。由自然条件作用(主要是岩石 风化)而形成的，粒径在5 mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。 粒径大于5mm的的岩石颗粒，称为碎石或碎卵石。
（3）复合材料 金属与非金属复合—钢筋混凝土、 钢纤维混凝土 有机与无机复合—玻璃钢、沥青混凝土、 聚合物混凝土
按用途分类 结构材料：砖、石材、砌块、钢材、混凝土 防水材料：沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙烯胶泥 饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土 吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀珍珠岩 绝热材料: 塑料、橡胶、泡沫混凝土
土木工程材料的分类
按化学成分分类
（1）无机材料
金属材料：
黑色金属材料——钢、铁 有色金属材料——铝、铜、 合金
非金属材料：
天然石材——大理石、花岗石 陶瓷和玻璃——砖、瓦、卫生陶瓷、 玻璃 无机胶凝材料——石灰、石膏、水玻璃 砂浆、混凝土——水泥、砂浆、混凝土
（2）有机材料 木材、沥青、塑料、涂料、油漆
❖建筑石膏用途： 室内粉刷涂料；石膏板、 装饰制品；石膏雕塑等。
6 木材
木材是一种古老的工程材料。由于具有一些独特的优点， 当今木材仍然在工程中占主要地位。 木材在大气环境下性能稳定，不易变质，许多木造建筑 物可使用上千年。作落在杭州钱塘江湖畔的六合塔，至 今已有1000多年的历史了。
杭 州 六 合 塔
02-1土木工程材料
一、前言
土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材料 或建筑材料。
土木工程材料直接影响建筑物或构筑物的性能、功能、 寿命和经济成本，从而影响人类生活空间的安全性、 方便性、舒适性。
土木工程材料的作用主要应从三方面认识： (1)材料对保证工程质量的作用； (2)材料对工程造价的影响； (3)材料对工程技术进步的促进。
建筑材料的发展-随生产力发展而发展
石器、铁器时代——石材、大砖、石灰砂浆、石膏 金字塔（2000-3000 BC) 万里长城 （200 BC)
18世纪中叶——钢材、水泥 19世纪——钢筋混凝土（1890-1892） 20世纪——预应力混凝土、高分子材料 21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材
❖建筑石膏是将天然石膏（生石膏）加热至107～170℃的温 度条件下煅烧脱水成为半水石膏（熟石膏），然后把半水 石膏磨细而制成的白色粉末。
❖建筑石膏凝结硬化过程是半水石膏与水发生水化反应。
❖建筑石膏特点： （1）凝结速度快，早期强度高； （2）硬化初期不出现收缩和干燥裂缝，略有膨胀且不开裂； （3）具有抗火性； （4）耐水性差。
2瓦
按所用材料： 粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、 玻璃钢瓦等；
依生产形状：平瓦、波形瓦。
粘土瓦
水泥瓦
钢丝网石棉水泥小 波瓦
玻璃钢瓦
3石
天然石材 （1）花岗岩
硬石材，用于外墙饰面。 （2）大理石
硬度不大，对风化抵抗较弱，用于室内。
人造石材 （1）仿大理石饰面石膏板
以石膏为主要原料，经压制、磨光而成的人造大理石。 （2）水磨石饰面板
❖ 树木分为针叶树和阔叶树两大类。 ❖ 针叶树的树干通直而高大，纹理平顺，材质均匀，
砂石材料按形状分类： 1）块状石料：简称石料，如块石、片石等。 2）粒状石料：简称集料，集料又按大小分为： 粗集料：如碎石、卵石 细集料：如砂、石屑
砂石材料按来源分类： 1）天然石料 2）人工轧制的集料 3）工业冶金矿渣
砂石料生产流程
5 灰：石灰和石膏
（1）石灰
石灰石: 主要成分为碳酸钙（CaCO3）； 生石灰：以石灰石为原料经过煅烧而成的，其主要成分为