圖書簡介：
本書介紹了近年來建筑材料科學技術領域的新進展，及其對結構設計和施工工藝進步的促進作用，其內容與我國現行教學體系比較接近，包括許多背景知識，可讓學生開闊眼界。
全書共分為１５章，介紹了常用土木工程材料的基本理論、基本知識和新型土木工程材料的基本組成、生產與配制原理、性質與應用。為配合教學，各章后均附有思考題。
本書采用了最新的技術標準，有代表性地介紹了土木工程材料的新技術和發展方向，應用性強，適用面寬，可以作為大學本科土木工程、水利工程、環境工程、工程管理和建筑學等專業的專業基礎課程“土木工程材料”或繼續教育的教科書，也可作為建筑工程類設計、科研及施工技術人員的參考書。
前 言
“土木工程材料”課程是土木建筑類各專業（如土木工程、建筑學和工程管理等專業）必修的一門專業技術基礎課，在各專業課程設置中具有承上啟下的作用，在實現各專業的人才培養目標方面具有重要的基礎作用。
土木工程材料是指建筑工程中所使用的各類材料及其制成品的總稱，它是一切土木工開展的物質基礎。通過認真學習本書，讀者將能掌握主要土木工程材料的性質、用途、制備和使用方法以及檢測和質量控制方法，并了解工程材料性質與材料結構的關系，以及性能改善的途徑，能針對不同工程合理選用材料，了解材料與設計參數及施工措施選擇的相互關系。
本書主要介紹土木工程中常用的土木工程材料的基本組成、材料性能、質量要求、檢
測方法，具體內容如下。
第１章為概述部分，從物理、力學、熱工等方面進行闡述，介紹了土木工程材料的基本性質。
第２～１４章為本書的核心部分。
第２～９章分別介紹了土木工程最常用的基本材料，如石材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、金屬材料、墻體材料、瀝青及瀝青混合料等。第１０～１４章分別介紹了各種高新材料，如防水材料、木材、高分子建筑材料、裝飾材料、絕熱材料和吸聲材料，揭示了土木工程廣闊的發展前景。在各章節中以豐富而深入的案例展現了土木工程材料在現實生活中的應用，以及在面對一些具體問題時所使用的處理方法。
第１５章是土木工程材料的各種試驗，針對前面所介紹的工程材料，進行深入的分析和研究，設計了詳細的試驗方法和試驗流程，供讀者參考學習。本書按材料的科學體系編排章節，注重材料性質與材料組成、結構的關系，并將土木工程材料與工程應用緊密聯系在一起，有利于加深讀者對土木工程材料基本理論與基本知識的理解與掌握。全書內容均采用最新標準或規范。
本書由河北聯合大學的陳海彬、徐國強共同編著，其中第１～９章由陳海彬編寫，第１０～１５章由徐國強編寫，陳海彬負責全書統稿工作。參與本書整理及校對工作的還有吳濤、闞連合、張航、李偉、封超、劉博等，在此一并表示感謝。
目 錄
第１章 土木工程材料的基本性質……… １
１．１ 材料的物理性質……………………… ２
１．１．１ 材料的密度、表觀密度和堆積密度……………………… ２１．１．２ 材料的密實度與孔隙率……… ３
１．１．３ 材料的填充率與空隙率……… ４
１．２ 材料的力學性質……………………… ５
１．２．１ 材料受力狀態………………… ５
１．２．２ 材料的強度…………………… ５
１．３ 材料與水有關的性質………………… ７
１．３．１ 親水性與憎水性……………… ７
１．３．２ 吸濕性………………………… ８
１．３．３ 吸水性………………………… ８
１．３．４ 耐水性………………………… ９
１．３．５ 抗滲性………………………… １０
１．３．６ 抗凍性………………………… １０
１．４ 材料的熱工性質……………………… １１
１．４．１ 熱容量和比熱容……………… １１
１．４．２ 導熱性………………………… １１
１．４．３ 耐火性………………………… １２
１．４．４ 耐燃性………………………… １３
１．４．５ 溫度變形……………………… １３
１．５ 材料的耐久性………………………… １３
１．６ 材料的組成、結構與內部孔隙……… １４
１．６．１ 材料的組成…………………… １４
１．６．２ 材料的結構…………………… １５
１．６．３ 材料的內部孔隙……………… １７
本章小結…………………………………… １９
思考題……………………………………… １９
第２章 天然石材……………………… ２１
２．１ 巖石的形成與分類…………………… ２２
２．１．１ 巖石的定義…………………… ２２
２．１．２ 巖石的形成…………………… ２３
２．１．３ 巖石的分類…………………… ２３
２．２ 石材的技術性質……………………… ２４
２．２．１ 物理性質……………………… ２４
２．２．２ 力學性質……………………… ２６
２．２．３ 工藝性質……………………… ２７
２．３ 石材在土木工程中的應用…………… ２７
２．４ 建筑石材的選用……………………… ３１
本章小結…………………………………… ３３
思考題……………………………………… ３３
第３章 氣硬性膠凝材料……………… ３５
３．１ 石膏…………………………………… ３６
３．１．１ 石膏的種類…………………… ３６
３．１．２ 建筑石膏的原材料和生產…… ３７
３．１．３ 建筑石膏的水化與凝結硬化…… ３８
３．１．４ 建筑石膏的特性及其制品的質量標準……………………… ３９
３．１．５ 建筑石膏的應用……………… ４０
３．２ 石灰…………………………………… ４１
３．２．１ 石灰的種類…………………… ４１
３．２．２ 建筑石灰的原材料和生產…… ４２
３．２．３ 建筑石灰的熟化與凝結硬化… ４２
３．２．４ 建筑石灰及其制品的技術要求……………………… ４３
３．２．５ 建筑石灰的應用……………… ４５
３．２．６ 建筑石灰的儲運……………… ４７
３．３ 水玻璃………………………………… ４７
３．３．１ 水玻璃的種類與生產………… ４７
３．３．２ 水玻璃的模數………………… ４７
３．３．３ 水玻璃的硬化與特性………… ４８
３．３．４ 水玻璃的應用………………… ４８
本章小結…………………………………… ４９
思考題……………………………………… ４９
第４章 水泥…………………………… ５１
４．１ 硅酸鹽水泥…………………………… ５２
４．１．１ 硅酸鹽水泥的定義及分類…… ５２
４．１．２ 硅酸鹽水泥熟料的組成……… ５３
４．１．３ 硅酸鹽水泥的原料及生產工藝…………………………… ５３
４．１．４ 硅酸鹽水泥的水化與硬化及影響因素……………………… ５４
４．１．５ 硅酸鹽水泥的技術性質……… ５８
４．１．６ 水泥石的腐蝕與防止………… ６１
４．１．７ 硅酸鹽水泥和普通水泥的特性與應用………………………… ６４
４．２ 摻混合材料的硅酸鹽系水泥………… ６４
４．２．１ 混合材料的分類……………… ６４
４．２．２ 摻混合材料硅酸鹽水泥的水化與硬化…………………… ６５
４．２．３ 礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥…………………… ６６４．２．４ 復合硅酸鹽水泥……………… ６８
４．３ 鋁酸鹽水泥…………………………… ７０
４．３．１ 鋁酸鹽水泥的原料與組成…… ７０
４．３．２ 鋁酸鹽水泥的水化與硬化…… ７０
４．３．３ 鋁酸鹽水泥的性能及應用…… ７１
４．３．４ 其他鋁酸鹽水泥……………… ７２
４．４ 特種水泥……………………………… ７３
４．４．１ 白色與彩色硅酸鹽水泥……… ７３
４．４．２ 快硬硅酸鹽水泥……………… ７４
４．４．３ 膨脹水泥與自應力水泥……… ７４
４．４．４ 道路硅酸鹽水泥……………… ７５
４．４．５ 低水化熱硅酸鹽水泥………… ７５
４．４．６ 抗硫酸鹽水泥………………… ７６
４．４．７ 油井水泥……………………… ７６
４．４．８ 砌筑水泥…………………… ７７
本章小結…………………………… ７７
思考題……………………………… ７７
第５章 混凝土………………………… ７９
５．１ 混凝土概述…………………………… ８０
５．１．１ 混凝土的定義………………… ８０
５．１．２ 混凝土的分類………………… ８０
５．１．３ 普通混凝土的優缺點………… ８１
５．２ 普通混凝土的組成材料……………… ８２
５．２．１ 水泥…………………………… ８２
５．２．２ 骨料…………………………… ８３
５．２．３ 水……………………………… ９０
５．２．４ 外加劑………………………… ９１
５．２．５ 摻和料……………………… １００
５．３ 混凝土拌和物的和易性…………… １０４
５．３．１ 和易性的概念……………… １０４
５．３．２ 和易性的測定……………… １０５
５．３．３ 流動性（坍落度）的選擇…… １０６
５．３．４ 影響和易性的主要因素…… １０７
５．３．５ 混凝土拌和物的凝結時間… １１０
５．４ 混凝土的強度……………………… １１０
５．４．１ 混凝土的結構和受壓破壞過程………………………… １１０
５．４．２ 混凝土強度和強度等級…… １１２
５．４．３ 影響混凝土強度的因素…… １１５
５．５ 混凝土的變形性能………………… １１８
５．５．１ 化學收縮…………………… １１８
５．５．２ 干濕變形…………………… １１９
５．５．３ 溫度變形…………………… １１９
５．５．４ 在荷載作用下的變形……… １２０
５．６ 混凝土的耐久性…………………… １２１
５．６．１ 混凝土的抗滲性…………… １２２
５．６．２ 混凝土的抗凍性…………… １２２
５．６．３ 混凝土的碳化……………… １２３
５．６．４ 混凝土的抗侵蝕性………… １２３
５．６．５ 混凝土的堿―骨料反應…… １２４
５．７ 混凝土質量控制…………………… １２４
５．７．１ 混凝土質量控制過程……… １２５
５．７．２ 混凝土質量強度的波動規律———正態分布…………………… １２５
５．７．３ 混凝土質量強度的評定…… １２５
５．８ 普通混凝土配合比設計…………… １２８
５．８．１ 配合比及表示方法………… １２８
５．８．２ 配合比設計的要求和基本參數………………………… １２８
５．８．３ 普通混凝土配合比設計方法和步驟………………………… １２９
５．８．４ 混凝土配合比的計算……… １２９
５．９ 其他品種混凝土…………………… １３３
５．９．１ 高強混凝土………………… １３３
５．９．２ 高性能混凝土……………… １３４
５．９．３ 泵送混凝土………………… １３４
５．９．４ 聚合物混凝土……………… １３５
５．９．５ 耐熱混凝土………………… １３５
５．９．６ 耐酸混凝土………………… １３５
本章小結…………………………………… １３６
思考題……………………………………… １３６
第６章 建筑砂漿……………………… １３７
６．１ 建筑砂漿簡介……………………… １３８
６．１．１ 建筑砂漿的定義…………… １３８
６．１．２ 建筑砂漿的分類…………… １３８
６．１．３ 建筑砂漿的用途…………… １３９
６．２ 建筑砂漿的組成材料……………… １３９
６．２．１ 膠凝材料…………………… １３９
６．２．２ 細骨料（砂） ………………… １３９
６．２．３ 摻加料……………………… １４０
６．２．４ 水…………………………… １４０
６．２．５ 外加劑……………………… １４０
６．３ 砂漿的技術性質…………………… １４１
６．３．１ 新拌砂漿的和易性………… １４１
６．３．２ 砂漿強度和強度等級……… １４２
６．３．３ 砂漿的黏結性……………… １４３
６．３．４ 砂漿的變形性……………… １４３
６．３．５ 砂漿的凝結時間…………… １４３
６．３．６ 砂漿的抗凍性……………… １４４
６．４ 砌筑砂漿…………………………… １４４
６．４．１ 砌筑砂漿的技術要求……… １４４
６．４．２ 砌筑砂漿的配合比設計…… １４５
６．４．３ 砌筑砂漿配合比設計計算實例………………………… １４７
６．５ 砌筑抹面砂漿……………………… １４８
６．５．１ 抹面砂漿的組成材料……… １４８
６．５．２ 抹面砂漿的技術要求……… １４８
６．５．３ 抹面砂漿的選用…………… １４８
６．５．４ 抹面砂漿的配合比設計…… １４８
６．５．５ 普通抹面砂漿……………… １４９
６．６ 干粉砂漿…………………………… １５０
６．６．１ 干粉砂漿的概念…………… １５０
６．６．２ 干粉砂漿的組成材料……… １５０
６．７ 裝飾砂漿…………………………… １５１
６．７．１ 裝飾砂漿的組成材料……… １５１
６．７．２ 裝飾砂漿主要的飾面方式… １５１
６．８ 防水砂漿…………………………… １５３
６．９ 其他品種砂漿……………………… １５３
６．９．１ 絕熱砂漿…………………… １５３
６．９．２ 吸聲砂漿…………………… １５３
６．９．３ 耐酸砂漿…………………… １５３
６．９．４ 防輻射砂漿………………… １５４
本章小結…………………………………… １５４
思考題……………………………………… １５４
第７章 金屬材料……………………… １５５
７．１ 鋼的冶煉與分類…………………… １５６
７．１．１ 鋼材的基本知識…………… １５６
７．１．２ 鋼的冶煉…………………… １５６
７．１．３ 鋼的分類…………………… １５８
７．２ 鋼材的力學性能與工藝性能……… １５９
７．２．１ 力學性能…………………… １５９
７．２．２ 工藝性能…………………… １６３
７．３ 鋼的組織和化學成分對鋼材性能的影響………………………………… １６７
７．３．１ 鋼的組織及其對鋼材性能的影響………………………… １６７
７．３．２ 鋼的化學成分及其對鋼材性能的影響………………………… １６８
７．４ 鋼的各種處理方式………………… １６９
７．４．１ 鋼材的冷加工強化與時效處理………………………… １６９
７．４．２ 鋼材的熱處理與焊接……… １７０
７．５ 建筑鋼材的銹蝕與防護…………… １７１
７．５．１ 鋼材銹蝕機理……………… １７１
７．５．２ 鋼筋混凝土中的鋼筋銹蝕… １７１
７．５．３ 防止鋼材銹蝕的措施……… １７２
７．５．４ 鋼的防火…………………… １７３
７．６ 建筑鋼材的品種與選用…………… １７４
７．６．１ 碳素結構鋼（非合金結構鋼）… １７４
７．６．２ 低合金高強度結構鋼……… １７８
７．６．３ 優質碳素結構鋼…………… １７９
７．７ 常用建筑鋼材……………………… １８０
７．７．１ 鋼筋………………………… １８０
７．７．２ 型鋼………………………… １８４
７．８ 鋁合金及制品……………………… １８５
７．８．１ 鋁合金……………………… １８５
７．８．２ 常用的裝飾用鋁合金制品… １８６
本章小結…………………………………… １８７
思考題………………………………… １８７
第８章 墻體材料……………………… １８９
８．１ 燒結磚……………………………… １９０
８．１．１ 燒結普通磚………………… １９０
８．１．２ 燒結多孔磚和燒結空心磚… １９４
８．２ 非燒結磚…………………………… １９６
８．２．１ 蒸壓灰砂磚………………… １９６
８．２．２ 蒸壓（養）粉煤灰磚………… １９７
８．２．３ 煤渣磚……………………… １９８
８．３ 砌塊………………………………… １９９
８．３．１ 普通混凝土小型空心砌塊… １９９
８．３．２ 輕骨料混凝土小型空心砌塊………………………… ２００
８．３．３ 蒸壓加氣混凝土砌塊……… ２０２
本章小結…………………………………… ２０４
思考題……………………………………… ２０４
第９章 瀝青及瀝青混合料…………… ２０５
９．１ 瀝青材料…………………………… ２０６
９．１．１ 石油瀝青…………………… ２０６
９．１．２ 天然瀝青…………………… ２１２
９．１．３ 頁巖瀝青…………………… ２１２
９．１．４ 煤瀝青……………………… ２１２
９．１．５ 瀝青的摻配、改性及主要瀝青制品……………… ２１３
９．２ 瀝青混合料的組成與性質………… ２１４
９．２．１ 瀝青混合料的組成材料…… ２１４
９．２．２ 瀝青混合料的結構………… ２１４
９．２．３ 瀝青混合料的技術性質…… ２１５
９．３ 瀝青防水材料……………………… ２１６
９．３．１ 瀝青防水卷材……………… ２１６
９．３．２ 瀝青溶液和瀝青乳液……… ２１７
９．３．３ 瀝青膠和瀝青嵌縫油膏…… ２１８
本章小結…………………………………… ２１９
思考題………………………………… ２１９
第１０章 防水材料…………………… ２２１
１０．１ 防水材料簡介……………………… ２２２
１０．１．１ 防水材料的定義…………… ２２２
１０．１．２ 防水材料的性能…………… ２２２
１０．１．３ 防水材料的分類…………… ２２２
１０．２ 防水卷材…………………………… ２２３
１０．２．１ 防水卷材的分類…………… ２２３
１０．２．２ 防水卷材的性能…………… ２２３
１０．２．３ 瀝青基防水卷材…………… ２２４
１０．２．４ 合成高分子防水卷材……… ２２８
１０．３ 防水涂料…………………………… ２３１
１０．３．１ 瀝青類防水涂料…………… ２３１
１０．３．２ 其他品種防水涂料………… ２３３
１０．４ 防水密封材料……………………… ２３５
１０．４．１ 防水密封材料的分類……… ２３５
１０．４．２ 非定形防水密封材料……… ２３６
１０．４．３ 定形防水密封材料………… ２３７
本章小結…………………………………… ２３８
思考題……………………………………… ２３８
第１１章 木材………………………… ２３９
１１．１ 木材的特點………………………… ２４０
１１．２ 木材的分類與構造………………… ２４０
１１．２．１ 木材的分類………………… ２４０
１１．２．２ 木材的構造………………… ２４１
１１．３ 木材的主要性能…………………… ２４３
１１．３．１ 化學組成…………………… ２４３
１１．３．２ 物理性質…………………… ２４４
１１．３．３ 力學性質…………………… ２４５
１１．４ 土木工程中常用木材及應用……… ２４８
１１．４．１ 常用木材…………………… ２４８
１１．４．２ 木材的綜合利用…………… ２４８
１１．５ 木材的防護………………………… ２４９
１１．５．１ 木材的干燥………………… ２５０
１１．５．２ 木材的腐朽與防腐………… ２５０
１１．５．３ 木材的燃燒與防火………… ２５２
本章小結…………………………………… ２５３
思考題……………………………………… ２５３
第１２章 高分子建筑材料…………… ２５５
１２．１ 高分子化合物基本知識…………… ２５６
１２．１．１ 高分子化合物的結構……… ２５７
１２．１．２ 高分子化合物的性能……… ２５８
１２．２ 高分子建筑材料的特性及制品…… ２６３
１２．２．１ 高分子建筑材料的特性…… ２６３
１２．２．２ 建筑塑料及制品…………… ２６４
１２．３ 黏結劑……………………………… ２７１
１２．３．１ 黏結劑的基本組成………… ２７１
１２．３．２ 黏結劑的特點……………… ２７１
１２．３．３ 黏結機理…………………… ２７２
１２．３．４ 常用建筑黏結劑…………… ２７３
１２．４ 建筑涂料…………………………… ２７６
１２．４．１ 涂料的組成………………… ２７６
１２．４．２ 常用建筑涂料……………… ２７７
本章小結…………………………………… ２７９
思考題………………………………… ２７９
第１３章 裝飾材料…………………… ２８１
１３．１ 裝飾材料的基本要求……………… ２８２
１３．１．１ 顏色、光澤、透明性……… ２８２
１３．１．２ 質感………………………… ２８３
１３．１．３ 形狀和尺寸………………… ２８３
１３．１．４ 立體造型…………………… ２８３
１３．１．５ 環保………………………… ２８３
１３．１．６ 其他………………………… ２８４
１３．２ 常用裝飾材料……………………… ２８４
１３．２．１ 裝飾石材…………………… ２８４
１３．２．２ 玻璃………………………… ２８７
１３．２．３ 陶瓷………………………… ２８９
１３．２．４ 塑料………………………… ２９０
１３．２．５ 金屬材料…………………… ２９２
１３．２．６ 木材與竹材………………… ２９３
１３．２．７ 涂料………………………… ２９４
本章小結…………………………………… ２９６
思考題……………………………………… ２９６
第１４章 絕熱材料和吸聲材料……… ２９７
１４．１ 絕熱材料…………………………… ２９８
１４．１．１ 絕熱材料的作用及影響因素………………………… ２９８
１４．１．２ 絕熱材料的選用及基本要求………………………… ２９９
１４．１．３ 建筑常用絕熱材料………… ３００
１４．１．４ 常用絕熱材料的技術性能………………………… ３０４
１４．２ 吸聲材料…………………………… ３０６
１４．２．１ 吸聲材料的作用原理……… ３０６
１４．２．２ 吸聲材料的類型及其結構形式………………………… ３０７
１４．２．３ 吸聲材料的選用及安裝注意事項………………………… ３０９
１４．２．４ 常用吸聲材料及吸聲系數………………………… ３１０
１４．２．５ 隔聲材料…………………… ３１２
本章小結…………………………………… ３１２
思考題……………………………………… ３１３
第１５章 土木工程材料試驗………… ３１５
１５．１ 材料的基本物理性質試驗………… ３１６
１５．１．１ 試驗目的和原理…………… ３１６
１５．１．２ 密度試驗…………………… ３１６
１５．１．３ 表觀密度試驗……………… ３１７
１５．１．４ 吸水率試驗………………… ３１８
１５．２ 水泥試驗…………………………… ３１９
１５．２．１ 水泥試驗的一般規定……… ３１９
１５．２．２ 水泥細度測定……………… ３１９
１５．２．３ 水泥標準稠度用水量測定… ３２０
１５．２．４ 水泥凝結時間測定………… ３２１
１５．２．５ 水泥安定性測定…………… ３２２
１５．２．６ 水泥膠砂強度檢驗………… ３２４
１５．３ 粗、細集料試驗…………………… ３２６
１５．３．１ 試驗目的和原理…………… ３２６
１５．３．２ 樣品的縮分………………… ３２６
１５．３．３ 砂的篩分析試驗…………… ３２６
１５．３．４ 石子的篩分析試驗………… ３２７
１５．３．５ 表觀密度試驗……………… ３２８
１５．３．６ 堆積密度試驗……………… ３２９
１５．４ 普通混凝土試驗…………………… ３３２
１５．４．１ 普通混凝土試驗的目的及原理………………………… ３３２
１５．４．２ 普通混凝土拌和物試樣制備………………………… ３３２
１５．４．３ 混凝土拌和物稠度試驗…… ３３３
１５．４．４ 混凝土拌和物表觀密度試驗………………………… ３３５
１５．４．５ 混凝土拌和物抗壓強度試驗………………………… ３３６
１５．５ 砂漿試驗…………………………… ３３７
１５．５．１ 砂漿拌和物試樣制備……… ３３７
１５．５．２ 砂漿稠度試驗……………… ３３８
１５．５．３ 砂漿分層度試驗…………… ３３９
１５．５．４ 砂漿立方體抗壓強度試驗………………………… ３３９
１５．６ 燒結普通磚試驗…………………… ３４０
１５．６．１ 燒結普通磚的取樣方法…… ３４１
１５．６．２ 燒結普通磚的抗壓強度試驗………………………… ３４１
１５．６．３ 燒結普通磚的抗折強度試驗………………………… ３４２
１５．７ 鋼筋試驗…………………………… ３４３
１５．７．１ 試驗的目的和原理………… ３４３
１５．７．２ 鋼筋拉伸試驗……………… ３４３
１５．７．３ 鋼筋冷彎試驗……………… ３４５
１５．８ 瀝青材料試驗……………………… ３４６
１５．８．１ 瀝青針入度試驗…………… ３４６
１５．８．２ 瀝青延度試驗……………… ３４８
１５．８．３ 瀝青軟化點試驗…………… ３５０
１５．９ 瀝青混合料試驗………………… ３５２
１５．９．１????? 瀝青混合料試件制作方法（擊實法）………………… ３５２
１５．９．２ 瀝青混合料物理指標測定…………………………… ３５５
１５．９．３ 瀝青混合料馬歇爾穩定度試驗………………… ３５６
本章小結…………………………… ３５９
參考文獻………………………………… ３６０
