土木工程的发展经历三个历史时期：古代、近代和现代三个阶段。

土木工程各发展阶段：古代土木工程：历史跨度长，大致从旧石器时代（公元前5000年）到十七世纪中叶。这一时期的土木工程没有什么设计理论指导，是公主要靠经验。所应用的材料主要取之于自然，如树，石头，土坯，所用工具很简单，如斧，锤，刀，铲，夯等。近代土木工程：从十七世纪中叶刀第二次世界大战前后，历时300余年，这一时期的土木工程逐步形成一门独立的学科。材料方面开始应用钢筋，砼，这一时期的工具应用新的施工机械。现在土木工程：从第二次世界大战结束到至今1功能要求多样化2城市建设立体化3交通工程高速化4工程设施大型化。

近代土木工程大事记：1、意大利学者伽利略在1638年《关于两门新科学的谈话和数学证明》中论述了建筑材料的力学性质和梁的强度，首次用公式表达了梁的设计理论；2、英国科学家牛顿在1687年总结出力学三大定律；3、瑞士数学家欧拉在1744年《曲线的变分法》中建立了柱的压曲理论；4、1824年，英国人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权；5、1850年发明了贝塞麦转炉炼钢法；6、1875年，法国人莫尼埃建造了第一座长16米的钢筋混凝土桥；7、1825年，英国人斯蒂芬斯在英格兰修建了世界第一条长21Km的铁路；1863年英国在伦敦修建了世界第一条地下铁路。

现代土木工程的特点有：①功能要求多样化；②城市建设立体化；③交通工程快速化；④工程设施大型化。

土木工程的内涵及其重要性：土木工程建造各类各类工程设施的科学技术的总称，指工程建设的对象，即建在地上地下水中的各种工程设施，也指所应用的材料设备和所进行勘测设计，施工，维修，养护等技术。

土木工程的范围：包括房屋建筑工程，公路与道路市政工程，铁道工程，桥梁工程，隧道工程，机场工程，地下工程，给排水工程，港口，码头工程。

土木工程面临的形势：1.信息时代2.航空航天事业的发展3.世界人口的激增，资源枯竭4.生存环境恶化

土木工程的发展：1.土木工程材料向多功能和智能化发展2.土木工程项目趋于大型化、全、新，并向太空海洋荒漠发展3.土木工程设计规划科学化、自动化，施工精细化、工厂化。

可持续发展:既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的发展构成威胁。

第三章 土木工程中的材料

每平方米建筑物所用材料量：1～2吨。

各种工程材料应用的年代：远古时代，采用石块和树木；公元前12~4世纪，采用砖和瓦；17世纪，采用生铁和熟铁；18世纪，钢材。 土木工程设施对材料提出的要求：坚固、耐久、耐火、防水、耐磨、隔热、绝缘、抗冲击、抗核辐射。

土木工程材料：任何土木工程建(构)筑物(包括道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等)都是用相应材料按一定的要求建造成的，土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材料。

容积密度：材料在自然状态下单位体积的质量。

密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

强度：抵抗破坏的能力。

变形：承受形状改变的能力。

弹性：材料在外力除去后起其变形能完全消失的性质。塑性：外力撤去后不能恢复其原有形状的性质。

韧性：材料受冲击断裂时吸收机械能的能力。

耐久性：材料在长期使用过程中经受各种所受环境和条件的作用仍能保持其原有性能的能力。

材料分类：一般分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料又分黑色金属（生铁、铸铁、碳钢、合金钢）和有色金属（除之前四样）；非金属材料又分有机材料和无机材料。材料按功能分类般分为结构材料(承受荷载作用的材料)和功能材料(具有专门功能的材料)。材料按用途分类，如建筑结构材料；桥梁结构材料；水工结构材料；路面结构材料；建筑墙体材料；建筑装饰材料；建筑防水材料；建筑保温隔声材料等。

材料在土木工程中的作用：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。

土木工程设施中所起的作用和功能分：1、承重材料，起承受大自然和人为的各种作用力的作用，典型的如各种钢材、混凝土、木材和由多种块材、砂浆组织的砌体。2、围护材料，其保持空间和通道使用功能的作用，典型的如粘土砖瓦、轻质混凝土、无机和有机纤维制品。3、装饰材料，起创造优美和舒适环境的作用，典型的如玻璃、油漆、墙地面装饰材料。4、胶结材料，典型的如水泥、石灰、石膏、沥青。

4种主要工程材料的名称：钢材、混凝土、木材和砌体。

低碳钢：主要成分是铁（Fe，约占99%）和少量的碳（C，通常不超过0.22%）。

低合金钢：主要成分是铁（Fe，约占99%）和少量的碳（C，通常不超过0.22%），还含有少量锰、硅、钒等元素。