土木工程材料知識點整理

..土木工程材料復習整理土木工程材料的定義用于建筑物和構(gòu)筑物的所有材料的總稱。土木工程材料的分類〔一〕按化學組成分類：無機材料、有機材料、復合材料〔二〕按材料在建筑物中的功能分類：承重材料、非承重材料、保溫柔隔熱材料、吸聲和隔聲材料、防水材料、裝飾材料等〔三〕按使用部位分類：結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、屋面材料、地面材料、飾面材料等各級標準各自的部門代號列舉GB——國家標準GBJ——建筑行業(yè)國家標準JC——建材標準JG——建工標準JGJ——建工建材標準DB——地方標準QB——企業(yè)標準ISO——國際標準材料的組成是指材料的化學成分、礦物成分和相組成。材料的結(jié)構(gòu)10-3m細觀結(jié)構(gòu)：指用光學顯微鏡所能觀察到的材料結(jié)構(gòu)。其尺寸在10-310-6m級。微觀結(jié)構(gòu)：微觀結(jié)構(gòu)是指原子和分子層次上的結(jié)構(gòu)。其尺寸在10-610-10m級。微觀結(jié)構(gòu)能夠分為晶體、非晶體和膠體三種。材料的密度、表觀密度、堆積密度、密實度與孔隙率、填充率與空隙率的概念及計算密實體積：不含有孔隙和空隙的體積(V)。m v g/cm3表觀密度：材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量?！搀w積密度〕表觀體積：含有孔隙但不含空隙的體積(V0)?！灿门潘y得的扣m 0 vo除了材料內(nèi)部開口孔隙的體積稱為近視表觀體積，也稱視體積。mm 1W 1 100%V V 0 W

㎏/m3g/cm3堆積密度：材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量?！踩菅b密度〕堆積體積：含有孔隙和空隙的體積〔V0’〕。m

㎏/m30 v'0密實度：密實度是指材料體積內(nèi)，被固體物質(zhì)所充實的程度。DVV0

00

100%孔隙率：孔隙率是指材料體積內(nèi)，孔隙體積占總體積的百分率。VV P 0V0

100%＝(1-

填充率：D'

V0100%V0

100%000VV00

100%(1

)100%1D00P' 0V 0 0材料的孔隙率對材料的性質(zhì)有何影響？影響吸水性影響吸濕性影響材料抗?jié)B性影響材料抗凍性影響材料導熱系數(shù)P3材料的吸水性與吸濕性的概念及計算吸水性：是指材料在水中汲取水分的性質(zhì)，其大小用吸水率表示。質(zhì)量吸水率:

W mm mm

100%體積吸水率:

W W m V 0吸濕性：材料在空氣中，汲取空氣中水分的性質(zhì)，稱為吸濕性。其大小用含水率表示。

-mmW 含 m

100%含 m干影響吸水性的因素材料的孔隙率；11.影響吸濕性的因素材料的孔隙率；周圍空氣的溫度和濕度。12.什么叫耐水性？如何表示？也不顯著降低的性質(zhì)，稱為耐水性。

K 軟 f干13.什么叫抗?jié)B性？如何表示？①材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性。K，k影響材料抗?jié)B性的因素有哪些？孔隙率、孔隙特征什么叫抗凍性？用什么表示？著降低的性質(zhì)。16.如何表示材料的導熱性〔保溫性〕?什么是導熱系數(shù)？①材料傳導熱量的能力稱為導熱性。其大小用熱導率〔λ〕表示。1K位面積的熱量。Q

(T -T )A t1 2d

QdA T T1 2

t17.影響材料導熱系數(shù)的因素有：18.熱容性是什么？Q=mC(t1-t2)19.比熱容的物理意義是什么？20.材料的抗壓、抗拉、抗剪強度。Ff A材料的抗彎強度3Flf 彎 2bh2材料的比強度是什么？衡量材料輕質(zhì)高強的一個指標，材料的強度與其表觀密度之比，即：比強度 f0什么叫彈性與塑性？彈性：彈性。

E材料在外力作用下產(chǎn)生變形，假設除去外力后仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性。什么叫脆性與韌性？在外力作用下，當外力到達肯定限度后，材料突然破壞而又無明顯的塑性變形的性質(zhì)。韌性：在沖擊、震動荷載的作用下，能汲取較大能量而不破壞的性質(zhì)稱為韌性。如鋼材、木材、纖維等。25.什么叫硬度和耐磨性？：指材料外表的堅硬程度，是抵抗其他物體刻劃、壓入其外表的能力。測定方式：刻劃法、回彈法、壓入法。耐磨性：材料外表抵抗磨損的能力。用磨損率表示。mm磨損率N 1A 2提升耐久性的措施提升材料密實度在材料外表設置保護層什么叫膠凝材料？什么叫氣硬性膠凝材料？什么叫水硬性膠凝材料？膠凝材料：指經(jīng)過自身的物理化學作用后，能夠由漿體變成固體，并在變化經(jīng)過中把一些散粒材料或塊狀材料膠結(jié)成具有肯定強度的整體。氣硬性膠凝材料：是指只能在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)開展其強度的膠凝材料。水硬性膠凝材料：是指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化并保持和繼續(xù)開展其強度的膠凝材料。什么叫過火石灰？有什么危害？過火石灰：因煅燒溫度過高使粘土雜質(zhì)融化并包裹石灰。質(zhì)釉狀物，從而延緩石灰的熟化，導致已硬化的砂漿產(chǎn)生鼓泡、崩裂等現(xiàn)象。欠火石灰以及正火石灰正火石灰：〔900°C什么叫石灰的熟化？Ca〔OH〕231.生石灰水化反響的特點反響可逆；水化經(jīng)過中體積增大。什么叫陳伏？為什么要陳伏？陳伏時要著重什么？①熟化后的石灰漿在消化池中儲存2~3周以上，此經(jīng)過成為“陳伏〞。②為了消除過火石灰的危害；③陳伏期間，石灰漿外表應保持一層肯定厚度的水，以隔絕空氣，防止碳化。石灰的硬化、性能及應用于外表，結(jié)晶經(jīng)過主要在內(nèi)部發(fā)生。CO2化經(jīng)過的進行?！尝谔匦裕嚎伤苄院?；硬化緩慢；硬化后強度低；硬化時體積收縮大；耐水性差應用：配制石灰砂漿、石灰乳配制石灰土、三合土生產(chǎn)碳化石灰板加固含水的軟土地基靜態(tài)破裂劑石膏的生產(chǎn)、性能、應用①生產(chǎn)：建筑石膏： 〔β型半水石膏〕1 1CaSO

4

O07702

H4 2

O1 H O2 2高強石膏： 〔α型半水石膏〕CaSO4

2H

O25C0.1MPCaSO2

2

O11HO2 2 2②特性：硬化后體積微膨脹性耐水性與抗凍性較差凝聚硬化快防火性好但耐高溫性差③應用：石膏藝術制品六大通用水泥的定義、性能、應用〔考點：eg.什么叫做火山灰水泥？〕硅酸鹽水泥、一般硅酸鹽水泥(簡稱一般水泥)、礦渣硅酸鹽水泥(簡稱礦渣水泥)、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(簡稱火山灰水泥)、粉煤灰硅酸鹽水泥(簡稱粉煤灰水泥)和復合硅酸鹽水泥(簡稱復合水泥)等．統(tǒng)稱為六大水泥。各種水泥的代號硅酸鹽水泥：P·I，P·II一般硅酸鹽水泥：P·O礦渣硅酸鹽水泥：P·S·A，P·S·B火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：P·PP·F復合硅酸鹽水泥：P·C硅酸鹽水泥熟料組成及單礦物特性主要組成成分：硅酸三鈣(C3S) 少量：游離氧化鈣硅酸二鈣(C2S) 化鎂鋁酸三鈣(C3A) 物以及玻璃體等鐵鋁酸四鈣(C4AF)單礦物特性：名稱硅酸二鈣四鈣凝聚硬化速度快慢最快快28d多少最多中強度高早期低，后期高低低水泥水化反響〔包括二次反響〕及產(chǎn)物2

6H

2

3H2

22

2

3H

2 23CaOAlO 6HO3CaOAlO 6HO2 3 2 2 3 24CaOAlO2 3

FeO2 7H

2 2

OCaOFeO2 2

HO22 3 2 4 2 2 2 3 4 2體水泥的氧化物和化合物簡寫〔P73〕主要技術指標〔細度、凝聚時間、安定性、強度〕細度：指水泥顆粒的粗細程度。泥石的早期強度越高。300m2/kg。同時規(guī)定凡細度不符合規(guī)定者為不合格品。凝聚時間：水泥的凝聚時間分初凝時間和終凝時間。自加水起至水泥漿開頭失去塑性，流淌性減小所需時間，稱為初凝時間；自加水起至水泥漿開頭徹底失去塑性、開頭有肯定結(jié)構(gòu)強度所需的時間稱為終凝時間。性而無法施工。將延長施工進度和模板周轉(zhuǎn)期。GB規(guī)定：初凝時間不得早于45min 終凝時間不得遲于390min安定性：指水泥硬化后體積變化是否均勻的性質(zhì)。不良：水泥硬化后體積發(fā)生不均勻膨脹，導致水泥石開裂、翹曲等現(xiàn)象。良好：否那么，為良好。引起安定性不良的原因有哪些：熟料中含有過多的游離CaO，MgO；石膏摻量過多GBMgO≯5%；熟料中SO33.5%；強度：表3單位為兆帕品種強度等級抗壓強度3d 28d抗折強度3d 28d42.542.5R≥17.0≥42.5≥22.0≥3.5≥4.0硅酸鹽水泥52.552.5R≥23.0≥52.5≥27.0≥4.0≥5.062.562.5R≥28.0≥62.5≥32.0≥5.0≥5.5一般硅酸鹽水泥42.542.5R≥17.0≥42.5≥22.0≥3.5≥4.052.552.5R≥23.0≥52.5≥27.0≥4.0≥5.0礦渣硅酸鹽水泥32.532.5R≥10.0≥32.5≥15.0≥2.5≥3.5火山灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥42.542.5R≥15.0≥42.5≥19.0≥3.5≥4.0復合硅酸鹽水泥52.552.5R≥21.0≥52.5≥23.0≥4.0≥4.5何為水化熱？水化熱的利與弊？①水泥與水發(fā)生水化反響所放出的熱量稱為水化熱。選擇低熱水泥。在混凝土冬期施工時，水化熱有利于水泥的凝聚、硬化和防止混凝土受凍。水泥石腐蝕及防止的腐蝕。主要原因有：淡水腐蝕溶解性化學腐蝕防止：依據(jù)工程所處環(huán)境，選用適當品種的水泥；加做保護層。三種水泥的共同性質(zhì)抗軟水、抗腐蝕能力強水化熱低、放熱速度慢濕熱敏感性強，適宜蒸汽養(yǎng)護三種水泥各自的特性礦渣水泥耐熱性強、干縮性較大、保水性差粉煤灰水泥干縮性小、抗裂性好混凝土的定義？而成的人造石材?；炷恋姆诸悺惨弧嘲锤杀碛^密度分〔12500kg/m3制而成。石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品種。〔3〕輕混凝土。表觀密度小于1950kg/m3孔混凝土和大孔混凝土等?！捕嘲茨z凝材料分水泥混凝土石膏混凝土瀝青混凝土水玻璃混凝土聚合物混凝土〔三〕按用途分 結(jié)構(gòu)混凝土耐熱混凝土耐酸混凝土大體積混凝土〔四〕按生產(chǎn)工藝和施工方式分泵送混凝土噴射混凝土壓力混凝土離心混凝土輾壓混凝土混凝土的根本要求〔協(xié)作比設計的根本要求〕如何滿足？〔1〕滿足施工要求的和易性?！?〕滿足設計的強度等級，并具有95%的保證率?！?〕滿足工程所處環(huán)境對混凝土的耐久性要求。48.砂的技術要求〔細度模數(shù)計算及級配評定〕M(M(AAAAA)5A234561I區(qū)II區(qū)III區(qū)X1累計篩余百分率〔％〕00010~010~010~02. 36mm35~525~015~01. 18mm65~3550~1025~085~7170~4140~1695~8092~7085~55100~90100~90100~90堿骨料反響及如何防范K2ONa2OSiO23的體積膨脹，從而導致混凝土膨脹開裂而破壞。防范：對水泥中堿含量大于0.6%；骨料中含有活性SiO2且在潮濕環(huán)境或水飛機場跑道一般均要求對骨料進行堿活性試驗或?qū)λ嗟膲A含量加以限制。粗骨料強度的表示方式、粗骨料最大粒如何選擇？卵石的強度用壓碎指標值表示。粗骨料最大粒的選擇混凝土所用粗骨料的公稱粒級上限稱為最大粒徑。條件的限制：1/4，同時不得大于鋼筋凈距的3/4。②對待混凝土實心板，最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得大于40mm。1:3；1:2.5。FCUFCU。KCfcu150mm×150mm95%28fcufcu,k依據(jù)標準方式制作養(yǎng)護的邊長為95%保證率的抗壓fcu,k強度等級C：一般混凝土劃分為十二個強度等級：C7.5C10C15C20C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55C60。影響混凝土強度的主要因素：水泥強度和水膠比混凝土的強度與水泥強度成正比關系。勻密實，強度反而降低。試驗證實，在相同的情況下，混凝土的強度〔fcu〕與水膠比呈有規(guī)律的曲線關系，而與膠水比那么成線性關系。骨料的品質(zhì)：有害物質(zhì)含量、顆粒形狀和外表粗糙度、針片狀含量等。施工條件：施工條件主要指攪拌和振動成型。養(yǎng)護溫度及濕度的影響和程度的重要因素。即混凝土的養(yǎng)護。齡期：在正常養(yǎng)護的條件下，混凝土的強度將隨齡期的增長而不斷開展。關系。試驗條件對混凝土強度的影響①試件尺寸 相同的混凝土，試件尺寸越小測得的強度越高。②試件的形狀 試件受壓面積(a×a)相同，而高度(h)不同時，高寬比(h/a)越大，抗壓強度越小。小不同。值偏高。外加劑的定義、減水劑作用下有什么技術經(jīng)濟效果？外加劑是指能有效改善混凝土某項或多項性能的一類材料。減水劑作用下的技術經(jīng)濟效果5%-25%或W/B,提升強度的目的.②在保持原協(xié)作比不變的情況下，可使拌合物的坍落度大幅度提升(可增大100-200mm)10%-20%。④提升混凝土的抗凍性、抗?jié)B性，使混凝土的耐久性得到提升。和易性的定義、影響因素、如何改善？和易性：新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運輸、澆搗粘聚性和保水性三項內(nèi)容表示。影響和易性的主要因素①單位用水量。單位用水量是混凝土流淌性的決定因素。50～100kg/m3，混凝土的流淌性根本保持不變，這一規(guī)律稱為固定用水量定那么。②漿骨比流淌性；在混凝土凝聚硬化以后，主要給予粘結(jié)強度。否那么因骨料間缺少粘結(jié)體，拌合物易發(fā)生倒塌現(xiàn)象。③水膠比水性和粘聚性的良好保證。④砂率砂率是指砂子占砂石總重量的百分率。JGJ55⑤膠凝材料品種及細度。⑥骨料的品種和粗細程度。⑦外加劑。S Sp

100%⑧時間、氣候條件。混凝土和易性的調(diào)整和改善措施加水，必需保持水膠比不變，增加水泥漿用量。上相當于削減水泥漿數(shù)量。75%左右，實際操作難度往往較大。④摻減水劑或引氣劑，是改善混凝土和易性的最有效措施。54.環(huán)箍效應有什么影響？α〔α為試件邊長〕范圍外這種效應消逝。55.砂率？最優(yōu)砂率？對混凝土性能有什么影響？砂子占砂石總量的百分率稱為砂率。的流淌性，且能保持黏聚性及保水性能良好時的砂率值。砂率對混凝土性能的影響：砂率對和易性的影響格外顯著。超過肯定范圍，流淌性隨砂率增加而下降。當水泥漿缺乏以包裹骨料外表時，黏聚性反而下降。56.耐久性如何保證？價混凝土的耐久性。提升混凝土耐久性的措施①合理選擇水泥品種②適當控制混凝土的水灰比及水泥用量③選用質(zhì)量良好的砂石骨料④摻入引氣劑或減水劑57.混凝土有哪幾種變形？化