土木工程材料(整理版)
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土木工程材料第一节材料科学知识与土木工程材料的基本性质一、土木工程材料分类、组成及结构(一)土木工程材料的组成土木工程材料的组成分为化学组成和矿物组成。
化学组成影响着材料的化学性质,矿物组成影响着材料的物理力学性质。
通常按照土木工程材料的化学组成将其划分为无机材料、有机材料和复合材料三大类,详见表1。
表1 土木工程材料的分类(二)土木工程材料的结构土木工程材料的结构有宏观结构、细观结构和微观结构。
1、微观结构(1)晶体:基本质点按照一定的逻辑罗列,而且按照一定的周期重复浮上,即具有各向异性的性质,宏观的晶体材料是由多个晶粒聚拢而成,表现出各向同性的性质,如钢材。
分为原子晶体,如金刚石;离子晶体,如NaCl;金属晶体,如铜;分子晶体,如冰。
(2)玻璃体:各向同性的,具有潜在的化学活性,在一定条件下容易与其他物质发生化学反应,如粉煤灰。
(3)胶体:属于非晶体。
质点很极小,表面积很大,所以表面能很大,吸附能力很强,使胶体具有很强的粘结力,如水化硅酸钙。
2、宏观结构又划分为。
(1)按照土木工程材料的构造特征,土木工程材料的构造分为堆聚结构:由骨料与胶凝材料结合而成的材料,例如混凝土纤维结构:玻璃纤维及矿物棉等纤维材料所具有的结构。
层状结构:将材料叠合而成的结构,例如胶合板散粒结构:松散颗粒的结构,例如砂石骨料(2)、按照土木工程材料的孔隙特征分为致密结构:无孔隙存在的材料,例如玻璃、钢材多孔结构:有粗壮孔隙的结构,例如加气混凝土微孔结构:有微细的孔隙结构,例如粘土砖、石膏制品[例题1] 以下哪种微观结构或性质的材料不属于晶体?A.结构单元在三维空间逻辑性罗列B.非固定熔点C.材料的任一部分都具有相同的性质D.在适当的环境中能自发形成封闭的几何多面体【解析】晶体结构的基本特征是内部质点按照一定的逻辑罗列,并且按照一定周期重复浮上,即结构单元在三维空间逻辑性罗列,且在适当的环境中能自发形成封闭的几何多面体。
土木工程材料__总结版土木工程材料是指在土木工程中用于建筑结构和道路等建设中所需的材料。
它们在工程中起着重要的作用,能够提供所需的强度、耐久性和其他性能,以确保工程的质量和安全。
在本文中,将讨论土木工程中常用的材料,包括混凝土、钢筋、沥青等。
混凝土是土木工程中最常用的材料之一,它由水泥、砂、骨料和水等组成。
混凝土具有优良的抗压强度和耐久性,可以用于建造各种不同类型的结构,如建筑物、桥梁和水坝等。
由于其可成型性强,可以通过模具制成各种形状,因此广泛应用于建筑和道路建设中。
钢筋是一种常用的增强材料,用于改善混凝土的抗拉强度。
钢筋通常以网状或棒状的形式添加到混凝土中,形成钢筋混凝土结构。
钢筋具有优良的拉伸和抗腐蚀性能,可以增加混凝土结构的承载能力和耐久性。
它广泛应用于桥梁、高层建筑和其他大型结构中。
沥青是一种胶状材料,常用于道路建设中。
它具有良好的粘结性和防水性能,能够将不同部分的道路连接在一起,并保护路面免受水和其他外部因素的损害。
沥青还可以提供较好的摩擦力,提高车辆在路面上的牵引力和安全性。
在道路建设中,沥青一般涂覆在碎石上,形成沥青混合料,用于铺设路面。
除了混凝土、钢筋和沥青之外,还有其他一些常用的土木工程材料,如木材、玻璃、砖块等。
木材常用于建造房屋和桥梁等结构,具有较好的抗压和抗拉性能。
玻璃广泛应用于建筑中,具有良好的透明性和装饰性。
砖块是一种常见的建筑材料,由黏土或水泥制成,用于建造墙体和其他结构。
总之,土木工程材料在土木工程项目中起着至关重要的作用。
混凝土和钢筋常用于建筑结构的构造中,提供强度和耐久性。
沥青常用于道路建设中,保护道路免受损坏。
其他材料如木材、玻璃和砖块等也扮演着重要的角色。
通过合理选择和使用这些材料,可以保证土木工程项目的质量和安全。
《土木工程材料》重要知识点一、材料基本性质(1)基本概念1.密度:状态下单位体积(包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙)的质量,俗称容重;3.表观密度:单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)材料的干质量,也称视密度;4.堆积密度:散粒状材料单位体积(含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积)物质颗粒的质量;5.孔隙率:材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率6.空隙率:散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率;7.强度:指材料抵抗外力破坏的能力(材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力)8.比强度:指材料强度与表观密度之比,材料比强度越大,越轻质高强;9.弹性:指材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,能够完全恢复原来形状的性质;10.塑性:指在外力作用下材料产生变形,外力取消后,仍保持变形后的形状和尺寸,这种不能恢复的变形称为塑性变形;11.韧性:指在冲击或震动荷载作用下,材料能够吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不破坏的性质;12.脆性:指材料在外力作用下,无明显塑性变形而突然破坏的性质;13.硬度:指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力;14.耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力;15.亲水性:当湿润角≤90°时,水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力,这种性质称为材料的亲水性;16.憎水性:当湿润角>90°时,水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力,这种性质称为材料的憎水性;亲水性材料憎水性材料17.润湿边角:当水与材料接触时,在材料、水和空气三相交点处,沿水表面的切线与水和固体接触面所成的夹角称为湿润边角;18.吸水性:指材料在水中吸收水分的性质;19.吸湿性:指材料在潮湿空气中吸收水分的性质,以含水率表示;20.耐水性:指材料长期在水的作用下不破坏,而且强度也不显著降低的性质;21.抗渗性:指材料抵抗压力水渗透的性质;22.抗冻性:指材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不破坏、强度又不显著降低的性质;23.导热性:当材料两侧存在温度差时,热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧,材料的这种传导热量的能力称为导热性;24.热容量:材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。
土木工程材料复习整理1.金属材料金属材料在土木工程中常用于结构构件的制作,包括钢材和铝材等。
钢材具有高强度、良好的可塑性和耐腐蚀性能,广泛应用于大型桥梁、建筑物和混凝土结构等。
铝材相对较轻,具有良好的导热性和电导率,常用于制造建筑外墙、屋面和隔断等。
2.水泥混凝土水泥混凝土是土木工程中广泛使用的一种材料,由水泥、砂、碎石和水等按一定比例混合而成。
水泥混凝土具有较高的强度、耐久性和耐盐蚀性能,被广泛应用于基础、柱、梁和地板等结构部位。
3.沥青沥青是一种黑色胶状物质,常用于道路铺设和防水处理。
沥青具有良好的防水性能和耐久性,不易受到水的浸泡和破坏。
在道路工程中,沥青被用作路面的基层和面层,能够提高道路的抗压能力和减少车辆噪音。
4.纤维材料纤维材料是土木工程中常用的增强材料,能够有效提高材料的抗拉强度和韧性。
常见的纤维材料包括玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维等。
纤维材料通常用于混凝土中,能够有效防止混凝土的开裂和破坏。
5.石材石材是土木工程中常用的建筑材料,主要包括大理石、花岗岩和砂岩等。
石材具有优良的耐久性和装饰性能,广泛应用于建筑物的立面、地面和雕塑等。
6.玻璃玻璃是一种透明、坚硬的材料,在土木工程中常用于建筑物的窗户、门和隔断等。
玻璃具有优良的透光性和耐候性,能够提供舒适的室内环境,并能够有效减少噪音和防火。
综上所述,土木工程材料的选择和使用对工程的质量和安全至关重要。
不同的材料具有不同的性能和特点,土木工程师需要根据具体工程要求选择适合的材料,并进行合理的设计和施工。
只有在材料的正确选择和使用下,才能保证土木工程的质量和长期稳定性。
● 土木工程材料可分为广义土木工程材料和狭义土木工程材料。
广义:是指用于建筑工程中所有材料(1构成建筑物,构筑物的材料,如石灰,水泥2是施工过程中所需要的辅助材料,如脚手架,模板3是各种建筑器材,如消防设备,给水排水设备)。
狭义土木工程材料是直接构成土木工程实体的材料。
●土木工程材料分类:1.按化学成分,无机材料,有机材料和复合材料2.按使用功能,承重结构材料,非承重结构材料和功能材料。
● 土木工程与材料的关系:1.材料是保证土木工程质量的基础2.材料对土木工程造价的影响3.材料对土木建筑工程技术进步起促进作用●密度:是指材料在绝对密度状态下单位体积的质量。
V m /=ρ(v 材料在绝对密实状态下的体积) ● 表观密度:是指单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)材料的干质量,也称视密度。
0/0V m =ρ(V0材料在包含闭口孔隙条件下的体积(只含内部闭口孔,不含开口孔))●体积密度:是指材料在自然状态下单位体积(含开口,闭口孔隙)V m '='/ρ ●堆积密度:是指散粒状材料单位堆积体积(含开口,闭口)11/V m =ρ ● 孔隙率:是指材料中的孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率,以p 表示,V V V p '-'=/,密实度是与孔隙率相对应的概念,指材料体积内被固体物质充实的程度,用D 表示D=1—P●空隙率指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质空隙体积占堆积体积的百分率101/V V V p -=' ●吸水性:指材料在吸收水分的性质。
(材料吸水饱和时的含水率为吸水率,分质量吸水率和体积吸水率)材料含水后,自重增加,强度降低,保温性能下降,抗冻性能变差,有时还会发生明显体积膨胀。
● 吸湿性:指材料在潮湿空气中吸收水分的性质,一含水率表示。
吸湿作用一般是可逆的,及材料可吸放空气中的水分。
● 耐水性指材料长期在水的作用下不破坏,而且强度也不显著降低的性质。
土木工程材料复习整理1.土木工程材料的定义用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。
2.土木工程材料的分类(一)按化学组成分类:无机材料、有机材料、复合材料(二)按材料在建筑物中的功能分类:承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等(三)按使用部位分类:结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等3.各级标准各自的部门代号列举GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准JG—-建工标准 JGJ——建工建材标准 DB-—地方标准QB-—企业标准 ISO-—国际标准4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成.5.材料的结构宏观结构:指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。
其尺寸在10-3m级以上.细观结构:指用光学显微镜所能观察到的材料结构。
其尺寸在10—3。
10—6m级。
微观结构:微观结构是指原子和分子层次上的结构。
其尺寸在10-6.10-10m 级。
微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种.6。
材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。
(质量密度)密实体积:不含有孔隙和空隙的体积(V)。
g/cm3表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。
(体积密度)表观体积:含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。
(用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积,也称视体积。
㎏/m3或g/cm3堆积密度:材料在堆积状态下,单位体积的质量。
(容装密度)堆积体积:含有孔隙和空隙的体积(V0').㎏/m3密实度:密实度是指材料体积内,被固体物质所充实的程度。
孔隙率:孔隙率是指材料体积内,孔隙体积占总体积的百分率.填充率:填充率是指散粒材料在其堆积体积中,被其颗粒填充的程度。
空隙率:空隙率是指散粒材料在其堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率 .7.材料的孔隙率对材料的性质有何影响?影响吸水性影响吸湿性影响材料抗渗性影响材料抗冻性影响材料导热系数8.润湿边角与亲水性、憎水性的关系? P39。
土木工程材料知识点整理土木工程材料复整理1.土木工程材料是指用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。
2.土木工程材料可以按化学组成、在建筑物中的功能和使用部位进行分类。
3.不同级别的标准有不同的代号,例如国家标准为GB,建筑行业国家标准为GBJ,建材标准为JC,建工标准为JG,建工建材标准为,地方标准为DB,企业标准为QB,国际标准为ISO。
4.材料的组成包括化学成分、矿物成分和相组成。
5.材料的结构可以分为宏观结构、细观结构和微观结构。
微观结构又可以分为晶体、非晶体和胶体三种。
6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度、孔隙率、填充率和空隙率是重要的概念,可以通过一些公式进行计算。
7.材料的孔隙率会影响其性质,因为孔隙率越高,材料的强度和稳定性就越差。
1.吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性和导热系数是影响材料性能的重要因素。
2.吸水性是指材料在水中吸收水分的性质,可以用吸水率表示。
吸湿性是指材料在空气中吸收水分的性质,可以用含水率表示。
3.影响吸水性和吸湿性的因素包括材料的本身性质、孔隙率、孔隙构造特征以及周围空气的温度和湿度。
4.耐水性是指材料长期在水作用下不破坏,强度也不显著降低的性质,可以用软化系数表示。
软化系数越小,说明材料吸水饱和后的强度降低越多,其耐水性越差。
5.抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质,可以用抗渗系数和抗渗等级表示。
影响材料抗渗性的因素包括孔隙率和孔隙特征。
6.抗冻性是指材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,强度也不显著降低的性质,可以用抗冻等级表示。
7.导热性是指材料传导热量的能力,可以用热导率表示。
影响材料导热系数的因素包括材料的组成与结构、孔隙率及孔隙特征以及含水情况。
8.热容性是指材料受热时吸收热量和冷却时放出热量的性质,可以用比热容表示。
9.材料的抗压、抗拉、抗剪强度和抗弯强度是评价材料力学性能的指标。
10.材料的比强度是指单位截面积的材料所能承受的最大拉伸、压缩或弯曲应力,是评价材料强度和轻重程度的指标。
第二章土木工程材料土木工程材料主要有:水泥、砂、石、砂浆、混凝土、钢筋、防水材料、装饰材料等。
一、常用的土木工程材料(一)砖、瓦、砂、石(二)水泥、石灰、砂浆、混凝土(三)木材、钢材和钢筋混凝土(四)防水保温材料(一)砖、瓦、砂、石1.砖:是一种常用的砌筑材料,在混合结构房屋中作承重构件墙体,在框架结构中作为围护墙体。
1)按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖;2)按所用原材料分为普通粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等; 3)按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖等。
其特点是:原料容易取得,生产工艺简单,价格低,体积小,便于组合。
但传统的粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大,施工生产中劳动强度大、工效低。
有逐步改革并用新型材料取代的必要。
我国已有近200个城市禁止在建筑物中使用粘土砖。
普通粘土砖:以粘土为主要原料,经过成型、干燥、高温、焙烧制成。
普通粘土砖的标准尺度为240×115×53mm,砌筑时砂浆灰缝厚度为10mm。
普通粘土砖以其抗压强度为主要标准划分强度等级,分为:MU7.5,MU10,MU15,MU20,MU25,MU30。
常用等级为MU7.5和MU10。
非烧结砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等,加入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。
是一种有发展前途的新型材料。
2.瓦:属屋面围护材料,要求利于防排水,自重轻,密实度高。
常见的有:(1)粘土瓦:由粘土浇制成胚(成型),干燥,高温焙烧而成。
有青瓦和红瓦。
形状有平瓦和脊瓦(用于屋脊处)。
常见尺寸为400×230×20mm。
每平方米约15块左右。
自重按0.55kN/m2考虑。
(2)水泥瓦:利用水泥和砂拌和,压成瓦胚成型,后经蒸汽养护硬结而成。
分为平瓦和脊瓦(用于屋脊处)。
常见尺寸287×38×15,每平方米铺15块。
水泥瓦的密实度和防水效果均较粘土瓦好,且不用粘土。
《土木工程材料》复习资料整理总结第一章、材料的基本性质 1、材料密度、表观密度、体积密度、堆积密度的定义及大小关系1.材料密度表示材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。
2.表观密度表示材料在自然状态下,单位提及的的质量。
3.体积密度表示块状固体材料在自然状态下,单位体积的质量。
4.散粒状(粉状、粒状、纤维状)材料在自然堆积状态下,单位体积的质量。
材料密度>表观密度>体积密度>堆积密度2、密度、体积密度、孔隙率、质量吸水率的计算,含水率的计算固体密度ρ=m/v ,体积密度ρ0=m/v 0,堆积密度ρ0’=m/v 0’固体体积v ,自然体积v 0=v +v b+v k,堆积体积v 0’=v +v b+v k+v k’ 密实度:D=v/v0*100%=ρ0/ρ*100%孔隙率:P=(v0-v)/v0*100%=(1-ρ0/ρ)*100%质量吸水率:Wm=m 饱-m 干/m 干*100%含水率:W 含=m 含-m 干/m 干*100%密度:m vρ=,体积密度:00m v ρ=,孔隙率:00100%V V P V -=⨯, 质量吸水率:100%m m m W m -=⨯干饱干,含水率:100%m m W m -=⨯干湿含干3、材料吸水性、吸湿性的表示指标材料在水中吸收水分的性质就是材料吸水性,材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性吸水性指标:吸水率,吸湿性指标:含水率4、材料耐水性的表示指标,软化系数的计算及耐水材料的判定材料长期在饱和水作用下不破坏,强度也不显著降低的性质称为耐水性K 软>0.85的 材料称为耐水性材料耐水性指标:软化系数K 软=f 饱/f 干<1第二章、气硬性胶凝材料1、无机胶凝材料按硬化条件分为哪两种?按照硬化条件可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料2、石灰的陈伏为了消除过火石灰后期熟化造成的危害,石灰浆体必须在储灰坑存放15天才可使用,陈伏期间,石灰浆表面应覆盖一层水,隔绝空气,防止石灰浆表面炭化3、石灰和石膏的主要技术性质石灰:1.良好的保水性 2.凝结硬化慢、强度低 3.吸湿性强 4.体积收缩大 5.耐水性差 6.化学稳定性差石膏:1.凝结硬化快 2.孔隙率大,表观密度小,保温,吸声性能好 3.具有一定的调湿性 4.耐水性、抗冻性差 5.凝固时体积微膨胀 6.防火性好第三章、水泥1、通用硅酸盐水泥熟料的六大水泥品种硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥2、生产水泥时加石膏的目的作为缓凝剂使用,延缓水泥的凝结硬化速度,改善水泥石的早期强度3、通用硅酸盐水泥熟料的矿物组成和特性硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙统称为硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙:凝结硬化速度快,早期强度高,后期强度高,水热化大,耐腐蚀性差硅酸二钙:凝结硬化速度先慢后快,早期强度低,后期强度高,水热化小,耐腐蚀性好铝酸三钙:凝结硬化速度最快,早期强度低,后期强度低,水热化最大,耐腐蚀性最差铁铝酸四钙:凝结硬化速度快,早期强度中,后期强度低,水热化中,耐腐蚀性中4、常用活性混合和非活性混合材的种类常见活性材料主要有:粒化高炉矿渣与粒化高炉矿渣粉、火山灰质混合材料、粉煤灰非活性混合材料主要有:石灰石、砂岩5、通用硅酸盐水泥六大品种水泥的细度的要求通用硅酸盐水泥标准细度采用比表面积测定仪不小于300㎡/kg六大品种细度采用80μm方孔筛筛不大于10%或者45μm方孔筛筛余不大于30%6、通用硅酸盐水泥的凝结时间,凝结时间在工程中的意义水泥从加水开始到失去流动性所需要的时间称为凝结时间。
土木工程材料[文档副标题]2016-6-84#土木工程材料目录模拟一 (1)土木工程材料试题答案 (4)土木工程材料模拟试题五 (6)标准答案 (8)土木工程材料模拟试题(5) (1)模拟试题(5)参考答案 (5)材料题 (9)模拟一一、填空题(每空1分,共计20分)1.材料的亲水性与憎水性用()来表示,材料的吸湿性用()来表示。
材料的吸水性用()来表示。
1、润湿角含水率吸水率2.石膏的硬化时体积是(),硬化后孔隙率较()。
3.石灰浆体在空气中硬化,是由()作用和()作用同时进行的过程来完成,故石灰属于()胶凝材料。
2、膨胀的大3、结晶碳化气硬性4.硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是()、()、()、()。
5.混凝土的合理砂率是指在()和()一定的情况下,能使混凝土获得最大的流动性,并能获得良好粘聚性和保水性的砂率。
4、C3A C2S C3S C4AF 5、用水量水泥用量6.砌筑砂浆的流动性用()表示,保水性用()来表示。
6、沉入度分层度7.钢结构设计时碳素结构钢以()强度作为设计计算取值的依据。
8、石油沥青按三组分划分分别为()、()、()。
7、屈服8、油分树脂沥青质二、判断题(正确的在题干括号内划‘√’,错误的划‘×’。
每小题2分,。
共16分)1.材料的吸水性用含水率来表示。
()1、×2、×3、√4、√2.气硬性胶凝材料,既能在空气中硬化又能在水中硬化。
()3.硅酸盐水泥熟料矿物成分中,水化速度最快的是C3A。
()4.有抗渗性要求的混凝土不宜选用矿渣硅酸盐水泥。
()5.混凝土的流动性用沉入度来表示。
()5、×6、×7、√8、×6、相对湿度越大,混凝土碳化的速度就越快。
()7.伸长率越大,钢材的塑性越好。
()8.石油沥青的温度敏感性用针入度表示。
()三、名词解释(每小题4分,共20分)1.表观密度2.普通硅酸盐水泥3.碱骨料反应4.钢的冷弯性能5.沥青的温度敏感性四、问答题(每小题5分,共25分)1、现有甲、乙两水泥厂生产的硅酸盐水泥熟料,其矿物成分如下:生产厂C3S (%)C2S(%)C3A(%)C4AF(%)甲54201016乙4528720。
名词解释(每题2分,共12分)1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下,单位体积的质量。
2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后,与石灰或与石灰和石膏拌和在一起,并加水后,在常温下,能生成具有胶凝性水化产物,既能在水中,又能在空气中硬化的混和材料。
3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。
4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件,在28d 龄期,用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 %保证率的抗压强度值。
5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。
6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下,以规定重量100g 的标准针,经历规定时间5s 贯入试样中的深度。
例1-2 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174,178,165mpa,求该石材的软化系数,并判断该石材可否用于水下工程。
: P1 [2 S9 O" w3 q答:该石材软化系例4-2 石灰不耐水,但为什么配制的石灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位?/ D( ]$ S4 A) \6 F% s' V* a) p答:原因1.石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成,加适量的水充分拌合后,经碾压或夯实,在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应,生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙,所以石灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高,适于在潮湿环境中使用。
7 e- `' p5 Y q: j. e原因2.由于石灰的可塑性好,与粘土等拌合后经压实或夯实,使其密实度大大提高,降低了孔隙率,水的侵入大为减少。
因此,灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位例5-5 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁,混凝土设计强度等级为c30,施工要求混凝土拥落度为30~50mm,根据施工单位历史资料统计,混凝土强度标准差σ=5mpa。
可供应以下原材料:水泥:p.o42.5普通硅酸盐水泥,水泥密度为ρc=3.log/cm3,水泥的富余系数为1.08;中砂:级配合格,砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3;石子:5~30mm碎石,级配合格,石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。
设计要求:(1) 混凝土计算配合比;(2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求,无需作调整。
又知现场砂子含水率为3%,石子含水率为1%,试计算混凝土施工配合比。
.解:(1) 求混凝土计算配合比。
; ^* y) H; B( g1) 确定混凝土配制强度fcu,ofcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa2) 确定水灰比(w/c)fce =γc•fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; Dw/c =0.53∵框架结构混凝土梁处于干燥环境,查表得容许最大水灰比为0.65,∴可确定水灰比为0.53。
3) 确定用水量mw0对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30~50mm时,查表得:lm3混凝土的用水量可选用185kg。
4) 计算水泥用量mcomco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3查表,对于干燥环境的钢筋混凝土,最小水泥用量为260 kg/m3,取mco=349kg/m3。
5) 确定砂率βs对于采用最大粒径为40mm的碎石,当水灰比为0.53时,查表得砂率值可选取32%~37%,取βs=35%。
6) 计算砂、石用量mso、mgo用体积法计算,得:mso= 641kg,mgo =l192kg。
7) 该混凝土计算配合比为水泥:砂:石子= 1:1.84:3.42,w/c=0.53。
(2) 确定施工配合比现场砂子含水率为3%,石子含水率为1%,则施工配合比为水泥mc = mco=349kg砂ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg石子mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg水mw = mwo-mso×3% - mω×1% = 185-641×3% - 1192×1% = 154kg【评注】耐久性问题是混凝土的一个重要性能指标,所有混凝土均应考虑。
因此,国家规范规定所有混凝土在配合比设计时都应当按该混凝土使用时所处的环境条件,考虑其满足耐久性要求所必要的水灰比及水泥用量值。
3.硅酸盐水泥的凝结时间有何规定?对施工方面的意义又哪些?答:硅酸盐水泥的初凝时间不得小于45min,终凝时间不得大于390min。
意义:对保证水泥在施工时有充足的时间完成搅拌、运输、振捣、成型等及施工完毕后希望水泥尽快硬化,有利于下一步工序的开展有重要的意义。
填空题(每题1分,共25分)1当材料的孔隙率增大时,则其密度 _不变___,松散密度 _减小___,强度 _降低___,吸水率 _增大___,抗渗性 _降低___,抗冻性 _降低___。
2建筑石膏硬化后,在潮湿环境中,其强度显著 _下降___,遇水则 _破坏___,受冻后 _破坏___。
3混凝土配合比设计中W/C由 _强度___和 _耐久性___确定。
4砌筑多孔砌体的砂浆的强度取决于 _水泥强度___和 _水泥用量___。
5配制混凝土需用 _合理___砂率,这样可以在水泥用量一定的情况下,获得最大的 _流动性___,或者在 _坍落度___一定的情况下, _水泥用量___最少。
6炼钢过程中,由于脱氧程度不同,钢可分为 _沸腾__钢, _镇静___钢和 _半镇静___钢三种。
其中 _镇静___钢脱氧完全, _沸腾___钢吸氧很不完全。
7评定石油沥青塑性的指标是 _延度___,评定沥青粘滞性的指标是 _针入度___;评定沥青耐热性的指标是 _软化点___。
计算题(共18分)某材料的密度为2.78g/cm3,干表观密度为1680Kg/m3,现将一重930g的该材料浸入水中,吸水饱和后取出称重为1025g,试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
(5分)某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 , W/C = 0.62 ,设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计,求各材料用量。
(6分)今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。
某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青,问应如何配制?1.解:孔隙率 P =( 1 -ρ0/ρ)× 100 %=( 1-1.8/2.7 )× 100 % =33 %;重量吸水率 mw =( m水/m )× 100 %= [(1020-920)/920] × 100 % =11 %;开口孔隙率= V开/V0 =[ (1020-920)/ ( 920/1.8 ) ] × 100 %= 19.6 %闭口孔隙率= 33 %- 19.6 %= 13.4 %所以,该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为: 33 %; 11 %; 19.6 %; 13.4 %。
(5分)2.解:设水泥的质量为CKg ,则 W = 0.62CKg ; S = 2.43CKg ; G = 4.71CKg ;按假定表观密度法有: C+S+G+W= ρ0h所以, C + 0.62C + 2.43C + 4.71C= 2400由上式可得: C= 274Kg ; W = 170Kg ; S = 666Kg ; G = 1290Kg 。
所以,各种材料的用量为: C= 274Kg ; W = 170Kg ; S = 666Kg ; G = 1290Kg 。
(6分)3、解:软化点为 95℃的石油沥青用量 = (95℃-75℃)/(95 ℃- 25℃)× 100 %= 28.6 %软化点为 25℃的石油沥青用量 =100 %- 28.6 %= 71.4 %所以,软化点为 95℃的石油沥青用量为 28.6 %;软化点为 25℃的石油沥青用量为 71.4 %。
(7分)一、填空题(每空1分,共计20分)1.材料的亲水性与憎水性用(润湿边角)来表示,材料的吸湿性用(含水率)来表示。
材料的吸水性用(吸水率)来表示。
2.石膏的硬化时体积是(膨胀的),硬化后孔隙率较(大)。
3.石灰浆体在空气中硬化,是由(结晶)作用和(碳化)作用同时进行的过程来完成,故石灰属于(气硬性)胶凝材料。
4.硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是(C3A )、(C2S )、(C3S)、(C4AF )。
5.混凝土的合理砂率是指在(用水量)和(水泥用量)一定的情况下,能使混凝土获得最大的流动性,并能获得良好粘聚性和保水性的砂率。
6.砌筑砂浆的流动性用(沉入度)表示,保水性用(分层度)来表示。
7.钢结构设计时碳素结构钢以(屈服)强度作为设计计算取值的依据。
8、石油沥青按三组分划分分别为(油分)、(树脂)、(地沥青质)。
三、名词解释(每小题4分,共20分)1.表观密度:材料在自然状态下,单位体积内的质量。
2.普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称普通硅酸盐水泥。
3.碱骨料反应:水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应,可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏,这种化学反应称为碱一骨料反应。
4.钢的冷弯性能:冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。
5.沥青的温度敏感性:沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。
四、问答题(每小题5分,共25分)1若用上述熟料分别制成硅酸盐水泥,试估计它们的强度发展速度、水化热、耐腐蚀性、28d龄期强度有何差异?2、什么是混凝土的和易性?和易性包括哪几方面内容?影响和易性的因素有哪些?3、简述引气剂加入到混凝土中,混凝土性能的变化?4、说明下列钢材牌号的含义:Q235Ab,45Mn。
5、表征石油沥青性能的三大技术指标是什么?分别表征沥青的什么性能?答:1、由上表可知甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、28d 时的强度均高于由乙厂的硅酸盐水泥,但耐腐蚀性则低于由乙厂的硅酸盐水泥。
2、和易性:混凝土易于施工操作(搅拌、运输、浇筑、捣实),并获是质量均匀,成型密实的混凝土的性能。
和易性包括三方面内容:流动性、粘聚性、保水性。
影响和易性的因素:(1)水泥浆的数量和水灰比(2)砂率(3)温度和时间性(4)组成材料3、(1)、改善混凝土拌合物的工作性;(2)、提高的混凝土的抗渗性、抗冻性。
(3)、降低了混凝土的强度。
4、Q235Ab表示屈服点等级为235Mpa,质量等级为A级的半镇静钢。