土木工程材料2

图中: σ为外加 的应力
图2.5 石灰浆体的膨胀率与时间的关系
2.4 石灰水化时的体积变化


究竟是什么原因使石灰水化时产生如此显 著的体积增大呢？ 其原因有如下两种解释： 1）从水化过程中物质转移的观点来分析 2）从孔隙体积增量的观点来分析
1）从水化过程中物质转移的观 点来分析



当石灰与水拌合后，立即产生两类物质的转移过程： （1）水分子（或氢氧根离子）进入石灰粒子内部， 并与之发生水化反应，生成水化产物； （2）水化反应产物向原来充水空间转移。 由于石灰的结构特性，即内比表面积大，水化速度很 快，常常是水化速度大于水化产物的转移速度，这时， 由于石灰粒子周围的反应产物还没有转移走，而里面 的反应产物又大量地产生了，这些新的反应产物，将 冲破原来的反应层，使粒子产生机械跳跃，因而使石 灰浆体膨胀和开裂，甚至散裂成粉末。
2 石灰



2.1 概述 2.2 石灰石的煅烧及石灰的结构特性 2.3 石灰的水化反应 2.4 石灰水化时的体积变化 2.5 石灰在水作用下的分散与浆体结构的形 成过程 2.6 石灰浆体的干燥硬化和碳化硬化
2.1 概述
石灰是以氧化钙或氢氧化钙为主要成分的气硬性 胶凝材料的统称。
根据成品加工方法的不同，可将石灰分成 下面几种：
石灰体积膨胀的利积膨胀,有时可以利用,有 时必须防止。 利用方面：在软土地基处理时，经常采用生石灰， 利用石灰水化过程中产生体积膨胀，产生挤压力， 提高土体的密度和承载能力。 防止方面：（1）石灰膏用于砌筑砂浆或抹面砂浆， 应该防止未消解石灰产生的体积膨胀，避免砂浆或 抹面层产生开裂；（2）消石灰粉用于配制石灰稳定 土、石灰稳定碎石等材料时，应该防止未消解石灰 产生的体积膨胀，避免路面基层或底基层产生鼓包 或开裂现象。

2.2.1材料的基本物理性质
材料的基本物理性质是表示材料物理状态特征的指标， 1、材料的密度、表观密度和堆积密度 2、材料的孔隙率和空隙率 3、材料的亲水性和憎水性 4、材料的吸湿性和吸水性 5、材料的耐水性 6、材料的抗渗性和抗冻性 7、材料的导热性、热容量和耐燃性 机械工业出版社
土木工程概论
2.2.2材料的基本力学性质
机械工业出版社
土木工程概论
2.3.2 砖
砖是一种常用的墙体材料。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，粘土砖还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点。所以至今仍然广泛地用于 墙体、基础、柱等砌筑工程中。但是由于生产传统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高、工效低，因此有逐步改革并用新型材 料取代的必要。有的城市已禁止在建筑物中使用粘土砖。
材料的力学性质指材料在外力作用下所引起的变化的性质。这些变化包 括材料的变形和破坏。材料的变形指在外力的作用下，材料通过形状的改变来 吸收能量。根据变形的特点，分为弹性变形和塑性变形。材料的破坏指当外力 超过材料的承受极限时，材料出现断裂等丧失使用功能的变化。根据破坏形式 的不同，材料可分为脆性材料和韧性材料。 1．强度 2、弹性与塑 3、韧性与脆性 4、硬度
图2-9 典型的古代汉瓦
机械工业出版社
土木工程概论
2.4无机胶凝材料
凡能在物理、化学作用下，从浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物 料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。 胶凝材料包括有机胶凝材料与无机胶凝材料。无机胶凝材料按硬化条件 不同可分为气硬性和水硬性两类。 水硬性胶凝材料：拌和水后既可在空气中硬化亦可于水中硬化，并保持及 发展强度。（水泥） 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，并保持和继续发展强度者称为气硬 性胶凝材料。（石灰、石膏等）

土木工程材料试题2土木工程材料气硬性胶凝材料一、判断题1．石灰未消化残渣含量是石灰的有效成分。

( )2．生石灰的产浆量越低，则表明其质量越好。

( )3．石灰可在水中自然硬化。

( )4. 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化。

( )5. 石灰熟化的过程又称为石灰的消解。

( )6. 石灰浆体的硬化按其作用分为干燥作用和炭化作用，炭化作用仅限于表面。

( )7. 欠火石灰与过火石灰对工程质量产生的后果是一样的。

( )8. 石灰是气硬性胶凝材料，所以用熟石灰粉配制三合土不能用于受潮工程中。

( )9. 无机胶凝材料又称为矿物胶凝材料。

( )10. 石膏即耐热又耐火。

( )11. 石灰熟化的过程又称为石灰的消解。

( )12. 石灰膏在储液坑中存放两周以上的过程称为淋灰。

( )13. 水玻璃在硬化后具有较高的耐酸性。

( )二、单选题1. 石灰消解时要陈伏两个星期，其目的是为了( )。

A．消除过火石灰的危害B．消除欠火石灰的危害C．有利于结晶D．降低发热量2．消石灰的主要成分是( )。

A．CaO B．MgO C．Ca(OH)2 D．Ca(OH)2和水3. 石灰碳化后的强度增加，是因为形成了( )物质。

A．Ca(OH)2 B．CaCO3 C．CaO D．MgO4. 石灰的最主要的技术指标是( )。

A. 细度B. 强度C. 有效CaO、MgO含量D. 未消化残渣含量E. CO2含量F. 产浆量5. 石灰等级评定时，钙质镁质石灰的分类界限是以( )的含量评定的。

A．CaO B．MgO C．Fe2O3 D．CaO+MgO6. 石灰在建筑上的用途，下列哪一项是不适用的( )。

A. 用于砌筑砂浆B. 用于基础垫层C. 用于硅酸盐制品的原料D. 用于屋面防水隔热层7. 下列叙述，有错误的是( )。

A. 石灰熟化时，放出大量的热B. 石灰熟化时体积增大1~2.5倍C. 石灰陈伏期应在两周以上D. 石灰浆在储灰坑中保存时，应注意石灰浆表面不能有水分8. 石灰浆体在空气中逐渐硬化，主要是由( )作用来完成的。

土木工程材料第二版课后题答案土木工程材料是土木工程专业的一门重要课程，它主要介绍土木工程中常用的材料及其性能、特点和应用。

《土木工程材料》第二版课后题是帮助学生巩固课堂学习内容，检验自己对知识点的掌握程度的重要辅助教材。

下面是《土木工程材料》第二版课后题的答案。

1. 什么是混凝土的主要组成材料？它们各自的作用是什么？答，混凝土的主要组成材料是水泥、砂、骨料和水。

水泥起着粘结作用，砂和骨料起着填充作用，而水则是混凝土的成型介质和养护介质。

2. 什么是水泥？它的种类有哪些？答，水泥是一种粉状物质，主要由石灰石、粘土等矿物经研磨、混合煅烧而成。

常见的水泥种类有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。

3. 什么是砂？在混凝土中起到什么作用？答，砂是一种颗粒较细的颗粒状材料，主要用作混凝土中的填料，起到增加混凝土强度和改善工作性能的作用。

4. 混凝土的配合比是什么？它的作用是什么？答，混凝土的配合比是指混凝土中水泥、砂、骨料和水的比例关系。

它的作用是保证混凝土的强度、耐久性和工作性能。

5. 骨料在混凝土中的作用是什么？常用的骨料有哪些？答，骨料在混凝土中起到填充和增加混凝土强度的作用。

常用的骨料有碎石、砾石等。

6. 水泥的凝结硬化过程是怎样的？它的影响因素有哪些？答，水泥的凝结硬化过程是指水泥在水的作用下逐渐发生水化反应，形成胶凝体，最终硬化成坚固的体积稳定的物质。

影响水泥凝结硬化的因素有水灰比、水泥品种、水泥用量、养护条件等。

7. 混凝土的强度是由哪些因素决定的？答，混凝土的强度主要由水泥的品种、水灰比、骨料的种类和配合比等因素决定。

8. 水泥的种类有哪些？它们的特点和应用有何不同？答，水泥的种类有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。

它们的特点和应用不同，硅酸盐水泥适用于一般混凝土工程，硫铝酸盐水泥适用于耐酸蚀混凝土工程，普通硅酸盐水泥适用于一般混凝土工程。

9. 混凝土的抗压强度是如何测试的？测试结果如何评定？答，混凝土的抗压强度是通过压力试验机进行测试的，测试结果根据国家标准进行评定。

注册岩土工程师（基础考试-上午-土木工程材料）-试卷2(总分58,考试时间90分钟)1. 单项选择题单项选择题共120题，每题。

每题的备选项中只有一个最符合题意。

1. 下列胶凝材料中，哪种材料的凝结硬化过程属于结晶、碳化过程?A. 石灰B. 石膏C. 矿渣硅酸盐水泥D. 硅酸盐水泥2. 下列关于建筑石膏的描述正确的是：①建筑石膏凝结硬化的速度快；②凝结硬化后表现密度小，而强度降低；③凝结硬化后的建筑石膏导热性小，吸声性强；④建筑石膏硬化后体积发生微膨胀。

A. ①②③④B. ①②C. ③④D. ①④3. 下列哪一组材料全部属于气硬性胶凝材料?A. 石灰、水泥B. 玻璃、水泥C. 石灰、建筑石膏D. 沥青、建筑石膏4. 建筑石灰熟化时进行陈伏的目的是：A. 使Ca(OH)2结晶与碳化B. 消除过火石灰的危害C. 减少熟化产生的热量并增加产量D. 消除欠火石灰的危害5. 下列建筑石膏的哪一项性质是正确的?A. 硬化后出现体积收缩B. 硬化后吸湿性强，耐水性较差C. 制品可长期用于65℃以上高温中D. 石膏制品的强度一般比石灰制品低6. 石灰不适用于下列哪一种情况?A. 用于基础垫层B. 用于硅酸盐水泥的原料C. 用于砌筑砂浆D. 用于屋面防水隔热层7. 配制石膏砂浆时，所采用的石膏是下列中的哪一种?A. 建筑石膏B. 地板石膏C. 高强石膏D. 模型石膏8. 建筑石膏不具备下列哪一种性能?A. 干燥时不开裂B. 耐水性好C. 机械加工方便D. 抗火性好9. 一般，石灰、石膏、水泥三者的胶结强度的关系是：A. 石灰>石膏>水泥B. 石灰<石膏<水泥C. 石膏<石灰<水泥D. 石膏>水泥>石灰10. 下列胶凝材料哪一种在凝结硬化时发生体积微膨胀?A. 火山灰水泥B. 铝酸盐水泥C. 石灰D. 石膏11. 用石灰浆罩墙面时，为避免收缩开裂，应掺入下列中的哪种材料?A. 适量盐B. 适量纤维材料C. 适量石膏D. 适量白水泥12. 伴随着水泥的水化和各种水化产物的陆续生成，水泥浆的流动性发生较大的变化，其中水泥浆的初凝是指其：A. 开始明显固化B. 黏性开始减小C. 流动性基本丧失D. 强度达到一定水平13. 有关通用硅酸盐水泥的技术性质和应用中，不正确的说法是：A. 水泥强度是指水泥胶砂强度，而非水泥浆体强度B. 水泥熟料中，铝酸三钙水化速度最快，水化热最高C. 水泥的细度指标作为强制性指标D. 安定性不良的水泥严禁用于建筑工程14. 混凝土长期处在硫酸盐的环境中，会引起较大的膨胀破坏，这是由于在硬化水泥石中生成了通常称为“水泥杆菌”的：A. 水化碳酸钙B. 水化铝酸三钙C. 水化铁酸一钙D. 高硫型水化硫铝酸钙15. 水泥矿物水化放热最大的是：A. 硅酸三钙B. 硅酸二钙C. 铁铝酸四钙D. 铝酸三钙16. 确定水泥的标准稠度用水量是为了：A. 确定水泥胶砂的水灰比以准确评定强度等级B. 准确评定水泥的凝结时间和体积安定性C. 准确评定水泥的细度D. 准确评定水泥的矿物组成17. 不宜用于大体积混凝土工程的水泥是：A. 硅酸盐水泥B. 矿渣硅酸盐水泥C. 粉煤灰水泥D. 火山灰水泥18. 大体积混凝土施工应选用下列中的哪种水泥?A. 硅酸盐水泥B. 矿渣水泥C. 铝酸盐水泥D. 膨胀水泥19. 生产硅酸盐水泥，在粉磨熟料时，加入适量石膏的作用是：A. 促凝B. 增强C. 缓凝D. 防潮20. 引起硅酸盐水泥体积安定性不良的因素是下列中的哪几个? ①游离氧化钠；②游离氧化钙；③游离氧化镁；④石膏；⑤氧化硅。

土木工程材料第二版土木工程材料是土木工程领域中的重要组成部分，对于建筑物的结构和性能起着至关重要的作用。

本文将介绍土木工程材料第二版中所包含的内容，包括各种常见的建筑材料、其性能和特点以及在土木工程中的应用。

第一部分介绍了混凝土这一常见的建筑材料。

混凝土是由水泥、砂、骨料和水按一定比例配制而成的人工石材，具有耐压、耐磨、耐腐蚀等优良性能。

本书详细介绍了混凝土的原材料、配合比设计、施工工艺以及质量控制等方面的内容，对于土木工程中混凝土的选择和使用提供了重要的参考依据。

第二部分介绍了钢材这一常见的建筑材料。

钢材是一种优良的结构材料，具有高强度、刚度和塑性，被广泛应用于桥梁、建筑、水利工程等领域。

本书详细介绍了钢材的种类、性能、加工工艺以及防腐措施等内容，对于土木工程中钢结构的设计和施工提供了重要的参考资料。

第三部分介绍了木材这一常见的建筑材料。

木材是一种传统的建筑材料，具有质轻、强度高、易加工等特点，被广泛应用于建筑、家具、装饰等领域。

本书详细介绍了木材的种类、性能、防腐措施以及在土木工程中的应用范围，对于木结构建筑的设计和施工提供了重要的参考依据。

第四部分介绍了其他常见的土木工程材料，如玻璃、塑料、复合材料等。

这些材料具有各自独特的性能和特点，被广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。

本书详细介绍了这些材料的特点、性能、加工工艺以及在土木工程中的应用情况，对于工程师和设计师选择合适的材料提供了重要的参考依据。

总的来说，土木工程材料第二版详细介绍了各种常见的建筑材料及其在土木工程中的应用，对于从事土木工程设计、施工和管理的工程师、设计师和施工人员具有重要的参考价值。

该书内容丰富、全面，是一部不可多得的土木工程材料方面的权威参考书籍。

第一章 土木工程材料的基本性质1.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 一、材料科学的基本理论 1．材料科学与工程 土木工程材料学是材料科学与工程的一个组成部分。

材料是指工程上把能用于结构、机器、器件或其他产品的具有某些性能的物质。

材料的性能决定于材料的组成、结构和构造。

2．材料的组成（见表1-1）表1-1 材料的组成 材料科学与工程 化学组成材料科学的基本理论 材料的组成 矿物组成相组成宏观结构材料的结构和构造 细观结构 微观结构材料的密度、表观密度与堆积密度 材料的密实度与孔隙率材料的基本物理性质 材料的空隙率与填充率 亲水性与憎水性 材料与水相关的性质 水性与吸湿性耐水性 理论强度强度材料的基本力学性质 弹性与塑性脆性与韧性材料科学的耐久性 土木工程材料的基本性质注：自然界中的物质可分为气相、液相、固相三种形态。

3．材料的结构和构造（1）材料的结构（见表1-2）表1-2 材料的结构分类（2）材料的构造①材料的构造是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。

②材料科学是实验科学，为了准确把握真实材料的性能，必须要进行测试试验。

二、材料的基本物理性质1．材料的密度、表观密度与堆积密度（见表1-3）表1-3 材料的密度、表观密度与堆积密度2．孔隙率孔隙率是指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。

按下式计算：即D＋P=1或密实度＋孔隙率=1。

（1）孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。

材料内部孔隙的构造，可分为连通与封闭两种。

连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通，而封闭孔不仅彼此封闭且与外界相隔绝。

（2）孔隙可按其孔径尺寸的大小分为极微细孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。

在孔隙率一定的前提下，孔隙结构和孔径尺寸及其分布对材料的性能影响较大。

3．材料的填充率与空隙率（1）填充率。

指在某堆积体积中，被散粒材料的颗粒所填充的程度。

按下式计算：（2）空隙率。

指在某堆积体积中，散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。

土木工程材料第二版课后习题答案土木工程材料的基本性第一章（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？（2）材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别？答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。

（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。

例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。

例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。

（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。

（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。

（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。

第1章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。

答：可分为三大类：1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。

用途：配制石灰砂浆或混合砂浆，作为砌筑材料。
二、石膏
概念：石膏的主要成分是硫酸钙。
特点：建筑石膏中含有许多自由水蒸发后留下的孔隙，故其表面密度小
、绝热性好、吸声性强，但这也使其具有强度较低、吸水率较大、抗渗性和 抗冻性差等缺点。
用途：建筑石膏除可用作室内抹灰、粉刷、水泥原料中的缓凝剂和激发
状，涂布后能够在结构物表面形成无接缝的完整防水膜的材料。 防水涂料适合于各种复杂、不规则部位的防水，可以采用冷施工 ，从而大大改善了劳动条件，施工方便、快捷。
二、 保温隔热材料 概念：保温隔热材料也称为绝热材料，主要用于建筑工程的
墙壁、屋面保温、热力管道保温、制冷工程隔热等。
建筑保温隔热材料按材质可分为：无机保温隔热材料和有机保
普通硅酸盐水泥：
由硅酸盐水泥熟料、6%～20%混合材料、适量石膏磨细而制成的水 硬性胶凝材料。其矿物组成成分和基本性能与硅酸盐水泥接近，是土 木工程中应用最广泛的水泥品种。
其它品种水泥：
有特殊需要的水泥，如道路硅酸盐水泥、中低热水泥、快硬硅酸 盐水泥、白色硅酸盐水泥与彩色硅酸盐水泥等。
四、沥青及其它胶凝材料
分类：按照生产工艺不同可分为烧结砖和非烧结砖。
烧结砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过 焙烧而成的长方体块体。非烧结砖不需要焙烧，一般是以硅质材 料（如粉砂、粉煤灰）和钙质材料（如石灰、石膏）为主要原料 ，加入少量水泥或石灰作固结剂，再加入微量外加剂和适量水混 合搅拌压制成型，经自然养护或蒸养一定时间即成的块体材料。
2.5 木材
概念：
木材具有轻质高强、弹性和韧性好、耐冲击、导热性低、装 饰性强等优点，是土木工程的常用材料。
分类：木材加工后的材种可分为原木、原条、板方材、

钢材的缺点是易锈蚀，因此需要做好钢结构的 防锈防腐养护。火灾中钢材会软化。
钢材
钢材等级
✓ Q235，Q345， Q390，420
✓ 数字表示钢材的 屈服强度
✓ 强度单位为 MPa(N/mm2)
钢材强度的理解
一块等级为Q235的钢板，厚度10mm，宽度 200mm，按图示方向受拉，则需要多大的拉 力，该钢板会被拉坏？
2.2.2木材
木材的力学性质：木材的顺纹（作用力方向与 纤维方向平行）强度远高于横纹（作用力方向 与纤维方向垂直）强度。因此，木材非常适合 承受拉力和弯矩。
木材的缺点：构造不均匀、各向异性，易吸湿、 吸水，因而产生较大的湿胀、干缩变形，易燃、 易腐等。
2.2.3混凝土和钢筋混凝土
混凝土是由胶结材料、骨料及水按一定比例配 制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成 的人造石材。简写为“砼”。
材料的物理性质主要有密度、弹性模量、泊松 比、孔隙率、含水率等；
材料的化学性质主要包括化学组分、亲水性、 憎水性、老化、锈蚀等。
材料的力学性质指材料在各种荷载作用下的强 度、变形及破坏性质。
材料强度指单位面积上材料所能承受的最大荷 载。
概念：弹性、塑性
橡皮擦
橡皮泥
土木工程材料的功能性属性主要有抗火性能、 隔热性能、抗腐蚀性能等，是功能材料选择的 依据。
2.1 土木工程材料与工程结构的关系
土木工程材料的选择与土木工程设计方案、施 工方案、工程经济性、及使用性能密切相关。
不同的工程材料限制了桥梁的跨度、建筑物的 高度、道路的最大载重量、以及工程造价等。
不同的工程材料限制了桥梁的跨度：
石拱桥的单孔跨度通常不超过20米； 钢索拉结的悬索桥单跨跨度早已突破千米， 1998年建成的日本明石大桥主跨为1991米。

2.1.2 土 木 工 程 对 材 料 的 要 求
图2-4 土木工程材料按组成及化学成分的分类
2.1.3 土 木 工 程 材 料 的 分 类
2.1.4 土 木 工 程 材 料 在 土 木 工 程 中 的 作 用
木材具有对热、声、电的传导性较低，弹性、塑性好， 能承受冲击和振动，容易加工，木纹美观，在干燥环境或长 期处于水体环境中均有很好的耐久性等优点；但木材也有构 造不均匀，容易因吸湿、吸水而导致形状、尺寸、强度等物 理、力学性能发生变化，长期处于干湿交替环境中耐久性变 差，易燃、易腐、天然疵病较多等缺点。
2.3.2 混 凝 土
4.钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土
图2-29 铺设钢筋混 凝土
图2-30 预应力混凝 土简支梁
2.3.2 混 凝 土
5.其他混凝土
2.3.2 混 凝 土
2.3.2 混 凝 土
图2-31 泵送混凝土 施工
图2-32 碾压混凝土坝施工
2.3.2 混 凝 土
1.砌筑砂浆
砌筑砂浆是将砖、石砌块黏结成砌体的砂浆。砌筑砂浆可 黏结砖、石砌块以构成砌体，传递荷载、协调变形，是砌体 的重要组成部分。砌筑砂浆强度等级应根据设计要求或规范 规定确定，重要的砌体应选用强度等级高的砂浆。
2.3.3 砂 浆
1.烧结砖
图2-37 烧结砖
图2-38 烧结普通砖
2.4.1 砖
图2-39 几种多孔砖的规格和孔洞示意
图2-40 烧结空心砖
2.4.1 砖
2.蒸养（压）砖
蒸养（压）砖属于硅酸盐制品，是以石灰和含硅原料 （砂、粉煤灰、炉渣、矿渣、煤矸石等）加水拌和，经成 型、蒸养（压）制成。目前使用的蒸养（压）砖主要有粉煤 灰砖、灰砂砖和炉渣砖等，其规格尺寸与烧结普通砖相同。

四、土木工程材料的工程应用
• 2.土木工程材料的性能与应用－强度性能
环境荷载
东南大学交通学院
第一章 概述
四、土木工程材料的工程应用
• 2.土木工程材料的性能与应用－强度性能
环境荷载
东南大学交通学院
第一章 概述
四、土木工程材料的工程应用
• 2.土木工程材料的性能与应用－强度性能
环境荷载
东南大学交通学院
玻璃
Байду номын сангаас
无机纤维材料
有机 材料
植物材料 沥青材料 合成高分子材料
复合 材料
有机与无机非金属材料复合 金属与无机非金属材料复合 金属与有机材料复合
东南大学交通学院
实
例
钢、板及其合金、合金钢、不锈钢等
铝、铜、铝合金等
砂、石及石材制品
粘土砖、瓦、陶瓷制品等
石灰、石膏及制品、水泥及混凝土制品等
普遍平板玻璃、特种玻璃等
东南大学交通学院
8 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿ
第二章 石材与集料
一、岩石的形成与分类
• 1.岩石的形成 三大类岩石具有不同的形成条件和环境，而岩石形成所 需的环境条件又会随着地质作用的进行不断地发生变 化。沉积岩和岩浆岩可以通过变质作用形成变质岩。在 地表常温、常压条件下，岩浆岩和变质岩又可以通过母 岩的风、剥蚀和一系列的沉积作用而形成沉积岩。变质 岩和沉积岩当进入地下深处后，在高温高压条件下又会 发生熔融形成岩浆，经结晶作用而变成岩浆岩。因此， 在地球的岩石圈内，三大岩类处于不断演化过程之中。
东南大学交通学院
第二章 石材与集料
一、岩石的形成与分类
• 2.岩石的矿物组成 构成岩石的矿物很多，最常见的有石英、长石、云母 方解石、白云石、石膏等。

第四节 材料的力学性质 材料的力学性质指材料在外力作用下所引 起的变化和抵抗外力能力的性质。这些变 化包括材料的变形和破坏 1.材料的强度 材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏 的能力。通常情况下，材料内部的应力多 由外力（或荷载）作用而引起，随着外力 增加，应力也随之增大，直至应力超过材 料内部质点所能抵抗的极限，即强度极限， 材料发生破坏。
露石混凝土路面
水泥混凝土道路表面
路面由于长年受到车辆及行人的磨损，表面水泥砂浆 层剥落，导致露石。主要原因是水泥混凝土的耐磨性不够
酸雨腐蚀
材料的环境协调性

土木工程材料的发展方向要求除具有良好的 使用性能外，还须具有良好的环境协调性能， 即具有好的耐久性、低的环境负荷值和高的 可循环再生率，强调环保绿色建材。
物理作用可有干湿变化、温度变化及
冻融变化等。这些作用将使材料发生 体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。 时间长久之后即会使材料逐渐破坏。 在寒冷地区，冻融变化对材料会起着 显著的破坏作用。在高温环境下，经 常处于高温状态的建筑物或构筑物， 所选用的建筑材料要具有耐热性能。 在民用和公共建筑中，考虑安全防火 要求，须选用具有抗火性能的难燃或 不燃的材料。
（2）某家居装修采用一种超过放射性物质控制要 求规定的花岗岩作地板。经检测，室内氡含量高， 后被迫拆除更换。
氡是由镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体， 无味，在空气中易被呼吸系统截留，并在局部区域不断累 积而诱发肺癌。科学研究表明，有相当部分的肺癌患者与氡有 关。

习题一

习题二
m1 m2 G A
式中 G------材料的磨耗率， （g/cm2） m1 ----材料磨损前的质量，（g） m2-----材料磨损后的质量，（g） A------材料试件的受磨面积 （cm2）

土木工程材料模拟试题（二）一、名词解释(每小题2分,共10分)1.材料的耐水性2.减水剂3.混凝土的碱-骨料反应4.钢材的脆性临界温度5.合成高分子防水卷材二、填空题（每空1分，共15分）1. 新拌制的砂浆应具有良好的流动性和保水性，分别用和表示。

2.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈，耐久性愈，保温性愈。

3.石膏制品的耐水性、防火性。

4.通用硅酸盐水泥中水泥的抗渗性较好。

5.水泥强度发展的规律是早期、后期。

6.钢材的δ5表示。

7.以边长为100mm的立方体试件，测得受压破坏荷载为234kN，若混凝土的强度标准差σ＝4.OMPa，则该混凝土的抗压强度标准值为 MPa。

8.混凝土的徐变值较大时，带来的主要危害是使。

9.在低强度等级的混合砂浆中，使用石灰的主要目的和作用是。

10.水玻璃在硬化后具有较高的性。

三、判断改错（下列命题你认为正确的在括号内打“√”；错误的打“×”并改正。

每小题1分，共15分）1.承受动荷载作用的结构，应考虑材料的韧性。

( )2.水泥石组成中凝胶体含量增加，水泥石强度提高。

( )3.矿渣水泥的抗渗性较好。

（）4.含氯离子的混凝土外加剂不得在预应力混凝土中掺用. （）5.当沥青中树脂(沥青脂胶)组分含量较高时，沥青的延度大.（）6.聚氯乙烯接缝材料的密封性较聚氨酯建筑密封膏好.（）7.三元乙丙橡胶卷材适合用于重要的防水工程。

（）8.标号为500粉毡的沥青油毡较标号为350粉毡的防水性差.（）9.花岗岩的耐久性较大理岩差。

（）10.水玻璃在硬化后具有较高的耐酸性。

（）11.多孔吸声材料的基本特征是开口孔隙多。

（）12.标号为S-75的沥青胶的耐热度为75℃。

（）13.牌号为Q235-A·F的钢材，其性能较Q235-D的钢差。

（）14.选择混凝土用砂的原则是总表面积小和空隙率小。

（）15.硅酸盐水泥的矿物组成为C2S、C3A、C3S和 C4AF。

（）四、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。

1、石灰石气硬性胶凝材料，其耐水性很差，为什么用它配置的灰土‘三合土可用于建筑物基础或道路的垫层或基层？石灰土和三合土经压实后，在潮湿的环境中，粘土颗粒表面少量活性SiO2、Al2O3与Ca（OH）2发生化学反应，生成水硬性水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力，抗压强度和耐久性得到改善。

2、水泥是易受腐蚀的基本原因是什么？如何提高水泥石的耐腐蚀性?水泥是易受腐蚀的基本原因有：（1）、外部存在腐蚀介质；（2）、水泥是存在易受腐蚀的成分Ca（OH）2，水化铝酸钙；（3）、水泥石不密实，存在许多毛细孔道，腐蚀性介质容易进入水泥石内部。

提高耐腐蚀性的措施有：（1）、掺活性混合材料；（2）、提高砼密实度，如降低水灰比、掺入减水剂等。

3、简要说明普通混凝土试验是配合比设计的主要步骤。

普通混凝土试验是配合比设计的主要步骤：（1）确定初步配合比。

可根据工程要求和原材料条件计算或查表得出四种材料用量，也可以根据经验确定；（2）试配、调整后确定实验是配合比。

首先试配并检验初步配合比的和易性，若不符合要求时进行调整；在在此基础上适当改变水灰比，用水量不变，做三个不同水灰比的强度检验，通过三组实验结果，用作图法（或计算法）求出与砼配置强度对应的水灰比，从而确定实验是配合比。

4、混凝土的和易性与硬化后的混凝土的性质有何关系？（1）、和易性好，则砼易于成型，切成型砼内部密实、均匀，无过多连通孔隙，砼的强度和耐久性高。

（2）和易性差则流动性差，则砼不易成型密实，内部有较多的孔隙或孔洞，不利于强度和耐久性；粘聚性、保水性差，则砼易产生分层、离析、泌水，质量不均匀，且会在钢筋或粗骨料下部形成形成较多孔穴，并在砼内部形成较多连通孔隙。

因此，对砼的强度和耐久性不利；（3）流动性太大时，往往水灰比较大或水泥用量较大，因而砼的干缩和徐变较大。

5、钢材冷加工强化的目的是什么？绘图说明钢材冷加工时效后力学性能变化的规律？钢材冷拉后，产生塑性变形，屈服强度提高，塑性、韧性和弹性模量明显降低，若再经过时效处理，则＆s和＆b提高，塑性、韧性进一步降低，而弹性模量得以恢复。

取小者
当胶凝材料28d胶砂抗压强度值（fb）无实测值时，可按下式计算：
fb f s fce
式中：f、s ——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，可按表4-32选用； fce——水泥28d胶砂抗压强度（MPa），
耐久性审核（查表4-28）
（3）确定用水量和外加剂用量
1）确定用水量
根据所要求的混凝土坍落度值及所用骨料的种类、规格来选择。
（1）确定配制强度
当混凝土的设计强度等级小于C60时，混凝土的强度保证率为95％，对 应的t=-1.645，配制强度应按下式确定：
fcu,0 fcu,k 1.645
当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定：
fcu,0 1.15 fcu,k
混凝土强度等级 / MPa
表4-30 混凝土强度标准差σ取值
0.70 36～41 35～40 34～39 39～44 38～43 36～41
二 者
计算：原则：砂填充石子空隙并稍有富余
均 可
s
ms0 ms0 mg0
;
v0s v0g P'
s
ms0 ms0 mg0
0' sv0s
0' sv0s
' 0g
v0
g
0' sv0g 0' sv0g P'
P' 0' gv0g
mb 0
mbb
mbb mgb msb
mwb
c,t
ms0
mbb
msb mgb msb
mwb
c,t
mg 0
mbb
mgb mgb msb
mwb
c,t
mw0
mbb

• 化学防腐是将对昆虫有毒害作用的化学防腐剂注 入木材中，使昆虫无法寄生。防腐剂主要有水溶 性、油溶性和油质防腐剂三大类。室外应采用耐 水性好的防腐剂。防腐剂注入方法主要有表面涂 刷、常温浸渍、冷热槽浸透和压力渗透法等。
17
• 湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完毕而吸 附尚处于饱和时的状态，称为纤维饱和点。此时 的木材含水率称为纤维饱和点含水率，其大小随 树而异，通常介于23%～33%。纤维饱和点含水率 的重要意义不在其数值的大小，而在于它是木材 许多性质在含水率影响下开始发生变化的起点。
• 潮湿的木材会向较干燥的空气中蒸发水分，干燥 的木材也会从湿空气中吸收水分。木材长时间处 于一定温度和湿度的空气中，当水分的蒸发和吸 收达到动态平衡时，其含水率相对稳定，这时木 材的含水率称为平衡含水率。北方约12%，南方 约18%，长江流域15%左右。
12
• 树木生产呈周期性，在一个生长周期内所产生的 一层木材环轮称为一个生长轮。树木在温带气候 一年仅有一度的生长，所以生长轮又称为年轮。 从横切面上看，年轮是围绕髓心、深浅相间的同 心环。
• 在同一生长年中，春天细胞分裂速度快，细胞腔 大壁薄，所以构成的木质较疏松，颜色较浅，称 为早材或春材；夏秋两季细胞分裂速度慢，细胞 腔小壁厚，构成的木质较致密，颜色较深，称为 晚材或夏材。
• 针叶树显微结构简单规则，它主要由管胞和髓线 组成，其髓线较细不明显。阔叶树显微结构较复 杂，其最大的特点是髓线发达，粗大而明显。
15
8.2木材的性能及应用
• 8.2.1木材的性能 • 1.木材的含水率及吸湿性 • 木材中的含水量以含水率表示，即木材中所含水的质量占干燥木材质量的百分数。新
伐倒的树木称为生材，其含水率一般在70%～140%。木材气干含水量因地而异，南方 约为15%～20%，北方约为10%～15%。窑干木材的含水率约在4%～12%。