土木工程材料知识点整理
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土木工程材料基础知识土木工程是一门以土木材料为基础的学科,涉及到建筑、结构、地基和道路等工程领域。
了解土木工程材料的基础知识对于理解和应用土木工程原理至关重要。
下面将介绍土木工程材料的主要类型和其在工程中的应用。
1.水泥和混凝土水泥是制作混凝土的主要材料,它能在水的存在下形成坚固的结构。
水泥的主要成分是石灰、硅酸盐和氧化铝等,通过与水反应可以形成一种胶状物质。
混凝土由水泥、砂、石子和水等材料混合而成,是最常用的建筑材料之一、混凝土在道路、桥梁、建筑物和其他土木工程中广泛应用,因其具有良好的抗压、耐久和可塑性等特性。
2.钢铁钢铁是一种具有很高强度和韧性的材料,广泛应用于土木工程中。
它可以用来制造桥梁、大型建筑物、高层建筑和其他结构。
钢材的主要成分是铁和碳,通过控制碳含量和添加其他合金元素,可以获得不同的特性。
钢材的优点包括高强度、易加工、可持续和可回收利用等。
3.木材在土木工程中,木材主要用于建筑和木结构的构造。
具有轻质、易加工和良好的绝缘性质等特点,木材在一些应用中可以替代钢材和混凝土。
木材可以通过改变其结构和处理方式,提高其抗压强度和防腐性能。
4.砖块和石材砖块和石材是常见的建筑材料,广泛应用于墙体、地面和装饰等方面。
砖块由黏土通过烧制而成,其主要特点是耐久、防水和隔热。
石材可以用于装饰和建筑物的结构,其特点是美观、耐磨和抗压。
5.玻璃玻璃是一种无机非金属材料,具有透明、坚硬和易于清洁等特性。
它广泛应用于建筑物的窗户、墙面、楼梯扶手等方面,还可用于太阳能板和绝缘材料的制造。
6.沥青和柏油沥青和柏油是常用的道路材料,在修建道路和路径时广泛使用。
沥青具有良好的粘附性和可塑性,能够抵御水腐蚀和车辆载荷产生的应力。
柏油是一种黏性沥青溶液,可以用于修补和加固道路表面。
以上是土木工程中常用的材料及其应用,了解这些基础知识有助于工程师正确选择和使用材料,确保工程的质量和安全。
同时,掌握这些知识还有助于学生学习和理解土木工程原理,并在未来的工作中运用到实际中。
一、名词解释1 、表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量。
2、堆积密度:散粒材料在堆积状态下单位体积的重量。
既包含了颗粒自然状态下的体积既又包含了颗粒之间的空隙体积。
3、密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
4、抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗透性,用渗透系数或抗渗等级表示。
5、抗冻性:材料在水饱和状态下,经过多次冻融循环作用,能保持强度和外观完整性的能力。
用抗冻等级表示。
3、孔隙率:指材料内部孔隙体积(Vp)占材料总体积(V o)的百分率4、空隙率:散粒材料颗粒间的空隙体积(Vs)占堆积体积的百分比。
6、吸水性:材料在水中能吸收水分的性质。
7、吸湿性:亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。
8、耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也无明显下降的性质。
材料的耐水性用软化系数表示。
10、软化系数:指材料在吸水饱和状态下的抗压强度和干燥状态下的抗压强度的比值。
11、弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后恢复到原始形状的性质。
弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。
12、塑性:材料在外力作用下产生变形,当取消外力后,有一部分变形不能恢复的性质。
13、脆性:材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,材料突然破坏,而破坏时无明显的塑性变形的性质。
脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度。
14、韧性:材料在冲击、振动荷载作用下,能过吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不被破坏的性质。
15、硬度:材料表面抵抗硬物压入或刻画的能力。
测定硬度通常采用:刻划法、压入法、回弹法。
16、耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力。
17、伸长率:指钢材拉伸试验中,钢材试样的伸长量占原标距的百分率。
是衡量钢材塑性的重要技术指标,伸长率越大,塑性越好。
18、冲击韧性:钢材抵抗冲击荷载的能力。
19、钢材的时效:随着时间的延长,强度明显提高而塑性、韧性有所降低的现象。
20、时效敏感性:指因时效而导致钢材性能改变的程度的大小。
《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。
一、土木工程材料的基本性质1.概念:毛细现象、润湿角、三个密度、孔隙率、软化系数、耐水性、耐久性、弹性、塑性、脆性、韧性、2.计算:三个密度、孔隙率、二、无机胶凝材料一、几个概念:胶凝材料、气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料、安定性、活性混合材料、非活性混合材料、凝结时间、水泥的初凝时间、水泥的终凝时间1.石灰熟化的特点2.欠火石灰对工程有何不利影响?过火石灰为什么会对工程造成危害,如何消除。
3.石灰的硬化包含哪几个过程,硬化后体积如何变化.4.了解石灰的技术性质与应用5.建筑石膏与高强石膏有何区别6.建筑石膏有哪些优缺点,为什么说建筑石膏是一种防火性能好的材料7.建筑石膏凝结过快施工中可采取何种措施。
8.有哪几种硅酸盐类水泥9.硅酸盐水泥中有哪几种矿物,每种矿物有何特点.10.生产硅酸盐类水泥为何要加入石膏,石膏掺量过多和过少对水泥有何影响11.水泥的体积安定性不良的原因是什么,雷氏夹法和试饼法测量的是因何种原因引起的体积安定性不良12.水泥石腐蚀的原因有哪些,如何防止(重点软水腐蚀)13.掺混合材料的硅酸盐水泥的水化和硅酸盐水泥的水化有何区别14.根据施工环境合理选用水泥品种(重点)15.大理石与花岗岩异同点三、水泥混凝土几个概念:、碱集料反应、和易性、坍落度、砂率、合理砂率、混凝土的耐久性、混凝土的碳化1.骨料和水泥在混凝土中各起何种作用,如何选用水泥(水泥品种和水泥强度等级)2.砂的颗粒级配的测试方法,如何评定砂的颗粒级配和粗细程度(级配不符合要求时如何调整),普通混凝土配制应优先选用哪区砂.3.石子的最大粒径怎样确定4.针片状骨料对混凝土有何危害5.碎石和卵石配制的混凝土有何不同6.混凝土配制前冲洗砂石有何好处,用海砂配制混凝土有何要求7.减水剂的减水机理,减水剂使用后的效果8.引气剂的使用效果9.根据具体的工程特点合理选用外加剂10.混凝土的和易性的测定方法11.泌水对混凝土的危害12.影响混凝土和易性的主要因素,砂率怎样影响混凝土的和易性,合理砂率怎样确定13.和易性不良如何调整14.混凝土立方体抗压强度和混凝土轴心抗压强度有何异同15.混凝土强度受到哪些因素的影响(保罗米公式)16.什么是环箍效应,试验因素使强度试验结果有何影响(试件尺寸、表面粗糙程度、含水量)17.可以采取哪些措施避免温度应力对大体积混凝土工程的破坏18.混凝土的耐久性主要包括混凝土的哪些性能。
第一章1 密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。
v m ρ=表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。
00v m ρ= 堆积密度:粉状或粒状材料,在堆积状态下,单位体积的质量。
'0'0v m ρ=密度、表观密度、密实度(%1000⨯=V V D 100%ρρ0⨯=)和孔隙率(100%)ρρ(1V V 1V VV p 0000⨯-=-=-=)之间的关系(P14#1.4)2 润湿边角θ≤90°时,水分子间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力,材料显亲水性;θ>90°时,水分子间的内聚力大于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力,材料表面不会被水浸湿,材料显憎水性。
3 含水率公式:100%m mm W 1⨯-=m :材料在干燥状态下的质量 g; m1:材料在含水状态下的质量g 。
4 脆性、韧性材料被破坏的特点:脆性材料的特点是材料在外力作用下,达到破坏荷 载时的变形值是很小的。
它抵抗冲击荷载或震动作用的能力很差,其抗压强度比抗拉强度高很多。
韧性材料特点是在冲击、震动荷载作用下,材料能产生一定的变形而不致破坏第二章 建筑钢材1 材料的强屈比与结构安全性和材料利用率的关系:抗拉强度与屈服强度之比称为强屈比。
强屈比越大反应钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,结构的安全性越高。
但强屈比太大,反应刚才性能不能被充分利用。
2 冷加工强化:将钢材于常温下进行冷拉、冷拔或冷轧,使产生塑性变形,从而提高屈服强度。
冷加工强化后钢材屈服强度提高,塑性和韧性降低,弹性模量下降,时效强化:将经过冷加工后的钢材于常温下存放15~20天,或加热到100~200℃并保持一段时间。
时效处理的钢筋,屈服点进一步提高,抗拉强度稍见增长,塑性和韧性继续有所降低,弹性模量基本恢复。
3 低碳钢热轧圆盘条和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋的牌号越高,塑性指标越低,强度越高。
4 高强石膏(α型石膏)建筑石膏(β型石膏)第三章 无机胶凝材料1 用溶解沉淀理论解释建筑石膏的凝结硬化:建筑石膏与水拌合后,半水石膏与水发生反应生成二水石膏,由于二水石膏在水中的溶解度仅为半水石膏溶解度的1/5左右,半水石膏的饱和溶液对于二水石膏就成了过饱和溶液。
土木工程材料第一章1.土木工程材料:指土木工程中使用的各种材料与制品2.土木工程材料的分类:按来源:天然材料与人造材料;按部位:屋面、墙体和地面材料等;按功能:结构材料和功能材料;按组成物质:无机材料、有机材料和复合材料无机材料:金属材料 黑色金属、有色金属非金属材料 天然石材、烧土制品、胶凝材料、混凝土与砂浆有机材料:植物材料、沥青材料、合成高分子材料复合材料:无机非金属材料与有机材料复合、金属材料与无机非金属材料复合金属材料与有机材料复合3.材料的组成化学组成:化学组成是指构成材料的化学成分(元素或化合物)。
物相组成:物相是具有相同物理、化学性质,一定化学成分和结构特征的物质。
4.材料的结构和构造:泛指材料各组成部分之间的结合方式与其在空间排列分布的规律。
材料的结构按尺度X 围可分为:宏观结构:是指用肉眼或放大镜可分辨出的结构状况,其尺度X 围在10-3m 级以上。
介观结构(显微结构、纳米结构〕:是指用光学显微镜和一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构,是介于宏观和微观之间的结构。
尺度X 围在10-3m~10-9m 。
按尺度X 围,还可分为显微结构和纳米结构。
显微结构是指用光学显微镜所能观察到的结构,其尺度X 围在10-3m~10-7m 。
纳米结构是指一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构。
其尺度X 围在10-7m~10-9m 。
微观结构指原子或分子层次的结构。
分为晶体和玻璃体。
晶体是质点〔原子、分子、离子〕按一定规律在空间重复排列的固体,具有一定的几何形状和物理性质。
晶体质点间结合键的特性决定晶体材料的特性。
玻璃体是熔融物在急冷时,质点来不与按一定规律排列而形成的内部质点无序排列的固体或固态液体。
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。
5.密度:指材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。
m p v= 近似密度:指材料在包含闭口孔隙条件下,单位体积的质量。
'm p v = 表观密度〔容重〕:指材料在自然状态下,单位体积的质量。
一.名词解释:1.密度、表观密度、体积密度、堆积密度;2.亲水性、憎水性;3.吸水率、含水率;4.耐水性、软化系数;5.抗渗性;6.抗冻性;7.强度等级、比强度;8.弹性、塑性;9.脆性、韧性;10.热容量、导热性;11.耐燃性、耐火性;12.耐久性二.填空题1.材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用吸水率、软化系数、渗透系数、抗冻等级和导热系数表示。
2.当材料的孔隙率一定时,孔隙尺寸越小,材料的强度越大,保温性能越好,耐久性越久。
3.选用墙体材料时,应选择导热系数较小、热容量较大的材料,才能使室内尽可能冬暖夏凉。
4.材料受水作用,将会对其质量、强度、保温性能、抗冻性能及体积等性能产生不良影响。
5.材料的孔隙率较大时(假定均为开口孔),则材料的表观密度减小、强度减小、吸水率增大、抗渗性差、抗冻性差、导热性增大、吸声性好。
6.材料的软化系数愈大表明材料的耐水性愈好。
软化系数大于0.8 的材料被认为是耐水的。
7.评价材料是否轻质高强的指标为比强度,它等于强度与体积密度之比,其值越大,表明材料质轻高强。
8.无机非金属材料一般均属于脆性材料,最宜承受静压力。
9.材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能力。
10.材料的吸水率主要取决于孔隙率及孔隙特征,孔隙率较大,且具有细小开口而又连通孔隙的材料其吸水率往往较大。
11.材料的耐燃性按耐火要求规定分为易燃、难燃和不然类。
材料在高温作用下会发生热变形和热变质两种性质的变化而影响其正常使用。
12.材料在使用环境中,除受荷载作用外,还会受到物理作用、化学作用和生物作用等周围自然因素的作用而影响其耐久性。
13.材料强度试验值要受试验时试件的尺寸、表面状态、形状、含水率、加载速度和温度等的影响。
14.对材料结构的研究,通常可分为微观、细观和宏观三个结构层次1.吸水率,软化系数,抗渗等级或渗透系数,抗冻等级,导热系数;2.高,好,愈好;3.小,大;4.质量,强度,保温性能,抗冻性能,体积;5.较小,较低,较大,较差,较差,较大,较好;6. 好,0.85;7.比强度,材料的强度与体积密度之比,越轻质高强;8.静压力;9.抵抗变形;10.孔隙率,孔隙特征,孔隙率,细小开口,连通;11不燃材料,难燃材料,易燃材料,热变质,热变形;12.物理作用,化学作用,生物作用;13.形状,尺寸,表面状态,含水率,加荷速度,温度;14.微观,亚微观(细观),宏观15.三.选择题(单选或多选)1.含水率4%的砂100克,其中干砂重C 克。
大一《土木工程材料》考前重点整理绪论土木工程材料的种类与发展历史;土木工程材料与土木工程间的关系第1章土木工程材料导论(10%)一、基本概念:1.材料的组成:化学组成、物相组成2.材料的结构:微观、细观、宏观;晶体、无定形和胶体材料的特征3.流体的流变行为:粘度与屈服应力4.物理性能:特征温度、质量、密度;孔隙与空隙;亲水与憎水;毛细现象与吸附;含水率与吸水率;平衡含水率;导热系数;线膨胀系数;电阻与电导。
5.力学性能:作用力形式(拉、压、弯、剪、冲、疲劳);塑性与弹性;脆性与韧性;强度与弹性模量;硬度、抗疲劳、徐变;6.耐久性能:无机多孔材料的水侵蚀、冻融破坏、化学侵蚀;金属材料的腐蚀与电化学腐蚀;有机材料的老化;工程材料的放射性和挥发性物质二、重要概念:工程材料的性能包括施工性能,物理性能、力学性能和耐久性能,这些性能均取决其组成与结构!三、重要规律:1.多孔材料的物理、力学和耐久性能及其与孔隙率、孔结构间的关系2.工程材料的弹性、塑性、韧性、脆性与组成、结构的关系第2章无机胶凝材料(15%)一、基本概念:1.气硬性与水硬性胶凝材料的定义与特性2.石膏:二水石膏、半水石膏、硬石膏、建筑石膏的定义与组成;建筑石膏浆体的凝结硬化机理;建筑石膏的主要特性与工程应用3.石灰:生石灰、熟石灰、石灰粉、石灰膏的定义与组成;石灰浆体的凝结硬化机理;各种石灰的特性与应用4.水玻璃:定义与组成;水玻璃硬化;水玻璃模数;性能与应用5.特性硅酸盐水泥:组成与性能特点;应用领域6.硫铝酸盐水泥:组成与特点;技术性能特点与应用7.铝酸盐水泥:组成与特点;技术性能特点与应用二、重要概念:1.胶凝材料的定义与特性;2.硅酸盐水泥:组成与种类;水灰比;流变行为;凝结硬化;技术指标的定义与测试方法;混合材;火山灰反应;三、重要原理:1.石膏凝结硬化的溶解-沉淀机理2.硅酸盐水泥的凝结硬化机理:固-液界面反应、溶解-沉淀、几个阶段等3.硅酸盐水泥凝结硬化的主要影响因素及其规律4.水泥石强度的产生机理第3章混凝土(35%)一、基本概念:1.骨料:针片状颗粒;细度模数;含水状态;强度与坚固性、压碎指标2.化学外加剂:早强剂、缓凝剂、引气剂、膨胀剂的组成与作用3.掺合料:种类、活性成分、作用4.早期行为:离析与泌水;塑性收缩;绝热温升;养护5.变形行为:干缩定义及其机理;自收缩;热胀冷缩;弹塑性变形;徐变6.强度:立方体抗压强度;立方体抗压强度标准值;强度等级;轴心抗压强度;劈裂抗拉强度;四点弯曲强度;与钢筋的粘结强度,它们的测试方法7.耐久性:抗渗等级与渗透系数;抗冻标号与抗冻耐久性系数;碳化机理与碳化系数;碱骨料反应8.混凝土强度评价方法与指标9.混凝土配合比:定义与表示方法10.高强高性能混凝土:定义;组成与性能特点;11.轻混凝土:定义、种类与组成;轻骨料种类与性能特点;轻骨料混凝土配合比设计特点;轻骨料混凝土性能特点与工程应用12.其他混凝土:泵送、防水、耐热、耐酸、道路、水下、大体积、喷射、聚合物等特殊或特性混凝土的定义、组成与性能特点。
土木工程材料小知识点讲解1.混凝土:混凝土是土木工程中最常用的材料之一,它由水泥、砂子、碎石和水按一定比例混合而成。
混凝土的主要特点是强度高、耐久性好、施工方便。
混凝土的强度与水泥的品种、用量、砂子和碎石的种类、级配、水灰比等因素有关。
2.钢筋:钢筋是混凝土加固的主要手段之一,它能够承受混凝土受力时产生的拉力,并将其转化为压力,从而增强混凝土的抗拉性能。
钢筋一般由普通钢、中碳钢和低合金高强度钢制成。
在工程中,钢筋的直径、弯曲度和间距等参数需要根据设计要求来确定。
3.砖石:砖石是土木工程中常用的一种建筑材料,它由黏土、石灰和石英砂等原料经过高温烧制而成。
砖石的种类较多,常见的有红砖、空心砖、实心砖等。
砖石具有良好的耐磨性、耐候性和保温隔热性能,广泛应用于建筑物的墙体、地板和隔墙等部位。
4.木材:木材是一种常见的建筑材料,它具有比较好的弯曲性能、隔热保温性能和吸声性能等特点。
木材的种类很多,常见的有松木、柚木、橡木等。
在使用木材时,需要注意其干燥度、材质均匀性和受力性能等因素,以确保结构的稳定性和安全性。
5.沥青:沥青是一种常用的道路材料,它具有良好的抗水性、抗老化性和粘结性能。
沥青常用于铺设公路路面和停车场等地方。
沥青的种类较多,主要分为天然沥青和合成沥青两大类。
在使用沥青时,需要注意其质量和温度等因素,以确保道路的平整性和耐久性。
6.玻璃纤维:玻璃纤维是一种轻质玻璃纤维增强材料,它具有良好的抗拉、扭转和弯曲性能。
玻璃纤维常用于制作复合材料,如玻璃纤维增强塑料和玻璃纤维增强水泥。
这些材料具有重量轻、耐腐蚀、隔热隔音等特点,在土木工程中应用广泛。
7.膨胀土:膨胀土是一种具有膨胀性能的土壤,当受到水分的浸润或干燥时,会发生体积扩大或收缩的现象。
膨胀土在土木工程中需要特别注意,特别是在地基处理和道路基层等方面。
在施工过程中,应该根据膨胀土的特性采取相应的措施以确保工程的稳定性。
8.防水材料:防水材料是土木工程中常用的一种材料,它可以防止水的渗透和渗漏。
《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》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10-310-6m 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10-610-10m 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)vm =ρ《土木工程材料》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? P3 9.材料的吸水性与吸湿性的概念及计算vom=ρ'00v m='ρ00100%100%VD V ρρ=⨯⨯=000100%)100%V V P V ρρ-=⨯⨯=(1-000'100%100%V D V ρρ'=⨯=⨯'00000'100%(1)100%1V V P D V ρρ''-'=⨯=-⨯=-'%100101⨯⨯-=WV V m m W ρ吸水性:是指材料在水中吸收水分的性质,其大小用吸水率表示。
质量吸水率: 体积吸水率:吸湿性:材料在空气中,吸收空气中水分的性质,称为吸湿性。
其大小用含水率表示。
10.影响吸水性的因素材料的本身的性质,如亲水性或憎水性; 材料的孔隙率;孔隙构造特征,如孔径大小、开口与否等。
11.影响吸湿性的因素材料的本身的性质,如亲水性或憎水性; 材料的孔隙率;孔隙构造特征,如孔径大小、开口与否等; 周围空气的温度和湿度。
12.什么叫耐水性?如何表示?①材料长期在水作用下不破坏,强度也不显著降低的性质,称为耐水性。
②用软化系数表示,即软化系数越小,说明材料吸水饱和后的强度降低越多,其耐水性越差。
13.什么叫抗渗性?如何表示?①材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。
②用抗渗系数K 表示,k 越大,材料的抗渗性越差。
用抗渗等级Pn 表示,抗渗等级越高,抗渗性越好。
14.影响材料抗渗性的因素有哪些? 孔隙率、孔隙特征%1001⨯-=mm m W m 0ρ⨯=V m W W 100%m -⨯=干干含含m m W 干饱软f f K =15.什么叫抗冻性?用什么表示?①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。
②用抗冻等级Fn 表示,表示经过n 次冻融循环次数后。
16.如何表示材料的导热性(保温性)?什么是导热系数?①材料传导热量的能力称为导热性。
其大小用热导率(λ)表示。
②导热率是表示单位厚度的材料,当两侧温差为1K 时,在单位时间内通过单位面积的热量。
17.影响材料导热系数的因素有:材料的组成与结构;孔隙率及孔隙特征;含水情况 18.热容性是什么?材料受热时吸收热量和冷却时放出热量的性质。
Q=m C(t1-t2)19.比热容的物理意义是什么?1 kg 材料在温度改变1K 时吸收或放出的热量。
20.材料的抗压、抗拉、抗剪强度。
21.材料的抗弯强度22.材料的比强度是什么?衡量材料轻质高强的一个指标,材料的强度与其表观密度之比,即:23.什么叫弹性与塑性?弹性:材料在外力作用下产生变形,外力撤掉后变形能完全恢复的性质,称为弹性。
()12Qd A T T tλ=-⋅12(T -T )A Q dtλ⋅⋅=Af F =22F 3bh l f =弯0f ρ=比强度εσ=E塑性: 材料在外力作用下产生变形,若除去外力后仍保持变形后的形状和尺寸,并且不产生裂缝的性质称为塑性。
24.什么叫脆性与韧性?脆性:在外力作用下,当外力达到一定限度后,材料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质。
脆性材料(如混凝土、玻璃、石材)抵抗冲击或震动荷载的能力很差。
韧性:在冲击、震动荷载的作用下,能吸收较大能量而不破坏的性质称为韧性。
如钢材、木材、纤维等。
桥梁、牛腿柱、电梯井、高层建筑等处所用的材料须有较好的韧性。
25.什么叫硬度和耐磨性?硬度:指材料表面的坚硬程度,是抵抗其他物体刻划、压入其表面的能力。
测定方法:刻划法、回弹法、压入法。
耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力。
用磨损率表示。
26.提高耐久性的措施 减轻介质对材料的破坏作用 提高材料密实度对材料进行憎水或防腐处理 在材料表面设置保护层27.什么叫胶凝材料?什么叫气硬性胶凝材料?什么叫水硬性胶凝材料? 胶凝材料:指经过自身的物理化学作用后,能够由浆体变成固体,并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的整体。
气硬性胶凝材料:是指只能在空气中硬化,也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。
水硬性胶凝材料:是指不仅能在空气中硬化,而且能更好地在水中硬化并保持和继续发展其强度的胶凝材料。
12m m N A-=磨损率28.什么叫过火石灰?有什么危害?过火石灰:因煅烧温度过高使粘土杂质融化并包裹石灰。
危害:不仅影响产浆量,还会导致工程事故。
这是由于它表面包裹有一层玻璃质釉状物,从而延缓石灰的熟化,导致已硬化的砂浆产生鼓泡、崩裂等现象。
29.欠火石灰以及正火石灰欠火石灰:(温度过低时)碳酸钙没有完全分解,降低了生石灰的产量正火石灰:(900°C左右时)30.什么叫石灰的熟化?指生石灰与水发生水化反应,生成Ca(OH)2的过程。
31.生石灰水化反应的特点反应可逆;水化热大,水化速率快;水化过程中体积增大。
32.什么叫陈伏?为什么要陈伏?陈伏时要注意什么?①熟化后的石灰浆在消化池中储存2~3周以上,此过程成为“陈伏”。
②为了消除过火石灰的危害;③陈伏期间,石灰浆表面应保持一层一定厚度的水,以隔绝空气,防止碳化。
33.石灰的硬化、性能及应用①干燥、结晶和碳化三个过程同时进行,但极为缓慢。
碳化过程长时间只限于表面,结晶过程主要在内部发生。
(原因:空气中CO2含量稀薄,使碳化反应进展缓慢,同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳,阻止了CO2的渗入,同时又使内部的水分无法析出,影响硬化过程的进行。
)②特性:可塑性好;硬化缓慢;硬化后强度低;硬化时体积收缩大;耐水性差③应用:配制石灰砂浆、石灰乳配制石灰土、三合土生产碳化石灰板加固含水的软土地基 静态破碎剂 34.石膏的生产、性能、应用 ①生产:建筑石膏: (β型半水石膏)高强石膏: (α型半水石膏)②特性:硬化后体积微膨胀性硬化后孔隙率大,因此其强度较低、表 观密度小、吸声性较强、吸湿性较强。
耐水性与抗冻性较差 凝结硬化快防火性好但耐高温性差 ③应用: 纸面石膏板 装饰石膏板 吸声用穿孔石膏板 石膏艺术制品35.六大通用水泥的定义、性能、应用(考点:eg.什么叫做火山灰水泥?) 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(简称普通水泥)、矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥)、火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥)、粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥)和复合硅酸盐水泥(简称复合水泥)等.统称为六大水泥。
36.各种水泥的代号 硅酸盐水泥:P ·I ,P ·II 普通硅酸盐水泥:P ·O矿渣硅酸盐水泥:P ·S ·A ,P ·S ·BO H O H CaSO O H CaSO 224170~10724211212+⋅−−−→−⋅︒︒0125 0.13MPa42422112122C CaSO H O CaSO H O H O ⋅−−−−−−→⋅+,火山灰质硅酸盐水泥:P ·P 粉煤灰硅酸盐水泥:P ·F 复合硅酸盐水泥:P ·C37.硅酸盐水泥熟料组成及单矿物特性主要组成成分:硅酸三钙(C3S) 少量:游离氧化钙硅酸二钙(C2S) 游离氧化镁铝酸三钙(C3A) 含碱矿物以及玻璃体等 铁铝酸四钙(C4AF) 单矿物特性:38.水泥水化反应(包括二次反应)及产物产物:水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体3CaO ⋅22222)(3234)2(2OH Ca O H SiO CaO O H SiO CaO +⋅⋅=+⋅OH O Al CaO O H O Al CaO 2322326363⋅⋅=+⋅OH O Fe CaO O H O Al CaO O H O Fe O Al CaO 232232232326374⋅⋅+⋅⋅=+⋅⋅OH CaSO O Al CaO O H O H CaSO O H O Al CaO 2432224232313319)2(363⋅⋅⋅=+⋅+⋅⋅39.水泥的氧化物和化合物简写(P73)40.主要技术指标(细度、凝结时间、安定性、强度)细度:指水泥颗粒的粗细程度。
水泥越细:优点:总表面积越大,与水发生水化反应的速度越快,水泥石的早期强度越高。
缺点:硬化收缩越大;易受潮而降低活性;成本越高。
GB规定:硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。
同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。
凝结时间:水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。
自加水起至水泥浆开始失去塑性,流动性减小所需时间,称为初凝时间;自加水起至水泥浆开始完全失去塑性、开始有一定结构强度所需的时间称为终凝时间。