土木工程材料复习资料

土木匠程资料复习资料

第 1 章 土木匠程资料的基天性质

表观密度： 指资料在自然状态下单位体积的质量。 m

0 = V0 聚积密度：

指粉状或散粒资料在自然聚积状态下单位体积的质量。

浸透系数越小，抗渗性越好。 资料的抗渗性与资料的孔隙率、 孔隙特色以及亲水、 憎水性有亲密关系。 资料的抗冻性：

资料的抗冻性是指资料在吸水饱和状态下，能抵挡多次冻融循环作用而不损坏，同时也不严重降低强度的性质，用抗冻等级来表示。资料的导热性：

导热性是指资料将热量从温度高的一侧传达到温度低的一侧的能力，用导热系数来表示。

0 = m 导热系数小的资料，导热性差、绝热性好。 V0 孔隙率： 资料内部孔隙的体积占其整体积的百分率。

0

P 1

张口孔隙率对吸水、透声、吸声有利，对资料的强度、抗渗性、抗冻性和持久性不利。闭嘴孔隙能够降低资料的表观密度和导热系数，使资料拥有轻质绝热的性能，并能够提升持久性。 缝隙率：

P 1 0 0 资料的亲水性和憎水性： 资料与水接触时，能被水湿润的性质称为亲水性。 不可以被水湿润的性质称为憎水性。

用接触角 区分。当 90 时为亲水资料，反之为憎水资料。 资料的吸水性与吸湿性：

资料与水接触时汲取水分的性质为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。

质量吸水率： Wm m1 m

m

吸水率的大小主要取决于其孔隙特色。资料吸水会致使资料的强度降低，表观密度和导热性增大，体积膨胀。

含水率是资料所含水的质量占资料干燥质量的百分率。

资料的耐水性：

资料在饱和水的长久作用下保持不损坏并且强度也不显然降低的性质称为耐水性。

资料的耐水性用融化系数来表示： K R f1 f0 资料的抗渗性：

资料的抗渗性是指资料抵挡压力水浸透的性质。资料的抗渗性用浸透系数或抗渗等级来表示。 影响导热系数大小的要素有物质构成、微观结构、 孔隙率与孔隙特色、温度、湿度与热流方向等（① 孔隙特色；②含水的状况） 。资料孔隙率越大，特别 是闭嘴孔隙率越大，导热系数越小。 资料的强度： 资料在荷载作用下抵挡损坏的能力成为强度。

强度与资料的构成、 结构等要素相关。 孔隙率越低，强度越高。

资料的强度还与其含水状态及温度相关，含有水分的资料比干燥时强度低，温度高时一般来说强度会降低。

采纳小试件测得的强度较大试件高， 加载速度越快，强度测得越高， 表面涂抹润滑剂， 测得强度会变低。资料的结构： 分为微观结构、细观结构和宏观结构。 微观结构可分为晶体、玻璃体和胶体。

晶体拥有特定的几何外形和固定的熔点及化学稳固性。

玻璃体的结构特色为质点在空间上呈非周期性摆列，没有固定的熔点。 胶体分为溶胶、溶凝胶和凝胶。

第 2 章 气硬性凝胶资料

凝胶资料的分类：

气硬性凝胶资料只好在空气中硬化，也只好在空气中保持和发展其强度。水硬性凝胶资料不单能在空气中，并且能在水中硬化且保持和发展其强度。石灰：

作为凝胶资料的石灰即为生石灰，主要成分是氧化钙（ CaO）。 氢氧化钙称为熟石灰、消石灰。

石灰石经过煅烧，其主要成分碳酸钙分解成为氧化钙，获取块状生石灰。若煅烧温度过低，煅烧时间不足，则碳酸钙不可以完好分解，生成欠火石灰，产浆量较低，质量较差，降低了石灰的利用率；若煅

烧温度过高，将生成颜色较深、密度较大的过分石灰，影响工程质量。

生石灰加水生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消解过程。石灰熟化时放出大批的热，其体积膨

胀 1~倍。

欠火石灰的危害用筛网剔除。为了防备过分石灰体积膨胀惹起的隆起和开裂，石灰浆应在储灰坑中寄存两礼拜以上，叫做陈伏。陈伏时期，石灰浆表面应保持一层水分，与空气隔断，免得碳化。

石灰的性能：

① 优秀的保水性

② 凝固硬化慢、强度低

③ 耐水性差

④ 体积缩短大

建筑石膏：

石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性凝胶资料。

生产石膏的主要原料是天然二水石膏

（CaSO · 2H O）。

4 2

在建筑工程中使用的石膏是天然二水石膏经加工而

成的半水石膏，亦称熟石膏。

因加热条件不一样， 所获取的半水石膏有 型和 型，

型半水石膏称为建筑石膏。 型半水石膏称为高

强石膏。高强石膏的比表面积小，所以拌合需水量较小，扣除反响用水后节余的水少，故强度较高。建筑石膏的性能： ① 凝固时间短

② 微膨胀性 ③ 孔隙率大，所以质轻，隔热、吸声性好，可是

强度低，吸水率大 ④ 耐水性差 ⑤ 抗火性好

⑥ 塑性变形大 建筑石膏合适作装修资料的原由：

① 拥有微膨胀性，不会产生裂痕，形体饱满，光 滑细腻，颜色洁白

② 内部多孔结构，保温隔热性能好，吸声性能好 ③ 防火性能好

④ 能够调理室内温度

水玻璃：

水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐，由不一样比率的碱

金属和二氧化硅所构成， 也是一种气硬性凝胶资料。水玻璃溶液在空气中汲取二氧化碳，形成无定形硅

酸，并渐渐干燥而硬化。硬化过程很慢，故常将其加热或加入氟硅酸钠作用促硬剂。水玻璃的性能：

① 黏度大， 黏结力强， 强度高。 随浓度、 模数（氧化硅和氧化钠的分子比 n 称为水玻璃的模数）提升而提升。 ② 耐酸，可是不耐碱、不耐水。

③ 耐热性好。

镁氧水泥：

是气硬性凝胶资料，主要成分氧化镁（ MgO）。

强度根源是 518 相的针状晶体的连结、 交织、咬合。

镁氧水泥的性能： ① 有较高强度，但不耐水

② 可作板材、地面资料，仅合用于干燥环境

第3章水泥

凡磨细成粉末状，与水混淆后，经过物理、化学反响，能由可塑性浆体变为坚硬石状物，既能在空气中、又能在水中硬化，保持并增添强度的水硬性胶凝资料。 硅酸盐水泥：

由硅酸盐水泥熟料、 0~5%混淆材、适当石膏磨细制成的水硬性凝胶资料，称为硅酸盐水泥。

不掺加混淆资料的称为 I 型硅酸盐水泥， P· I ；不掺加超出水泥质量 5%的混淆资料的称为 II 型硅酸盐水泥，

P· II 。 在生产水泥时，需加入水泥质量 3%左右的石膏，其

作用是延缓水泥的凝固，便于施工。 熟料的主要构成有硅酸三钙 （ C3S）、硅酸二钙（ C2S）、

铝酸三钙（ C A）、铁铝酸四钙（ C AF）。

3 4

各样熟料矿物独自水化的特征： 名称 C S C S C A C AF

3 2 3 4

凝固硬化速度 快 慢 最快 次快

28d 水化放热 多 少 最多 中

强度 高 早低后高 低 低

经过调整熟猜中各矿物构成的比率，水泥的性质将

有相应的变化。

硅酸盐水泥的水化：

只有 C3S和 C2S 的水化产物里有 CaOH。石膏与水化

硫酸钙反响生成高硫型水化硫铝酸钙， 又称钙矾石，

呈针状晶体，英文简称 AFt 。 硅酸盐水泥的凝固、硬化：

硬化后的水泥石（ hcp）由水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙与水所构成。

水化产物主要有凝胶和晶体两类物质，胶体为主，晶体其次。水化硅酸钙凝胶难溶于水，且有较高的凝固能力，其水硬性与胶结力决定水泥的水硬性和强度，是水泥水化物中的重点成分。

水泥石中孔隙往常包含毛细孔、气孔和凝胶孔。水泥的水化、凝固、硬化与熟料的矿物构成、水泥

细读、拌合水量（水灰比） 、温度、湿度、保养时间和石膏掺量相关。 体积平定性：

水泥的体积平定性是反应水泥加水硬化后体积变化平均性的物理指标。

体积平定性不良是指，水泥硬化后，产生不平均的体积变化，会使构件产生膨胀开裂。

体积平定性不良的主要原由是熟猜中含有过度的游离氧化钙、游离氧化镁或石膏。

游离氧化钙惹起的平定性不良可用沸煮法查验，游离氧化镁用压蒸法，石膏需要长久在常温水中才能发现。

掺混淆资料的目的：

改良水泥的性能、 调理水泥的强度、 增添水泥品种、提升产量、节俭水泥熟料、降低成本。 一般硅酸盐水泥：

简称一般水泥，代号为 P· O，由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混淆资料、适当石膏磨细制成的水硬性凝胶资料构成。

与硅酸盐水泥性能对比： 硬化稍慢， 初期强度稍低，水化热稍小，抗冻性与耐磨性也稍差。

大概积混凝土工程不宜采纳这两种水泥，因为水化热高。 三种水泥与硅酸盐水泥、 一般水泥对比的共同特色： ① 凝固硬化慢，初期强度低（不合用于快硬早强

工程）

② 湿热条件保养，适于采纳蒸汽保养

③ 水化热低，放热速度较慢（合用于大概积混凝

土）

④ 抗软水、硫酸盐侵害的能力较强

⑤ 抗冻性、抗碳化性、耐磨性较差（不合用于施

工阶段易受冻或许施工进度快的工程）

三种水泥各自的特色：

矿渣水泥——耐热性好，抗渗性差，保水性差。

火山灰水泥——抗渗性好，保水性好，干燥缩短显

著。

粉煤灰水泥——干减小，抗裂性好，流动性好。

铝酸盐水泥：

以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的、以铝酸

钙为主要成分、氧化铝含量约占 50%的熟料，经磨

细制成的水硬性凝胶资料。

快硬早强。

注意事项：

① 不宜在酷热条件下施工，不宜蒸汽保养

② 严禁与硅酸盐水泥或石灰混用

③ 不可以用于与碱性溶液相接触的工程

第 4章 混凝土

混凝土是由凝胶资料、骨料按合适比率配合，与水拌和制成拥有必定可塑性的流体，经硬化而成的拥有必定强度的人造石。

水泥浆的作用：

在硬化前起润滑作用， 使混凝土拌和物拥有可塑性；在硬化后，水泥浆则起胶结和填补作用。混凝土的长处：

① 易塑性

② 经济性

③ 安全性 ④ 耐火性

⑤ 多用性

⑥ 持久性 混凝土的弊端：

① 抗拉强度低 ② 延展性不高

③ 自重要、比强度低 ④ 体积不稳固性

混凝土性能的三要求： 新拌混凝土要拥有和易性、工作性

强度

持久性 细骨料：

骨料的级配，是指骨猜中不一样粒径颗粒的搭配散布状况。

砂的颗粒级配，即表示砂大小颗粒的搭配状况。砂的粗细程度，是指不一样粒径的沙粒混淆在一同后的整体粗细程度。粗砂的比表面积小，所需的水泥浆最少。

砂的颗粒级配和粗细程度是用筛分法来测定的。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。 细度模数越大，表示砂越粗。 粗骨料： 碎石流动性差，和易性差，可是界面粘结好。 卵石流动性好，和易性好，可是界面粘结差。

理想的颗粒形状是球体或许立方体，不良颗粒外形是针状、片状，因为受力易折断，使骨料作用降落。外加剂： 减水剂能够减少拌和用水量和增强作用。

引气剂能够改良混凝土拌和物的和易性（提升流动

性、保水性和粘聚性） ，提升混凝土的持久性（提升抗渗性和抗冻性） ，会降低混凝土的强度， 降低混凝土的弹性模量，提升抗裂性。

混凝土的和易性：

新拌混凝土一定拥有优秀的施工性能，如保持混凝土不发生疏层、离析、泌水等现象，并获取质量平均、成型密实的混凝土，这类施工性能称之为和易性。 包含流动性、粘聚性和保水性三方面的含义。 和易性测定用坍落度法，将新拌混凝土分三层装入