土木工程材料考试复习资料整理
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《土木工程材料》复习提纲第一章材料的基本性质1、什么是亲水性材料和憎水性材料?(P9)答:当润湿角θ≤90º时,材料表现出亲水性,当θ>90º时,材料表现出憎水性。
2、什么是耐水材料?(P10)答:工程中将软化系数K软>0.85的材料称为耐水材料。
3、当结构承受冲击、振动荷载时应考虑材料的什么性质?(P14)答:建筑工程中,对于要求承受冲击荷载和有抗折要求的结构所用的材料,均应具有较高的韧性。
第二章气硬性胶凝材料1、什么是水硬性胶凝材料?(P16)答:水硬性胶凝材料是指既能在空气中硬化,更能在水中凝结、硬化、保持和发展强度的胶凝材料。
2、工程中使用生石灰时,为什么要先陈伏?(P17)答:为了消除过火石灰后期熟化造成的危害,石灰浆体应在储灰坑中存放半个月以上,然后方可使用,这一过程叫“陈伏”。
3、石灰熟化过程有什么特点?(P17)答:石灰熟化过程中放出大量的热,并伴随着体积膨胀。
第三章水泥1、生产水泥时为什么要掺入适量石膏?(P31)答:生产水泥时掺入石膏,主要是作为缓凝剂使用,以延缓水泥的凝结硬化速度。
2、硅酸盐水泥熟料的矿物成分中水化反应速度最快、水化热最大的是什么?(P26)答:硅酸盐水泥熟料中水化反应速度最快、水化热最大的成分是铝酸三钙(C3A)。
3、常用的活性混合材料有哪些?(P26)答:常用的活性混合材料有:粒化高炉矿渣和粒化高炉矿渣粉(简称为矿渣)、火山灰质混合材料、粉煤灰。
4、什么是水泥的凝结时间,规定凝结时间的工程意义是什么?(P28)答: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。
凝结时间又分为初凝时间和终凝时间。
初凝时间是指从水泥加水拌和起到水泥浆开始失去流动性所需要的时间;终凝时间为从水泥加水拌和起到水泥浆完全失去流动性,并开始具有强度所需要的时间。
规定水泥的凝结时间,在施工中具有重要意义:初凝时间不宜过早是为了有足够的时间对混凝土进行搅拌、运输、浇筑和振捣等操作;终凝时间不宜过长是为了使混凝土尽快硬化,产生强度,以便尽快拆模,提高模板周转率,缩短工期。
《土木工程材料》课程复习资料一、填空题:1. 对于开口微孔材料, 当其孔隙率增大时,材料的密度,吸水性, 抗冻性, 导热性, 强度。
2. 与硅酸盐水泥相比, 火山灰水泥的水化热, 耐软水能力, 干缩。
3. 保温隔热材料应选择导热系数, 比热容和热容的材料。
4. 硅酸盐水泥的水化产物中胶体为和。
5. 普通混凝土用砂含泥量增大时, 混凝土的干缩, 抗冻性。
6. 普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为、和。
7. 钢材中元素 S 主要会使钢的增大,元素P 主要会使钢的增大。
8. 含水率为1%的湿砂 202 克,其中含水为克, 干砂克。
9. 与建筑石灰相比,建筑石膏凝结硬化速度,硬化后体积。
10. 石油沥青中油分的含量越大,则沥青的温度感应性,大气稳定性。
11. 普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和。
12. 木材的强度中 , 在理论上最大的是强度。
13. 按国家标准的规定,硅酸盐水泥的初凝时间应满足。
14. 相同条件下,碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性。
15. 普通混凝土用石子的强度可用或表示。
16. 常温下,低碳钢中的晶体组织为和。
17. 据特点不同,塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。
18. 有无及是否发达是区分阔叶树和针叶树的重要特征。
19. 与石油沥青相比,煤沥青的温度感应性更,与矿质材料的粘结性更。
20. 石灰的伏处理主要是为了消除的危害。
21. 木材防腐处理的措施一般有和。
22. 材料确定后 , 决定普通混凝土流动性的最重要因素是。
23. 普通混凝土的强度等级是根据。
24. 钢的牌号Q235-AF 中 A 表示。
25. 结构设计时,硬钢的强度按取值。
26. 硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为。
27. 钢筋进行冷加工时效处理后屈强比。
28. 石油沥青的牌号越大,则沥青的大气稳定性。
29. 在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和。
30. 用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和。
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。
土木工程材料考点整理材料基本性质材料按化学成分分为:无机材料、有机材料和复合材料;土木工程材料的发展趋势:(1)轻质高强(2)高耐久性(3)构件及制品尺寸大型化、构件化、预制化和单元化(4)复合化(5)环保型材料(6)智能材料我国常用的标准可分为:国家标准(GB)、行业标准(JC)、地方标准(DB)和企业标准(QB);密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量,以表示;表观密度:材料单位表观体积(实体及闭口体积)的质量;体积密度:材料在自然状态下单位体积(实体,开口及闭口体积)的质量;堆积密度:散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量;密实度:指材料的体积内被固体物质所充实的程度;孔隙率:指材料内部孔隙的体积占材料自然状态下总体积的百分率;填充率:指散粒材料在堆积状态下,其颗粒的填充程度称为填充率。
空隙率:指散粒材料在堆积状态下,颗粒之间的空隙体积所占的比例。
亲水性:材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质;憎水性:材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质;(夹角小于等于90度,为亲水性材料;夹角大于90度,为憎水性材料;)吸湿性:材料在空气中吸收水蒸气的能力;吸水性:材料在浸水状态下吸入水分的能力;耐水性:材料长期在饱水作用下保持其原有性质的能力,其强度也不显著降低的性质称为耐水性;(工程中将>0.80的材料,称为耐水性材料)抗渗性:材料在压力水作用下,抵抗渗透的性质;系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质;渗透系数越大,材料的抗渗性越差;抗渗等级越高,抗渗性越好;抗冻性:材料在饱水状态下经受多次冻融循环作用而不破坏,同时强度也不严重降低的性质;冻融循环:通常采用-15℃的温度冻结后,再在20℃的水中融化,这样的过程为一次冻融循环;冻融破坏:材料吸水后,在负温度下,水在毛细管内结冰,体积膨胀约9%,冰的动脉压力造成材料的内应力,使材料遭到局部破坏,随着冰冻融化的循环作用,对材料的破坏加剧,这种破坏即为冻融破坏;导热性:热量在材料中传导的性质;(材料的导热系数越小,表示其绝热性能越好;材料的孔隙率大其导热系数小,隔热绝热性好)热容量:指材料在加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质;比热容:反映材料的吸热或放热能力的物理量;(进行建筑设计时应选用导热系数小而热容量较大的材料(良好的绝热材料),以使建筑保持室内温度稳定性)耐燃性:材料在高温与火的作用下不破坏,强度也不严重下降的性能;耐火性:材料在长期高温作用下,保持不熔性并能工作的性能;理论强度:根据理论分析得到材料所能承受的最大应力;强度:材料在外力作用下抵抗破坏的能力;(材料的真实破坏强度远低于理论强度)强度等级:土木工程材料常按其强度划分成若干个等级,称为强度等级;比强度:单位体积质量的材料强度,等于材料的强度与其表观密度之比,是衡量材料是否轻质,高强的指标;弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,材料变形即可消失并能完全恢复原来形状和尺寸的性质;这种可恢复的变形叫弹性形变;塑性:材料在外力作用下发生变形,如果取消外力,仍保持变形后的形状尺寸,且不产生裂缝的性质;这种不可恢复的形变叫塑性形变;脆性:材料在破坏时未出现明显的塑性变形,而表现为突发性破坏的性质;韧性:材料在冲击或振动荷载作用下,能吸收较大的能量,产生一定的变形而不破坏的性质;耐久性:材料在各种因素作用下抵抗破坏和保持原有性能的能力;硬度:材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力;测定硬度的方法通常采用刻划法和压入法;耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力;胶凝材料:能将散粒材料、块状材料、或纤维材料黏结成整体的材料;胶凝材料分为有机和无机两种;气硬性胶凝材料:只能在空气中凝结硬化并保持和发展其强度;水硬性胶凝材料:既能在空气中凝结硬化,又可在水中更好地硬化,并保持和发展其强度;石膏,石灰,水玻璃是气硬性胶凝材料;石膏生产石膏胶凝材料的原料有天然二水石膏、天然硬石膏和工业副产品石膏;天然二水石膏简称石膏,主要硫酸钙;天然硬石膏又称无水石膏,主要是由无水硫酸钙组成;建筑石膏的性质:装饰性好、加工性能好;凝结硬化快;凝结硬化时体积微膨胀;孔隙率高、表观密度小、强度低;具有较好的功能性;良好的防火性;隔热、吸声性良好;吸湿性强、耐水性和抗冻性差。
⼟⽊⼯程材料期末复习题(含答案)《⼟⽊⼯程材料》综合复习资料⼀、选择题1、弹性体受到拉⼒的作⽤,应⼒和纵向应变的⽐值,称为是()A.弹性模量B.泊松⽐C.剪切模量D.体积模量2、材料在绝对密实状态下,单位体积的质量,叫做()A.密度B.表观密度C.密实度D.堆积密度3、普通硅酸盐⽔泥的⽔化反应为放热反应,并且有两个典型的放热峰,其中第⼆个放热峰对应:A.硅酸三钙的⽔化B.硅酸⼆钙的⽔化C.铁铝酸四钙的⽔化D.铝酸三钙的⽔化4、混凝⼟材料在单向受压条件下的应⼒—应变曲线呈现明显的⾮线性特征,在外部应⼒达到抗压强度的30%左右时,图线发⽣弯曲,这时应⼒—应变关系的⾮线性主要是由于:()A.材料出现贯穿裂缝B.⾻料被压碎C.界⾯过渡区裂缝的增长D.材料中孔隙被压缩5、从⼯程⾓度,混凝⼟中钢筋防锈的最经济措施是()。
A.使⽤⾼效减⽔剂B.使⽤钢筋阻锈剂C.使⽤不锈钢钢筋D.增加混凝⼟保护层厚度6、地表岩⽯经长期风化、破碎后,在外⼒作⽤下搬运、堆积、再经胶结、压实等再造作⽤⽽形成的岩⽯叫做()。
A.变质岩B.沉积岩C.岩浆岩D.⽕成岩7、钢材牌号(如Q390)中的数值表⽰钢材的()。
A.抗拉强度B.弹性模量C.屈服强度D.疲劳强度8、某碳素钢的化验结果有下列元素,其中哪⼀组全是有害元素? ()Ⅰ.S Ⅱ.Mn Ⅲ.C Ⅳ.P Ⅴ.O Ⅵ.N Ⅶ.Si Ⅷ.FeA.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣB.Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、ⅥC.Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、ⅥD.Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ9、在⼯程中,对⽊材物理⼒学性质影响最⼤的因素是:() A.质量 B.变形 C.含⽔率 D.可燃性10、⼤理⽯的主要矿物成分是:() A.⽯英 B.⽅解⽯ C.长⽯ D.⽯灰⽯11、测定混凝⼟强度⽤的标准试件尺⼨是()mm 3 。
A .7.707.707.70?? B . 100100100?? C .150150150?? D .200200200??12、油分、树脂及沥青质是⽯油沥青的三⼤组分,这三种组分长期在⼤⽓中是()的。
第一章3.概念密度:材料在绝对密实状态下,单位体积所具有的质量。
(质量/绝对体积)表观密度:材料在自然状态下,单位体积所具有的质量。
(质量/自然体积)堆积密度:散粒状或粉状材料在自然堆积状态下,单位体积所具有的质量。
耐水性: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(软化系数:吸水抗压/干燥抗压)比强度:按单位体积质量计算的材料强度(抗压/表观密度)韧性材料:具有冲击韧性的材料。
塑性变形大,抗拉强度接近或高于抗压强度,破坏前有明显征兆(木材钢材沥青)憎水材料:湿润角大于九十度的材料。
防水、防潮、防磨材料(沥青石蜡塑料)材料热性能:导热性、热容量(比热)、热变形性第二章1.胶凝材料:在一定条件下经过一系列物理、化学作用,能将散粒或块状材料粘结成整体并具有一定强度的材料。
(有、无机,有机:石油沥青、煤沥青、各种树脂等)气硬性胶凝材料:只能在空气中凝结硬化,也只能在空气中保持和发展其强度的无机胶凝材料。
(石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等)水硬性胶凝材料:既能在空气中,也能更好在水中凝结硬化、保持并继续发展其强度的无机胶凝材料。
(各种水泥)2.生石灰分为钙质生石灰、镁质生石灰(MgO>5%)石灰熟化:石灰膏法、消石灰粉法石灰硬化:结晶(氢氧化钙析出)、碳化(氢氧化钙二氧化碳化合成碳酸钙晶体)石灰的技术性质:1可塑性好 2硬化慢强度较低 3体积收缩大 4吸湿性强技术要求P253.建筑石膏的组成:β型半水石膏建筑石膏的水化硬化:半水石膏还原成二水石膏建筑石膏的主要技术性质:1凝结硬化快体积微膨胀 2孔隙率大、表观密度小 3吸湿性强、防火性能好 4耐水性和抗冻性差技术标准P29第三章1.水泥体积安定性:水泥浆体硬化后其体积变化的均匀性引起水泥体积安定性不良的原因:水泥熟料中所含的游离氧化钙、游离氧化镁或水泥粉磨时掺入的石膏过多2.水泥石腐蚀原因内因1:水泥石中存在易被腐蚀的组分,如氢氧化钙、水化铝酸钙防治措施1:在水泥中餐如活性混合材料;合理选用水泥品种内因2:水泥石本身不致密,有很多毛细孔通道防治措施2:提高水泥石的密实度外因:周围环境存在腐蚀性介质,如流动的软水和酸、盐、强碱防治措施3:合理选用水泥品种;设置隔离层或保护层3.水泥石软水腐蚀机理:流动软水一方面使水泥石变得疏松,另一方面水泥石碱度降低。
土木工程材料复习提纲第一章基本性质1.密度;表观密度;堆积密度密度ρ:1)材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。
2)排除任何孔隙后,材料的绝对密实体积。
3)测量:试样—粉末;体积测量—排液法。
表观密度ρ0:1)材料在自然状态下,单位体积的质量。
2)自然状态下体积V0=绝对密实体积V+孔隙(开口与闭口)体积。
3)测量:试样—块体;体积测量—直接测、蜡封排液法。
堆积密度ρ’0:1)材料在散粒堆积状态下,单位体积的质量。
2)堆积体积V0’=自然状态体积+堆积空隙体积。
3)测量:试样—颗粒;质量测量—固定体积法。
2.孔隙率;空隙率;公式!孔隙率:1)孔隙率越大,材料的表观密度越小反之亦然。
2)定义:材料中的孔隙体积与总体积的百分比称为孔隙率P。
3)计算公式空隙率:1)空隙率越大,材料的堆积密度越小,反之亦然。
2)定义:散粒材料堆积体积中,颗粒间空隙体积所占总体积的百分率P‘。
3)计算公式例题:某工地质检员从一堆碎石料中取样,并将其洗净后干燥,用一个10升的金属桶,称得一桶碎石的净质量是13.50Kg;再从桶中取出1000g的碎石,让其吸水饱和后用布擦干,称其质量为1036g;然后放入一广口瓶中,并用水注满这广口瓶,连盖称重为1411g,水温为25°C,将碎石倒出后,这个广口瓶盛满水连同盖的质量为791g;另外从洗净完全干燥后的碎石样中,取一块碎石磨细、过筛成细粉,称取50g,用李氏瓶测得其体积为18.8毫升。
试问:1)该碎石的密度、表观密度和堆积密度?2)该碎石的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率?3)该碎石的密实度、空隙率和填充率?解答:1)∵ V’o=10L,m’2=13.5kg;ρ0’=(m’/V0’)== 1.35∵ m’=1000g,吸水后质量=1036g.设水的密度=1。
则,Vo = 791-(1411-1036) = 416mL∴ρ0 =(m’/V0)∵V=18.8mL, m=50g;∴ρ2) P = [1-ρ0/ρ]×100% =(1-其中:P开P闭= 9.624-8.65=0.974%3) D=1-P=90.376%P’=[1-ρ0’/ρ0]×100% =(1-D’=1-P’=1-43.8%=56.2%3.含水率;吸水率;平衡含水率;含水率:1)材料所含水的质量与干燥状态下质量之比。
第一章一、含水率:指的是材料内部所含水量总重占材料干重的百分率。
W=M吸湿-M干燥/M干燥×100%。
表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量ρ=M/V°﹙V°表示材料在自然状态下的体积)堆积密度:指粉碎或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。
ρ°=m1/v′(v′材料的堆积体积)表观体积与堆积体积的关系?孔隙率:是指材料体积内孔隙体积所占的比例。
密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度与堆积密度的关系:?二、空隙率与空隙特征:材料的吸水性与材料的孔隙率和空隙特征有关;对于细微连同孔隙孔隙率愈大则吸水率愈大,闭口孔隙水分不能进去,而开口大孔虽然水分容易进入但不能存留只能润湿孔壁所以吸水率仍谈很小。
孔隙率与材料性能:?三、软化系数。
1.表示材料奶水性能的物理量,表示材料在吸水饱合状态下的抗压强度和在干燥状态下的抗压强度的比值。
2.公式:kR=f1/f2 (f1表示材料在饱水状态下的抗压强度;f2表示材料在干燥状态下的抗压强度。
)3.注意:工程中将kR>0.85的材料称为耐水材料。
再设计长期处于水中或湿润环境中的重要结构时,必须选择kR>0.85的建筑材料;对于受潮轻或次要结构物的材料其kR≥0.75 四、强度:材料在外力(载荷)作用下的抵抗破坏的能力称为强度强度等级:根据材料的强度大小将材料划分为若干不同的等级。
第二章.一、石材的分类(按成因):岩浆岩、沉积岩和变质岩。
二、花岗岩与大理岩:1.花岗岩物理化学性质:质地坚硬、晶粒结构明显、性能稳定、耐风化耐酸碱性良好、但耐火性差(常用于基础路面、阶石、勒脚,经磨光还是优良的装饰材料,属于岩浆岩。
2.大理岩的物理化学性质:大理岩由石灰岩或白云石变质而形成的重结晶石。
它构造致密、但硬度不大、易于加工、色彩丰富、磨光后高雅美观,多用于高级室内装修,属于变质岩3.二者区别:花岗岩:由放射性、斑点状、抗风化性能好多用于室外.大理岩:呈纹理状、抗风化性能差、多用于室内。
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、抗渗等级或抗渗系数、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,材料的强度越高,保温性能越差,耐久性越好。
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),则材料的表观密度较小、强度较低、吸水率较高、抗渗性较差、抗冻性较差、导热性较差、吸声性较好。
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0.85 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,它等于抗压强度于体积密度的比值,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空隙特征,孔隙率较大,且具有细微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不燃材料、难燃材料和易燃材料类。
材料在高温作用下会发生热变质和热变形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形状、尺寸、表面状态、含水率、加荷速度和温度等的影响。
14.对材料结构的研究,通常可分为宏观、细观和微观三个结构层次三.选择题(单选或多选)1.含水率4%的砂100克,其中干砂重 C 克。
A. 96B. 95.5C. 96.15 D 972.建筑上为使温度稳定,并节约能源,应选用 C 的材料。
土木工程材料考点整理材料基本性质材料按化学成分分为:无机材料、有机材料和复合材料;土木工程材料的发展趋势:(1)轻质高强(2)高耐久性( 3 ) 构件及制品尺寸大型化、构件化、预制化和单元化(4)复合化(5)环保型材料(6 )智能材料我国常用的标准可分为:国家标准(GB)、行业标准(JC)、地方标准(DB)和企业标准(QB);密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量,以 表示;表观密度:材料单位表观体积(实体及闭口体积)的质量;体积密度:材料在自然状态下单位体积(实体,开口及闭口体积)的质量;堆积密度:散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量;密实度:指材料的体积内被固体物质所充实的程度;孔隙率:指材料内部孔隙的体积占材料自然状态下总体积的百分率;填充率:指散粒材料在堆积状态下,其颗粒的填充程度称为填充率。
空隙率:指散粒材料在堆积状态下,颗粒之间的空隙体积所占的比例。
亲水性:材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质;憎水性:材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质;(夹角小于等于90度,为亲水性材料;夹角大于90度,为憎水性材料;)吸湿性:材料在空气中吸收水蒸气的能力;吸水性:材料在浸水状态下吸入水分的能力;耐水性:材料长期在饱水作用下保持其原有性质的能力,其强度也不显著降低的性质称为耐水性;g bf f R K (工程中将R K >0.80的材料,称为耐水性材料)抗渗性:材料在压力水作用下,抵抗渗透的性质;系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质;渗透系数越大,材料的抗渗性越差;抗渗等级越高,抗渗性越好; 抗冻性:材料在饱水状态下经受多次冻融循环作用而不破坏,同时强度也不严重降低的性质;冻融循环:通常采用-15℃的温度冻结后,再在20℃的水中融化,这样的过程为一次冻融循环;冻融破坏:材料吸水后,在负温度下,水在毛细管内结冰,体积膨胀约9%,冰的动脉压力造成材料的内应力,使材料遭到局部破坏,随着冰冻融化的循环作用,对材料的破坏加剧,这种破坏即为冻融破坏; 导热性:热量在材料中传导的性质;(材料的导热系数越小,表示其绝热性能越好;材料的孔隙率大其导热系数小,隔热绝热性好)热容量:指材料在加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质; 比热容:反映材料的吸热或放热能力的物理量;(进行建筑设计时应选用导热系数小而热容量较大的材料(良好的绝热材料),以使建筑保持室内温度稳定性)耐燃性:材料在高温与火的作用下不破坏,强度也不严重下降的性能;耐火性:材料在长期高温作用下,保持不熔性并能工作的性能;理论强度:根据理论分析得到材料所能承受的最大应力;强度:材料在外力作用下抵抗破坏的能力;(材料的真实破坏强度远低于理论强度)强度等级:土木工程材料常按其强度划分成若干个等级,称为强度等级;比强度:单位体积质量的材料强度,等于材料的强度与其表观密度之比,是衡量材料是否轻质,高强的指标;弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,材料变形即可消失并能完全恢复原来形状和尺寸的性质;这种可恢复的变形叫弹性形变;塑性:材料在外力作用下发生变形,如果取消外力,仍保持变形后的形状尺寸,且不产生裂缝的性质;这种不可恢复的形变叫塑性形变;脆性:材料在破坏时未出现明显的塑性变形,而表现为突发性破坏的性质;韧性:材料在冲击或振动荷载作用下,能吸收较大的能量,产生一定的变形而不破坏的性质;耐久性:材料在各种因素作用下抵抗破坏和保持原有性能的能力;硬度:材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力;测定硬度的方法通常采用刻划法和压入法;耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力;胶凝材料:能将散粒材料、块状材料、或纤维材料黏结成整体的材料;胶凝材料分为有机和无机两种;气硬性胶凝材料:只能在空气中凝结硬化并保持和发展其强度;水硬性胶凝材料:既能在空气中凝结硬化,又可在水中更好地硬化,并保持和发展其强度;石膏,石灰,水玻璃是气硬性胶凝材料;石膏生产石膏胶凝材料的原料有天然二水石膏、天然硬石膏和工业副产品石膏;天然二水石膏简称石膏,主要硫酸钙;天然硬石膏又称无水石膏,主要是由无水硫酸钙组成;建筑石膏的性质:装饰性好、加工性能好;凝结硬化快;凝结硬化时体积微膨胀;孔隙率高、表观密度小、强度低;具有较好的功能性;良好的防火性;隔热、吸声性良好;吸湿性强、耐水性和抗冻性差。
建筑石膏的用途:粉刷石膏;石膏砂浆;墙体材料;初凝:将从加水拌合开始一直到浆体开始失去可塑性的过程;对应的这段时间成为初凝时间;终凝:将从加水拌合开始一直到浆体完全失去可塑性并开始产生强度的过程;对应的这段时间成为初凝时间;凝结硬化:建筑石膏与适量的水拌和后,最初成为可塑的浆体,但很快失去可塑性并产生强度,然后逐渐发展成坚硬的固体,这种现象成为凝结硬化。
石灰石灰的主要原料是碳酸钙;氧化钙是生石灰欠火石灰:当煅烧温度过低或煅烧时间不足时,由于CaCO3不能完全分解,即生石灰中含有未分解的碳酸钙内核,外部为正常煅烧石灰,这类石灰称为欠火石灰;过火石灰:当煅烧温度过高或煅烧时间过长时,部分块状石灰的表层会被煅烧成十分致密的釉状物,这类石灰称为过火石灰;石灰膏在使用前要进行陈伏处理,以消除过火石灰;陈伏:为消除过火石灰的危害,石灰膏使用前应在化灰池中存放两周以上,使过火石灰充分熟化,这个过程称为“陈伏”;石灰在空气中的硬化是结晶作用和碳化作用两个过程同时进行的;水泥水泥是水硬性胶凝材料;通用硅酸盐水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等;硅酸盐水泥的成分:熟料、石膏、(混合材料);主要生产工艺过程为“两磨”(磨细生料、磨细水泥)和“一烧”(生料煅烧成熟料)在实际工程中,水灰比多为0.4~0.7;水泥的养护:保持水泥浆温度和湿度的措施;硅酸盐水泥的主要技术指标:(一)硅酸盐水泥的细度用筛分析的方法或比表面积的方法表示;(二)凝结时间对工程的意义:初凝时间不宜过短,以便施工有足够的时间来完成混凝土和砂浆的运输,浇捣和砌筑等操作,终凝时间不宜过长,是为了是混泥土和沙浆在浇捣和砌筑完毕后能尽快凝结硬化,以便下一道工序的及早进行;初凝时间:是指从水泥加水拌合起到水泥浆开始失去塑形所需的时间;终凝时间:是指从水泥加水拌合时起到水泥浆完全失去可塑性,并开始具有强度(但还没有强度)的时间;水泥凝结时间的测定是以标准稠度的水泥净浆(使用标准稠度用水量,为了使其有可比性),在规定的温度和湿度下用凝结时间测定仪来测定;(三)引起水泥安定性不良的原因:(1)游离氧化镁过多,水泥中的氧化镁在水泥凝结硬化后,会与水反应生成氢氧化钙,反应速度缓慢,且体积膨胀,会在水泥硬化几个月后导致水泥石开裂;(2)渗入的石膏过量,会造成膨胀破坏;(3)游离氧化钙过多,水泥中含有游离氧化钙,其中部分过烧的氧化钙在水泥凝结硬化后会缓慢与水生成氢氧化钙,该反应体积膨胀,使水泥石发生不均匀体积变化;用沸煮法检验水泥的体积安定性;(四)强度袋装水泥的堆放高度一般不应超过十袋;一般超过三个月的水泥,强度降低10%~20%,六个月后降低15%~30%,一年后降低25%~40%。
混凝土混凝土的原料:胶凝材料(水泥),骨料(粗、细骨料),水和其他材料(外加剂、矿物掺合料);普通水泥混凝土由水泥,粗骨料,细骨料和水组成;砂、石起骨架作用,并起限制硬化水泥收缩的作用;水泥和水形成水泥浆,包裹骨料表面,填充骨料空隙,在混凝土拌合物中还起润滑作用,赋予混凝土流动性,便于施工,混凝土硬化后起胶结作用;《建筑用砂》规定:天然砂采用硫酸钠溶液法进行试验;人工砂采用压碎指标法进行试验;粗骨料的强度可用岩石的抗压强度和压碎指标值表示;混凝土拌合用水按水源分为饮用水,地下水,地表水,海水及经过处理达标的工业废水;海水可用于拌素混凝土,不宜用于钢筋混凝土;减水剂:能显著减少拌合用水量的外加剂;引气剂:能在混凝土搅拌过程中引入大量均匀分布,稳定而封闭的微小气泡;能改善混凝土的和易性和耐久性;早强剂:能促进混凝土凝结硬化,加速混凝土早期强度发展并对后期强度无明显影响;混凝土的和易性:流动性、黏聚性、保水性;新拌混凝土流动性以坍落度值作为流动性指标,值越大越好;干硬混凝土流动性以维勃稠度值作为流动性指标,值越小越好;混凝土立方体抗压强度标准值以150mm的立方体试件为标准,28天的值强度低于该值的百分率不超过5%;提高混凝土的强度:(1)采用高强度等级水泥或快硬性早强型水泥;(2)采用低水灰比的干硬性混凝土,提高混凝土的密实度;(3)采用质量好,级配良好的骨料和合理的砂率;(4)采用机械搅拌和机械振动成型(5)采用热处理养护措施(加强养护)(6)掺入化学外加剂(7)掺入矿物外加剂;混凝土的变形:化学收缩:由于水泥水化后固体产物的总体积小于水化反应前反应物的总体积而产生的混凝土收缩;干湿变形:混凝土具有在硬化过程中及暴露在环境中吸水膨胀和失水收缩的特性;碳化收缩变形:空气中有一定浓度的二氧化碳,在相对湿度合适的条件下,二氧化碳能和混凝土表面由于水泥水化生成Ca(OH)2很快地发生反应,称为碳化。
碳化伴随有体积的收缩,称为碳化收缩;徐变:硬化后的混凝土在恒定荷载的长期作用下,沿着作用力方向随时间而增加的变形;(不能完全恢复的变形现象)混凝土不论是受压、受弯或受拉均有徐变现象;混凝土的耐久性:是指混凝土在使用条件下抵抗周围环境中各种因素长期作用而不破坏的能力;提高混凝土的抗渗性的主要措施:合理选择水泥、降低水灰比、选择好的骨料级配、充分振捣和养护、掺用引气剂和优质粉煤灰... ... (影响其的根本原因是孔隙率和空隙特征)提高混凝土的抗冻性的主要措施:掺入引气剂、减水剂、防冻剂;(密实度、空隙构造和数量以及空隙的充水程度是决定其抗冻性好坏的重要因素)碱—骨料破坏:指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与骨料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应;(破坏条件:a.混凝土中有一定量的碱b.混凝土中必须有相当数量的活性骨料c.使用环境有足够的潮湿度)碳化:影响因素:a.二氧化碳的浓度b.环境湿度c.水泥品种与掺合料用量d.混凝土的密实度混凝土的抗侵蚀性:受胶凝材料的组成、混凝土的密实度、空隙特征与强度水胶比、砂率、单位用水量是混凝土配合比的三个重要参数;水胶比由强度和耐久性决定;建筑砂浆:砂浆是由胶凝材料、细骨料和水按一定比例制成的;砂浆可分为砌筑砂浆、抹面砂浆、绝热砂浆、防水砂浆;砂浆的和易性包括流动性和保水性;砂浆的流动性用稠度来表示,保水性用分层度表示;硬化后砂浆的技术指标:抗压强度和强度等级、黏结性、变形性、抗冻性;砂浆以抗压强度作为其强度指标;一般砂浆抗压强度越高,其与基材的黏结强度越高;此外,砂浆的黏结强度与基层材料的表面状态、湿润状况以及施工养护条件有很大的关系;砌筑砂浆在承受荷载或在温度变化时,会产生变形。