建筑材料----土木工程材料

建筑材料 复习大纲

一、考试范围

1 绪言

（1）材料的基本状态参数（包括堆积密度或松散密度，孔隙特征、孔隙率、空隙率）作为混凝土的组成材料的砂和石

（2）材料的力学性质

（3）与水有关性质（含水状态、吸湿与吸水及耐水）耐久性（抗渗与抗冻）

（4）材料的热性质（热变形）

（5）~

（6）材料的耐久性水泥与混凝土的耐久性

2 气硬性胶凝材料

（1）胶凝材料的分类及机理（碳化）

胶凝材料：按化学成分：有机/无机（按硬化条件：气硬性/水硬性）胶凝材料

（2)建筑石灰：产品及其特性，技术要求、应用以及注意事项(灰土和三合土)砂浆

产品：生石灰粉、消石灰粉（熟石灰Ca(OH)2）、石灰膏（Ca(OH)2和水）

特性：可塑性和保水性好； 生石灰水化时水化热大，体积增大； 硬化缓慢；硬化时体积收缩大；硬化后强度低；耐水性差

技术要求：

"

应用：制作石灰乳涂料；配制砂浆；拌制石灰土和石灰三合土；生产硅酸盐制品

(3)建筑石膏（含高强）

石膏：建筑石膏、高强石膏、无水石膏水泥

3 水泥

(1)常用水泥的矿物组成、特性（细度、强度等）2007新标准

(2)软水等介质中腐蚀、抗冻掺矿渣等混合材的耐久性变化

(3)影响常用水泥性能的因素

① 水泥组成成分

② 、

③ 水泥细度：水泥颗粒越细，总面积越大，与水的接触面积也大，因此水化迅速，凝结硬化快，早期强度高

④ 养护条件（温度、湿度）

⑤ 龄期：水泥强度随龄期增长而增加，28d内发展较快

⑥ 拌合用水量

⑦ 贮存条件：水泥有效贮存期3个月

（4）常用水泥的技术要求(细度、强度和碱含量,结合试验的计算-按规定取舍数据)

① 细度

② 凝结时间：初凝和终凝时间

③ |

④ 体积安定性：指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性（沸煮法）

⑤ 强度及强度等级：符号

⑥ 碱含量

4 混凝土

(1)普通混凝土的组成材料, 砂的级配和细度模数( 结合筛分析试验的计算)

组成材料：

① 水泥

② 水

③ *

④ 骨料（粗骨料：粒径>5mm细骨料：粒径<5mm)

⑤ 外加剂:在拌制混凝土过程中掺入的改善混凝土性能的物质，例如减水剂（减少拌合用水量）、引气剂（改善和易性，提高抗渗性和抗冻性，强度降低）、早强剂和缓凝剂

⑥ 掺合料：加入的具有一定活性的矿物细粉材料，可取代水泥，节约成本改善环境，如粉煤灰、硅灰和矿渣微粉。

➢

(2)新拌混凝土的和易性、测定方法及影响因素

混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等。

测定方法：坍落度/维勃稠度试验

影响因素：

① 《

② 水泥浆的数量和水灰比

水灰比不变，水泥浆愈多，拌合物的流动性愈大，水泥浆过多的话出现流浆现象，过少则拌合物易发生崩坍和离析；

在水泥用量、骨料用量均不变的情况下，水灰比增大，水泥浆自身流动性增加，水灰比过大造成拌合物粘聚性和保水性不良，过小影响施工

③ 砂率

④ 组成材料性质

水泥：水泥品种/细度（需水性大的流动性小，粘聚性和保水性较好）

骨料：骨料级配、颗粒形状及粒径（级配好、表面光滑、粒径增大、总表面积减小流动性增大）

外加剂：（加入会有效的改善和易性）

⑤ ￥

⑥ 温度和时间：流动性随温度的升高降低，随时间的延长降低

(3)硬化混凝土强度(结合试验的计算-按规定取舍数据)及其影响因素

(4)硬化混凝上的耐久性（抗冻、碳化和碱-骨料反应）

(5）混凝土配合比设计（四项基本要求、确定三个参数及方法和步骤, 简单的计算）

5 建筑砂浆

(1)砂浆的分类和技术要求

分类

① 根据不同用途：砌筑砂浆、抹面砂浆（普通抹面/防水/装饰砂浆、特种砂浆（隔热/耐腐蚀/吸声砂浆）

② [

③ 按所用的胶凝材料：水泥/石灰/混合砂浆

技术要求

① 新拌砂浆的和易性

② 硬化砂浆的强度和强度等级

③ 砂浆粘结力

④ 砂浆变形性

⑤ 砂浆抗冻性

(2)砌筑砂浆的组成

}

水泥、细骨料、掺加料、外加剂、水

7 建筑钢材

（1）主要优缺点

优点：强度高、塑性和韧性好，能承受冲击和振动荷载，易于加工和装配，广泛应用于工业、民用和市政建筑中

缺点：易锈蚀、耐火性差

（2）建筑钢材的主要技术性能（现象）-屈服强度、极限强度、屈强比和疲劳等

（3）建筑钢材的分类、牌号表示

碳素结构钢牌号的构成

~

表示方法：屈服点等级---质量等级'脱氧程度

① 屈服点等级:Q235、Q275( Q---屈服点，数值---屈服强度值）

② 质量等级：按冲击韧性划分

A级--不要求冲击韧性

B级--要求+200C冲击韧性

C级--要求00C韧性

D级--要求+200C冲击韧性

③ 脱氧程度：F(沸腾钢)、b(半镇静钢)、Z(镇静钢)、TZ(特殊镇静钢)

"

低合金高强度结构钢

表示方法：屈服点等级--质量等级

① 屈服点等级：Q295，Q345，Q390，Q420，Q460

② 质量等级：E、D、C、B、A

E：要求-40°C冲击韧性

（4）钢材的加工

冷加工：

目的：

① —

② 冷加工强化：钢材经冷加工后，产生塑性变形，屈服点明显提高，而塑性、韧性和弹性模量明显降低的现象

③ 时效强化：钢材经冷加工后，屈服强度和极限强度随时间而提高，伸长率和冲击韧性逐渐降低，弹性模量得以恢复的现象。

热处理：

退火、正火、淬火、回火

（5）钢材的腐蚀（化学和电化学）及其防护, 钢材的防火

钢材的腐蚀

① 化学腐蚀：钢材与周围介质直接发生化学作用，生成疏松的氧化物而引起的腐蚀。在干燥环境中速度缓慢。

② 电化学腐蚀：钢材由不同的晶体组织构成，并含有杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质溶液（如水）存在时，就在钢材表面形成许多微小的局部原电池

】

混凝土用钢筋的防锈

① 原因： 在正常的混凝土中pH值约为12，这时在钢材表面能形成碱性氧化膜（钝化膜），对钢筋起保护作用。若混凝土碳化后，由于碱度降低（中性化）会失去对钢筋的保护作用。此外，混凝土中氯离子达到一定浓度，会严重破坏钢筋表面的钝化膜。

② 措施：限制原材料中氯的含量，保证混凝土的密实度以及钢筋外侧混凝土保护层的厚度，采用环氧树脂涂层钢筋或者镀锌钢筋。

钢材的防火：没有防火保护层的钢结构钢是不耐火的

① 防火的基本原理：采用绝热或吸热材料，阻隔火焰和热量，推迟钢结构的升温速率

② 防火办法：以包覆法为主，即以防火涂料、不燃性板材或混凝土和砂浆将钢构件包裹起来

9 沥青材料

（1）主要优势：沥青作为一种有机胶凝材料，具有良好的粘性、塑性、耐腐蚀性和憎水性，在建筑工程中主要用做防潮、防水、防腐蚀材料，用于屋面、地下防水工程以及其他防水工程和防腐工程，还大量用于道路工程

"

（2）石油沥青的组分及其作用

组分：油分、树脂、地沥青质

作用：不同组分对石油沥青性能的影响不同。油分赋予沥青流动性；树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性；地沥青质决定沥青的耐热性、粘性和脆性，其含量愈多，软化点愈高，粘性愈大，愈硬脆。

（3）石油沥青的技术性质及相应的指标

主要：粘滞性（指标：粘滞度/标准粘度）、塑性（延度指标）、温度敏感性（软化点）、大气稳定性 其它：

① 溶解度：石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率。用以限制有害的不溶物含量。不溶物会降低沥青的粘结性

② 闪点（闪光点）：加热沥青产生的气体和空气的混合物，，在规定的条件下与火焰接触，初次产生蓝色闪光时的沥青温度。

< 10 木材

木材的物理性质与力学性质(含水类型及参数，强度) 各向异性

（1）含水量

① 木材中的水：自由水（影响木材的表观密度、保存性、抗腐蚀性和燃烧性）、吸附水（影响木材强度和胀缩）

② 纤维饱和点：纤维饱和点之上，含水量变化是自由水含量的变化，在纤维饱和点之下，含水量变化即吸附水含量变化，此时对木材强度和体积产生较大影响）

③ 平衡含水率

（2）湿胀与干缩

（3）木材的强度

① &

② 由于木材构造的各向不同，强度呈现出明显的各向异性，因此木材强度有顺纹和横纹之分。木材的顺纹抗压、抗拉强度均比相应的横纹强度大的多。

③ 影响木材强度的主要因素：含水量、环境温度、外力作用时间、缺陷(树木的种类、生长环境、树龄及树干的不同部位对木材强度有一定的影响）

二、实验内容

1 水泥、混凝土强度试件的荷载的取值（包括单位换算和有效数字）

2 其他参数（密度，松散密度，标准差等）的有效数字, 试验结果的评判

期末复习模拟题

一、名词解释

1. 水泥石的软水腐蚀

[

软水是杂质比较少的水，会吸收其他物质的成分

2. 三合土

消石灰粉与粘土拌合后再加入砂

3. 碱--骨料反应

混凝土中含有活性二氧化硅SiO2的骨料与所用水泥中的碱(Na2O和K2O）在有水的条件下发生反应，形成碱-硅酸凝胶，此凝胶吸水肿胀并导致混凝土胀裂的现象。

4. 钢材的电化学腐蚀

钢材由不同的晶体组织构成，并含有杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质溶液（如水）存在时，就在钢材表面形成许多微小的局部原电池

5. 木材的平衡含水率

—

木材长时间处于一定湿度和温度的空气中，当水分的蒸发和吸收达到动态平衡时，其含水率相对稳定。

6. 石灰的碳化

7. 水泥的初凝

随着水化反应的发展，膜层长厚并互相连接，浆体逐渐失去流动性

8. 混凝土的抗冻性

混凝土含水时抵抗冻融循环而不破坏的能力

9. 钢材的疲劳