第一章材料的基本性质

《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。

式中：
W m1 m 100% m
m1—材料吸湿状态下旳质量（ｇ或kg） m—材料在干燥状态下旳质量（ｇ或kg）。
（3）含水对材料性质旳影响 材料吸水后，强度下降 材料体积密度和导热性增长 几何尺寸略有增长 材料保温性、吸声性下降、并使材料受到旳冻害、
腐蚀加剧
材料旳含水率受所处环境中空气湿度旳影响。当空气 中湿度在较长时间内稳定时，材料旳吸湿和干燥过程处于 平衡状态，此时材料旳含水率保持不变，其含水率叫作材 料旳平衡含水率。
V0'
0
ρ0—材料旳表观密度;ρ0，—材料旳堆积密度
（2）填充率
定义：是指在某堆积体积中，被散粒材料旳颗粒所填 充旳程度。
计算式：
D'
V
100%
' 0
100%
V0'
0
填充率和空隙率旳关系：
P' D' 1
三、材料与水有关旳性质
1.材料旳亲水性与憎水性 材料与水接触时，能被水润湿，为亲水性材料。 材料与水接触时，不能被水润湿，为憎水性材料。 表达措施：润湿角
思索：硬度、耐磨性与强度旳关系。
第四节 材料旳耐久性
一.耐久性
材料旳耐久性是泛指材料在使用条件下，受多种内在 或外来自然原因及有害介质旳作用，能长久地保持其使 用性能旳性质。
二.影响耐久性旳主要原因
1.内部原因：构成、构造
2.外部原因：
材料在建筑物之中，除要受到多种外力旳作用之外， 还经常要受到环境中许多自然原因旳破坏作用。这些破 坏作用涉及物理、化学、机械及生物旳作用。
比强度越大，材料轻质高强性能越好。
几种材料旳比强度： 低碳钢—0.045 一般混凝土—0.017 松木（顺纹抗拉）—0.2 粘土砖—0.006

影响材料的：强度 吸水性 耐久性 导热性
5、孔隙率－指材料体积内，孔隙体积与总体积 之比。直接反映材料的致密程度。
公式
孔隙率与密实度的关系 P+D=1 孔结构－孔隙率、孔径尺寸、开口形状 影响材料的：强度、 吸水性、耐久性、 导热
性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、空隙率－散粒材料在某容器的堆积体积中， 颗粒之间的空隙体积占总体积的比率。 公式
式中 λ－热导率（W/m﹒K） 热阻 R=1/ λ Q－传导的热量（J） F－热传导面积（m2） a－材料的厚度（m） Z－热传导时间（s） (t2-t1)－材料两侧温差（K）
热工性质
材料的热导率越小，绝热性能越好。
影响热导率的因素：
•
材料内部的孔隙构造－密闭的空气使λ降
•
材料的含水情况－含水、结冰使λ增
与水有关的性质
3、吸湿性－材料在空气中吸收空气中水分 的性质。用含水率表示。 公式
式中 Wh－材料的质量含水率（％） ms－材料含水时的质量（g） mg－材料烘干到恒重的质量（g）
影响含水率大小的因素：
• 材料的本性－亲水性或憎水性材料
• 环境温度、湿度－气温越低、相对湿度 越大，材料的含水率越高
• 材料的构造---是指材料空隙、岩石层理、 木材纹理、疵病等宏观状态特征。
作业及复习题
吸湿性对材料的影响：
• 导热性增大、热阻降低－对围护结构材 料不利
• 体积膨胀－对木结构和木制品不利 • 湿胀干缩 -- 与周围环境平衡的平衡含
水率
与水有关的性质
4、耐水性－材料长期在饱水作用下不破坏， 其强度也不显著降低的性质。用软化系数表 示。 公式
式中
KR－材料的软化系数（K软＝0～1） fb－材料在饱水状态下的抗压强度（MPa） fg－材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）

材料润湿边角
如果材料分子与水分子间的吸引力小于水分 子之间的内聚力，则表示材料不能被水润湿。 此时，润湿角90°＜θ＜180°，这种材料称为 憎水性材料。 憎水材料具有较好的防水性、防潮性、抗渗 性，常用作防潮防水材料, 也可用于亲水性材 料的表面处理，以减少吸水率，提高抗渗性。 大多数建筑材料，如石材、砖瓦、陶器、混 凝土、木材等都属于亲水性材料，而沥青、石 蜡和某些高分子材料属于憎水性材料。

孔隙率与密实度的关系：P+D=1 材料的密实度和孔隙率是从不同方面反映材料 的密实程度，通常采用孔隙率表示。
注意两点：
1.密度 和表观密度 单位统一 2. 1g / cm 10 kg / m

0
3 3 3
孔隙特征

孔隙构造
连通的孔：
彼此连通且与外界相通
封闭孔
封闭的孔：
相互独立且与外界隔绝
解1: 石子的孔隙率P为： 石子的空隙率P’为：

[评注] 材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积 占材料总体积的百分率。空隙率是指散粒材料在 其堆集体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例 。计算式中ρ—密度；ρ0—材料的表观密度； ρ，—材料的堆积密度。

例2： 有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重 2900g ， 其 绝 干 质 量 为 2550g 。 砖 的 尺 寸 为 240×115×53mm，经干燥并磨成细粉后取50g， 用排水法测得绝对密实体积为18.62 cm3 。试计
第一章 建筑材料的ຫໍສະໝຸດ 本性质本章内容 第一节 第二节 第二节
材料的物理性质 材料与水有关的性质 材料的力学性质
第四节
第五节
材料的热工性质
材料的耐久性