土木工程材料笔记

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土木工程材料(笔记)

csl 2011.3

Wn

压拉弯剪 1MPa 1 N mm 2

§ 1-2力学性质 比强度:r °

?轻质高强的指标

弹塑脆韧性

§ 1-3耐久性:耐水,抗渗,抗冻,耐候,其他

第二章?无机胶凝材料:气硬,水硬

§ 2-1气硬性

原料与生产:CaSQ 0.5H 2O 高强:晶体粗大结实,比表面积小

CaS04 0.5 H 2O 建筑:(与上相反)

水化硬化:水化T CaSQ ,0.5H 2O (晶体)

一、 石膏

凝结硬化 凝结:初、终凝

硬化:快,加缓凝剂,微膨胀 指标:强度,细度,凝结

时间

特性:强度低,孔隙率大,隔音保温,防火好 生产/欠火石灰(不能消解)

'过火石灰,消解缓慢一一陈伏

二、 石灰

熟(消 )化宀Ca (OH )2放热,体积f 硬化 干燥结晶,析出 Ca (OH )2

碳化硬化T CaCO 慢,表为 CaCO,内为 Ca (OH > 特性:可塑性,保水性

好,强度低,易开裂,耐水性差,吸湿性强 生产--湿法,干法

三、 水玻璃 模数:SiO 2与Na 2O 的分子比n

硬化T 无定形硅酸,缓慢,加促硬剂

(Na 2SiF 6氟硅酸钠)

特性:粘结力强,强度高,耐热高,不耐碱、水、渗

四、 比较 强度:水玻璃 >石膏〉石灰

硬化速度:石膏 >石灰〉水玻璃

第一章.土木工程材料的基本性质

微观(晶体、玻璃体、胶体)。 结构:宏观,细观, § 1-1物理性质

一、基本性质:密度

表观密度0 堆积密度 孔隙率P 空隙率P

相关公式:P

(1 -)

二、与水有关性质

H 2。

亲、憎水性——润湿角 吸水性——重量吸水率

吸湿率一一含水率

耐水性——软化系数:系数f,耐水性f 抗渗性 -------- 渗透系数,抗渗等级

W m , 相关公式:W m

m

H 2。

m 干

P (1 —)

体积吸水率W v

m 饱-m 干 1

、孔隙对性能的影响:孔隙f,

吸水率f,透气透水性f

强度 导热系数热容 与抗冻无关

§ 2-2水硬性

通用水泥:硅酸盐

普通 矿渣 火山灰 粉煤灰 复合

(代号)PI PII PO PSA PSB

PP

PF PC (混合材料)0 5

5-20

20-50 50-70 20-40 20-40

20-50 (%)

§ 2-3硅酸盐水泥

熟料: CaO SiQ AI 2O Fe 2O 3 以硅酸钙为主

组成混合材料

石膏:缓凝剂,不足时会瞬凝

、生产 生产 原料:石灰质、粘土质、校正 过程:两磨一烧 磨原料T 煅烧T 磨成品

熟料组成:

C 3S

C 2S

C 3A

C 4AF

(硬化速

度) 快 慢 最快 快 (水化

热) 多 少 最多 中 (强

早强

晚强

二、 水化、凝结、硬化

C

3

S/C 2S + H 2O T C-S-H + CH (晶体)

熟料 C 3A + H 2O T C-A-H

C

4

AF + H 20 T C-A-H + C-F-H

i

)水化 石膏(缓凝机理)CaS04 2H 2O + C-A-H T Aft T AFm

亠 凝胶:C-S-H C-F-H 主要产物 晶体:CH C-A-H Aft (

高硫型水化硫铝酸钙,钙凡石

ii )凝结、硬化T 水泥石:水化物,未水化颗粒,孔隙,水

iii

)影响硬化因素:熟料组成及细度,水灰比,石膏掺量,温湿度,龄期

三、 技术性质

、筛析法

i

)细度匸水化反应匸硬化匸强度比表面积:单位质量的总表面积(m 2/kg )

初凝》45min,终凝w 6.5h

标准稠度用水量P (%)—试锥下沉28 2mm 寸的稠度

i )体积安定性:f-CaO f-MgO 过量石膏一一试饼法

42.5(R )

iv )强度等级 C:S:H=1:3:0.5, 试件 40 40 160mm,20 1°C 三级两型 52.5(R )

v )氯离子侵蚀

62.5(R )

四、防腐、特点、应用

①高强快硬,抗冻耐磨

②不耐热、蚀,水化热大

§ 2-4掺混合材料的硅酸盐水泥

、混合材料一一降成本,改善性能吗,调节强度等级

成分:活性SiO 2 Al 2O 结构:玻璃体

非活性:石英砂,石灰石粉

SiO 2 + Ca(OH) 2 + H 20 T C-S-H

Al 2Q + Ca(OH) 2 + H 2O T C-A-H

CaSO 2H 2O + C-A-H T Aft

一次水化:熟料T CH

二次水化:混合材料T 发生火山灰反应

三、通用水泥特性、应用、储存运输

i )凝结时间

i )分类

i )火山灰反应、二次反应

、大掺量混合材料水化

-能使石灰称为水硬性材料

矿渣、火山灰质、粉煤灰

§ 2-5其他品种水泥:高铝水泥 (铅酸盐)、快硬水泥、膨胀自应力水泥、道路水泥。

第三章.水泥混凝土及砂浆

特点 优:造价低,耐久高,可塑性好

§ 3-1碇 '八 缺:自重大,比强度小,导热系数大,硬化慢 要求①强度等级②和易性③耐久性④经济 § 3-2砼各组分材料 一、水泥:高对高,低对低

二、水:拌合、养护

有害物:云母、轻物质、有机物、硫、氯盐、泥

(块)

颗粒级配(按0.6mm 孔 累筛余分三区)优选二区

坚固性、碱活性(①含碱>0.6% ②含活性SiQ ③存在H 2O ) 有害物:有机物、硫

颗粒形状佳:球、正方体

差:针片状

强度:碎 >卵

分类:碎、卵 一

流动性:卵 >碎

最大粒径:颗粒级配一一节约水泥用量 坚固性、碱活性

减水剂保持塌落度不变,减少用水量,提高强度

表面活性剂;先掺,同掺,滞水,后掺 引气剂:改善和易性,提高抗渗、

抗冻、抗裂 早强剂(冬季施工,抢修工程);缓凝剂 粉煤效应:活性、形态、微骨料效应

木 作用:和易f 可泵f 可塑f 耐腐f 抗渗、 冻f ,水化热J 早强J

硅灰:作用——粘聚性f 保水性f 强度f 耐久性f 矿渣粉、煤矸石 作用:节约水泥,改善

性能,调节强度等级

§ 3-3砼性能

流动性一一塌落度(精确至5mm )

粘聚、保水性(无指标,观察) 用水量:水泥浆数量和稠度一一恒定用水量法则 空

砂率——合理砂率

、和易性 影响因素组分材料:水泥骨料、外加剂

时间(塌落度损失)、温度 降砂率,采用粗砂、石

改善措施

塌落度小时,W 不变增加C 、W 大时,砂率不变增加s 、G

C

粘聚保水性不良一一砂率f

、强度:定义--150mm 立方体,抗压强度f cu

等级:C30表示立方体抗压强度标准值为

30MPa

三、细骨料

细度模数 f D

A6L2A 1

100 A

分为细、中、粗砂,优选中粗砂

四、粗骨料 强度:母岩作50mm 立方体,压碎指标 n

n

,强度

m b

五、外加剂

六、掺合料

土木工程材料(笔记)

csl

轴心抗压强度f cp (0.7 ~ 0.8) f cu ,抗压强度f tp ,抗弯拉强度f cf

水泥强度等级

提咼措施

化学收缩一一微裂缝

干湿变形:湿胀无害,干缩开裂 (主因) 温度变形:冷缩危

害大一一设置温度缝 短期荷载一一弹塑性;长期一一徐变 抗渗性:等级 P4——抗0.4MPa 水压不渗水。 > P6为抗渗

四、 耐久性

抗冻性:等级F150――反复冻融循环最多

150次。> F150为抗冻砼

抗侵蚀、碳化、碱骨料反应

措施:控制(W C )max 及水泥用量C min

五、 砼性能、参数 三参数:水灰比 砂率 用水量 四性能:和易性 强度 变形耐久性

§ 3-5砼配合比设计

一、表示法:绝对用量法,相对用量法: C:W:S:G

二、要求:强度、和易、耐久、经济

初步 C:W:S:G 实验室 C °:W D :S 0:G 0 施工 C:W:S:G

C C 0

S =S o (1+ a %)

a %——砂含水率 其中 G =G(1+b%) b% ――石含水率

W =W o a %-Gb%

因素水灰比:

C

起决定性因素

f 28

f cu 人匕(而B )

龄期(f n

f28

眾),骨料,温湿度,掺料,外加剂

非荷载变形 三、变形性能

§ 3-4砼的质量控制 一、正态分布

V

f

cu

三、强度保证率 P(t):

概率度t

四、配制强度:

1

.645 (或 f cu,

:cu.k

1.645 )

三、内容

cu .k

cu 二、指标:

§ 3-6建筑砂浆:无粗骨料的混凝土,砂率为 100% 一、组成:水泥、砂、掺料、外加剂、拌合水

和易性 流动性一一稠度(沉入度/量) 易 保水性一一分层度

强度 试件:70.7mm 立方体6块,测拉压均值 M5:表示砂浆立方体抗压强度

平均值为

5MPa

粘结力、变形性

二、 砌筑砂浆

不吸水基层:f 28 f m .0 0.29f ce (_C 0.4)

强度公式

W

Q c 吸水基层:f 28 f m.0 Af ce - B 1000

f m.0 f 28 0.645

( f 配 f 设 0.645 )

配合设计

1m 3砂浆水泥用量 Q c 1000( f m.0 By Af ce

三、 抹面砂浆:底层一粘结

(保水) 中间一找平(平整) 面层一装饰(抗裂)

第四章.墙体材料(砌筑材料)

§ 4-1砌墙砖

一、青,红砖:青砖较结实、高强、耐碱、耐久、成本高

欠,过火砖——废品

二、烧结普通砖(空洞率<15%): 240 115 53mm

3

3

i ) 1m 需要砖512块,需砂浆 0.251 m

尺寸偏差、外观质量

0.21:平均值、标准值,

0.21:平均值、最小值

泛霜,石灰爆裂

iii )质量等级——尺寸偏差、外观质量、泛霜、石灰爆裂

iv

)应用:承重墙体,拱,柱,基础

三、烧烧结多孔砖(孔洞率》15%)――竖孔砖:例 MU30 应用:六层以下承重墙,非承重墙 四、烧结空心砖(孔洞率W 35%)――水平孔砖:例 MU2.0 应用:非承重墙,填充墙

五、非烧结砖:蒸压灰砂砖、粉煤灰转 § 4-2砌块

岩浆岩(火成岩):花岗、玄武 分类 沉积岩(水成岩):石灰岩、砂

变质岩:大理石、石英岩

§ 4-3天然石材 技术要求70mm 立方块3块:例MU100

品种:毛石,料石(细,半细,粗,毛),石板材(厚度20mm )

其中 天然大理石:抗压高,硬度不高一一室内装饰

天然花岗岩:全晶质岩石一一室内外地面,柱石等

第五章.建筑钢材

ii )技术性质

强度(取10块):f ,标准差s

c

' 2

(f i f)2

9

变异系数

§ 5-1 土木工程的用钢及制品

§ 5-2钢的冶炼与分类

含C 量>2.06%~ (生)铁

匚a Q 厶仝

合金 含C 量<2.06%T 钢

、常用钢种碳素结构钢二度结构钢

低合金咼强度结构钢

热轧钢筋 --- 分级依据

s

、 b 、、冷弯

、钢筋混凝土用钢材

例:HRB4°0

冷轧带肋钢筋一一例:CRB800

注:H (热轧)P (光圆)R (带肋)B (钢筋)C ( 钢结构用 钢筋混凝土结构用

围护结构和装修工程用

、钢、铁主要是 按化学成分

碳素钢

合金钢 、分类

沸腾钢“ F ”

镇静钢“ Z ”

按脱氧程度半镇静钢“ b ”

注:工程中主要使用前三种

特殊镇静钢“ TZ ”

§ 5-3技术性能 一、力学性能

屈服强度s 软钢——下屈服强度 硬钢一一

产生 0.2%|。的应力:6 0.2

i )抗拉性能抗拉强度了 b

屈强比:s b 屈强比可靠性 f,材料利用率J

ii )塑性——伸长率3

iii )冲击韧性ak 温度降到一定程度时钢材呈脆性一一冷脆性 iv )硬度、耐疲劳性

二、工艺性能(图略)

i )冷弯性能一一弯曲角度() 弯心直径(d ) 合格标志:无裂纹,断裂及起层

现象

i )焊接性能—— S 含量高,出现热脆性 i )冷加工处理

冷加工强化一一 s

明显f,

b

不变,塑、韧性、E 明显J

时效处理

自然时效:常温存放15-20d ,人工时效:通电加热至 时 作用:s f, b f,塑、韧性J, E 恢复

§ 5-4钢的组织与化学成分

100-200 O C

、钢的晶体组织:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体 二、化学成分优化性能 劣化性能 § 5-5建筑用钢材的品种与选用 Si , Mn Ti, V, Nb

S (热脆性),P (冷脆性),O, N

Q195-AF :屈服点为195MPa 的A 级沸腾钢

冷轧)

第六章?沥青材料及防水材料

柔性---- 防水卷材、涂料、密圭寸膏

按特性刚性一一防水砂浆、混凝土

§ 6-1分类瓦一一烧结瓦、油毡瓦、混凝土平瓦

按化学成分:沥青防水材料,高聚物改性沥青,高分子防水材料§ 6-2沥青材料

一、定义一一有机胶凝材料,常温下呈黑色固态,半固态或液态

二、石油沥青

油分(液)――流动性

、土树脂(半固)一一塑性、粘结性

1)各组分特性地沥青质(固)――耐热性、粘性、脆性

石蜡(有害成分)一一降低塑性、粘结性、对温度敏感

ii )胶体结构一一以地沥青质为核心,吸附树脂细分形成胶体

溶胶,凝胶,溶凝胶

iii)技术性能:

粘(滞)性一一针入度(0.1mm)T分级指标:针入度f ,牌号f ,粘性J

塑性一一延(伸)度(cm)

温敏性——软化点(°C)T环球法:软化点f ,温敏性J ,温稳性f ,耐热f 大气稳定性一

一蒸发损失率、针入度比

iv )石油沥青的选用:

屋面沥青:软化点高于屋面最高温20-25 °C(沥青屋面高于气温25-30 °C)

南方地区:路面沥青选用热稳定性好,针入度小的

北方地区:选用针入度大的

v)掺配一一同属石油沥青或同属煤沥青才可掺配

掺配公式:Q,卫一T 100%,Q2=1-Q l (Q i、C2分别为较软、较硬沥青用量)

三、煤沥青(煤焦油、柏油):温敏性差,塑性差,有毒臭味,防腐好,粘附力好§ 6-3防水

材料

一、防水卷材

沥青基T高聚

1 )发展趋势多层T单层

热熔法T冷粘法

i)沥青防水卷材(油毡)一一有胎

i )高聚物改性沥青防水卷材SBS(弹性体)一用于寒冷及变形频繁地区)高聚物改A P P

(水材塑性体)一一用于炎热、太阳强辐射地区

v)合成高分子防水卷材:聚氯乙烯(PVC),三元乙丙(EPOM)

v)卷材胶黏剂:沥青胶,冷底子油

二、防水涂料沥青基防水涂料—乳化沥青高聚物改性沥青防水涂料

三、建筑密封膏

第七章?木材

§ 7-1优点:轻质高强(比强度高),良好弹塑性缺点:吸湿性高,尺寸变化大

§ 7-2木材分类与构造

一针叶树特点:树叶细长,纹理顺直,材质均匀、质软一一软木、' 应用:强度高,承重,模板

阔叶树特点:叶宽大,质硬——硬木

应用:胀缩,翘曲大,室内装饰,家具

一构造宏观:树皮、木质部、髓心

一微观:细胞壁、细胞腔

§ 7-3主要性能

自由水:细胞腔内和细胞间隙的水

一、木材的水分吸附水:细胞壁内的水

i )木材干燥时,自由水很快蒸发,但不影响木材尺寸,

自由水蒸发完全后,吸附水才开始蒸发

ii )纤维饱和点:吸附水饱和且无自由水的含水率,是力学性能的转折点

平衡含水率:与空气湿度平衡的含水率

吸附水含量变化引起木材变形变形形变量:弦向>径向〉顺纹iii )湿胀干缩

一、木材强度顺拉〉抗弯〉顺压〉横剪

一、叉吸附水强度f

§ 7-4木材的防护与防火:完全干燥和完全浸入水中的木材不易腐朽

原条一一未加工的木材

§ 7-5木材综合利用率原木一一按尺寸切取的材料

锯材--- 锯解成一定尺寸的木料

宽度为厚度3倍以上为板材,不足3倍为枋材

2011年于福州

土木工程材料的发展

土木工程材料的发展 摘要:这篇文章概要的描述了20世纪末运用在土木工程中建筑材料的一些问题同时展望了建筑材料的未来前景。对19世纪至20世纪基本建筑材料如钢和混凝土的一些改进做了分析。它描述了新材料如碳纤维增强复合材料,高强混凝土,高性能混凝土如何为材料的进一步发展创造了可能性。同时也介绍了现代胶合木结构的新机遇。指出了玻璃和塑料作为建筑材料运用在土木工程中的一些局限性。 重要词汇:钢,混凝土,高强混凝土,高性能混凝土,碳纤维增强复合材料,高层建筑,水中建筑 1.引言 土木工程——一门关于各式各样建筑的艺术——早在文明发展的初期就存在于人类的领域中了。这些建筑除了住宅还有公共建筑,工业建筑,桥梁,高架桥,隧道,公路和火车道,高速公路和飞机场,水库和仓库,水堰,大坝,水中建筑,电视塔,以及大量的构成我们生活环境的其他建筑。 土木工程领域中的人类活动可以追溯到很早以前,当人类观察他周围的自然环境并开始模仿改进它们以创造出更安全更好的生存环境。此外,比较早之前,他注意到了他的建筑“艺术品”除了具备安全性,耐久性和实用性外还应该具备和谐性美观性。Socrates曾经发表过相同的观点,他说,人类的一切创造均需要具备实用性,耐久性和美观性。 土木工程千百年的发展进程代表着与可利用材料,距离,高度,活载以及自然力量——水,火,风和地震的不断抗争。这些元素有些具有重要的意义,其他的一些具有次要的意义。首先提到的这些,对建筑材料发展的影响扮演着重要的角色。 首先,古代的人类群体使用的是天然材料如石头和木材。在时间的进程里,他们学会了如何用黏土来做成砖,一种人工石头,即首先先在阳光下晒干然后在烘干。在主要的文明中心(中东,近东和地中海地区)炎热的气候和短浅的经济思想导致了,在一个短的时间内,木材被淘汰出作为建筑材料的范畴。这在植被

第1章 土木工程材料_基本性质

第一章土木工程材料的基本性质 本章导学 学习目的:土木工程材料有无机材料、有机材料及复合材料,它具有结构或功能的作用。而土木工程包括建筑工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、岩土工程等,土木工程材料为这些工程服务,通过学习其基本性质,了解土木工程基本性质与工程特性的关系。 教学要求:通过工程实例说明土木工程材料的分类;通过各种土木工程特点的分析,说明土木工程材料的物理、力学性质及耐久性;重点讲解土木工程材料的密度、与水有关的性质、强度、弹性、粘性与塑性。 1.1土木工程材料的分类 土木工程材料是指在土木工程中所使用的各种材料及其制品的总称。它是一切土木工程的物质基础。由于组成、结构和构造不同,土木工程材料品种繁多、性能各不相同、在土木工程中的功能各异,而且价格相差悬殊,在土木工程中的用量很大,因此,正确选择和合理使用土木工程材料,对土木工程结构物安全、实用、美观、耐久及造价有着重大的意义。

由于土木工程材料种类繁多,为了研究、使用和论述方便,常从不同角度对它进行分类。最通常的是按材料的化学成分及其使用功能分类。 1.1.1按化学成分分类 根据材料的化学成分,可分为有机材料、无机材料以及复合材料三大类,如表1-1所示。

1.1.2按使用功能分类 根据材料在土木工程中的部位或使用性能,大体上可分为二大类,即土木工程结构材料(如钢筋混凝土、预应力混凝土、沥青混凝土、水泥混凝土、墙体材料、路面基层及底基层材料等)和土木工程功能材料(如吸声材料、耐火材料、排水材料等)。 1.土木工程结构材料 土木工程结构材料主要指构成土木工程受力构件和结构所用的材料。如梁、板、柱、基础、框架、墙体、拱圈、沥青混凝土路面、无机结合料稳定基层及底基层和其它受力构件、结构等所用的材料都属于这一类。对这类材料主要技术性能的要求是强度和耐久性。目前所用的土木工程结构材料主要有砖、石、水泥、水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土、沥青和沥青混凝土。在相当长的时期内,钢材、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土仍是我国土木工程中主要结构材料;沥青、沥青混凝土、水泥混凝土、无机结合料稳定基层及底基层则是我国交通土建工程中主要路面材料。随着土建事业的发展,轻钢结构、铝合金结构、复合材料、合成材料所占的比例将会逐渐加大。

土木工程材料试题附答案

土木工程材料试题附答案 1. 对于开口微孔材料, 当其孔隙率增大时,材料的密度不变,吸水性增强, 抗冻性降低, 导热性降低, 强度降低。 2. 与硅酸盐水泥相比, 火山灰水泥的水化热低, 耐软水能力好, 干缩大.3.保温隔热材料应选择导热系数小, 比热容和热容大的 材料. 4.硅酸盐水泥的水化产物中胶体水化硅酸钙和水化铁酸钙. 水化 铝酸钙,水化硫铝酸钙晶体 5.普通混凝土用砂含泥量增大时, 混凝土的干缩增大, 抗冻性降 低 . 6.普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为水灰比、砂率 和单位用水量. 7.钢材中元素S 主要会使钢的热脆性增大,元素P主要会使钢的冷脆性· 8.含水率为1%的湿砂202 克,其中含水为 2 克, 干砂200 克. 9. 与建筑石灰相比,建筑石膏凝结硬化速度快,硬化后体积膨 胀. 膨胀率为1% 10. 石油沥青中油分的含量越大,则沥青的温度感应性越大,大气稳定性越好. 11. 普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和水灰比. 13. 按国家标准的规定,硅酸盐水泥的初凝时间应满足不早于

45min 。终凝不晚于(390min) 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差。 15. 普通混凝土用石子的强度可用压碎指标或岩石立方体强度 表示。 16. 常温下,低碳钢中的晶体组织为铁素体和珠光体。 17. 据受热时特点不同,塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 19. 与石油沥青相比,煤沥青的温度感应性更大,与矿质材料的 粘结性更好。 20. 石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。储灰坑陈伏 2 个星期以上,表面有一层水分,隔绝空气,以免碳化22.材料确定后, 决定普通混凝土流动性的最重要因素是单位用 水量。 23. 普通混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值。 24. 钢的牌号Q235-AF中A 表示质量等级为 A 级。Q235 是结构钢中常用的牌号 25. 结构设计时,硬钢的强度按条件屈服点取值。 26. 硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为40mm×40mm × 160mm. . 27. 钢筋进行冷加工时效处理后屈强比提高。强屈比愈大,可靠性愈大,结构的安全性愈高。一般强屈比大于 28.石油沥青的牌号越大,则沥青的大气稳定性越好。

土木工程材料各单元重点总结

第一单元 比热:单位质量的材料吸引或释放热量的能力 表观密度:单位体积(包括实体体积和闭口孔体积)的质量。 体积密度:单位体积(包括材料内部所有孔隙体积)的质量。 含水率:是指材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比. 软化系数:饱和吸水状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。 耐热性:是指材料长期在高温作用下,不失去使用功能的性质。 耐燃性:是指在发生火灾时,材料抵抗和延缓燃烧的性质,又称防火性。 硬度:是指材料表面抵抗其它物体压入或刻划的能力。 第二单元 2—1胶凝材料:是指土木工程材料中,经过一系列物理作用、化学作用,能将散粒状或块状材料粘结城整体。 水硬性胶凝材料:是既能在空气中硬化,还能更好地在水中硬化、保持并发展其强度的无机胶材料。 过火石灰:是指石灰生产时局部煅烧温度过高,在表面有熔融物的石灰。 欠火石灰:是指由于生产石灰的原料尺寸过大、煅烧温度偏低或煅烧时间不充足,石灰石中的碳酸钙未完全分解的石灰。 安定性:是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 活性混合材料:混合材料磨成细粉,与石灰或与石灰和石膏拌合,加水后在常温下能生成具有水硬性的产物,这种混合材料就叫 非活性混合材料:是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料。2—12石灰的技术性质有那些?为何水泥砂浆中掺入石灰膏会提高可塑性? 答:技术性质::1)可塑性好、2)硬化较慢、强度低、3)硬化时体积收缩大4)耐水性差5)生石灰吸湿性强 提高可塑性:由于石灰膏和消石灰分中氢氧化钙颗粒非常小,调水后具有较好的可塑性。2—16简述硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分单独水化的产物及其特性.p40 2---19j简述硅酸盐水泥的凝结硬化过程与特点? 过程:水泥加水拌合后,成为塑性的水泥浆,水泥颗粒表面的矿物开始与水发生水化反应。随着化学反应的进行,水泥浆逐渐变稠失去塑性。随着水化的进一步进行,浆体开始产生明显的强度并逐渐发展成为坚硬的水泥石。 特点:水泥的水化和凝结硬化是从水泥颗粒表面开始,逐渐往水泥颗粒的内核深入进行的。开始时水化速度快,水泥的强度增长也较快;但随着水化不断进行,堆积在水泥颗粒周围的水化物不断增多,阻碍水和水泥未水化部分的接触,水化减慢,强度增长也逐渐减慢,但无论时间多久,有些水泥颗粒的内核很难完全水化。因此,在硬化后的水泥石中,包含了水泥熟料的水化产物、末水化的水泥颗粒、水(自由水和吸附水)和孔隙(毛细孔和凝胶孔),它们在不同时期相对数量的变化,使水泥石的性质随之改变。 2—20影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素有哪些?如何影响? 主要因素:1)熟料矿物成分2)细度3)水灰比4)温度和湿度5)养护时间6)石膏 如何影响p44 2—21引起水泥安定性的因素有哪些? 1)熟料中游离氧化钙过多2)熟料中游离氧化镁过多3)石膏掺量过多

土木工程材料讲解

绪论 、土木工程材料及其分类 广义上的土木工程材料是人类建造建筑物时所用一切材料和制品的总称,种类极为繁多。 1. 按主要组成成分分类 黑色金属一一钢、铁、不锈钢等 有色金属一一铅、铜等及其合金 天然石材一一砂、石及石材制品等 烧土制品及熔融制品一一砖、瓦、玻璃等 胶凝材料一一石灰、石膏、水泥、水玻璃等 混凝土及硅酸盐制品一一混凝土、砂 浆及硅酸盐制品 植物材料一一木材、竹材等 沥青材料 石油沥青、煤沥青、沥青制品等 高分子材料一一塑料、涂料、胶黏剂、合成橡胶、合成树脂等 r 无机非金属材料与有机材料复合一一玻璃纤维增强塑料、 沥青混合料等 金属材料与无机非金属材料复合一一钢筋混凝土、钢纤维混凝土、夹丝玻 璃 等 -金属材料与有机材料复合一一如轻质金属夹芯板 图0.1 土木工程材料的分类 2. 按使用功能分类 根据土木工程材料在建筑物中的部位或使用性能,大体可分为建筑结构材料、墙体材料、 建筑功能材料三大类。 3. 按材料来源分类 根据材料来源,可分为天然材料与人造材料。而人造材料又可按冶金、窑业(水泥、玻璃、 陶瓷等)、石油化工等材料制造部门来分类。 一般把各种分类方法经适当组合后对材料种类进行划分。如装饰砂浆、沥青防水材料等。 、土木工程材料在土建工程中的地位 土木工程材料在土木建筑工程中有着举足轻重的地位。 首先,土木工程材料是一切土木工程的物质基础。 第二,土木工程材料与建筑、结构和施工之间存在着相互依存、相互促进的密切关系。 第三,建筑物和构筑物的功能和使用寿命在很大程度上由土木工程材料的性能决定。 第四,土建工程的质量,主要取决于材料的质量控制。 最后,建筑物和构筑物的可靠度评价,相当程度地依存于材料的可靠度评价。 「金属材料{ <非金属材料 土木工程材料〈有机材料 复合材料 聚合物水泥混凝土、

土木工程材料向绿色生态建材的发展

土木工程材料向绿色生态建材的发展 摘要:本文简介了土木工程材料的研究现状,指出了土木工程材料在生产、质量方面存在的一些问题,提出了土木工程材料的发展趋势,并阐述了绿色建材的的意义和优势。 关键词:土木工程材料绿色建材环境节约 古往今来,土木工程与人类社会的发展息息相关。由于社会的进步和人们生活水平的上升,人们对各种建筑的利用和需求也有所提高。土木工程材料的发展也出现绿色、环保的趋势。土木工程材料为土木工程提供物质基础,对土木工程的质量和寿命有决定性的作用。土木工程材料是指在工程中所应用的各种制品。它包括有机材料、无机材料和复合材料。近几年来,随着人们对土木工程材料性能标准的提升,人们越来越关心其对健康和环境的影响。 人类只有一个地球。降低能耗,保护有限地球资源已成为维系人类社会持续发展的共识;低碳、节能减排、资源节约、再生能源利用已成为世界性重大课题。我们应在能源消耗、资源消耗最高的建筑领域,开创性的研制出系列低碳型新材料,有力推动能效建筑、生态建筑、智慧建筑的发展,并以成品化的型建材促进住宅产业化进程。 1 土木工程材料发展现状 作为传统的土木工程材料,木材、石灰、水泥、沥青、混凝土、砌筑材料、钢筋混凝土等构筑了工业和民用建筑的基础。随着材料科学与工程学的形成发展,土木工程材料性能和质量不断改善,品种不断增加,以有机材料为主的化学建材异军突起,一些具有特殊功能的新型土木工程材料,如绝热材料、吸声隔声材料、各种装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料以及耐磨、耐腐蚀、防爆和防辐射材料等应运而生。 随着城市化、工业化进程的加快和生产力水平的大幅度提高,全球性资源匮乏和能源短缺现象日益严重,大量的建筑废弃物等待处理,废旧物品的再生利用成为亟待解决的问题。“环保、生态、绿色、健康”,已成为21世纪人类生活的主题。 因此,现阶段土木工程材料的使用,不仅要满足轻质、高强、耐用、多功能的优良技术性能和美观的美学功能,更要具备健康、安全、环保的基本特征。也

土木工程材料实例分析

工程实例分析 1、石膏饰条粘贴失效 现象:某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆,用以在光滑的天花板上直接粘贴,石膏饰条前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落,请分析原因。 原因分析: ①建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右凝结,后来粘贴石膏饰条的石膏浆已初凝,粘结性能差。可掺入缓凝剂,延长凝结时间;或者分多次配制石膏浆,即配即用。 ②在光滑的天花板上直接贴石膏条,粘贴难以牢固,宜对表面予以打刮,以利粘贴。或者,在粘结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂。 2、石膏制品发霉变形 现象:某住户喜爱石膏制品,全宅均用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时间后,客厅、卧室效果相当好,但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。请分析原因。 原因分析: 厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿,普通石膏制品具有强的吸湿性和吸水性,在潮湿的环境中,晶体间的粘结力削弱,强度下降、变形,且还会发霉。 建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。欲提高其耐水性,可于建筑石膏中掺入一定量的水泥或其它含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料。如粉煤灰、石灰。掺入有机防水剂亦可改善石膏制品的耐水性。 3、水玻璃表面处理 现象:把水玻璃涂在粘土砖表面,可以提高抗风化能力;但涂在石膏制品表面则会使石膏制品破坏,请讨论其原因。 原因分析: 水玻璃浸入粘土砖表面,可使材料更致密,提高风化能力;但浸入石膏制品,水玻璃与石膏反应生成硫酸钠晶体,在制品孔隙内产生体积膨胀,使石膏制品破坏。 4、挡墙开裂与水泥的选用 现象:某大体积的混凝土工程,浇注两周后拆模,发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥厂生产42.5Ⅱ型硅酸盐水泥,其熟料矿物组成如下: C3S 61%;C2S 14%;C3A 14%;C4AF 11% 原因分析: 由于该工程所使用的水泥C3A和C3S含量高,导致该水泥的水化热高,且在浇注混凝土中,混凝土的整体温度高,以后混凝土温度随环境温度下降,混凝土产生冷缩,造成混凝土贯穿型的纵向裂缝。 防止措施: 首先,对大体积的混凝土工程宜选用低水化热,即C3A和C3S的含量较低的水泥。其次,水泥用量及水灰比也需适当控制。 4、某机场道肩混凝土破坏 现象:某机场道肩混凝土于1995年7-11月施工,当年10月就发现网状裂缝,次年6月表面层开始剥落。该混凝土使用某立窑水泥厂生产的普通硅酸盐水泥。该厂当时生产的熟料呈暗红色,还有一些白色物质。钻取破坏与未破坏的混凝土各加工成试件,未被破坏混凝土强度可满足设计要求、密实、颜色为正常的青灰色。而已破坏的混凝土强度大大下降,低于设计值,劈开可见砂浆层与集料之间粘结疏松。经X射线衍射分析可知,已破坏混凝土试样有大量Ca(OH)2和大量CaCO3。 原因分析: 经有关单位研究认为,该混凝土破坏主要是由于水泥质量不稳定所致,水泥中有一定

土木工程材料考试复习资料整理(完整)

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:指材料的体积被固体物质所充实的程度; 孔隙率:指材料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 b f 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,水在毛细管结冰,体积膨胀约9%,冰的动脉压力造成材料的应力,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;

土木工程材料 知识点总结材料版

1. 弹性模量:用E 表示。材料在弹性变形阶段,应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小,抵抗变形能力越强 2. 韧性:在冲击、振动荷载作用下,能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3. 耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也不显著降低的性质,表示方法——软化系数:材料在吸水饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b /f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料;对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料,软化系数不得低于0.85;对于受潮较轻或次要结构所用的材料,软化系数不宜小于0.75 4. 导热性:传导热量的能力,表示方式——导热系数,材料的导热系数越小,材料的绝热性能就越好。影响导热性的因素:材料的表观密度越小,其孔隙率越大,导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大,当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大,导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5. 建筑石膏的化学分子式:β-CaSO 4˙?H 2O 石膏水化硬化后的化学成分:CaSO 4˙2H 2O 6. 高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏,建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差,常为细小的纤维状或片状聚集体,比表面积较大;α型半水石膏结晶完整,常是短柱状,晶粒较粗大,聚集体的比表面积较小。 7. 石灰的熟化,是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点:石灰熟化时释放出大量热,体积增大1~2.5倍。应用:石灰使用时,一般要变成石灰膏再使用。CaO+H 2O Ca(OH)2+64kJ 8. 伏:为消除过火石灰对工程的危害,将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上,使过火灰充分熟化这个过程叫沉伏。伏期间,石灰浆表面应保持一层水,隔绝空气,防止发生碳化。 9. 石灰的凝结硬化过程:(1)干燥结晶硬化:石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收,浆体中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性(2)碳化硬化:氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体,称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少,碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO 3膜层将阻碍CO 2的进一步渗入,同时也阻碍了部水蒸气的蒸发,使氢氧化钙结晶作用也进行的缓慢。碳化硬化是一个由表及里,速度相当缓慢的过程。 O H n CaCO O nH CO OH Ca 23222)1()(++=++ 10. 水化热:水化过程中放出的热量。(水化热的利与弊:高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利的。这是由于水泥水化释放的热量在混凝土中释放的非常缓慢,混凝土表面与部因温差过大而导致温差应力,混凝土受拉而开裂破坏,因此在大体积混凝土工程中,应选着低热水泥。在混凝土冬期施工时,水化热却有利于水泥的凝结,硬化和防止混凝土受冻) 11. 硅酸盐水泥水化后的主要水化产物及其相对含量:水化硅酸钙(C-S-H ),水化铁酸钙(CFH ),水化铝酸钙(C 3AH 6),水化硫铝酸钙(Aft 与AFm )和氢氧化钙(CH )。C-S-H 占70%CH 占20% Aft 与AFm 占7%

专科《土木工程材料》_08050360试卷_20160616004025

[试题分类]:专科《土木工程材料》_08050360 [题型]:单选 [分数]:2 1.评价粗集料强度的指标是()。 A.抗拉强度 B.抗压强度 C.压碎值 D.软化系数 答案:C 2.砂的细度模数在()范围时定义为中。 A.3.7~1.6 B.3.7~3.1 C.3.0~2.3 D.3.0~1.6 答案:C 3.相同材料中,()密度值最小。 A.绝对 B.表观 C.毛体积 D.堆积 答案:D 4.粗集料在混凝土凝结硬化过程中主要可以起()的作用。 A.降低造价 B.减少收缩变形 C.降低混凝土温度 D.提高抗蚀性 答案:B 5.在混凝土中,粗骨料主要起()作用。 A.增强 B.填充 C.防止膨胀 D.减小收缩

答案:D 6.高强度硬钢的设计强度取值是()。 A.屈服强度σs B.条件屈服强度σ0.2 C.疲劳强度σ-1 D.极限抗拉强度σb 答案:B 7.水泥确定后,混凝土的强度主要取决于()。 A.水泥的强度 B.水灰比 C.砂率 D.单位用水量 答案:B 8.在生产水泥时,掺入()的主要目的调节其凝结时间。 A.粉煤灰 B.硫酸钠 C.硫酸钙 D.火山灰 答案:C 9.能提高硅酸盐水泥后期强度的主要熟料矿物是()。 A.CaO B.3CaO·SiO2 C.3CaO·Al2O3 D.2CaO·SiO2 答案:D 10.石油沥青的()指标反映其抗老化性。 A.针入度 B.延度 C.软化点 D.蒸发后针入度比 答案:D 11.建筑石油沥青的延度性质表示的是()指标。

B.粘滞性 C.大气稳定性 D.温度敏感性 答案:A 12.中.低热硅酸盐水泥最适宜于()混凝土工程。 A.大体积 B.炎热环境下的 C.低温环境下的 D.快硬早强 答案:A 13.过烧石灰的危害在于给硬化后的结构带来()。 A.温度过低 B.粘结力不足 C.膨胀开裂 D.收缩开裂 答案:C 14.混凝土用水的质量要求是不影响混凝土的凝结和(),无损于混凝土的强度和()。 A.水化,变形 B.水化,安定性 C.硬化,和易性 D.硬化,耐久性 答案:D 15.石灰消解后陈伏是为了()的危害。 A.提高活性 B.防止膨胀 C.降低收缩 D.增加有效含量 答案:B 16.表征硅酸盐水泥的细度指标是()。 A.0.08mm方孔筛筛余量 B.0.1mm方孔筛筛余量 C.0.045mm方孔筛筛余量

土木工程材料教学大纲

《土木工程材料》课程教学大纲 一、课程的性质和学习目的 1、本课程的性质和任务 《土木工程材料》是土木工程专业的一门重要专业技术基础课, 是直接为土木工程实际问题服务的一门重要的学科。 《土木工程材料》是研究土木工程用材料结构、性能、标准及相互关系的一门科学,并且研究如何选用和组配复合材料。通过本课程的学习,使学生掌握各种材料内部组成、结构、技术性能、技术标准及其相互关系。培养学生合理选用和组配新型复合材料的能力。 2、课程的基本要求: (1)掌握砂石材料、水泥、水泥混凝土、沥青混合料的组成结构、技术性质及其关系;掌握矿质混合料、水泥混凝土、沥青混合料配合比设计; (2)熟悉石灰、沥青及钢材的组成结构、技术性质及技术要求; (3)了解各种外加剂的性能;了解部分新建筑材料的技术性能及发展趋向; (4)了解石灰、水泥凝结硬化原理;沥青混凝土强度理论;集料的级配理论;沥青乳化机理。 (5)了解土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用、了解建筑功能材料的主要类型及特点。 3、本课程与其他课程的关系 在学习本课程之前, 应学完《数学》、《物理》、《化学》、《材料力学》、《工程地质》等课程,以便同学在学习本课程的过程中充分运用过去学过的知识。它是后续专业课的基础。二、本课程学习和考核的内容 绪论(2学时) 教学内容:土木工程材料发展概况,土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用,以及在经济发展中的意义;课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 教学目标:了解土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用,以及在经济发展中的意义;明确本课程在本专业中的地位,了解本课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 重点:土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用,土木工程材料的发展概况。 难点:土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用 (一)土木工程材料的基本性质(2学时) 教学内容:材料学的基本理论,材料的物理性质、力学性质、材料的耐久性。 教学目标:了解材料学的基本理论,掌握材料的物理性质、力学性质,掌握材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用,掌握材料耐久性的基本概念。 重点:材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用。 难点:材料的物理性质。 (二)天然石料(2学时) 教学内容:岩石的组成与分类、岩石的力学性能与测试方法、常用石料品种

土木工程材料知识点)

1、孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响? 对表观密度的影响:材料孔隙率大,在相同体积下,它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水,随着含水量的不同,材料的质量和体积均会发生变化,则表观密度会发生变化。 对强度的影响:孔隙减小了材料承受荷载的有效面积,降低了材料的强度,且应力在孔隙处的分布会发生变化,如:孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响:开口大孔,水容易进入但是难以充满;封闭分散的孔隙,水无法进入。当孔隙率大,且孔隙多为开口、细小、连通时,材料吸水多。 对抗渗性的影响:材料的孔隙率大且孔隙尺寸大,并连通开口时,材料具有较高的渗透性;如果孔隙率小,孔隙封闭不连通,则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响:连通的孔隙多,孔隙容易被水充满时,抗冻性差。 对导热性的影响:如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多,则导热系数就小,导热性差,保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大,其内空气会发生对流,则导热系数就大,导热性好。 2、建筑钢材的品种与选用 建筑钢材的主要钢种 1)碳素结构钢:牌号的表示方法: Q 屈服点数值—质量等级代号脱氧程度代号Q235—BZ Q235——强度适中,有良好的承载性,又具有较好的塑性和韧性,可焊性和可加工性也较好,是钢结构常用的牌号,大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等。Q235良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性,因而Q235能满足一般钢结构用钢的要求 Q235-A一般用于只承受静荷载作用的钢结构。含C0.14~0.22% Q235-B适用于承受动荷载焊接的普通钢结构,含C0.12~0.20% Q235-C适用于承受动荷载焊接的重要钢结构,含C≤0.18% Q235-D适用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构。含C≤0.17% 2)低合金高强度结构钢:牌号的表示方法:Q 屈服点数值质量等级代号 由于合金元素的强化作用,使低合金结构钢不但具有较高的强度,且具有较好的塑性、韧性和可焊性。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中,特别是大型结构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。 3、常用建筑钢材 1)低碳钢热轧圆盘条:强度较低,但塑性好,便于弯折成形,容易焊接。主要用做箍筋,以及作为冷加工的原料,也可作为中、小型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 2)钢筋混凝土用热轧钢筋:钢筋混凝土用热轧钢筋共分为四级钢筋,根据其表面状态分为光圆钢筋和带肋钢筋。I级钢筋为光圆钢筋,其余三级为带肋钢筋。I级钢筋不带肋,与混凝土的握裹力不好,其末端需做180?弯钩。 I级钢筋由碳素结构钢轧制,其余均由低合金钢轧制。I级钢筋的强度较低,但塑性及焊接性能很好,便于各种冷加工,因而广泛用作普通钢筋混凝土构件的受力筋及各种钢筋混凝土结构的构造筋。 HRB335级和HRB400级钢筋的强度较高,塑性和焊接性能也较好,故广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 HRB500级钢筋强度高,但塑性和可焊性较差,可用作预应力钢筋。

土木工程材料考试知识点

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。 21、钢材的硬度:表示钢材表面局部抵抗硬物压入产生局部变形的能力。 22、屈服强度:钢材开始丧失对变形的抵抗能力,并开始产生大量塑性变形时所 对应的应力. 23、冷弯性能:钢材在常温条件下承受弯曲变形的能力,并且是显示钢材缺陷的 一种工艺性能. 24、疲劳性:在交变荷载的反复作用下,钢材往往在应力远小于抗拉强度时断裂 的现象。 25、含泥量:集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量。 26、泥块含量:粗集料中原始尺寸大于4.75mm,但经水浸、手捏后小于2.36mm 的颗粒含量。 27、压碎值:反映集料在连续增加的荷载作用下抵抗压碎的能力。

土木工程材料知识点总结版

1.弹性模量:用E表示。材料在弹性变形阶段,应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值越 大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小,抵抗变形能力越强 2.韧性:在冲击、振动荷载作用下,能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也不显著降低的性质,表示方法——软化系数:材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料;对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料,软化系数不得低于0.85;对于受潮较轻或次要结构所用的材料,软化系数不宜小于0.75 4.导热性:传导热量的能力,表示方式——导热系数,材料的导热系数越小,材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小,其孔隙率越大,导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大,当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大,导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式:β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分:CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏, 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差,常为细小的纤维状或片状聚集体,比表面积较大;α型半水石膏结晶完整,常是短柱状,晶粒较粗大,聚集体的比表面积较小。 7.石灰的熟化,是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点:石灰熟化时释放出大量热,体积增大1~2.5倍。应 用:石灰使用时,一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.伏:为消除过火石灰对工程的危害,将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上,使过火灰充分熟化这个过程叫 沉伏。伏期间,石灰浆表面应保持一层水,隔绝空气,防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程:(1)干燥结晶硬化:石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收,浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性(2)碳化硬化:氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体,称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少,碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入,同时也阻碍了部水蒸气的蒸发,

土木工程材料知识点整理(良心出品必属精品)

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10-3-10-6m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10-6

-10-10m 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) 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。 v m = ρv o m = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100%V D V ρρ =??=%100101??-=W V V m m W ρ

(完整版)土木工程材料必考简答题

土木工程材料复习资料 一、名词解释 密度:材料密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 密实度:指材料体积内被固体物质充实的程度。 孔隙率:指材料的体积内,空隙体积所占的比例。 含水率:材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比;吸水率为饱和状态下含水率。 吸水率:质量吸水率(吸水量占材料干燥下的质量比)、体积吸水率(吸水体积占自然体积之比) 耐水性:材料长期在饱和水的作用下不破坏、强度也显著降低的性质。 软化系数:反映材料饱水后强度的程度。软化系数小的材料耐水性差,大于0.85为耐水性材料; 镇静钢:炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂。脱氧完全,其组织致密、成分均匀、性能稳定。 强屈比:抗拉强度与屈服强度之比;屈强比愈小,结构安全性越高。 伸长率:表征钢材的塑性变形的能力。 冲击韧性:指钢材抵抗冲击荷载的能力。 冷加工与时效:时效是随时间的延长而表现出强度提高、塑性和冲击韧性下降的现象;冷加工变形可促进时效迅速发展。时效处理使屈服点进一步提高。 电化学腐蚀:指钢材与电解质溶液接触而产生电流,形成微电池而引起锈蚀。 钢号:屈服点—Q;屈服点数值;质量等级,A、B、C、D四级;脱氧程度代号;如:Q235—BZ。 气硬性胶凝材料:石灰、石膏和水玻璃只能在空气中硬化、保持或发展强度的无机胶凝材料;水硬性胶凝材料(如:水泥)则不仅能在空气,还能在水中硬化保持或发展强度。 陈伏:为了消除过火石灰的危害,生石灰熟化形成的石灰浆在储灰坑中放置两周以上。 体积安定性:水泥浆体硬化后体积变化的均匀性;主要指水泥硬化后浆体能保持一定形状。 水泥活性混合材料:粒化高炉矿渣、火山灰混合材料、粉煤灰混合材料、硅灰 碱—骨料反应:混凝土中所含的碱与骨料中的活性成分反应生成复杂的硅酸凝胶,其吸水膨胀,破坏混凝土。 最大粒径:石子各粒级公称上限为该粒级的最大粒径。 和易性:指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇灌、捣实)并能获得质量均匀、成型密实的性质。包括流动性、黏聚性、保水性三方面。 砂率与合理砂率:沙的质量占沙、石总重量的比例;合理砂率指用水量、水泥用量一定时,拌合料保证具有良好的粘聚性和保水性的条件下,使拌合料具有最大流动性的砂率。或是,坍落度一定时,使拌合料具有最小水泥用量的砂率。 耐久性:混凝土抵抗环境介质作用并长期保持良好的使用性能的能力。 混凝土立方体抗压强度:按国标制成变长为150mm的立方体试件,在标准养护条件下(温度20±3℃,相对湿度90%以上),养护

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土木工程材料考试题 班级:0902 学号:010******* 姓名:陈佼佼 一、填空题(每空0.5分,共10分) 1、在已知岩石类别时,评定石料等级的依据是抗压强度和磨耗率。 2、当粗骨料最大粒径为50mm时,水泥混凝土抗压强度试件尺寸应为200x200x200mm的立方体。 3、为保证混凝土的耐久性,在混凝土配合比设计中要控制最大水灰比和最小胶凝材料用量。 4、在混凝土配合比设计中,单位用水量是根据坍落度、石子最大粒径、粒形和级配查表确定。 5、沥青的针入度、延度、软化点依次表示沥青的粘滞性、塑性和温度敏感性。 6、沥青混凝土混合料和沥青碎(砾)石混合料统称为沥青混合料。 7、在水泥混凝土配合比设计中,砂率是依据粗骨料品种、最大粒径、砂的细度模数和水灰比来确定的。 8、就试验条件而言,影响混凝土强度的因素主要有组成材料的特性与配合比、浇灌与养护条件和生产工艺与条件。 9、水泥混凝土试验室调整的内容包括工作性、密度和强度复核。 二、单项选择题(每小题1分,共10分) 1、石油沥青老化后,其软化点较原沥青将(②)。

①保持不变;②升高;③降低;④先升高后降低 2、饱和度是用来评价沥青混合料的(③)。 ①高温稳定性;②低温抗裂性;③耐久性;④抗滑性 3、在蜡质量与含蜡量关系图上,若三个点恰好在一斜率为正的直线上,已知蜡质量为0.05g和0.10g时,含蜡量依次为1.5%和2.5%,该沥青含蜡量为(②)。 ①1.5%;②2.0%;③2.5%;④无法确定 4、在设计混凝土配合比时,配制强度要比设计要求的强度等级高,提高幅度的多少,取决于(④) ①设计要求的强度保证率;②对坍落度的要求;③施工水平的高低; ④设计要求的强度保证率和施工水平的高低 5、沥青混合料中,掺加矿粉的目的是为了(②) ①提高密实度;②提高稳定度;③增加流值;④改善工艺性 6、当配制水泥混凝土用砂由粗砂改为中砂时,其砂率(①) ①应适当减小;②不变;③应适当增加;④无法判定 7、通常情况下,进行沥青混合料矿料合成设计时,合成级配曲线宜尽量接近设计要求的级配中值线,尤其应使(④)mm筛孔的通过量接近设计要求的级配范围的中值。 ①0.075;②2.36;③4.75;④①、②和③ 8、规范将细度模数为1.6~3.7的普通混凝土用砂,按(②)划分为3个级配区。 ①细度模数;②0.63mm筛孔的累计筛余百分率;③1.25mm筛孔的累计

土木工程材料考试知识点

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。包括材料实体积和内部孔 隙的外观几何形状的体积。 2、堆积密度散粒材料在自然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、孔隙率:是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)占堆积体积的百分率 5、比强度:是指单位体积质量的材料强度,它等于材料的强度与其表观密度之 比 6、润湿边角:水滴表面切线与材料和水接触面的夹角。 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 9、胶凝材料:指能将散粒材料、块状材料或纤维材料粘结成为整体,并经物理、 化学作用后可由塑性浆体逐渐硬化而成为人造石材的材料。 10、过火石灰:若煅烧温度过高或高温持续时间过长,则会因高温烧结收缩而使 石灰内部孔隙率减少,体积收缩,晶粒变得粗大,这种石灰称为过火石灰; 其结构较致密,与水反应时速度很慢,往往需要很长时间才能产生明显的水化效果。 11、废品:国家标准规定,凡氧化镁,三氧化硫,安定性、初凝时间中任一不符 合标准规定时,均为废品。 12、不合格品:其他要求任一项不符合合格标准规定时为不合格品 13、陈伏:指石灰乳(或石灰膏)在储灰坑中放置14d以上的过程。 14、碱—骨料反应:当水泥或混凝土中含有较多的强碱(Na2O,K2O)物质时, 在潮湿环境下可能与含有活性二氧化硅的集料反应,在集料表面生成一种复杂的碱-硅酸凝胶体。 15、徐变:混凝土承受持续载荷时,随时间的延长而增加变形。 16、水泥活性混合材料:指磨成细粉后,与石灰或与石灰和石膏拌和在一起,并 加水后,在常温下,能生成具有胶凝性水化产物,既能在水中,又能在空气中硬化的混和材料。 17、砂浆的流动性:指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 18、水泥的体积安定性:指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 19、钢的冷弯性能:冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 20、石油沥青的针入度:指在规定温度25 ℃条件下,以规定重量100g 的标准 针,经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 21、弹性模量:钢材受力初期,应力与应变正比例地增长,应力与应变之比为常 数,称为弹性模量,即E=?ε 22、硬度:表示钢材表面局部体积内抵抗变形的能力。 二、论述题 1、论述沥青主要技术性质 (1)粘滞性 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。工程上,液体石油沥青的粘滞性用粘度指标表示,它表示了液体沥青在流动时的内部阻力;对固体和半固体石油沥青用针入度表示,它反映了石油沥青剪切变形的能力。一般地,沥青质含量高,有适量的树脂和较少的油份时,石油沥青粘滞性越大,

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