土木工程材料复习提纲

材料的物理性质

各种物理性质的概念，计算方法、计算公式

材料的密度：指材料单位体积的质量。

真实密度：指材料在规定条件的状态下单位体积所具有的质量，ρ=m/v

表观密度：在自然状态在单位体积所具有的质量水的闭口孔隙，但不包括能吸水的开口孔隙在内的体积，ρ0=m/v0

堆积密度：指粉状.粒状或纤维材料在堆积状态下，单位体积所具有的质量。

亲水性与憎水性

亲水性：材料被水润湿的程度用润湿角θ表示，角越小，则材料能被水润湿的程度越高，θ≤90°憎水性：θ＞90°，该材料不能被水润湿，则为憎水性材料。

无机气硬性胶凝材料

气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续提高其强度，如石灰，石膏水玻璃等。

各种类型气硬性胶凝材料的定义，硬化机理、特性，以及使用中需要注意的问题，不合格产品的界定方法以及不合格产品可能产生的危害。

过火石灰与欠火石灰分别是怎样得到的，有什么特点（不足或危害）？

煅烧温度较低，碳酸钙不能完全分解，为欠火石灰。降低了石灰的质量，影响了石灰石的产灰量。

过火石灰：煅烧温度较高时，石灰石块的中心部位达到分解温度时，得到的石灰石晶粒粗大，遇水后熟化反应缓慢，称其为过火石灰。表面有一层深褐色熔融物，水化代谢慢。过火石灰熟化十分缓慢，可能在石灰应用之后熟化，其体积膨胀，造成起鼓开裂，影响工程质量。石灰的主要技术性质和应用范围

一、良好的保水性

二、凝结硬化慢、强度低

三、吸湿性强

四、体积收缩大五、耐水性差六、化学稳定性差

应用范围；石灰乳和砂浆，用于砌筑或抹灰工程。灰土三合土，广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层。硅酸盐制品，常用的有灰砂砖、粉煤灰砖

建筑石膏的主要成分和凝结硬化机理

主要成分为硫酸钙，属于气硬性胶凝材料。

凝结硬化机理：与水拌合后，建筑石膏溶解，形成具有可塑性的石膏浆体，随后逐渐变稠，失去可塑性，但无强度，为凝结。进而浆体变成一定强度的固体，称为硬化，硬化：水化，凝结，硬化。

建筑石膏硬化过程的显著特征和主要技术性质:浆体逐渐变成具有一定刚度的固体。（一）凝结硬化快（二）强度较高（三）（三）体积微膨胀（四）防火性好（五）保温性能好，耐水性，抗渗性，抗冻性差。

水泥

水硬性胶凝材料的定义：能与水发生化学反应凝结和硬化，且在水下也能够凝结和硬化并保持和发展其强度的胶凝材料。

硅酸盐水泥的组成：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙

硅酸盐水泥的水化和凝结硬化机理（水化过程中，哪些产物是凝胶，哪些产物是晶体，哪些产物对水泥的水化可能产生负面影响）

水化：水泥和水拌合——表面的熟料矿物立刻与水发生化学反应——分开始逐渐溶解——放出一定热量——固相体积也逐渐增加。

胶体：水化硅酸钙，水化铝酸钙，水化铁酸钙，水化铁四酸钙

影响水泥凝结硬化的主要因素：1.水泥组成成分2.石膏参量3.水泥细度4.养护条件5.养护龄期6.掺合用水量7.外加剂8.储存条件。

水泥的初凝、终凝：初凝＞45min 终凝＜390min

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。

引起水泥体积安定性不良的原因和检测的方法，水泥体积安定性不良的危害:

熟料中的游离氧化钙、游离氧化镁及石膏含量过多。

危害：导致水泥膨胀开裂，翘曲，甚至失去强度。检测方法：煮沸法。

水泥石腐蚀的原因和防止的方法：在正常环境条件下，水泥石的强度会不断增长。然而某些环境因素(如某些侵蚀性液体或气体)却能引起水泥石强度的降低，严重的甚至引起混凝土的破坏。防止的方法：1合理选用水泥的品种，2提高水泥密实度；3设保护层。4掺入活性混合材料；

水泥的种类（成分的区别）和各种不同类型的水泥的定义和特性（性能特点、优缺点和适用范围）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。

硅酸盐水泥的特性与应用1强度高2.快硬早强3.抗冻耐磨性好4.水化热大5.耐腐蚀性差6.耐热性较差

应用：1.高强混凝土2.预应力混凝土3.快硬早强结构4.抗冻混凝土

混凝土

普通混凝土的定义，是由胶凝材料，粗细骨料和水按适当的比例配合、拌合制成混合物，经过一定时间后硬化而成的人造石材。

组成材料：水泥，水，砂，石子，掺合料，外加剂。

骨料，不同骨料对混凝土各项性能的影响

砂的各种含水状态的定义与含水率的计算

什么是混凝土拌合物的和易性，包含哪些指标？

指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能。包括流动性、粘聚性和保水性

普通混凝土强度等级的确定方式：混凝土立方体抗压强度标准值划分。采用符号C与立方体抗压强度标准值（MPa）C15,c20,c25,c30,c35,c40,c45,c50,c55,c60,c65,c70,c75,c80.

影响混凝土抗压强度的主要因素

水泥强度、水灰比、骨料状况、混凝土的硬化时间、温度、湿度，龄期、混凝土的成熟度。提高混凝土耐久性的措施

1掺入高效减水剂2 掺入高效活性矿物掺料3 消除混凝土自身的结构破坏因素4 保证混凝土的强度。

什么是混凝土的碱骨料反应，有什么危害？

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。会导致混凝土疏松、强度降低、开裂等，造成混凝土破坏。

减水剂定义、功能，加入减水剂的技术经济效果

指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。

功能：使水泥颗粒分散，改善和易性，降低用水量，从而提高水泥基材料的致密性和硬度，增大其流动性。

技术经济效果：(1) 提高流动性(2) 提高强度(3) 节省水泥(4) 改变混凝土性能

混凝土配合比设计，常用公式须记忆

建筑砂浆

建筑砂浆的定义、组成

建筑砂浆是将砌筑块体材料(砖、石、砌块)粘结为整体的砂浆。是由无机胶凝材料、细骨料和水，有时也掺入某些掺合料组成。

在砂浆中掺加纤维和各种添加剂的作用

纤维：1提高耐水性和抗渗性2改善抗冻抗疲劳性，提高耐久性3改善表面的形态，使其更加致密，平整，美观。4有效阻止和延缓新裂缝的出现。

砂浆的流动性、保水性分别用什么指标来评定？

流动性：用砂浆稠度测定仪测定其稠度，以沉入度值（mm）表示。

保水性用砂浆分层度测定仪测定，以分层度（mm）表示。

什么是干混砂浆：干混砂浆通常叫水硬性水泥混合砂浆，是指经干燥筛分处理的骨料、无机胶凝材料（如水泥）和添加剂（如聚合物）等按一定比例进行物理混合而成的一种颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，加水拌和后即可直接使用的物料。

建筑钢材

钢材按脱氧方法如何分类：沸腾钢，镇静钢，特殊镇静钢，半镇静钢。

钢材屈服强度的定义

是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。

低碳、中碳和高碳钢各有什么特点？

低碳钢含量小于0.25％。塑性强，强度低，多用于结构承载上；

中碳钢含量0.25％~0.6％。塑性，强度适中，用于机械传动，齿轮等等。

高碳钢大于0.6％。强度大，硬度大，用于切削刀具，工具钢

含碳量增加对钢材的性能有什么影响？

提高屈服强度和抗拉强度，但是降低塑性和韧性，同时冷弯性能和疲劳强度也降低了，脆性增加，可焊性变差。

什么是碳素钢？什么是合金钢？

碳素钢是指碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢. 在铁碳合金中特意加入各种合金元素，称为合金钢

磷、硫、硅、锰这些元素对钢材的性能各有什么影响？

硫：钢材的热脆性，可焊性，抗腐蚀性，耐疲劳性，冲击韧性减低。磷：冷脆性，强，硬，耐磨性，耐蚀性提高，塑性，韧性，可焊性降低。硅：硅可提高抗拉强度和屈服强度，特别能提高弹性极限，提高抗腐蚀能力和抗高温氧化能力。冲击韧性降低。锰：提高强度，硬度。钢材冷加工和时效的定义

指在常温下通过机械加工使钢材达到变形,拉直,除锈等效果的一种加工方式。

作用提高钢材的屈服强度，以便节约钢材。常用冷拉，冷拔。

材料经热加工或冷加工后，在室温放置一段时间，它的机械性能发生了变化，这种金属材料的性能随时间的延长而改变的现象称为时效。

各种钢材的牌号及其解读方法

Hpb热轧光圆，hrb热轧带肋，235屈服强度。Hrbf细筋粒热轧。防止钢材锈蚀的措施

1.表面刷漆。

2.便面镀金属

3.采用耐候钢。