土木工程材料考点复习重庆大学本科一年级

土木工程材料考点复习

题型：单选、名词解释、填空、简答、计算

绪论：

1、土木工程材料的性质：一般来说，优良的土木工程材料必须具备足够的强度，能够安全地承受的设计荷载（填空）

2、技术标准分类：技术标准分为四级：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。（填空）

土木材料的基本性质：

1、什么叫密度？（密度的概念）

密度(又称真密度)是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。P=

2、孔隙率和密实度的关系？

材料孔隙率或密度大小直接反映材料的密实程度。材料的孔隙率大，则表示密实程度小。（其关系可表示为P+D=1）

3、孔隙的特征有哪些。

主要是指孔隙的连通性，按此可将孔隙分为开口孔隙和闭口孔隙。

4、亲水性、憎水性、润湿角概念。

1、材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。

2、材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。

3、材料的亲水性与憎水性可用润湿角θ来表示。当润湿角θ≤90°时，这种材料称为亲水性材

料，当润湿角θ＞90°时，这种材料称为憎水性材料。

4、材料的吸水率取决于孔隙的大小和特征。

实际上，材料的吸水率与孔隙构造有很大关系。若材料具有微细而连通的孔隙，则吸水率就较大，若具有封闭孔隙，则水分就难以渗入，吸水率就较小；若是较粗大开口的孔隙，水分虽容易进入，但不易在孔内保留，仅起到润湿孔壁的作用，吸水率也较小。

6、比热熔的概念：材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质，称为热容量。C=

7、强度的概念：材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。

8、4个基本强度是什么?答：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度以及抗剪强度。

9、什么叫材料的弹性和塑形？

材料在外力作用下产生变形，当外力除去后，变形能完全消失的性质称为弹性。

若当外力除去后，材料仍保留一部分残余变形、且不产生裂缝的性质称为塑性。

10、冲击韧性的概念。

外力作用于材料并达到一定限度后，材料无明显塑性变形，而发生突然破坏的性质称为脆怀，具有这种性质的材料称为脆性材料。

在冲击或震动荷载作用下，材料能吸收较大能量，同时产生较大变形，而不是发生突然破坏的性质称为材料的冲击冲击韧性。

11、环境对材料的作用有哪些？答：物理作用、化学作用、生物作用。

12、软化系数的概念：材料长期在饱和水作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质称为耐水性。材

料的耐水性用软化示。K 软= 软化系数K 软的大小表明材料在浸水饱和后强度降低的程度。软化系数值一般在0~1之间。K 软≥0.85的材料称为耐水性材料。

13、抗渗性、抗渗等级的概念。

材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。

抗渗等级P6、P8等分别表示材料能承受0.6MPa,0.8 MPa 的水压而不渗水。渗透系数愈小或抗渗等级愈大，表示材料的抗渗性愈好。

14、材料的结构分为哪几类？答：宏观结构、细观结构、微观结构

气硬性无机胶凝材料：

1、 胶凝材料的概念和分类。

概念：经过自身的一系列物理、化学作用，能由液体、固体（或半固体泥膏状）变为坚硬的固体，并能把松散物质黏结成整体的材料称为胶凝材料。

分类：胶凝材料根据其化学组成，一般可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类；无机胶凝材料按照硬化条件，又可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。

2、 石灰的原材料及分类。

原材料：碳酸钙

分类：石灰按品种分为生石灰、熟石灰粉。

(2)石灰按化学成分的氧化镁含量多少分为钙质石灰、镁质石灰。

3、什么叫石灰的熟化？

生石灰与水反应的过程称之为水化反应或称为石灰的消解、消化或熟化，其主要成分为Ca （OH)2. 其反应式：CaO+H 2O →Ca （OH)2+64.9kJ

4、灰土的成分？由：石灰 和黏土按一定比例拌合。

5、石膏的主要成分（硫酸钙）。是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。

6、水玻璃的分子通式。 Na 2CO 3+nSiO 2→Na 2O ·nSiO 2+CO 2↑

水泥：

1、水泥的概念和分类。

水泥呈粉未状，与水混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变为坚硬的石状体，并能将散粒 状材料胶结为整体，所以水泥是一种良好的矿物胶凝材料。

分类：① 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、

矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。

② 铝酸盐水泥、膨胀水泥、快硬水泥、低热水泥和硫铝酸盐水泥等，

2 ）按用途分为： ① 普通水泥 ② 特殊水泥

2、水泥的生产工艺流程。

如下：钙质原料和硅质原料按适当的比例配合，有时为了改善烧成反应过程还加入适量的铁矿米和矿化剂，将配合好的原料在磨机中磨成生料，然后将生料入窑煅烧成熟料。熟料配以适量的石膏，或根据水泥的品种组成要求掺入混合材，入磨机磨至适当细度，即制成水泥成品。 145 °C 锻烧 熟 料 水泥成品

生 料 石灰石

黏 土

铁矿石 按比例 混合磨细 适量石膏

+ 适量混合材 磨 细

3、水泥生料的成分：氧化铝、氧化铁和钾、钠。氧化硅。（不确定）

4、水泥孰料的矿物成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、二水石膏、无水石膏。

5、水泥石的内部构造特征。

水泥石结构是由未水化的水泥颗粒、水化产物以及孔隙组成，水化产物晶体共生和交错，形成结晶网络结构，在水泥石中起重要的骨架作用，水化硅酸钙凝胶填充于其中。

6、水泥强度的检验方法：水泥强度检验是根据《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》（GB/T17671-1999）规定，将按质量计的一份水泥，三份中国ISO标准砂，用0.5的水灰比拌制的一组塑性胶砂，按规定的方法制成尺寸为40mm×40mm×160mm的棱柱体试体，试体成型后连模一起在（20±1）°C湿气中养护24h，然后脱模在（20±1）°C水中养护。

7、什么叫体积安定性及不安定的原因。

水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性能

体积安定性不良是指已硬化的水泥石产生不均匀的体积变化现象。它会使水泥混凝土构件产生膨胀裂缝，降低建筑物质量。

引起体积安定性不良的原因有：1、f-CaO过量、2、f-MgO过量、3石膏掺量过多

8、水泥混合材料的分类。

水泥混合材料通常分为：活性混合材料和非活性混合材料两大类。

9、水泥的选用原则和检验方法。P105页，表5-9

10、水泥的强度检验标准。P95页，表5-4

混凝土：

1、混凝土的定义：是以水泥为胶结材料，适量添加为改善混凝土拌合物或硬化混凝土的性能而加入的各种矿物掺合料和外加剂，以天然砂、石为骨料加水拌合，经过浇筑成型、凝结石化形成的固体材料。

2、混凝土的分类。

分类：.混凝土的种类按胶凝材料分类①无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等；②有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。

二.混凝土按表观密度分类，按照表观密度的大小可分为：重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。（网上查的）

3、混凝土的四种基本组成材料及作用。

四种基本组成材料：水泥、骨料、混凝土用水、外加剂是普通混凝土的四种基本组成材料。

作用：水泥、混凝土用水：与水混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变为坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结为整体，所以水泥是一种良好的矿物胶凝材料。

骨料：在混凝土中主要起填充作用。

外加剂：在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的，掺量不大于5%、用以改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。

4、砂按粒径的分类。砂的分类 P118-119页，表6-6、6-8

5、配制不同等级的混凝土对砂的质量等级的选用。

《普通混凝土用砂、石质量检验方法标准》（JGJ52-2006）规定，砂按630μm筛孔的累计筛余百分率计，分成三个级配区，见P119页表6-8。砂的实际颗粒级配与表6-8中所示累计筛余百分率相比，除

5.00mm和0.630mm筛号外，允许稍有超出分区界线，但其总量百分率不就大于5%。以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为横坐标，根据表中的规定数值可以画出砂的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个级配区上、下限的筛分曲线，如图6-3所示。配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂；当采用Ⅰ区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土的强度。

6、常用的外加剂有哪些？

1、减水剂；

2、引气剂；

3、早强剂；

4、缓凝剂；

5、速凝剂

7、和易性的概念：新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇注、振捣）并获得质量均匀、成型密实的性能。混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质，它至少包括流动性、黏聚性和保水性三项独立性能。

8、影响和易性和抗压强度的因素。

因素：和易性：1、混凝土拌合物单位用水量；2、胶凝材料浆体的数量；3、水胶比；4、砂率；5、组成材料特性；6、外加剂；7、温度和时间。水泥强度等级和水胶比是影响混凝土抗压强度的最主要因素。

9、徐变的概念：混凝土承受持续荷载时，随时间的延长而增加的变形，称为徐变。

10、混凝土的变形。有两类，一类是受力变形；另一类为体积变形，它与受力无关，如混凝土在结硬过程中的收缩（或膨胀）等。

1、化学收缩：由于水泥水化生成物的体积，比反应前物质的体积小，而使混凝土收缩

2、干湿变形：混凝土在凝结硬化过程中及其在以后的使用过程中，都可能发生干燥或吸湿，从而导

致混凝土体积不稳定一一收缩或膨胀

3、温度变形：混凝土与其他材料一样，也具有热胀冷缩的性质

4、外荷载变形：外加荷载引起的混凝土变形

11、混凝土的碳化：是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中CO2气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化。

12、影响混凝土强度的因素。

水泥的强度和水灰比是决定混凝土强度的最主要因素。水泥是混凝土中的胶结组分，其强度的大小直接影响混凝土的强度。在配合比相同的条件下，水泥的强度越高，混凝土强度也越高。当采用同一水泥（品种和强度相同）时，混凝土的强度主要决定于水灰比；在混凝土能充分密实的情况下，水灰比愈大，水泥石中的孔隙愈多，强度愈低，与骨料粘结力也愈小，混凝土的强度就愈低。反之，水灰比愈小，混凝土的强度愈高。

13、混凝土的性能：1、和易性；2、强度；3、变形；4、耐久性；

石材：

岩石的形成与分类

1、岩石按地质条件的分类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类。

2、石材的工艺性质：石料的工艺性质主要指开采和加工过程的难易程度及可能性，包括加工性、磨光性与抗钻性等。

2、目前我国墙体材料分为？墙体材料品种较多，总体可归为砖、砌块和板材三类。

3、烧结普通砖的尺寸（240*115*53）凡通过焙烧而制得的砖称为烧结砖。

钢材与铝合金：

1、钢材的分类：1、型钢类；

2、钢板类；

3、钢管类；

4、钢丝类；

2、钢材中的有害杂质有：磷（Phosphorus)、硫（Sulphur)、氧(Oxygen) 、氮（Nitrogen)

3、钢材变形抗拉试验中的阶段和每个阶段的特征。P27页，图2-2

经历四个变形阶段：OA（弹性阶段）在此范围内，随着荷载的增加，应力和应变呈线性比例增加，卸载则恢复原状，为弹性阶段。

AB（屈服阶段）应力超过弹性极限后，开始产生塑性变形。P28页

BC（强化阶段）过b点后，抵抗塑性变形能力又重新提高，变形发展速度比较快，随着应力的提高而增加。对应于最高点C的应力，称为抗拉强度，...............对于在外力作用下屈服现象不明显的硬钢类，规定产生残余变形为0.2%L。时的应力作为屈服强度，用R P0.2表示

CD（颈缩阶段）过C点，材料抵抗变形的能力明显降低。在CD范围内，应变迅速增加，而应力反而下降，变形不再是均匀的。钢材被拉长，并在变形最大处发生“颈缩”，直至断裂。

4、钢材的疲劳强度。钢材在交变荷载反复作用下，在远小于抗拉强度时发生突然破坏，这种破坏叫疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限或疲劳强度表示。

5、冷加工的方式：冷加工是在常温下进行机械加工，包括冷拉、冷拔、冷扭、冷冲和冷压等各种方式。

6、什么叫钢材的时效？

钢材经冷加工后，随着时间延长，钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高，而塑性和韧性逐渐降低的理象，称为应变时效，简称时效。（由于时效过程中内应力消减，故弹性模量可基本恢复。）

木材：1、木材的抗压强度分为：竖纹和横纹。

高分子建筑材料： 1、万能胶的学名：环氧树脂胶粘剂。

防水材料：1、目前方式卷材的种类：目前防水卷材主要有沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材等三大类。

砂浆：课堂上的笔记

一般情况普通水泥砂浆宜选用32.5，最小水泥用量200kg/m3

简答题：

1.建筑砂浆的主要用途？

答：1、用砂浆作粘结材料，将砖石、彻块等块状材料胶结成整体；

2、用于建筑室内外的墙面、地面、梁、柱、顶鹏等构件的抹灰；

3、镶贴大理石、陶瓷等墙体、地砖及各类装饰板材；

4、用于装配式结构中墙板、砼楼板等各种构件的接缝；

5、制成各类具有特殊功能的砂浆，如保湿砂浆、防水砂浆等。

抹灰工艺要求：1、分层成括；2、基层、两层；3、基层、中间层、底层。

建筑砂浆的分类：1、按组成材料分类：水泥砂浆和混合砂浆；2、按功能用途分为：1、砌筑砂浆；2、抹面砂浆；3、地坪砂浆。其中“地坪砂浆”分为保湿砂浆和凝水砂浆两种。

计算题：

已知某强度等级混凝土试验室配合比为C ：S ：G ：W=439：566：1202：193，施工现场砂含水率为3%，石子含水率为1% (C(水泥)、S （砂子）、G （石子）、W （水）)

（一）求混凝土现场施工配合比。

水泥现场施工配合比：C ’=C=439

砂现场施工配合比：S ’=S(1+Ws)=S(1+3%)=566+3%=583

石子现场施工配合比：G ’= G(1+Ws)=G(1+1%)=1202+1%=1214

水现场施工配合比：W'’=W —S ×Ws —G ×Ws ==193-16.98-12.14=164

C ’:S ’:G ’:W ’=439：583：1214：164

（二）已知现场强制式混凝土搅拌机，料筒容积400L ，求每盘投料量。

400L=0.4m 3

水泥用量：C ’’=0.4×C ’=175.6kg

现场水泥投料整包材料，每袋水泥50kg ，取三包=150kg.

S ’’=583×

439150=199.2kg

G ’’=1214×

439150=414.8kg

W ’’=164×439

150=56kg （特别注意：考试基本为这道题，但是里面数字会改变。）