土木工程材料 复习材料

1.区分亲水性材料和憎水性材料的依据是润湿边角；当润湿边角小于或等于九十度时，水分子

之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料；当润湿边角大于九十度时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子之间的吸引力，材料表面不会被水浸润，此种材料称为憎水性材料。

2.材料与水接触吸收水分的性质，称为材料的吸水性。

3.材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。

4.材料的耐水性可用软化系数表示，软化系数等于材料在吸水饱和状态下的抗压强度除以材料

在干燥状态下的抗压强度；软化系数的大小，是选择耐水材料的重要依据，长期受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物，应选择软化系数在0.85以上的材料来建造。

5.当外力达到一定限度后，材料突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，材料的这种性质称为

脆性；在冲击、振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，不发生破坏的性质，称为韧性。（学会判别脆性和韧性）

6.材料的耐久性是材料在使用中，抵抗其自身和环境的长期破坏作用，保持其原有性能而不破

坏、不变质的能力。

7.当某一建筑材料的孔隙率增大时，其密度不变，表观密度下降，强度下降，吸水率不定，抗

冻性不定，导热性下降。

8.钢与铁的区别：含碳量的大小；含碳量小于2.11%，指的是钢；含碳量大于2.11%,指的是生

铁。

9.当含碳量超过0.3%时，钢的可焊性显著降低，碳还会降低钢的塑性，增加钢的冷脆性和时效

敏感性，降低抗大气锈蚀性。

10.在钢材的化学组成成分中，磷具有冷脆性，硫具有热脆性。

11.低碳钢在常温和静载条件下的受拉应力-应变曲线可划分为四个阶段：弹性阶段----屈服阶

段----强化阶段----颈缩阶段；

12.在结构计算时，以下屈服点作为材料的屈服强度的标准值。

13.抗拉强度与屈服强度之比，称为强屈比；强屈比愈大，材料结构的安全性愈高，表明钢材性

能不能被充分利用。

14.伸长率表明钢材的塑性变形能力，是钢材的重要技术指标。

15.（名解）冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。

16.钢材的疲劳破坏指的是在交变应力作用下的结构构件，钢材往往在应力远低于抗拉强度时发

生断裂。

17.（名解）冷加工强化指的是将钢材于常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，使产生塑性变形，从而

提高屈服强度。

18.产生冷加工强化的原因是：屈服强度提高，塑性和韧性降低。

19.热轧光圆钢筋的代号是HPB，热轧带肋钢筋的代号是HRB。

20.（学会区分气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料）气硬性胶凝材料是指只能在空气中硬化，也

只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。

21.生产石膏胶凝材料的原料主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2O）矿石。

22.建筑石膏的特性：（1）凝结硬化快，强度低；（2）硬化后体积微膨胀；（3）孔隙率大，

表观密度小，保温隔热效果好；（4）耐水性差，抗冻性差；（5）吸声效果好；（6）具有调节室内湿度的功能；（7）防火性能好；（8）加工性能好。

23.“陈伏”的目的是为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中“陈伏”两星期以上。

24.水玻璃具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。

25.水泥中掺入适量石膏，可调节水泥的凝结硬化速度。（即起到缓凝作用）

26.水泥的细度不合格，即为不合格品；体积安定性不良或初凝时间过短的水泥为废品。

27.代号R表示早强型水泥。

28.体积安定性不良的原因是：（1）游离氧化钙过多；（2）游离氧化镁过多；（3）掺入的石

膏过多。

29.当石膏掺量过多时，生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，也会引起水泥石开裂。

30.（简答题）产生水泥腐蚀的基本原因是：（1）水泥石中存在有引起腐蚀的组成成分氢氧化

钙和水化铝酸钙；（2）水泥石本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀性介质易于进入其内部；（3）腐蚀与通道的相互作用。

31.防止腐蚀的措施：（1）根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种；（2）提高水泥石的密实

度；（3）加做保护层。

32.活性混合材料包括：有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰。

33.普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。

34.高铝水泥的水化热大，不得与石灰和硅酸盐水泥混合使用。

35.普通混凝土是由水泥、砂、石和水所组成；水泥浆硬化前的作用是起包裹润滑作用，水泥浆

硬化后的作用是起胶结填充作用；骨料则起骨架作用。

36.碱骨料反应是指水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，在骨料表面生成复杂的

碱-硅酸凝胶，吸水，体积膨胀，从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏的现象。

37.（名解）减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。

38.引气剂的作用是能显著提高混凝土的抗渗性和抗冻性。

39.和易性包括流动性、黏聚性、保水性。

40.和易性的测定方法：（1）坍落度测定；（2）维勃稠度测定。

41.对于干硬性的混凝土拌合物（坍落度值小于10mm）通常采用维勃稠度仪测定其稠度。

42.合理砂率：当砂率适宜时，砂不但填满石子间的空隙，而且还能保证骨料间有一定厚度的砂

浆层，以减少骨料间的摩擦阻力，使混凝土拌和物有较好的流动性。这个适宜的砂率称为合理砂率。

43.合理砂率有什么技术意义？答:合理砂率的技术及经济意义是：（1）①当采用合理砂率

时，在用水量及水泥用量一定的情况下，使混凝土拌合物获得最大的流动性，并保持良好的粘聚性和保水性；②或能使混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性和保水性，而水泥用量最少。

44.在计算混凝土立方体试件抗压强度时，应乘以换算系数，以得到相当于标准试件的试验结

果，选用边长为10cm的立方体试件，换算系数为0.95；选用边长为20cm的立方体试件，换算系数为1.05。

45.立方体抗压强度标准值（或称混凝土立方体抗压标准强度）系指按标准方法制作和养护的边

长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以fcu,k表示。

46.影响混凝土强度的因素：（1）水泥强度等级和水灰比的影响；（2）骨料的影响；（3）养

护温度及湿度的影响；（4）龄期的影响；（5）外加剂掺合料；（6）施工方法影响。

47.提高混凝土强度的措施有：（1）采用高强度等级水泥或早强型水泥；（2）采用低水灰比

的干硬性混凝土；（3）采用质量合格，级配良好的骨料，合理砂率；（4）采用机械搅拌和振捣；（5）掺外早强剂或减水剂；（6）加强养护。

48.混凝土在长期荷载作用下，沿着作用力方向的变形会随时间不断增长，即荷载不变而变形仍

随时间增大，一般要延续2~3年才逐渐趋于稳定。这种在长期荷载作用下产生的变形，通常称为徐变。

49.混凝土的碳化对混凝土性能既有有利的影响，也有不利的影响。（弊大于利）

50.水灰比、砂率、单位用水量是混凝土配合比的三个重要参数。

51.（必考）当坍落度低于设计要求，可保持水灰比不变，增加适量水泥浆；如坍落度太大，可

在保持砂率不变条件下增加骨料；如出现含砂不足，黏聚性和保水性不良时，可适当增大砂率；反之应减少砂率。（简答题）

52.当两种砂的细度模数相同时，其级配是不同的；反之，如果级配相同时，其细度模数也是不

同的。

53.新拌砂浆的和易性包括流动性和保水性，其中砂浆的流动性用“稠度值”（或沉入度）表

示，砂浆的保水性可用保水率和分层度来表示。

54.抹面砂浆有时需加入一些纤维材料（如纸筋、麻刀、有机纤维等），其目的是为了防止砂浆

开裂。

55.在容易碰撞或潮湿的地方，应采用水泥砂浆。

56.常用的砌筑材料有：砌墙砖、砌块、板材。

57.烧结普通砖的标准尺寸为240mm*115mm*53mm。

58.空心砖自重轻，强度较低，多用作非承重墙。

59.（必考）加气混凝土砌块具有表观密度小、保温性能好及可加工等优点，一般建筑物中主要

用作非承重墙体的隔墙。

60.石油沥青的黏滞性是用绝对黏度来表示，是沥青性质的重要指标之一。

61.对于黏稠石油沥青的相对黏度是用针入度仪测定的针入度来表示，针入度越小，表明黏度越

大。

62.石油沥青的塑性是用延度（伸长度）来表示，也是沥青性质的重要指标之一；延度越大，塑

性愈好。

63.（名解）温度敏感性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能，温度敏感性也

是沥青性质的重要指标之一。

64.沥青软化点是反映沥青的温度敏感性的重要指标。

65.建筑石油沥青是按针入度指标划分牌号的。

66.建筑石油沥青针入度较小（黏性较大），软化点较高（耐热性较好）。

67.塑料的组成包括树脂和添加剂。

68.聚氯乙烯的英文简称是PVC。

69.纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。

70.木材应预先干燥至平衡含水率后才使用。

71.高聚物改性沥青防水卷材包括：（1）SBS改性沥青防水卷材；（2）APP改性沥青防水卷

材。

例1-2 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165mpa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。: P1 [2 S9 O" w3 q

答：该石材软化系数kr=fb/fg=165/178=0.93:

∵该石材的软化系数为0.93＞0.85，为耐水石材

∴可用于水下工程。: L6 S: M' ^8 W' J1 w

例5-5 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ

0g=2.65g/cm3。

设计要求：

(1) 混凝土计算配合比；

(2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。

.解：(1) 求混凝土计算配合比。; ^* y) H; B( g

1) 确定混凝土配制强度fcu,o

fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa

2) 确定水灰比 (w/c)

fce =γc?fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; D

w/c =0.53

∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。

3) 确定用水量 mw0

对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm3混凝土的用水量可选用185kg。

4) 计算水泥用量 mco

mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3

查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。

5) 确定砂率βs

对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。

6) 计算砂、石用量mso、mgo

用体积法计算，

得：mso= 641kg，mgo =l192kg。

7) 该混凝土计算配合比为水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。

(2) 确定施工配合比

现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为

水泥 mc = mco=349kg

砂 ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg

石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg

水 mw = mwo-mso×3% - mω×1% = 185-641×3% - 1192×1% = 154kg

1、一块标准的普通粘土砖，其尺寸为240×115×53mm，已知密度为2.7g/cm3，干燥时质量为2500g，吸水饱和时质量为2900g。

求：（1）材料的干表观密度。

（2）材料的孔隙率。

（3）材料的体积吸水率。

解： (1）根据1、ρ0=m/v=2500/240×115×53=1.7 g/cm3

(2)、P=1-ρ0/ρ=1-1.7/2.7=37%

(3)、Wv= Wmρ0=(2900-2500)/2500·1.7=27%

2、计算某大桥混凝土设计强度等级为C40，强度标准差为6.0Mpa，用52.5级硅酸盐水泥，

实测28d的抗压强度为58.5 Mpa，已知水泥密度ρ

C

＝3.10ｇ/cｍ3，中砂，砂子表观密度ρ

OS ＝3.10ｇ/cｍ3，碎石，石子表观密度ρ

OG

＝278g/cｍ3。自来水。已知：A=0.46，B=0.07，单

位用水量为195kg/ｍ3，砂率S

=0.32 含气量百分数为ɑ=1，求该混凝土的初步配合比？（W／

p

C最大水灰比为0.60，水泥最小用量为280 kg/ｍ3）

解：（1） fcu,t=fcu,k+1.645σ

fcu,t=40+1.645×6= 49.87Mpa

(2) W/C=Afce/fcu,t+ABfce

W/C=0.46×58.5/49.87+0.46×0.07×58.5=0.52

(3) 因为0.52<0.60，所以C0=W0/W/C=195/0.52=375kg，因为375>280，所以C0=375kg

(4) 根据体积法求砂、石用量

C0/ρC+W0/ρW+S0/ρos+G0/ρoG+0.01α=1

S0/ S0+G0=SP

所以

375/3100+195/1000+ S0/3100+G0/2780+0.01 =1

S0/ S0+G0=0.32

所以S0=616 G0=1310

所以该混凝土的初步配合比：水泥：375kg 砂子：616kg 石子：1310kg 水：195kg