土木工程材料復(fù)習(xí)整理1.土木工程材料的定義用于建筑物和構(gòu)筑物的所有材料的總稱。2.土木工程材料的分類（一）按化學(xué)組成分類：無機(jī)材料、有機(jī)材料、復(fù)合材料（二）按材料在建筑物中的功能分類：承重材料、非承重材料、保溫和隔熱材料、吸聲和隔聲材料、防水材料、裝飾材料等（三）按使用部位分類：結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、屋面材料、地面材料、飾面材料等3.各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)各自的部門代號(hào)列舉GB——國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJ——建筑行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JC——建材標(biāo)準(zhǔn)JG——建工標(biāo)準(zhǔn)JGJ——建工建材標(biāo)準(zhǔn)QB——企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO——國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)DB——地方標(biāo)準(zhǔn)4.材料的組成是指材料的化學(xué)成分、礦物成分和相組成。5.材料的結(jié)構(gòu)10-3m級(jí)以上。細(xì)觀結(jié)構(gòu)：指用光學(xué)顯微鏡所能觀察到的材料結(jié)構(gòu)。其尺寸在10-310-6m級(jí)。微觀結(jié)構(gòu)：微觀結(jié)構(gòu)是指原子和分子層次上的結(jié)構(gòu)。其尺寸在10-610-10m級(jí)。微觀結(jié)構(gòu)可以分為晶體、非晶體和膠體三種。6.材料的密度、表觀密度、堆積密度、密實(shí)度與孔隙率、填充率與空隙率的概念及計(jì)算密度：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下,單位體積的質(zhì)量。（質(zhì)量密度）密實(shí)體積：不含有孔隙和空隙的體積(V)。mg/cm3v表觀密度：材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。（體積密度）表觀體積：含有孔隙但不含空隙的體積(V0)。（用排水法測(cè)得的扣m0vo除了材料內(nèi)部開口孔隙的體積稱為近視表觀體積，也稱視體積。mm1W100%1VV㎏/m3或g/cm30W堆積密度：材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。（容裝密度）堆積體積：含有孔隙和空隙的體積（V0’）。m㎏/m30v'0密實(shí)度：密實(shí)度是指材料體積內(nèi)，被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。VD100%＝0V0孔隙率：孔隙率是指材料體積內(nèi)，孔隙體積占總體積的百分率。VVP100%)00V0填充率：填充率是指散粒材料在其堆積體積中，被其顆粒填充的程度。V0VD'000體積的百分率。VVP'(1)1D000V007.材料的孔隙率對(duì)材料的性質(zhì)有何影響？影響吸水性影響吸濕性影響材料抗?jié)B性影響材料抗凍性影響材料導(dǎo)熱系數(shù)8.潤(rùn)濕邊角與親水性、憎水性的關(guān)系？P39.材料的吸水性與吸濕性的概念及計(jì)算吸水性：是指材料在水中吸收水分的性質(zhì)，其大小用吸水率表示。mmW1質(zhì)量吸水率:mmW體積吸水率:WmV0率表示。m-mW含干含m干10.影響吸水性的因素材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；材料的孔隙率；孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、開口與否等。11.影響吸濕性的因素材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；材料的孔隙率；孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、開口與否等；周圍空氣的溫度和濕度。12.什么叫耐水性？如何表示？①材料長(zhǎng)期在水作用下不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)，稱為耐水性。Kf飽②用軟化系數(shù)表示，即軟f干軟化系數(shù)越小，說明材料吸水飽和后的強(qiáng)度降低越多，其耐水性越差。13.什么叫抗?jié)B性？如何表示？①材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性。②用抗?jié)B系數(shù)K表示，k越大，材料的抗?jié)B性越差。用抗?jié)B等級(jí)Pn表示，抗?jié)B等級(jí)越高，抗?jié)B性越好。14.影響材料抗?jié)B性的因素有哪些？孔隙率、孔隙特征15.什么叫抗凍性？用什么表示？①材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。②用抗凍等級(jí)Fn表示，表示經(jīng)過n次凍融循環(huán)次數(shù)后。16.如何表示材料的導(dǎo)熱性（保溫性）?什么是導(dǎo)熱系數(shù)？①材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。其大小用熱導(dǎo)率（λ）表示。1K位面積的熱量。)AtQdQ12ATTtd1217.影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有：材料的組成與結(jié)構(gòu)；孔隙率及孔隙特征；含水情況18.熱容性是什么？材料受熱時(shí)吸收熱量和冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。Q=mC(t1-t2)19.比熱容的物理意義是什么？1kg材料在溫度改變1K時(shí)吸收或放出的熱量。20.材料的抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度。FfA21.材料的抗彎強(qiáng)度lf彎bh222.材料的比強(qiáng)度是什么？衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)的一個(gè)指標(biāo)，材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比，即：f比強(qiáng)度023.什么叫彈性與塑性？E彈性。塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，若除去外力后仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性。24.什么叫脆性與韌性？脆性：在外力作用下，當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，材料突然破壞而又無明顯的塑性變形的性質(zhì)。脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗沖擊或震動(dòng)荷載的能力很差。韌性：在沖擊、震動(dòng)荷載的作用下，能吸收較大能量而不破壞的性質(zhì)稱為韌性。如鋼材、木材、纖維等。橋梁、牛腿柱、電梯井、高層建筑等處所用的材料須有較好的韌性。25.什么叫硬度和耐磨性？硬度：指材料表面的堅(jiān)硬程度，是抵抗其他物體刻劃、壓入其表面的能力。測(cè)定方法：刻劃法、回彈法、壓入法。耐磨性：材料表面抵抗磨損的能力。用磨損率表示。mm磨損率N12A26.提高耐久性的措施減輕介質(zhì)對(duì)材料的破壞作用提高材料密實(shí)度對(duì)材料進(jìn)行憎水或防腐處理在材料表面設(shè)置保護(hù)層27.什么叫膠凝材料？什么叫氣硬性膠凝材料？什么叫水硬性膠凝材料？膠凝材料：指經(jīng)過自身的物理化學(xué)作用后，能夠由漿體變成固體，并在變化過程中把一些散粒材料或塊狀材料膠結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體。氣硬性膠凝材料：是指只能在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。水硬性膠凝材料：是指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化并保持和繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。28.什么叫過火石灰？有什么危害？過火石灰：因煅燒溫度過高使粘土雜質(zhì)融化并包裹石灰。質(zhì)釉狀物，從而延緩石灰的熟化，導(dǎo)致已硬化的砂漿產(chǎn)生鼓泡、崩裂等現(xiàn)象。29.欠火石灰以及正火石灰欠火石灰：（溫度過低時(shí)）碳酸鈣沒有完全分解，降低了生石灰的產(chǎn)量正火石灰：（900°C左右時(shí)）30.什么叫石灰的熟化？指生石灰與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成Ca（OH）2的過程。31.生石灰水化反應(yīng)的特點(diǎn)反應(yīng)可逆；水化熱大，水化速率快；水化過程中體積增大。32.什么叫陳伏？為什么要陳伏？陳伏時(shí)要注意什么？①熟化后的石灰漿在消化池中儲(chǔ)存2~3周以上，此過程成為“陳伏”。②為了消除過火石灰的危害；③陳伏期間，石灰漿表面應(yīng)保持一層一定厚度的水，以隔絕空氣，防止碳化。33.石灰的硬化、性能及應(yīng)用①干燥、結(jié)晶和碳化三個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，但極為緩慢。碳化過程長(zhǎng)時(shí)間只限于表面，結(jié)晶過程主要在內(nèi)部發(fā)生。（原因：空氣中CO2含量稀薄，使碳化反應(yīng)進(jìn)展緩慢，同時(shí)表面的石灰漿一CO2化過程的進(jìn)行。）②特性：可塑性好；硬化緩慢；硬化后強(qiáng)度低；硬化時(shí)體積收縮大；耐水性差③應(yīng)用：配制石灰砂漿、石灰乳配制石灰土、三合土生產(chǎn)碳化石灰板加固含水的軟土地基靜態(tài)破碎劑34.石膏的生產(chǎn)、性能、應(yīng)用①生產(chǎn)：建筑石膏：（β型半水石膏）112HO70HO1HO107~12242422高強(qiáng)石膏：（α型半水石膏）112HOHO1HO01C，2242422②特性：硬化后體積微膨脹性硬化后孔隙率大，因此其強(qiáng)度較低、表觀密度小、吸聲性較強(qiáng)、吸濕性較強(qiáng)。耐水性與抗凍性較差凝結(jié)硬化快防火性好但耐高溫性差③應(yīng)用：紙面石膏板裝飾石膏板吸聲用穿孔石膏板石膏藝術(shù)制品35.六大通用水泥的定義、性能、應(yīng)用（考點(diǎn)：eg.什么叫做火山灰水泥？）硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱普通水泥)、礦渣硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱礦渣水泥)、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱火山灰水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥等．統(tǒng)稱為六大水泥。36.各種水泥的代號(hào)硅酸鹽水泥：P·，P·II普通硅酸鹽水泥：P·O礦渣硅酸鹽水泥：P·S·，P·S·B火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：P·P粉煤灰硅酸鹽水泥：P·F復(fù)合硅酸鹽水泥：P·C37.硅酸鹽水泥熟料組成及單礦物特性主要組成成分：硅酸三鈣(C3S)硅酸二鈣(C2S)少量：游離氧化鈣游離氧化鎂鋁酸三鈣(C3A)含堿礦物以及玻璃體等鐵鋁酸四鈣(C4AF)單礦物特性：硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣凝結(jié)硬化速度28d水化放熱量強(qiáng)度快多高最快最多低快中低早期低，后期高38.水泥水化反應(yīng)（包括二次反應(yīng)）及產(chǎn)物6HO23H0Ca)222222)HOHO)222223CaOAlO6HO3CaOAlO6HO232232CaOAlOFeO7HOCaOAlO6HOCaOFeOHO23232232232O6HO2H)HOOHO2324222342體39.水泥的氧化物和化合物簡(jiǎn)寫（P73）40.主要技術(shù)指標(biāo)（細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度）細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥越細(xì)：優(yōu)點(diǎn)：總表面積越大，與水發(fā)生水化反應(yīng)的速度越快，水泥石的早期強(qiáng)度越高。缺點(diǎn)：硬化收縮越大；易受潮而降低活性；成本越高。GB規(guī)定：硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)大于300m2/kg。同時(shí)規(guī)定凡細(xì)度不符合規(guī)定者為不合格品。凝結(jié)時(shí)間：水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。自加水起至水泥漿開始失去塑性，流動(dòng)性減小所需時(shí)間，稱為初凝時(shí)間；自加水起至水泥漿開始完全失去塑性、開始有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所需的時(shí)間稱為終凝時(shí)間。結(jié)論1：水泥的初凝時(shí)間不能過短，否則在施工前即已失去流動(dòng)性和可塑性而無法施工。結(jié)論2：水泥的終凝時(shí)間不能過長(zhǎng)，否則將延長(zhǎng)施工進(jìn)度和模板周轉(zhuǎn)期。GB規(guī)定：初凝時(shí)間不得早于45min終凝時(shí)間不得遲于390min安定性：指水泥硬化后體積變化是否均勻的性質(zhì)。不良：水泥硬化后體積發(fā)生不均勻膨脹，導(dǎo)致水泥石開裂、翹曲等現(xiàn)象。良好：否則，為良好。引起安定性不良的原因有哪些：熟料中含有過多的游離CaO，MgO；石膏摻量過多GB規(guī)定：用沸煮法檢驗(yàn)必須合格；熟料中MgO含量≯5%；熟料中SO3含量≯3.5%；強(qiáng)度：表3單位為兆帕抗折強(qiáng)度3d28d3d28d17.02.023.027.028.032.017.02.023.027.010.015.015.019.021.023.03.5.04.05.05.05.53.5.04.05.02.53.53.54.04.04.542.56.552.52.542.552.532.542.552.57.08.06.57.05.56.57.052.5R41.何為水化熱？水化熱的利與弊？①水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)所放出的熱量稱為水化熱。選擇低熱水泥。在混凝土冬期施工時(shí)，水化熱有利于水泥的凝結(jié)、硬化和防止混凝土受凍。42.水泥石腐蝕及防止的腐蝕。主要原因有：淡水腐蝕硫酸鹽腐蝕溶解性化學(xué)腐蝕防止：根據(jù)工程所處環(huán)境，選用適當(dāng)品種的水泥；增加水泥制品的密實(shí)度，減少侵蝕介質(zhì)的滲透；加做保護(hù)層。43.三種水泥的共同性質(zhì)凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展較快抗軟水、抗腐蝕能力強(qiáng)水化熱低、放熱速度慢抗碳化能力差抗凍性差、耐磨性差濕熱敏感性強(qiáng)，適合蒸汽養(yǎng)護(hù)44.三種水泥各自的特性礦渣水泥耐熱性強(qiáng)、干縮性較大、保水性差火山灰水泥保水性好、抗?jié)B性好、硬化干縮性顯著粉煤灰水泥干縮性小、抗裂性好45.混凝土的定義？而成的人造石材。46.混凝土的分類（一）按干表觀密度分2500kg/m3制而成。（2）普通混凝土。表觀密度為1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品種。（3）輕混凝土。表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。包括輕骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。（二）按膠凝材料分水泥混凝土石膏混凝土瀝青混凝土水玻璃混凝土聚合物混凝土（三）按用途分結(jié)構(gòu)混凝土防水混凝土耐熱混凝土耐酸混凝土大體積混凝土（四）按生產(chǎn)工藝和施工方法分47.混凝土的基本要求（配合比設(shè)計(jì)的基本要求）如何滿足？（1）滿足施工要求的和易性。（2）滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)，并具有95%的保證率。（3）滿足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土的耐久性要求。（4）經(jīng)濟(jì)合理，最大限度節(jié)約水泥，降低混凝土成本。48.砂的技術(shù)要求（細(xì)度模數(shù)計(jì)算及級(jí)配評(píng)定）（I（III區(qū)）。234561X累計(jì)篩余百分率（％）0010.30mm0.15mm95~8092~7085~55100~90100~90100~9049.堿骨料反應(yīng)及如何防范和的活性SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在骨料表面形成堿－硅凝膠，吸水后將產(chǎn)生3倍以上的體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土膨脹開裂而破壞。防范：對(duì)水泥中堿含量大于0.6%；骨料中含有活性SiO2且在潮濕環(huán)境或水中使用的混凝土工程，必須加以重視。大型水工結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、高等級(jí)公路、飛機(jī)場(chǎng)跑道一般均要求對(duì)骨料進(jìn)行堿活性試驗(yàn)或?qū)λ嗟膲A含量加以限制。50.粗骨料強(qiáng)度的表示方法、粗骨料最大粒如何選擇？碎石的強(qiáng)度可用其母巖巖石的抗壓強(qiáng)度和碎石的壓碎指標(biāo)值表示。卵石的強(qiáng)度用壓碎指標(biāo)值表示。粗骨料最大粒的選擇混凝土所用粗骨料的公稱粒級(jí)上限稱為最大粒徑。條件的限制：①最大粒徑不得大于構(gòu)件最小截面尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋凈距的3/4。②對(duì)于混凝土實(shí)心板，最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得大于40mm。③50m碎石不宜大于1:3；卵石不宜大于1:2.5。51.FCU及FCU。K及強(qiáng)度等級(jí)C的含義，影響混凝土強(qiáng)度的因素（試驗(yàn)條件）fcu150mm×150mm28天。在上述條件下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值，以fcu表示。fcu,k(混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系）:按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件在2895%保證率的抗壓強(qiáng)度值，用fcu,k表示。強(qiáng)度等級(jí)C30、C35、C40、C45、C50、C55和C60。（1）水泥強(qiáng)度和水膠比混凝土的強(qiáng)度主要來自水泥石以及與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度?；炷恋膹?qiáng)度與水泥強(qiáng)度成正比關(guān)系。試驗(yàn)條件對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響減水劑作用下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果①在保持和易性不變，也不減少膠凝材料用量時(shí)，可減少拌和水量5%-25%或更多。從而達(dá)到降低W/B,提高強(qiáng)度的目的.②在保持原配合比不變的情況下，可使拌合物的坍落度大幅度提高(可增大100-200mm)。③若保持強(qiáng)度及和易性不變，可節(jié)省膠凝材料10%-20%。④提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B性，使混凝土的耐久性得到提高。53.和易性的定義、影響因素、如何改善？和易性：新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運(yùn)輸、澆搗粘聚性和保水性三項(xiàng)內(nèi)容表示。影響和易性的主要因素①單位用水量。單位用水量是混凝土流動(dòng)性的決定因素。泥用量增減50～100kg/m3，混凝土的流動(dòng)性基本保持不變，這一規(guī)律稱為固定用水量定則。②漿骨比予流動(dòng)性；在混凝土凝結(jié)硬化以后，主要賦予粘結(jié)強(qiáng)度。漿骨比不宜太大，否則易產(chǎn)生流漿現(xiàn)象，使粘聚性下降。漿骨比也不宜太小，否則因骨料間缺少粘結(jié)體，拌合物易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。③水膠比水性和粘聚性的良好保證。④砂率砂率是指砂子占砂石總重量的百分率。凝土工程中經(jīng)常采用。對(duì)普通混凝土工程可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或根據(jù)JGJ55表選用。⑤膠凝材料品種及細(xì)度。⑥骨料的品種和粗細(xì)程度。⑦外加劑。SS100%SGp⑧時(shí)間、氣候條件?；炷梁鸵仔缘恼{(diào)整和改善措施加水，必須保持水膠比不變，增加水泥漿用量。上相當(dāng)于減少水泥漿數(shù)量?；炷劣昧康?5%左右，實(shí)際操作難度往往較大。④摻減水劑或引氣劑，是改善混凝土和易性的最有效措施。⑤盡可能選用合理砂率。當(dāng)粘聚性不足時(shí)可適當(dāng)增大砂率。54.環(huán)箍效應(yīng)有什么影響？成摩擦力，對(duì)試件的橫向膨脹起著約束作用，這種約束作用成為“環(huán)箍效應(yīng)”。環(huán)箍效應(yīng)的影響：環(huán)箍效應(yīng)對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度有提高作用，離壓板越遠(yuǎn)，環(huán)箍效應(yīng)越小。在距離試件受壓面約0.866α（α為試件邊長(zhǎng)）范圍外這種效應(yīng)消失。55.砂率？最優(yōu)砂率？對(duì)混凝土性能有什么影響？砂子占砂石總量的百分率稱為砂率。的流動(dòng)性，且能保持黏聚性及保水性能良好時(shí)的砂率值。砂率對(duì)混凝土性能的影響：砂率對(duì)和易性的影響非常顯著。①對(duì)流動(dòng)性的影響。在一定范圍內(nèi)，隨砂率增大，混凝土流動(dòng)性增大。砂率超過一定范圍，流動(dòng)性隨砂率增加而下降。②對(duì)黏聚性和保水性的影響。砂率減小，混凝土的黏聚性和保水性均下降，易產(chǎn)生泌水、離析和流漿現(xiàn)象。砂率增大，黏聚性和保水性增加。但砂率過大，當(dāng)水泥漿不足以包裹骨料表面時(shí)，黏聚性反而下降。56.耐久性如何保證？?jī)r(jià)混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性的措施①合理選擇水泥品種②適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量③選用質(zhì)量良好的砂石骨料④摻入引氣劑或減水劑⑤加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量控制57.混凝土有哪幾種變形？化學(xué)收縮、干濕變形、自收縮、溫度變形及荷載作用下的變形。(一)非荷載作用下的變形：化學(xué)收縮混凝土的干縮濕脹溫度變形(二)荷載作用下的變形：短期荷載作用下的變形長(zhǎng)期荷載作用下的變形—徐變58.配合比設(shè)計(jì)（詳見PPT149~