土木工程材料考点.doc

第一章1. 密度是指材料在绝对密实的状态下，单位体积的质量： = m/V m材料在绝干状态下的质量（g） V材料在绝对密实状态下的 体积（cm3 ） 材料密度（0.01g/cm3）2. 表观密度（俗称容重）是指材料在自然状态下，单位体积的质量： 0=m/V0 m材料绝干质量，V材料在自然状态下的体积 3. 堆积密度 （松散密度）是指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量： 0 =m/V0 V材料的堆积体积4. 密实度 是指体积内被固体物质填充的程度: D=V/V0 *100%5. 孔隙率 是指材料体积内，孔隙体积所占的比例： P=（V0-V）/V0 *100/100=（1-0 /）*100% D+P=16. 亲水性与憎水性判定原则：当润湿边角小于等于90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90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相互吸引力，此种材料称为憎水性材料。7. 含水率： W=(m1-m）/m *100% m材料绝干质量，m1材料含水状态质量8. 脆性：在外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏时无明显塑性变形，材料的这种性质称为脆性。脆性材料的特点是材料在外力作用下，达到破坏荷载时的变形值是很小的。它抵抗冲击荷载或震动的能力很差，抗压强度比抗拉强度高很多。韧性:在冲击、震动作用下，材料能产生一定的变形而不至破坏的性质称为韧性。第二章1. 强屈比=b/s 抗拉强度与屈服强度之比称为强屈比，值越大，可靠性越高，安全性越高，但利用率降低，浪费增大。强屈比一般不小于1.2，抗震结构不小于1.25。2. 钢材冷加工强化：钢材经过冷加工（常温下冷拉冷拔冷轧）产生塑性变形，而提高其屈服强度，这一过程称为冷加工强化。前后性质变化：冷加工后，晶格缺陷增多，晶格畸变，对位错运动的阻力增大，而屈服强度提高，塑性韧性降低。由于冷加工时产生内应力，故弹性模量有所下降。冷加工后再时效处理的钢材，屈服强度进一步提高，抗拉强度稍见提高，塑性韧性继续有所降低。由于时效过程中内应力的消减，故弹性模量可基本恢复。第三章1. 若将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水，得到的是型半水石膏，称为建筑石膏。若将二水石膏置于0.13MPa ，124摄氏度的过饱和蒸汽条件下蒸炼脱水，或至于某些盐溶液中煮沸，可得型半水石膏，称为高强石膏。2. 石灰的熟化特点：1、放热量大，放热块 2、体积膨胀 3、反应可逆3. 陈伏：为了消除过火石灰的危害，将石灰放在储灰坑中放置两星期以上的工艺过程称为陈伏。4. 石灰的硬化：石灰浆体的硬化过程分同时进行的两个过程来完成的：结晶作用，碳化作用。5. 硅酸盐水泥孰料的组成：硅酸三钙3CaOSiO2 缩写C3S;硅酸二钙2CaOSiO2 缩写C2S铝酸三钙3CaOAl2O3缩写C3A;铁律酸四钙 4CaOAl2O3 Fe2O3 缩写C4AF6. 硅酸盐水泥的主要水化产物有5种：两种凝胶，三种晶体：凝胶：水化硅酸钙、水化铁酸一钙；晶体：氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。7. 体积安定性：水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。水泥体积安定性不良原因：1、水泥熟料中，MgO含量过大 2、水泥熟料中CaO含量过大 3、水泥生产中石膏掺量过大8. 水泥石的腐蚀类型：软水腐蚀，盐类腐蚀，酸的腐蚀，强碱腐蚀；软水腐蚀机理：当水泥石处在软水中，软水能使水泥石中的氢氧化钙溶解，并溶出水泥石，留下孔隙 另一方面，水泥石中游离的钙离子减少，打破原有的平衡，导致水化物溶解、溶失和转变，产生大量空隙，尤其是处于压力水或流水条件下，腐蚀更快。 硫酸盐的腐蚀机理：硫酸盐与水泥中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石，体积增加2.22倍，引起水泥石的破坏。当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，引起破坏。镁盐腐蚀机理：主要是硫酸镁和氯化镁与氢氧化钙反应，生成氢氧化镁和硫酸钙或氯化钙，造成双重腐蚀作用。强碱腐蚀机理：氢氧化钠、氢氧化钾等强碱与水泥石中的铝酸钙矿物或水化物反应，生成可溶性铝酸盐。当介质中的强碱浓度过高时，会严重破坏水泥石。导致水泥石腐蚀性破坏的原因：外：环境中腐蚀性介质，如：软水、酸、碱、盐的水溶液等。内：水泥石内存在原始裂缝和孔隙，为腐蚀性介质浸入提供通道；水泥石内有在某些腐蚀性介质下不稳定成分， 如氢氧化钙，水化铝酸钙等；腐蚀与毛细孔通道的共同作用加剧水泥石结构的破坏。9. 高铝水泥一般不能用于永久的承载结构原因：CAH10和C2AH8都是亚稳相，随着时间的推移会逐渐的转化为稳定的C3AH6，在高温高湿条件下这种转化更为迅速，晶型的转化结果是会使水泥石内析出大量的游离水，大大增加水泥石的P，同时由于C3AH6强度低。转化后水泥石的强度明显下降。第四章1. 骨料与水泥浆：在混凝土中砂，石起骨架作用称为骨料。骨料的作用：廉价的填充材料，节省水泥用量混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝扩展，传力作用，降低水化热，提供耐磨性；水泥浆：水泥与水形成的砂浆，作用：包裹润滑作用，胶结填充作用。2. 颗粒级配及粗细程度概念：颗粒级配是指粒径大小不同的集料相互搭配的比例情况。砂的粗细程度：是指不同粒径的砂粒混合在一起后的平均粗细程度。砂子的粗细程度和颗粒级配，通常采用筛分析的方法进行测定，所用的筛子孔径为4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm的标准筛。砂的粗细程度表征参数：细度模数f=（A2+A3+A4+A5+A6)-5A1/(100-A1) A1直径最大砂的颗粒级配表征参数：即配曲和级配曲线3. 最大粒径：粗骨料所在公称粒级的上限称为粗骨料最大粒径。按混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002)的规定，混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4，且不得大于钢筋间最小净距的3/4，对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3 ，且不得超过40mm 。4. 和易性：混凝土拌合物便于各种施工工序操作，并能获得均匀、密实混凝土的一种综合性能。包括：流动性、粘聚性、保水性。5. 和易性测定：以测定其流动性为主，辅以对其粘聚性和保水性的观察，然后根据测定和观察结果，综合评价其和易性。 坍落度测定：坍落度与流动性成正比 坍落度值（mm） 混凝土和易性 10-40 低塑性混凝土 50-90 塑性混凝土100-150 流动性混凝土=160 大流动性混凝土6. 影响和易性的因素：1、水泥浆用量 2、水灰比（水泥浆稠度） 3、砂率 4、水泥品种和骨料的性质 5、外加剂 6、温度与时间7. 混凝土立方体抗压强度:根据标准实验方法，规定以变长为150mm的立方体试件为标准试件，在标准养护条件（203、相对湿度90%以上）下，养护到28天，测定抗压强度。以fcu来表示。混凝土立方体抗压强度标准值：是指按标准实验方法测得的立方体抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%（即具有95%保证率的立方体抗压强度)。用fcu，k 表示：强度等级：是指按混凝土立方体抗压强度标准值划分出的不同的强度范围C7.5 、C10 、C15、 C20 、C25 、C30、C35、C40、C45、C50、C55和C60等十二个等级。8. 影响混凝土强度的因素：1、水泥强度等级和水灰比 2、养护温度湿度 3、龄期 fcu=Afce（C/W -B） C-每立方米混凝土中的水泥用量，KgW-每立方米混凝土的用水量，Kg C/W -灰水比 fcu-28天抗压强度，MPa fce-28天抗压强度实测值，MPa A、B回归系数，与骨料品种、水泥品种等因素有关，其数值通过实验求得。9. 徐变的特点：在荷载不变的情况下，随时间的增加而增长:早期增长快，后期增长速度变慢，不可完全恢复。10. 碱骨料反应的概念：是指混凝土内水泥中碱性氧化物（此处专指氧化钠氧化钾）含量较高时，碱会与骨料中所含的活性二氧化硅发生化学反应，并在骨料表面生成一层复杂的碱硅酸凝胶，这种凝胶吸水后，会产生很大的体积膨胀（3倍以上)从而导致混凝土胀裂，这种现象称为碱骨料反应。 混凝土发生碱骨料反应必要条件：1、水泥中含碱量（K2O+Na2O）大于0.6 % 2、砂、石骨料中夹杂有非晶质的活性二氧化硅矿物，如蛋白石、玉髓、鳞石英和燧石等，它们常存在于流纹岩、安山岩、凝灰岩等天然岩石中 3、有水存在 。11. 配合比设计中的三个参数及确定原则：1、水灰比：混凝土强度、耐久性; 2、砂率：在保证混凝土拌合物和易性的前提下，尽量选择较小的砂率，以满足经济性的要求。3、单位体积用水量：要尽量小一些，以降低水泥浆的用量，满足和易性和经济性的要求 。12. 混凝土中粗骨料和细骨料用量的确定：1、绝对体积法：假设混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和所占空气体积之和 2、假定表观密度法：单位体积混凝土各材料用量之和在数值上等于砼的表观密度。13. 砂浆的和易性包括流动性和保水性 1、流动性：指新拌砂浆在自重及外力的作用下产生流动的性质 2、保水性：指新拌砂浆保持水分的能力；或砂浆中各组成材料不宜分离的性质 。14. 砂浆强度等级：砂浆的强度等级分为 M2.5 、M5 、M7.5 、M10、 M15、 M20等6个等级。15. 影响砂浆的抗压强度的两个因素：不吸水底面和吸水底面 。第五章1. 烧结普通砖：标准尺寸240mm*115mm*53mm ，一立方米需512块 。2. 烧结多孔砖：孔洞率等于大于15%；烧结多孔砖主要用于六层以下建筑物的承重墙体。 烧结空心砖：孔洞率大于等于35%的烧结砖；烧结空心砖主要用于砌筑填充墙或非承重墙 。第六章1. 石油沥青的组分及沥青性能间的关系：1、油分：油分赋予沥青以流动性，油分含量越高，沥青的流动性越大； 2、树脂：赋予沥青塑性和粘性；3、地沥青质：地沥青质是决定石油沥青温度稳定性、粘性的重要组分 。2. 石油沥青的技术性质：1、粘滞性（粘性又称稠度），针入度越小表明沥青的粘性越大 2、塑性：延度越大，表示沥青塑性越好 3、温度敏感性：软化点越高，沥青的温度敏感性越小 4、大气稳定性：蒸发损失越小，蒸发后针入度比越大，沥青材料的大气稳定性越好，老化越慢 。3. 道路石油沥青、建筑石油沥青排号越大，针入度越小，延度越小，软化点越高 。第七章1. SBS改性沥青防水卷材：大特点是低温柔性好；APP改性沥青防水卷材：最突出的特点是耐高温性能好，130度高温下不流淌，特别适合高温地区或太阳辐射强烈的地区使用 。2. 绝热材料：概念：建筑上起到保温、绝热作用， 且不大于0.175w/（m.k） 的材料统称绝热材料 。 基本要求：不大