土木工程材料重点1.docx

土木工程材料重点我国最主要的建筑材料：水泥，钢材，混凝土，防水材料土木工程材料发展趋势：轻质高强材料，高耐久性，多功能化，低碳节能材料，智能化材料，绿色环保材料土木工程材料的标准化：国家标准GB；企业标准QB；地方标准DB；国际标准ISO；物理性质：1） 密度：指材料在绝对密实状态下单位体积的质量2） 表观密度：指材料在自然状态下，单位体积的质量3） 堆积密度：指粉状或颗粒状材料在堆积状态下单位体积的质量密实度：指材料体积内被固体物质充实的程度孔隙率：指材料中，空隙体积所占整个体积的比例填充率：指散粒材料（颗粒状或粉末状）堆积体积中，颗粒填充的程度亲水性：材料与水接触时被水润湿的性质憎水性：材料与水接触时不能被水润湿的性质材料的耐水性 材料抵抗水破坏的性质 用软化系数表示力学性质强度 材料在外力作用下抵抗破坏的能力1) 材料的组成结构和构造2) 孔隙率与孔隙特征3) 试件的形状与尺寸:受压时, 立方体试件的强度值要高于棱柱体试件的强度值 ，相同材料采用小试件测的的强度值较大试件高4) 加荷速度 当加荷速度快时,由于变形速度落后于荷载增长速度, 故测得的强度值偏高 , 反之因材料有充裕的变形时间, 测得的强度值偏低5) 试件环境的温度和湿度6) 受压面状态弹性 : 指材料在外力作用下,产生形变,当外力去除后材料能完全恢复到原始状态的性质塑性 指材料在外力作用下产生形变,当外力去除后有一部分变形不能恢复的性质无机胶凝材料建筑胶凝材料是指在一定介质条件下,通过发生物理化学变化, 能逐渐形成可塑成型的浆体并能逐渐凝结硬化.在此过程中把散粒或颗粒状粘结成具有强度要求的整体根据环境不同可分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料过火石灰：过烧表面形成一层釉质熟化极慢，当这种材料未充分熟化的石灰抹灰后会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀最终造成墙面的隆起开裂沉浮： 石灰膏在储灰池里隔离空气保存两周以上的工艺过程目的：消除过火石灰的危害水化特点1）放热量大放热速度快 2 ）体积膨胀剧烈硬化特点1）硬化慢强度低 2）体积收缩大 3）耐水性差石灰的特性1 ）保水性和可塑性好2）凝结硬化慢强度低3）耐水性差4）体积收缩大三合土： 将石灰粉掺入黏土或掺入黏土及沙中即可制成灰土或三合土石膏1）水化凝结硬化快2）凝结硬化时体积微膨胀3）硬化结构多孔4）轻质保温吸声5）具有一定的调湿性6）防火但不耐火7）强度低8）装饰性好9）耐水性差硅酸盐水泥：以适当成分的生料烧至部分熔融所得以碳酸钙为主要矿物成分的水泥熟料,加入0.5%石灰石或粒化高炉矿渣,适当石膏磨细制成的水硬性胶凝材料水泥熟料的四种主要矿物成分 硅酸三钙 C3S硅酸二钙C2S铝酸三钙C3A铁铝酸四钙C4AF四种矿物特点的水化速率较快水化热较大,其水化产物主要在早期产生,因此C3S早期强度较高,且能不断的得到增长.它通常是决定水泥等级高低的最主要矿物C2S的水化速率最慢,水化热最小,其水化产物和水化热主要表现在后期.它对水泥早期强度贡献很小,但对后期强度的增长至关重要.因此 C2S 是保证水泥后期强度增长的主要矿物C3A的水化速率极快水化热,也最集中,由于其水化产物主要在早期产生,它对水泥的凝结与早期的强度影响最大.硬化时所表现的体积缩减也最大.尽管 C3A 可促进使水泥的早强增长很快,但其实际强度并不高,而且后期几乎不再增长甚至会使水泥的后期强度有所下降C4AF是水泥中水化速率较快的成分仅次于,其水化热中等.抗压强度较低.但抗折强度较高.当水泥中C4AF含量增多时有助于水泥抗折强度的提高.因此它可以降低水泥的脆性水泥中的有害成分游离氧化钙氧化镁三氧化硫含碱矿物水泥混合材料活性混合材料非活性混合材料窑灰熟料:主要是胶凝物质能水化硬化对活性材料起活性激发剂作用石膏:调节水泥的凝结时间避免水泥水泥闪凝或假凝混合材料:调节水泥的强度等级水泥凝结硬化取决于水化,水泥水化速度是矿物组成及其含量粉磨细度湿度于水灰比的函数硅酸盐水泥凝结硬化的影响因素) 熟料的矿物组成) 水泥细度. 水泥颗粒越细.水与水泥接触的比表面积就越大.与水反应的机会就越多.水化反应进行的越充分促使凝结硬化的速度加快早期强度就越高) 环境条件.水泥的水化反应随温度的升高而加快,温度低于5 时水化反应大大减慢.当温度低于0 时 反应基本停止) 石膏掺量) 龄期) 化学外加剂) 保存时间与受潮水泥凝结硬化速度快好吗放热速率加快,升温并膨胀, 凝结硬化形成的微结构体积较疏松,且在随后的降温期间或受干燥环境作用, 收缩变形产生大量微裂缝,致使结构混凝土强度与渗透性受到严重影响安定性:是指水泥浆体在凝结硬化过程中体积变化的均匀性也叫做体积安定性如果在水泥硬化后产生不均匀的体积变化即所谓的体积安定性不良引起水泥安定性不良的原因是:熟料中含有过量的游离氧化镁或游离氧化钙以及在水泥粉磨是掺入的石膏超量等国家规定硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥中游离氧化镁含量不得超过5 三氧化硫含量不得超过35根据水泥3d的不同强度分为普通型和早强型其中R代表早强型水化热: 水泥在水化过程所放出的热量水泥石受到的主要腐蚀作用) 软水腐蚀) 硫酸盐腐蚀) 镁沿腐蚀) 酸类腐蚀) 强碱腐蚀混合材料分为活性和非活性活性: 在常温下加水拌合后能与水泥石灰或石膏发生化学反应生成具有一定水硬性的胶凝产物的混合材料) 粒化高炉矿渣) 火山灰质混合材料) 粉煤灰二次水化:水化产物氢氧化钙和石膏与混合材料中的活性材料的反应 活性混和材料一定要在水泥水化生成一定量的氢氧化钙后才能发挥其活性 发生水化硬化反应混合材料掺入水泥中的作用) 代替部分水泥熟料 增加水泥产量降低成本) 调节水泥的强度 避免不必要的强度浪费) 改善水泥性能) 降低早期强度普通硅酸盐水泥由于掺加了少量混和材料, 与硅酸盐水泥相比其性能和应用于同等级的硅酸盐水泥相近,但早期硬化速度稍慢,水化热及早期强度有所降低, 抗冻性与耐磨性也较普通硅酸盐水泥较差矿渣硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料水泥质量20且70的粒化高炉矿渣适量