土木工程材料总复习

1、土木工程材料课程 复习 总目标总目标 l理解和掌握基本概念、基本原理和基本知理解和掌握基本概念、基本原理和基本知 识；具备对实际问题的分析和解决能力。识；具备对实际问题的分析和解决能力。 l 绪绪 论论 土木工程材料的种类与发展历史；土木工程材料与土木工程间的关系土木工程材料的种类与发展历史；土木工程材料与土木工程间的关系 l 第一章第一章 土木工程材料导论土木工程材料导论 l 第二章第二章 无机胶凝材料无机胶凝材料 l 第三章第三章 混凝土混凝土 l 第四章第四章 砌筑材料砌筑材料 l 第五章第五章 金属材料金属材料 l 第六章第六章 木木 材材 l 第七章第七章 高分子材料高分子材料 l

2、第八章第八章 沥青及沥青基材料沥青及沥青基材料 l 第九章第九章 纤维增强复合材料纤维增强复合材料 l 第十章第十章 建筑功能材料建筑功能材料 “土木工程材料土木工程材料”课程课程 内容内容 第一章第一章 土木工程材料导论土木工程材料导论 l 基本概念：基本概念： （1）材料的组成：）材料的组成：化学组成、物相组成化学组成、物相组成 （2）材料的结构：）材料的结构：微观、细观、宏观；晶体、无定形和胶体材料的特征微观、细观、宏观；晶体、无定形和胶体材料的特征 （3）流体的流变行为：）流体的流变行为：粘度与屈服应力粘度与屈服应力 （4）物理性能：）物理性能：特征温度、质量、密度；孔隙与空隙；亲水与

3、憎水；毛特征温度、质量、密度；孔隙与空隙；亲水与憎水；毛 细现象与吸附；含水率与吸水率；平衡含水率；导热系数；线膨胀系数；电细现象与吸附；含水率与吸水率；平衡含水率；导热系数；线膨胀系数；电 阻与电导。阻与电导。 （5）力学性能：）力学性能：作用力形式（拉、压、弯、剪、冲、疲劳）；塑性与弹作用力形式（拉、压、弯、剪、冲、疲劳）；塑性与弹 性；脆性与韧性；强度与弹性模量；硬度、抗疲劳、徐变。性；脆性与韧性；强度与弹性模量；硬度、抗疲劳、徐变。 （6）耐久性能：）耐久性能：无机多孔材料的水侵蚀、冻融破坏、化学侵蚀；金属材无机多孔材料的水侵蚀、冻融破坏、化学侵蚀；金属材 料的腐蚀与电化学腐蚀；有机材

4、料的老化；工程材料的放射性和挥发性物质料的腐蚀与电化学腐蚀；有机材料的老化；工程材料的放射性和挥发性物质 第一章第一章 土木工程材料导论土木工程材料导论 l 重要概念：重要概念： 工程材料的性能包括施工性能，物理性能、力学性能工程材料的性能包括施工性能，物理性能、力学性能 和耐久性能，这些性能均取决其组成与结构！和耐久性能，这些性能均取决其组成与结构！ l 重要规律：重要规律： （1）多孔材料的物理、力学和耐久性能及其与孔隙率、孔）多孔材料的物理、力学和耐久性能及其与孔隙率、孔 结构间的关系结构间的关系 （2）工程材料的弹性、塑性、韧性、脆性与组成）工程材料的弹性、塑性、韧性、脆性与组成 、结

5、构的、结构的 关系关系 第二章第二章 无机胶凝材料无机胶凝材料 l 基本概念：基本概念： （1）气硬性与水硬性胶凝材料的定义与特性）气硬性与水硬性胶凝材料的定义与特性 （2）石膏：二水石膏、半水石膏、硬石膏、建筑石膏的定）石膏：二水石膏、半水石膏、硬石膏、建筑石膏的定 义与组成；建筑石膏浆体的凝结硬化机理；建筑石膏的主义与组成；建筑石膏浆体的凝结硬化机理；建筑石膏的主 要特性与工程应用要特性与工程应用 （3）石灰：生石灰、熟石灰、石灰粉、石灰膏的定义与组）石灰：生石灰、熟石灰、石灰粉、石灰膏的定义与组 成；石灰浆体的凝结硬化机理；各种石灰的特性与应用成；石灰浆体的凝结硬化机理；各种石灰的特性与

6、应用 （4）水玻璃：定义与组成；水玻璃硬化；水玻璃模数；性）水玻璃：定义与组成；水玻璃硬化；水玻璃模数；性 能与应用能与应用 （5）特性硅酸盐水泥：组成与性能特点；应用领域）特性硅酸盐水泥：组成与性能特点；应用领域 （6）硫铝酸盐水泥：组成与特点；技术性能特点与应用）硫铝酸盐水泥：组成与特点；技术性能特点与应用 （7）铝酸盐水泥：组成与特点；技术性能特点与应用）铝酸盐水泥：组成与特点；技术性能特点与应用 第二章第二章 无机胶凝材料无机胶凝材料 l 重要概念：重要概念： （1）胶凝材料的定义与特性；）胶凝材料的定义与特性； （2）硅酸盐水泥：组成与种类；水灰比；流变行为；凝结）硅酸盐水泥：组成与

7、种类；水灰比；流变行为；凝结 硬化；技术指标的定义与测试方法；混合材；火山灰反应；硬化；技术指标的定义与测试方法；混合材；火山灰反应； l 重要原理：重要原理： （1）石膏凝结硬化的溶解）石膏凝结硬化的溶解-沉淀机理沉淀机理 （2）硅酸盐水泥的凝结硬化机理：固）硅酸盐水泥的凝结硬化机理：固-液界面反应、溶解液界面反应、溶解-沉沉 淀、几个阶段等淀、几个阶段等 （3）硅酸盐水泥凝结硬化的主要影响因素及其规律）硅酸盐水泥凝结硬化的主要影响因素及其规律 （4）水泥石强度的产生机理）水泥石强度的产生机理 第三章第三章 混凝土混凝土 l 基本概念：基本概念： （1）骨料：针片状颗粒；细度模数；含水状态；

8、强度与坚）骨料：针片状颗粒；细度模数；含水状态；强度与坚 固性、压碎指标固性、压碎指标 （2）化学外加剂：早强剂、缓凝剂、引气剂、膨胀剂的组）化学外加剂：早强剂、缓凝剂、引气剂、膨胀剂的组 成与作用成与作用 （3）掺合料：种类、活性成分、作用）掺合料：种类、活性成分、作用 （4）早期行为：离析与泌水；塑性收缩；绝热温升；养护）早期行为：离析与泌水；塑性收缩；绝热温升；养护 （5）变形行为：干缩定义及其机理；自收缩；热胀冷缩；）变形行为：干缩定义及其机理；自收缩；热胀冷缩； 弹塑性变形；徐变弹塑性变形；徐变 （6）强度：立方体抗压强度；立方体抗压强度标准值；强）强度：立方体抗压强度；立方体抗压强

9、度标准值；强 度等级；轴心抗压强度；劈裂抗拉强度；四点弯曲强度；度等级；轴心抗压强度；劈裂抗拉强度；四点弯曲强度； 与钢筋的粘结强度，它们的测试方法与钢筋的粘结强度，它们的测试方法 第三章第三章 混凝土混凝土 l 基本概念：基本概念： （7）耐久性：抗渗等级与渗透系数；抗冻标号与抗冻耐久）耐久性：抗渗等级与渗透系数；抗冻标号与抗冻耐久 性系数；碳化机理与碳化系数；碱骨料反应性系数；碳化机理与碳化系数；碱骨料反应 （8）混凝土强度评价方法与指标）混凝土强度评价方法与指标 （9）混凝土配合比：定义与表示方法）混凝土配合比：定义与表示方法 （10）高强高性能混凝土：定义；组成与性能特点；）高强高性能

10、混凝土：定义；组成与性能特点； （11）轻混凝土：定义、种类与组成；轻骨料种类与性能特）轻混凝土：定义、种类与组成；轻骨料种类与性能特 点；轻骨料混凝土配合比设计特点；轻骨料混凝土性能特点；轻骨料混凝土配合比设计特点；轻骨料混凝土性能特 点与工程应用点与工程应用 （12）其他混凝土：泵送、防水、耐热、耐酸、道路、水下）其他混凝土：泵送、防水、耐热、耐酸、道路、水下 大体积、喷射、聚合物等特殊或特性混凝土的定义、组成大体积、喷射、聚合物等特殊或特性混凝土的定义、组成 与性能特点。与性能特点。 第三章第三章 混凝土混凝土 l 重要概念：重要概念： （1）混凝土的组成与种类）混凝土的组成与种类 （2

11、）混凝土多物相、多孔的颗粒堆聚结构）混凝土多物相、多孔的颗粒堆聚结构 （3）骨料：种类、粒径、级配、空隙率、含水率、最优砂率）骨料：种类、粒径、级配、空隙率、含水率、最优砂率 （4）减水剂：种类与组成、作用；）减水剂：种类与组成、作用； （5）混凝土拌合物的和易性）混凝土拌合物的和易性 l 重要原理：重要原理： （1）混凝土中颗粒表面积与堆积密度的关系）混凝土中颗粒表面积与堆积密度的关系 （2）减水剂的减水机理）减水剂的减水机理 （3）恒定用水量法则：单位用水量）恒定用水量法则：单位用水量 （4）混凝土强度的鲍罗米公式）混凝土强度的鲍罗米公式 （5）水灰比与砂率的定义与公式）水灰比与砂率的定义

12、与公式 第三章第三章 混凝土混凝土 l 重要规律：重要规律： （1）混凝土拌合物和易性的影响因素及其规律）混凝土拌合物和易性的影响因素及其规律 （2）混凝土强度的影响因素及其规律）混凝土强度的影响因素及其规律 l 重要技能：重要技能： （1）混凝土配合比设计）混凝土配合比设计 （2）混凝土配合比各种表示方式间的换算）混凝土配合比各种表示方式间的换算 第四章第四章 砌筑材料砌筑材料 l 基本概念：基本概念： （1）砌筑材料的种类）砌筑材料的种类 （2）砖：种类与生产方法、外观尺寸、技术性能指标）砖：种类与生产方法、外观尺寸、技术性能指标 （3）砌块：种类与生产方法、外观尺寸、技术性能指标）砌块：

13、种类与生产方法、外观尺寸、技术性能指标 （4）天然石料：种类与组成、技术性质指标）天然石料：种类与组成、技术性质指标 （5）人造石材：种类与生产）人造石材：种类与生产 （6）砂浆：种类与组成）砂浆：种类与组成 （7）砌筑砂浆：技术性能指标与测试方法）砌筑砂浆：技术性能指标与测试方法 l 基本技能：基本技能： 砌筑砂浆配合比设计砌筑砂浆配合比设计 第五章第五章 金属材料金属材料 l 基本概念：基本概念： （1）金属材料：种类与定义、性能特点）金属材料：种类与定义、性能特点 （2）钢材：生产与分类、品种；碳素钢与合金钢；普通、）钢材：生产与分类、品种；碳素钢与合金钢；普通、 优质、高级优质和特优质

14、等的分别；沸腾、半镇静、镇静优质、高级优质和特优质等的分别；沸腾、半镇静、镇静 和特殊镇静钢的分别和特殊镇静钢的分别 （3）钢材组成与结构：化学组成；微量元素的作用；晶体）钢材组成与结构：化学组成；微量元素的作用；晶体 结构；合金相与基本相结构；合金相与基本相 （4）钢材的技术性能：抗拉强度、屈服强度、弹性模量、）钢材的技术性能：抗拉强度、屈服强度、弹性模量、 屈强比、伸长率、冲击韧性、冷脆性、疲劳强度、冷弯性屈强比、伸长率、冲击韧性、冷脆性、疲劳强度、冷弯性 能、焊接性能等定义、评价指标和测试方法能、焊接性能等定义、评价指标和测试方法 （5）钢材的强化：固溶、冷加工、热加工等强化的定义、）钢

15、材的强化：固溶、冷加工、热加工等强化的定义、 原理和效果；冷加工时效与评价指标原理和效果；冷加工时效与评价指标 （7）钢材的腐蚀与防止：锈蚀机理；防锈措施；）钢材的腐蚀与防止：锈蚀机理；防锈措施； （8）有色金属材料：种类与组成、性能特点与应用）有色金属材料：种类与组成、性能特点与应用 第五章第五章 金属材料金属材料 l 重要概念：重要概念： 建筑钢材：各种钢材的牌号及其意义；技术性质要求；建筑钢材：各种钢材的牌号及其意义；技术性质要求； 性能特点与应用性能特点与应用 l 重要规律：重要规律： （1）碳含量和微量非金属元素（）碳含量和微量非金属元素（S、P、O）对钢材力学性）对钢材力学性 能的

16、影响规律能的影响规律 （2）冷加工对钢材性能的影响及其规律）冷加工对钢材性能的影响及其规律 （3）混凝土对钢筋的保护作用及其改善措施）混凝土对钢筋的保护作用及其改善措施 第六章第六章 木材木材 l 基本概念：基本概念： （1）木材的组成与结构特点）木材的组成与结构特点 （2）木材性能的各向异性特点）木材性能的各向异性特点 （3）含水率对木材性能的影响）含水率对木材性能的影响 （4）木材腐朽的原因与防止）木材腐朽的原因与防止 （5）木材强度的影响因素）木材强度的影响因素 （6）木材的工程应用）木材的工程应用 第七章第七章 高分子材料高分子材料 l 基本概念：基本概念： （1）高分子材料的种类与发

17、展；）高分子材料的种类与发展；三大热固性树脂三大热固性树脂 （2）聚合物基础知识：）聚合物基础知识：单体、官能团、官能度；聚合度与数均分子量；单体、官能团、官能度；聚合度与数均分子量； 加聚与缩聚；聚合物种类与定义；大分子链结构（近程与远程）；大分子链加聚与缩聚；聚合物种类与定义；大分子链结构（近程与远程）；大分子链 聚集结构（凝聚态）；聚集结构（凝聚态）； （3）大分子链间相互作用力的种类与强弱）大分子链间相互作用力的种类与强弱 （4）聚合物力学性能：）聚合物力学性能：大分子运动；力学状态及其转变；玻璃化大分子运动；力学状态及其转变；玻璃化 转变温度；粘流温度；高弹性；粘弹性；屈服行为与塑性

18、；断裂与强转变温度；粘流温度；高弹性；粘弹性；屈服行为与塑性；断裂与强 度度 （5）聚合物物理性能：）聚合物物理性能：绝缘性、热膨胀、导热性、透光性等的定义与绝缘性、热膨胀、导热性、透光性等的定义与 特点特点 （6）聚合物溶液：）聚合物溶液：溶解特点与溶剂选择；浓溶液的特点；增塑及其机理溶解特点与溶剂选择；浓溶液的特点；增塑及其机理 第七章第七章 高分子材料高分子材料 l 基本概念：基本概念： （7）聚合物老化：）聚合物老化：引起老化的因素、原理与防止引起老化的因素、原理与防止 （8）工程塑料：）工程塑料：种类与组成；主要工程塑料的技术性能特点与应用种类与组成；主要工程塑料的技术性能特点与应用

19、 （9）橡胶：）橡胶：种类与组成；主要品种的技术性能特点与应用种类与组成；主要品种的技术性能特点与应用 （10）有机纤维：）有机纤维：种类与组成；主要品种的技术性能特点与应用种类与组成；主要品种的技术性能特点与应用 （11）高分子胶黏剂：）高分子胶黏剂：种类与组成；粘结理论与要求；主要品种的技术种类与组成；粘结理论与要求；主要品种的技术 性能特点与应用性能特点与应用 第七章第七章 高分子材料高分子材料 l 重要概念：重要概念： 高分子材料的组成、结构和性能特点高分子材料的组成、结构和性能特点 l 重要规律：重要规律： （1）高分子材料力学性能特点及其与组成、结构的关系）高分子材料力学性能特点及

20、其与组成、结构的关系 （2）温度对工程塑料力学性能的影响）温度对工程塑料力学性能的影响 （3）热塑性塑料与热固性塑料的组成、结构和性能的区）热塑性塑料与热固性塑料的组成、结构和性能的区 别及其原因别及其原因 第八章第八章 沥青及沥青材料沥青及沥青材料 l基本概念：基本概念： （1）沥青：）沥青：定义；种类与加工；基本组成；基本特性与用途定义；种类与加工；基本组成；基本特性与用途 （2）石油沥青：）石油沥青：加工方法；组分与结构；加工方法；组分与结构； （3）石油沥青技术性质：）石油沥青技术性质：粘性、塑性、温度稳定性、感温粘性、塑性、温度稳定性、感温 性、大气稳定性等的定义、评价指标及其测试方

21、法；技术标准与性、大气稳定性等的定义、评价指标及其测试方法；技术标准与 选用选用 （4）煤沥青：）煤沥青：组成与性能特点；与石油沥青的区别；应用组成与性能特点；与石油沥青的区别；应用 （5）石油沥青的改性：）石油沥青的改性：改性材料与改性方法；技术性质的改性材料与改性方法；技术性质的 改善效果及其影响因素；改善效果及其影响因素； （6）沥青混合料：）沥青混合料：定义与组成、性能特点、种类与特点定义与组成、性能特点、种类与特点 第八章第八章 沥青及沥青材料沥青及沥青材料 l 基本概念：基本概念： （7）矿料组成设计的基本理论）矿料组成设计的基本理论 （8）热拌沥青混合料：）热拌沥青混合料：组成结

22、构；组成材料及其技术要求；组成结构；组成材料及其技术要求； 技术要求；马歇尔稳定度与流值；水稳定性及其评价指标；车技术要求；马歇尔稳定度与流值；水稳定性及其评价指标；车 撤撤 （9）沥青混合料组成设计：）沥青混合料组成设计：任务、主要步骤和三个阶段；沥任务、主要步骤和三个阶段；沥 青最佳用量；矿料间隙率；沥青饱和度；油石比；青最佳用量；矿料间隙率；沥青饱和度；油石比； （10）其他沥青混合料：）其他沥青混合料：沥青玛蹄脂、冷拌沥青混合料的组成、沥青玛蹄脂、冷拌沥青混合料的组成、 性能特点与应用性能特点与应用 l 重要规律：重要规律： （1）热拌沥青混合料的强度理论和影响强度因素）热拌沥青混合料

23、的强度理论和影响强度因素 （2）沥青用量对沥青混合料马歇尔稳定度和流值的影响）沥青用量对沥青混合料马歇尔稳定度和流值的影响 第九章第九章 纤维增强复合材料纤维增强复合材料 l 基本概念：基本概念： （1）复合材料：）复合材料：定义与基本构成；种类与发展定义与基本构成；种类与发展 （2）纤维增强复合材料：）纤维增强复合材料：组成与分类；界面结构特点；性能组成与分类；界面结构特点；性能 特点特点 （3）增强材：）增强材：纤维的种类与组成；性能特点；制备方法纤维的种类与组成；性能特点；制备方法 （4）钢纤维混凝土的组成与结构：）钢纤维混凝土的组成与结构：钢纤维的种类与外形、长钢纤维的种类与外形、长 度、长径比、体积率。度、长径比、体积率。 （5）新拌钢纤维混凝土的性质：）新拌钢纤维混凝土的性质：分散均匀性；和易性特点、分散均匀性；和易性特点、 评价指标与影响因素评价指标与影响因素 （6）钢纤维混凝土力学性能：）钢纤维混凝土力学性能：纤维增强机理；力学行为特点；