土木工程材料第二版复习提纲

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土木工程材料复习提纲

一、 绪论

1、 ???????

???????????---?????-轻质金属夹芯板等—有机复合材料金属玻璃纤维增强塑料等—有机复合材料无机非金属无机复合材料有机等

木材、石油沥青、塑料—有机材料钢筋混凝土等—非金属复合材料金属土等石、玻璃、水泥、混凝

—非金属材料钢、铁、铝等—金属材料无机材料土木工程材料 2、 材料的密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量,称为密度。

公式:ρ=v

m ρ—材料的密度,g/cm 3 m —材料在干燥状态下的质量,g

v —材料在绝对密实状态下的体积,cm 3

3、表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量,称为表观密度。

公式:ρ0=0

v m ρ0—材料的表观密度,g/cm 3 m —材料的质量,g

v 0—材料在自然状态下的体积,cm 3

4、堆积密度:散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量,称为堆积密度

公式:ρ'

0='0v m ρ'0—散粒材料的堆积密度,g/cm 3

m —散粒材料的质量,g

v '

0—散粒材料的自然堆积体积,cm 3

5、大小关系:实际密度>表观密度>堆积密度

6、孔隙率:材料内部孔隙体积(v p )占材料总体积(v 0)的百分率。孔隙可从两个方面对材料产生

影响:一是孔隙的多少,二是孔隙的特征。

公式:p=%1000

0?-v v v =(1-ρρ0)%100? 7、密实度:材料内部固体物质的实体积占材料总体积的百分率。 公式:p v v D -=?=?=1%100%10000ρ

ρ

8、空隙率:散粒材料颗粒间的空隙体积(v s )占堆积体积的百分率。散粒材料材料颗粒间的空隙多

少常用空隙率表示:

公式:%100)1(%1000

'000'0'?-=?-=ρρv v v p

9、填充率:颗粒的自然状态体积占堆积体积的百分率。

公式:'0'0'0

0'1%100%100p v v D -=?=?=ρρ 10、孔隙的特征:(1)、按孔隙尺寸大小,可把孔隙分为微孔、细孔和大孔三种。

(2)、按孔隙之间是否相互贯通,把孔隙分为互相隔开的孤立孔,或互相贯通的连

通孔。

(3)、按孔隙与外界之间是否连通,把孔隙分为与外界相通的开口孔,或不相通的

封闭孔。

11、图 P3

12、材料的强度是指在外力作用下不破坏时能承受的最大应力。影响材料强度的因素:

A 、种类

??

???抗拉抗压拉抗压强度—钢材强度方向强向强度大于横纹强度具有方向性,顺纹

—木材弯强强度很抗拉强拉强度高,抗拉—混凝土、铸凝土脆性材料(石材、砖性低 B 、孔隙率,孔隙人、特征

C 、含水率

D 、温度

E 、试件尺寸(环箍效应,缺陷几率大)

F .加荷速度

G 、表面情况

13、比强度是指单位体积质量的材料强度,它等于材料的强度与其表观密度之比。它是衡量材料是

否轻质、高强的指标。

14、弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,能完全恢复原来形状的性质,称为弹性。

15、塑性:材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,材料仍保持变形后的形状和尺寸,且不产

生裂缝的性质,称为塑性。

16、虎克定律:材料在弹性范围内,其应力与应变之间的关系符合虎克定律。

公式:εσE = σ—应力,MPa

ε—应变

E —弹性模量,MPa

17、脆性:材料在外力作用下,无明显塑性变形而突然破坏的性质,称为脆性。脆性材料抗压强度

高,但抗拉强度和抗弯强度低,抗冲击能力和抗振能力较差。

18、韧性或冲击韧性:材料在冲击或振动荷载作用下,能吸收较大的能量,产生一定的变形而不破

坏的性质,称为韧性或冲击韧性。建筑钢材(软刚)、木材等属于韧性材料,用作路面、

桥梁、吊车梁一级有抗震要求的结构都要考虑到材料的韧性。

19、P6 图中在材料、水和空气的三相交叉点处沿水滴表面作切线,此切线与材料和水接触面的夹

角θ,称为润湿边角。一般认为θ≤

90时,材料能被水润湿而表现出亲水性,这种材

料称为亲水性材料;当θ> 90时,材料不能被水润湿而表现出憎水性,这种材料称为憎

水性材料。当θ=0时,表示该材料完全被水润湿。

20、吸湿性:亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质,称为吸湿性。

含水率:材料的吸湿性用含水率表示。

公式:%100?-=g g

s h m m m W W h —材料含水率,%

m s —材料吸湿状态下的质量,g

m g —材料干燥状态下的质量,g

材料的含水率随环境的温度和湿度变化发生相应的变化,在环境湿度增大、温度降低时,材料

含水率变大;反之变小。材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时的含水率,

称为平衡含水率。材料的开口微孔越多,吸湿性越强。

21、吸水性:指材料在水中吸水的性质。材料的吸水性用吸水率表示。

材料的开口孔越多,吸水量越大。虽然水分很易进入开口的大孔,但无法存留,只能润湿孔壁,

所以吸水率不大;而开口细微连通孔越多,吸水量越大。

22、耐水性:材料的耐水性,是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。耐水性

用软化系数表示:

公式:g

b R f f K = K R —材料的软化系数

f b —材料在饱和吸水状态下的抗压强度,MPa f r —材料在干燥状态下的抗压强度,MPa

一般材料吸水后,强度均会有所降低,强度降低越多,软化系数越小,说明该材料耐水性

较差。

材料的K R 在0~1之间,工程中将K R >0.85的材料,称为耐水材料。长期处于水中或潮湿环

境中的重要结构,所用材料必须保证K R >0.85,用于受潮较轻或次要结构的材料,其值也不宜

小于0.75。

23、抗渗性:材料的抗渗性,是指其抵抗压力水渗透的性质。材料抗渗性常用渗透系数或抗渗等级

表示。

材料的抗渗系数越小或抗渗等级越高,表明材料的抗渗性越好。材料的抗渗性与孔隙

率及孔隙特征有关。开口的连通大孔越多,抗渗性越差;闭口孔隙率大的材料,抗渗

性仍可良好。

地下建筑、压力管道等设计时都必须考虑材料的抗渗性。

24、抗冻性:抗冻等级(记为F )是以规定的吸水饱和试件,在标准试验条件下,经一定次数的冻

融循环后,强度降低不超过规定数值,也无明显损坏和剥落,则此冻融循环次数即为

抗冻等级。

材料受冻破坏的原因:是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀(约增大9%),对孔壁造成的压力

使孔壁破裂所致。一般而言,在相同冻融条件下,材料含水率越大,材

料强度越低及材料中含有开口的毛细孔越多,受到冻融循环的损伤就越

大。在寒冷地区和环境中的结构设计和材料选用,必须考虑到材料的抗

冻性能。

25、材料的热性质主要包括热容性,、导热性和热变形性。

热容性:同种材料的热容性差别,常用热容量比较;不同材料的热容性,可用比热作比较。

导热性:材料的导热性与孔隙特征有关,增加孤立的不连通孔隙能降低材料的导热能力。

热变形性:材料的热变形性是指材料在温度变化时的尺寸变化。

土木工程总体上要求材料的热变形不要太大,在有隔热保温要求的工程设计时,应尽量选用热

容量(或比热)大,导热系数小的材料。

26、耐久性:材料的耐久性是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下,能长久地保持其性能

的性质。

27、耐久性的意义:以利节约材料、减少维修费用、延长构筑物的使用寿命。

28:提高耐久性的措施:A 、提高密度,改变孔隙特征

B 、适当改变成分,进行憎水处理、防腐处理

C 、增设保护层保护材料免受损害(如抹灰刷涂料)

D 、设法减轻大气或周围介质对材料的破坏作用

二、气硬性胶凝材料

1、建筑上用来将砂子、石子、砖、石块、砌块、等散粒材料或块状材料粘结为整体的材料,统称为

胶凝材料。胶凝材料按其化学成分可分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。有机胶凝材料是以高分子化合物为主要成分的胶凝材料,如沥青、树脂等。无机胶凝材料则按硬化条件不同,分为气硬性和水硬性两种。气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化,也只能在空气中保持或继续发展期强度的胶凝材料,如石膏、石灰、水玻璃等。水硬性胶凝材料是不仅能在空气中硬化,而且能更好地在水中硬化,并保持和继续发展其强度的胶凝材料,如各种水泥。

2、气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境,水硬性胶凝材料即适用于地上,也适用于地下或水中

环境。

3、石灰在煅烧过程中,若温度过低或煅烧时间不足,使得CaCO 3不能完全分解,将生成“欠火石灰”。

如果煅烧时间过长或温度过高,将生成颜色较深、块体致密的“过火石灰”。

4、石灰的特征:A 、可塑性和保水性好

B 、生石灰水化时水化热大,体积增大

C 、硬化缓慢

D 、硬化时体积收缩大

E 、硬化后强度低

F 、耐水性差

5、石灰的应用:A 、制作石灰乳涂料

B 、配制砂浆

C 、拌制石灰土和石灰三合土

D 、生产硅酸盐制品

E 、加固软土地基(如石灰桩—生石灰块灌入软土(高含水量,高孔隙比土)中,

形成石灰桩)

F 、配制静态破碎机

6、生产石膏胶凝材料的原料主要是天然二水石膏、天然无水石膏、也可采用化工石膏。天然二水石

膏(CaSO 4·2H 2O )又称软石膏或生石膏,是生产建筑石膏和高强石膏的主要原料。

7、将天然二水石膏或化工石膏经加热煅烧、脱水、磨细即得石膏胶凝材料。由于加热温度和方式的

不同,可以得到具有不同性质的石膏产品。先简述如下:

当常压下加热温度达到107~170℃时,二水石膏脱水变为β型(β—CaSO 4·2

1H 2O )半水石膏(即

建筑石膏,又称为熟石膏),反应式为:O H O H CaSO O H CaSO 22424211212+?→? 若在压蒸条件下(0.13MPa ,125℃)加热可产生α型(α—CaSO 4·2

1H 2O )半水石膏(即高强石膏)。

8、凝结时间:初凝时间不早于6min ,终凝时间不迟于30min

9、由于建筑石膏粉易吸潮,会影响其以后使用时的凝结硬化性能和强度,长期储存也会降低强度,

因此建筑石膏粉贮运时必须防潮、储存时间不得过长,一般不超过三个月。

10、建筑石膏的特性:(注意细节)

A、凝结硬化快

B、硬化时体积微膨胀

C、硬化后孔隙率较大,表观密度和强度较低

D、隔热、吸声性良好

E、防火性能良好

F、具有一定的调温调湿性

G、耐水性和抗冻性差

H、加工性能好

11、建筑石膏的应用:A、制备粉刷石膏 B、建筑石膏制品

12、水玻璃:俗称泡花碱,是一种能溶于水的硅酸盐,由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅组成,

化学通式为R2O·nSiO2。其中,n是二氧化硅与碱金属氧化物之间的摩尔比,为水玻璃的模数。

13、水化过程进行得非常缓慢,所以常常加入促硬剂氟硅酸钠(NA2SiF6),以加速硅酸凝胶析出。

14、水玻璃的特性:A、水玻璃具有良好的粘结性能

B、水玻璃中总固体含量增多,则冰点降低,性能变脆

C、水玻璃具有很强的耐酸性能,能抵抗多数无机酸和有机酸的作用

D、水玻璃耐热温度可达1200℃,在高温下不燃烧,不分解,强度不降低,甚

至有所增加

E、水玻璃硬化时析出的硅酸凝胶能堵塞材料的毛细孔隙,起到阻止水分渗透的

作用

15、水玻璃的应用:

A、在天然石材、粘土砖、混凝土和硅酸盐制品表面,涂刷一层水玻璃,能提高制品的密实性、

抗水性和抗风化能力。但石膏制品表面不能涂刷水玻璃,因两者会反应生成体积膨胀的硫酸钠,使制品膨胀。

B、以水玻璃为胶结料,加入氟硅酸钠促硬剂和一定级配的耐酸粉料和耐酸粗、细骨料配制成的

耐酸浆体、耐酸砂浆和耐酸混凝土,用于化学、冶金、金属等防腐蚀工程。

C、用水玻璃加促硬剂,与粘土熟料、烙铁矿等磨细填料或粗、细骨料可配制成耐热砂浆和耐热

混凝土,用于高炉基础、热工设备基础及维护结构等耐热工程。

D、将液态水玻璃和氯化钙溶液交替注入土壤中,两者反应析出硅酸胶体,能起胶结和填充孔隙

的作用,并可阻止水分的渗透,提高土壤密度和强度。

E、水玻璃中加入2至5种矾,可配制成各种快凝防水剂。以掺入到水泥浆、砂浆或混凝土中,

可堵漏、填缝及做局部抢修。

三、水泥

1、水泥是一种水硬性胶凝材料。

2、水泥的品种很多,按化学成分可分为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐等多种系列水泥。硅酸盐系列水

泥按其性能和用途,可做如下分类:

????????????????????????特种水泥

复合水泥粉煤灰水泥火山灰水泥

矿渣水泥普通水泥

硅酸盐水泥常用水泥硅酸盐系列水泥 3、 我国常用水泥的主要品种有硅酸盐水泥(分Ⅰ型、Ⅱ型,代号为P ·Ⅰ、P ·Ⅱ),普通硅酸盐水

泥(简称普通水泥,代号P ·O ),矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥,代号P ·S ),火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥,代号P ·P ),粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥,代号P ·F )和复合硅酸盐水泥(简称复合水泥,代号P ·C )等。

4、 硅酸盐水泥熟料主要由四种矿物组成,其名称如下:

硅酸三钙(3CaO ·SiO 2,简写为C 3S )

硅酸二钙(2CaO ·SiO 2,简写为C 2S )

铝酸三钙(3CaO ·Al 2O 3,简写为C 3A )

铁铝酸四钙(4CaO ·Al 2O 3·Fe 2O 3,简写为C 4AF )

5、 用于水泥中的混合材料分为活性混合材料和非活性混合材料。活性混合材料是指那些与石灰、

石膏一起,加水拌和后能形成水硬性胶凝材料的混合材料。活性混合材料中的主要活性成分是活性氧化硅和活性氧化铝。

非活性混合材料是指不具活性或活性甚低的人工或天然的矿物质。它们掺入水泥中仅起调节水泥性质,降低水化热,降低强度等级和增加产量的作用。

6、 把水泥熟料、适量石膏,分别和不同种类、数量的混合材料,混合在一起磨细,即可制成如下

六大种常用水泥:A 、硅酸盐水泥 B 、普通硅酸盐水泥 C 、矿渣硅酸盐水泥 D 、火山灰质硅酸盐水泥 E 、粉煤灰硅酸盐水泥 F 、复合硅酸盐水泥

7、 常用水泥的生产过程可概括为“两磨一烧”,见书P19图3.1

8、 常用水泥的特性:

A 、硅酸盐水泥:

a 、水化凝结硬化快、强度高、尤其早期强度高。水化产物为水化硅酸钙(3CaO ·SiO 2·3H 2O )

氢氧化钙(Ca (OH )2)

水化铝酸三钙+石膏(CaSO 4)→钙矾石(难溶于水的沉淀物)

各单矿物在水化凝结硬化过程中表现出来的特征如表3.1所示,它们的强度发展情况如

表3.2(书P20)

随着水花反应的发展,膜层长厚并互相连接,浆体逐渐失去流动性,产生“初凝”,继而

完全失去可塑性,并开始产生结构强度,即为“终凝”。为了控制C 3A 的水化和凝结硬化

速度,就必须在水泥中掺入适量石膏。这样C 3A 水化后的产物将与石膏反应,在水泥颗

粒表面生产难溶于水的钙矾石(3CaO ·SiO 2·3CaSO 4·31H 2O ),阻碍C 3A 水化,从而起到

延缓水泥凝结的作用。不过石膏掺量不能过多,否则不仅缓凝作用不大,而且还会引起

水泥的体积安定性不良。在上述的水泥水化过程中,若忽略一些次要和少量的成分,硅

酸盐水泥与水作用后生成的主要水化产物一般认为是:水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、

氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。

因此,硅酸盐水泥适宜配制高强混凝土及适用于要求早期强度高的混凝土。

b 、水化热大

水泥的水化反应为放热反应,水化过程放出的热量称为水泥的水化热。故硅酸盐水泥不

宜在大体积工程中应用。

c、耐腐蚀性差

软水腐蚀盐的腐蚀酸的腐蚀强酸

腐蚀的根本原因:如果水泥石长期处于流水或压力流水作用下,水泥石中的氢氧化钙就

会不断溶出流失,使水泥石碱度不断下降,当氢氧化钙的浓度降到水泥石中水化产物能

稳定存在的极限浓度时,水化产物将分解或被溶解,从而胶结能力降低,强度不断下降,

最终使水泥石发生破坏。

硅酸盐水泥熟料含量高,所以水化产物中氢氧化钙和水化铝酸钙的含量多,因此抗侵蚀

性差,不宜在有腐蚀性介质的环境中使用。

d、抗冻性好,干缩小(适用于早期强度高的工程和冬季施工,严寒地区)

e、耐热性差

硅酸盐水泥硬化水泥石的主要水化产物在高温下会发生脱水和分解,使结构遭到破坏。

不宜用于高温。

B、普通水泥

它的强度等级比硅酸盐水泥多了32.5和32.5R两个等级,同时少了62.5和62.5R两个等级。

P22 表格3.2

C、矿渣水泥

a、矿渣水泥加水后的水化分两步进行。首先是水泥熟料颗粒水化,接着矿渣受熟料水化时

析出的CA(OH)2及外掺石膏的激发,其玻璃体中的活性氧化硅和活性氧化铝进入溶液,

与CA(OH)2反应生成新的水化硅酸钙和水化铝酸钙,一你问石膏存在,还生成水化硫铝

酸钙。由于矿渣水泥中熟料的含量相对减少,而且水化分两步进行,因此凝结硬化慢,

早期(3d,7d)强度低。但两次反应后生成的水化硅酸钙凝胶逐渐增多,所以其后期(28d

后)强度发展较快。

b、矿渣水泥中熟料的减少,使水化时发热量高的C3S和C3A含量相对减少,故水化热较低,

可在大体积混凝土工程中优先选用。

c、矿渣水泥水化产物中氢氧化钙含量少,碱度低,抗碳化能力较差,但抗溶出性侵蚀及抗

硫酸盐侵蚀的能力较强。

d、矿渣颗粒亲水性较小,故矿渣水泥保水性较差,因此,矿渣水泥干缩性较大,抗渗性、

抗冻性和抗干湿性交替作用的性能均较差,不宜用于有抗渗要求的混凝土工程中。

e、矿渣水泥的水化产物中氢氧化钙含量低,而其矿渣本身是水泥的耐火掺料,因此其耐热

性较好,可用于耐热混凝土工程中。

f、矿渣水泥水化硬化过程中,对环境温度、湿度条件较为敏感。低温下凝结硬化缓慢,但

在湿热条件下强度发展很快,故适于采用蒸汽养护。

D、火山灰水泥

火山灰水泥和矿渣水泥在性能方面有许多共同点,如水化反应分两步进行,早期强度低,

后期强度增长率较大,水化热低,耐蚀性强,抗冻性差,易碳化等。

在干热条件下易产生干缩裂缝。因此,使用时须加强养护,使其在较长时间内保持潮湿状态。

火山灰水泥颗粒较细,泌水性小,故具有较高抗渗性,宜用于有抗渗要求的混凝土工程中。

E、.粉煤灰水泥

粉煤灰水泥的主要特点是干缩性较小,甚至比硅酸盐水泥和普通水泥还小,因而抗裂性较

好。另外,粉煤灰颗粒较致密,故吸水少,且呈球形,所以粉煤灰水泥的需求量小,配置

成的混凝土和易性较好。

9、影响常用水泥性能的因素

A、水泥组成成分的影响

B、水泥细度的影响

C、养护条件(温度、湿度)的影响

D、龄期的影响

E、拌合用水量的影响

F、贮存条件的影响

10、常用水泥的技术指标

A、细度

B、凝结时间:国家规定:六大常用水泥的初凝时间不得早于45min;硅酸盐水泥的终凝时间不

得迟于6.5h;其它五类水泥的终凝时间不得迟于10h。由于拌合水泥浆时的用水量多少,对凝结时间有影响,因此,测试水泥凝结时间时必须采用标准稠度用水量,即水泥拌制成特定的塑性状态(标准稠度)时所需的水量(碳酸盐水泥的标准稠度用水量一般在24%~30%之间)。 P24 表3.3

C、体积安定性:水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中,体积变化的均匀性。

引起水泥体积安定性不良的原因:由于水泥熟料矿物组成中含有过多游离氧

化钙(f-CaO)、游离氧化镁(f-MgO),或者水泥粉磨时石膏掺量过多。

国家标准规定:由游离氧化钙引起的水泥体积安定性不良可采用沸煮法检验。

所谓沸煮法包括试饼法和雷氏法两种。(整段都看,考填空问答题)

D、强度及强度等级:采用软练胶砂法测定水泥强度。

国家标准规定:硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R

六个强度等级;其它五种水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、

52.5R六个强度等级

E、碱含量:是指水泥中Na2O和K2O的含量。

F、国家标准规定:凡氧化镁、三氧化硫、安定性(指f-CaO)、初凝时间中任一项不符合标准

规定时,均为废品。其它要求任一项不符合标准规定时为不合格品。

11、高铝水泥的主要特性:A、快凝早强,1d强度可达最高强度的80%以上,后期强度增长不显

著。

B、水化热大,且放热量集中,1d内即可放出水化热总量的70%~80%。

C、抗硫酸盐性能很强,但抗碱性极差。

D、耐热性好,高铝水泥混凝土在1300℃还能保持约53%的强度。

E、长期强度略有降低的趋势。

12、高铝水泥主要用于紧急军事工程(如筑路、桥)、抢修工程(如堵漏)等;也可用于配制耐热混

凝土,如高温窖炉炉衬等和用于寒冷地区冬季施工的混凝土工程。高铝水泥不宜用于大体积混凝土工程,也不能用于长期承重结构及高温高湿环境中的工程。

四、混凝土

1、混凝土是由胶结材料将天然的(或人工的)骨料粒子或碎片聚集在一起,形成坚硬的整体,并具

有强度和其它性能的复合材料。

可以从不同的角度进行分类:

A、按所用胶结材料可分为:水泥混凝土、沥青混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物胶结混凝土、聚

合物浸渍混凝土、聚合物水泥混凝土、水玻璃混凝土、石膏混凝土、

硫磺混凝土等多种。

B、按表观密度大小可分为三类:重混凝土、普通混凝土、轻混凝土。

2、混凝土的组成材料主要是水泥、水、细骨料和粗骨料,有时还长包括适量的掺合料和外加剂。

3、混凝土的各组成材料在混凝土中起着不同的作用。砂、石对混凝土起骨架作用,水泥和水组成水

泥浆,包裹在骨料的表面并填充在骨料的空隙中。在混凝土拌合物中,水泥浆起润滑作用,赋予混凝土拌合物流动性,便于施工;在混凝土硬化后起胶结作用,把砂、石骨料胶结成为整体,使混凝土产生强度,成为坚硬的人造石材。

4、水泥品种的选择:配制混凝土时,应根据工程性质、部位、施工条件、环境状况等,按各品种水

泥的特性作出合理的选择。六大常用水泥的选用原则见书3.1.4节。

5、水泥强度等级的选择:水泥强度等级的选择,应与混凝土的设计强度等级相适应。若用低强度等

级的水泥配制高强度混凝土,不仅会使水泥用量过多,还会对混凝土产生不利影响。因此,根据经验一般以选择的水泥强度等级标准值混凝土强度等级标准值的1.5-2.0倍为宜。

6、泥和泥块含量:含泥量是指骨料中粒径小于0.08mm颗粒的含量。泥块含量在细骨料中是指粒径

大于1.25mm,经水洗、手捏后变成小于0.630mm的颗粒的含量;粗骨料中则指粒径大于5mm,经水洗、手捏后变成小于2.5mm的颗粒的含量。

7、有害物质含量:普通混凝土用粗、细骨料中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、炉渣、煤块等杂

物,并且骨料中所含硫化物、硫酸盐和有机物等的含量要符合表4.2(书P30)的规定。对于砂,除了上面两项外,还有云母、轻物质(指密度小于2000kg/m3的物质)含量也须符合表4.2的规定。如果是海砂,还应考虑氯盐含量。

8、碱活性:骨料中若含有活性氧化硅,会与水泥中的碱发生碱-骨料反应,产生膨胀并导致混凝土

开裂。

9、级配和粗细程度:骨料的粗细程度是指不同粒径的颗粒混在一起的平均粗细程度。

砂、石的级配和粗细程度:砂的级配和粗细程度是用筛分析方法测定的。

砂的粗细程度用细度模数表示,细度模数(M x)计算公式:

A

A A

A

A

A

A

M

x-

-+

+

+

+

=

100

5 )

(

1

6

5

4

3

2

细度模数越大,表示砂越粗。普通混凝土用砂的细度模数范围一般为3.7~1.6,其中M X在3.7~

3.1为粗砂,M X在3.0~2.3为中砂,M X在2.2~1.6为细砂,配制混凝土时宜优先选用中砂。M X

在1.5~0.7的砂为特细沙,配制混凝土时要作特殊考虑。所以配制混凝土时必须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。

10、粗骨料中公称粒级的上限称为该骨料的最大粒径。当骨料粒径增大时,其总表面积减小,因此

包裹它表面所需的水泥浆数量相应减少,可节约水泥,所以在条件许可的情况下,粗骨料最大粒径应尽量用得大些。根据《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92的规定,混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时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1/2,且不得超过50mm;对于泵送混凝土,骨料最大粒径与输送管内径之比,碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5。石子粒径过大,对运输和搅拌都不方便。

11、骨料的形状和表面特征(石子要越接近颗粒状,表面粗糙),针、片状颗粒不仅受力时易折断,

而且会增加骨料间的空隙。

12、混凝土用水:混凝土用水的基本要求是:不影响混凝土的凝结和硬化;无损于混凝土强度发展

及耐久性;不加快钢筋锈蚀;不引起预应力钢筋脆断;不污染混凝土表面。

凡能饮用的水和清洁的天然水,都可用于混凝土拌制和养护。海水不得拌制钢筋混

凝土、预应力混凝土及有饰面要求的混凝土。工业废水须经适当处理后才能实用。(Cl-

对钢筋有侵蚀)

13、混凝土外加剂按其主要功能,一般分为四类:

A、改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,如减水剂、引起剂、泵送剂等。

B、调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂,如缓凝剂、早强剂等。

C、改善混凝土耐久性的外加剂,如防水剂、阻锈剂、抗冻剂等。

D、提供特殊性能的外加剂,如加气剂、膨胀剂、着色剂等。

14、减水剂的作用:减水剂是指在混凝土拌合物塌落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外

加剂。如果在水泥浆中加入减水剂,则减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒

表面,是水泥颗粒表面带有相同的电荷,在电性斥力作用下,是水泥颗粒分开,

从而将絮凝结构内的游离水释放出来。另外,减水剂还能在水泥颗粒表面形成

一层溶剂水膜,在水泥颗粒间起到很好的润滑作用。减水剂的吸附-分散和润

湿-润滑作用是混凝土拌合物在不增加用水量的情况下,增加了流动性。

混凝土中掺入减水剂后,若不减少拌合用水量,能明显提高拌合物的流动性;当减水而不减少水泥时,则提高混凝土强度;若减水时,同时适当减少水泥,则能节约水泥用量。

15、引气剂的作用:引气剂是一种在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气

泡的外加剂。

引气剂是一种表面活性剂,对混凝土性能有以下几种影响:

A、改善混凝土拌合物的和易性。

B、提高抗渗性和抗冻性。

C、强度降低。

16、早强剂:是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。

早强剂的特性是能促进水泥的水化和硬化,提高早期强度,缩短养护周期,从而增加模板和场地的周转率,加快施工进度。早强剂特别适用于冬季施工(最低气温不低于-5℃)和紧急抢修工程。

17、缓凝剂:是指能延缓混凝土凝结时间,而不显著影响混凝土后期强度的外加剂。

缓凝剂适用于要求延缓时间的施工中,如在气温高、运距长的情况下,可防止混凝土拌合物发生过早坍落度损失;又如分层浇注的混凝土,为了防止出现冷漠,常加缓凝剂;另外,在大体积混凝土中为了延长防热时间,也可加入缓凝剂。

18、掺合料的作用:混凝土掺合料是指在配制混凝土拌合物过程中,直接加入的具有一定活性的矿

物细粉材料。这些活性矿物掺合料绝大多数来自工业固体废渣,主要成分为SiO2和Al2O3,在碱性或兼有硫酸盐成分存在的液相条件下,可发生水化反应,生成具有固化特性的胶凝物质。所以掺合料也被称为混凝土的“第二胶凝材料”或辅助胶凝材料。掺合料用于混凝土中不仅可以取代水泥,节约成本,而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。目前,在调配混凝土性能,配制答题混凝土,高强混凝土和高性能混凝土等方面。掺合料已成为不可缺少的组成材料。另外,掺合料的应用,对改善环境,减少二次污染,推动可持续发展的绿色混凝土,具有十分重要的意义。

19、硅灰:是电弧炉冶炼硅金属或硅铁合金时的副产品,是极细的球形颗粒,主要成分为无定形SiO2。

目前在国内外,常利用硅灰配制100MPa以上的特高强混凝土。

20、和易性的概念:混凝土硬化前的拌合物将经过施工工艺中拌合、运输、浇注、振捣等过程。混

凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质,包括流动性、粘聚性和保水性等三方面含义。流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下,能产生流动,并均匀密实地填满模板的性能。

粘聚性是指混凝土拌合物在施工工程中,其组成材料之间有一定的粘聚力,不致发生分层和离析的现象。保水性是指混凝土拌合物在施工过程中,具有一定的保水能力,不致产生严重的泌水现象。

21、和易性的测定方法:通常是测定混凝土拌合物的流动性,辅以其它方法或经验,并结合直观观

察来评定混凝土拌合物的和易性。新拌混凝土流动性用坍落度和维勃稠度来表示。

22、影响和易性的主要因素:A、水泥浆的数量和水灰比的影响 B、砂率的影响 C、组成材料

性质的影响 D、温度和时间的影响。

23、改善和易性的措施:

A 、通过试验,采用合理砂率,并尽可能采用较低的砂率。

B 、改善砂、石(特别是石子)的级配。

C 、在可能条件下,尽量采取用较粗的砂子。

D 、当混凝土拌合物坍落度太小时,保持水灰比不变,增加适量的水泥浆;当坍落度太大时,保

持砂率不变,增加适量的砂石。

E 、有条件时尽量掺用外加剂,如减水剂、引气剂。

24、混凝土立方体抗压强度(常简称为混凝土抗压强度)是指按标准方法制作的边长为150mm 的立

方体试件,在标准养护条件下(温度20℃±30℃,相对湿度90%以上或置于水中),养护至28d 龄期,以标准方法测试、计算得到的抗压强度值,称为混凝土立方体的抗压强度。(注意条件)

25、我国把普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、

C45、C50、C55和C60等12等级。用标准实验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。强度等级表示中的“C ”为混凝土强度符号,“C ”后面的数值,即为混凝土立方体抗压强度标准值。

在结构设计中,考虑到受压构件常是棱柱体(或圆柱体)而不是立方体,所以采用棱柱体试件

能比立方体试件更好地反映混凝土的实际受压情况。轴心抗压强度(f cp )比同截面面积的立方体抗压强度(f cc )要小,当标准立方体抗压强度在10~50MPa 范围内时,两者之间的换算关系近似为:cc cu f f )8.0~7.0(=。

26、影响混凝土抗压强度的主要因素:

A 、水泥强度等级和水灰比的影响:

在原材料一定的情况下,混凝土28d 龄期抗压强度(f cu )与水泥实际强度(f ce )及水灰比

(W/C )之间的关系符合下列经验公式:)(

B W

C f A f ce cu -?=,式中的水泥实际强度若无法得到时,可采用下式计算:c c ce f f γ?=

B 、骨料的影响

C 、龄期与强度的关系

D 、养护湿度及温度的影响

27、用于构筑物的混凝土,不仅要具有能安全承受荷载的强度,还应具有耐久性,即要求混凝土在

长期使用环境条件的作用下,能抵抗内、外不利影响,而保持其使用性能。

28、提高耐久性的措施:A 、合理选择水泥的品种

B 、适当控制混凝土的水灰比和水泥用量

C 、选用品种良好,级配合格的骨料

D 、掺外加剂

E 、保证混凝土的施工质量

29、常见的耐久性问题:

A 、混凝土的抗渗性:指其抵抗水、油等压力液体渗透作用的能力。

B 、混凝土的抗冻性:是指混凝土含水时抵抗冻融循环作用而不破坏的作用。

C 、混凝土的抗侵蚀性: 环境介质对混凝土的化学侵蚀主要是对水泥石的侵蚀,如淡水、硫酸

盐、酸、碱等对水泥石的侵蚀作用。海水中氯离子还会对钢筋起锈蚀作用,会使混凝土破坏。

D 、混凝土的碳化:指环境中的CO 2和水与混凝土内水泥石的Ca (OH )2反应,生成碳酸钙和水,

从而使混凝土的碱度降低(也称中性化)的现象。

E 、混凝土的碱—骨料反应:是指混凝土中含有活性二氧化硅的骨料与所用水泥中的碱(Na 2O 和

K 2O )在有水的条件下发生反应,形成碱—硅酸凝胶,此凝胶吸水肿胀并导致混凝土胀裂的现象。

30、硬化混凝土的变形有化学减缩、热胀冷缩、干缩湿胀等几种常见情况。

31、长期荷载作用下的变形——徐变:混凝土承受持续荷载时,随时间的延长而增加的变形,称为

徐变。

32、徐变的影响:混凝土的徐变对混凝土的急钢筋混凝土结构物的应力和应变状态有很大影响。徐

变可能超过弹性变形,甚至达到弹性形变的2~4倍。这某些条件下,徐变有力于消弱有温度、干缩等引起的约束变形,从而防止裂缝的产生。但在预应力结构中,徐变将产生应力松弛,引起预应力损失,造成不利影响。

33、混凝土配置强度:σ645.1,,+=k cu t cu f f

混凝土设计强度等级低于C20时,σ=4.0MPa ;

混凝土设计强度等级为C20~C35时,σ=5.0MPa ;

混凝土设计强度等级高于C35时,σ=6.0MPa ;

34、普通混凝土的配合比设计(重要!) P47

35、高强混凝土的特点:

A 、高强混凝土的抗压强度高,可大幅度提高钢筋混凝土拱壳、柱等受压构件的承载能力。

B 、在相同的受力条件下能减小构件体积,降低钢筋用量。

C 、高强混凝土致密坚硬,其抗渗性、抗冻性、耐蚀性、抗冲击性等诸方面性能均优于普通混凝土。

D 、高强混凝土的不足之处是脆性比普通混凝土高。

E 、虽然高强混凝土的抗拉、抗剪强度随抗压强度的提高而有所增长,但拉压比和剪压比却随之降低。

36、配置高强混凝土的途径主要是:

A 、改善原材料性能。

B 、优化配合比。

C 、加强生产质量管理,严格控制每个生产环节。

37、复习思考题7/(1)(2)

五、建筑砂浆

1、新拌砂浆的和易性:新拌砂浆的和易性可由流动性和保水性两个方面作综合评定。

A 、流动性:砂浆的流动性也叫稠度,是指在自重或外力作用下流动的性能。

B 、保水性:为使砂浆具有良好的保水性,可掺加石灰膏浆或粘土膏浆等胶凝材料。

2、砂浆的分层度一般以10~20mm 为宜。分层度过大,保水性太差,不宜采用,一般水泥砂浆的分层度不宜超过30mm ,水泥混合砂浆不宜超过20mm ,若分层度过小,如分层度为零的砂浆,虽然保水性好,但易发生干缩裂缝。

3、不吸水基层(如致密的石材):这时砂浆强度的影响因素为水泥的强度和水灰比。

4、吸水基层(如砖或其它多孔材料):当基层吸水后,砂浆中保留水分的多少就取决于其本身的保

水性,而与初始水灰比关系不大。

5、砌筑砂浆的组成材料:

A 、水泥:水泥砂浆采用的水泥强度等级,不宜大于32.5级,水泥混合砂浆采用的水泥强度等级,

不宜大于42.5级。一般水泥强度等级标准值(MPa )宜为砌筑砂浆强度的4~5倍。

B 、细骨料:毛石砌体的砂浆宜选用粗砂,其最大粒径不超过灰缝厚度的1/4~1/5,砖砌体砂浆

宜选用中砂,其最大粒径不应大于 2.5mm 。为保证砂浆质量,要限制砂中的粘土杂质含量。砂的含泥量不应超过5%;强度等级为M2.5的水泥混合砂浆,含泥量不应超过10%。

6、抹面砂浆的作用:用来涂抹在建筑物或建筑物件的表面,兼有保护基层和满足使用要求的作用。

7、对抹面砂浆的主要要求是具有良好的和易性,容易抹成均匀平整的薄层,与基地有足够的粘结力,长期使用不知开裂或脱落。

8、普通抹面砂浆的功能是保护结构主体免遭各种侵蚀,提高结构的耐久性,改善结构的外观。为提高抗拉强度,防止抹面砂浆的开裂,常加入麻刀、纸筋、稻草、玻璃纤维等纤维材料。

9、为了保证抹灰层表面平整,避免裂缝和脱落,常采用分层薄涂的方法,一般分两层或三层施工。底层起粘结作用,中层其抹平作用,面层起装饰作用。

六、烧结砖

1、砖坯在焙烧过程中,应严格控制窑内的温度及温度分布的均匀性,避免产生欠火砖和过火砖。欠火砖色浅,敲击声发哑,吸水率大,强度低,耐久性差,过火砖色深,敲击声清脆,吸水率低,强度较高,但有弯曲变形。

2、烧结普通砖的外形为直角六面体,标准尺寸是240mm ×115mm ×53mm 。

3、烧结砖的强度:烧结普通砖按抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级。在评定强度等级时,若强度变异系数21.0≤δ时,采用平均值——标准值方法;若强度变异系数21.0>δ时,则采用平均值——最小值方法。

4、泛霜:是指砖内可溶性盐类(如硫酸钠等)在砖的使用过程中,逐渐于砖的表面析出一层白霜。这些结晶的白色粉状物不仅有损于建筑物的外观,而且结晶的体积膨胀也会引起砖表层的酥松,同时破坏砖与砂浆之间的粘结。

5、石灰爆裂:砖内夹有石灰,石灰吸水熟化为熟石灰,有98%的体积膨胀,是砖产生内应力,导致砖表面的剥落、脱皮,严重的可造成建筑结构的破坏。

6、烧结普通砖的应用:烧结普通砖既有一定的强度,又有较好的隔热、隔声性能,冬季室内墙面不会出现结露现象,而且价格低廉。虽然不断出现各种新的墙体材料,但烧结普通砖在今后一段时间内,仍会作为一种主要材料用于砌筑工程中。烧结普通砖可用作建筑维护结构,可砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等;可与轻骨料混凝土、加气混凝土、岩棉等隔热材料配套使用,砌成两面为砖、中间填以轻质材料的轻体墙;可在砌体中配置适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌筑体,代替钢筋混凝土柱、过梁等。

5、为什么引入烧结多孔砖和烧结空心砖:烧结普通砖有自重大、体积小、生产能耗高、施工效率低等缺点,用烧结多孔砖和烧结空心砖代替烧结普通砖,可使建筑物自重减轻30%左右,节约粘土20%~30%,节省燃料10%~20%,墙体施工工效提高40%,并能改善砖的隔热隔声性能。通常,在相同的热工性能要求下,用空心砖砌筑的墙体厚度比用实心砖可减薄半砖左右,所以,推广使用的多孔砖和空心砖是加快我国墙体材料改革,促进墙体材料工业技术进步的重要措施之一。

6、烧结多孔砖和烧结空心砖的应用区别:烧结多孔砖主要用于六层以下建筑物的承重墙体;烧结空心砖多用作承重墙,如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。

七、建筑钢材

1、建筑钢材:是建筑工程中使用的各种钢材,包括钢结构用的型钢、钢板和钢筋混凝土用的钢筋、

钢丝等,以及钢门窗和各种建筑五金等。

2、建筑钢材的优缺点:钢材具有强度高,塑性和韧性好,能承受冲击和振动荷载,且易于加工和装

配,广泛应用于工业、民用和市政建筑中。目前在中、大型建筑结构中,只

有钢结构和钢筋混凝土结构能相互竞争,所以钢材已成为最重要的建筑结构

材料。钢材的缺点是易锈蚀和耐火性差。

3、钢的冶炼:钢的含碳量为0.06%~2.0%。含碳量为2.11%~6.67%,且杂质含量较多的铁碳合金称为

生铁。

4、钢的分类:

按冶炼时脱氧程度分类:A 、镇静钢。一般用硅脱氧,要求高时再用铝或钛进行补充脱氧,脱氧

完全,钢液浇铸后平静地冷却凝固,基本无CO 气泡产生。钢质均匀

密实,品质好,但成本高。镇静钢可用于承受冲击荷载的重要结构。

B 、沸腾钢。用锰铁脱氧,脱氧很不完全,钢液冷却时有大量CO 气体外

逸,引起钢液沸腾。沸腾钢内部杂质和夹杂物多,化学成分和力学

性能不够均匀、强度低、冲击韧性和可焊性差,但生产成本低,可

用于一般的建筑结构。

C 、半镇静钢。用少量的硅进行脱氧,脱氧不完全,钢液浇铸后有微弱

沸腾现象,其性能介于镇静钢和沸腾钢之间。

5、书P69 图7.1

6、屈服强度:当应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除产生弹性变形外,还产生部分塑性变

形。当应力达到s 点后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象

称为屈服。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服

点,或屈服强度。

屈服比:屈服点与抗拉强度之比。

7、疲劳强度:受交变荷载反复作用,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏

的现象,称为疲劳强度。

8、伸长率:计算公式:%1000

01?-=L L L δ L 0—试件原始标距长度,mm L 1—断裂试件拼合后标距

的长度,mm

规定L 0=5d 0或L 0=10d 0,对应的伸长率记为δ5和δ10。对同一钢材δ5大于δ10。

9、断面收缩率:计算公式:%1000

10?-=A A A ψ A 0—试件原始截面积 A 1—试件拉断后颈缩处的

及面积。

10、韧性:韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力,通常通冲击韧性值来度量。韧性与化学成分含量有

关。

11、冷脆性:温度对冲击韧性有重大影响。当温度降到一定程度时,冲击韧性大幅度下降而使钢材

呈脆性,这一现象称为冷脆性。

13、冷弯性能:是指钢材在常温下承受一定弯曲程度而不破裂的能力。

14、焊接性能:又称可焊性。是指钢材在通常的焊接方法与工艺条件下获得良好焊接接头的性能。

15、钢的化学成分对钢性能的影响:

A 、碳

B 、有益元素

C 、有害杂质

16、冷加工:指钢材在再结晶温度下(一般为常温)进行的机械加工,如冷拉、冷軋、冷拔、冷扭

和冷冲等加工。

17、书P74 图7.11 及下面的文字说明。

18、冷加工强化(名词解释):钢材冷加工后,产生塑性变形,屈服点明显提高,而塑性、韧性和弹

性模量明显降低,这种现象叫冷加工强化。通常冷加工变形越大,则

强化越明显,即屈服强度提高越多,而塑性和韧性下降也越大。

冷加工强化是由于钢材在冷加工变形时,发生晶粒变形、破碎和晶格

歪扭,从而导致钢材屈服强度提高,塑性降低。另外,冷加工产生的

内应力使钢材弹性模量降低。

19、时效强化(名词解释):钢材经冷加工后,屈服强度和极限强度随时间而提高,伸长率和冲击韧

性逐渐降低,弹性模量得以恢复的现象称为时效强化。时效处理时将

经冷加工后的钢材于常温下存放15~20d(自然时效);或加热到

100~200℃并保持一定时间(人工时效)。

钢材的时效敏感性可用应变时效敏感系数表示,即时效前后冲击韧性

值的变化率。应变时效敏感系数越大,则时效后冲击韧性的降低越显

著。对于承受动荷载或处于较低温度下的钢结构,为避免脆性破坏,

应采用时效敏感性小的钢材。

20、热处理:A、退火。是将钢材加热到一定温度,保温后缓慢冷却(随炉冷却)的一种热处理工艺,

按加热温度可分为重结晶退火和低温退火。其目的是细化晶粒,改善组织,

降低硬度,提高塑性,消除组织缺陷和内应力,防止变形、开裂。

B、正火。是退火的一种变态或特例,两者仅冷却速度不同,正火是在空气中冷却。与

退火相比,正火后钢的硬度、强度较高,而塑性减小。正火的主要目的是细

化晶粒,消除组织缺陷等。

C、淬火。是将钢材加热到相变临界点以上(一般为900℃以上),保温后放入水或油

等冷却介质中快速冷却的一种热处理操作。淬火的目的是得到高强度、高硬

度的组织,为在随后的回火时获得具有高的综合力学性能的钢材。淬火会使

钢材的塑性和韧性显著降低。

D、回火。是将钢材加热到相变温度一下,保温后在空气中冷却的热处理工艺。回火的

目的是为了消除淬火产生的很大内应力,降低脆性,改善机械能。21、碳素结构钢的牌号:质量等级:按冲击韧性划分如下:

A级——不要求冲击韧性;

B级——要求+20℃冲击韧性;

C级——要求0℃的冲击韧性;

D级——要求-20℃的冲击韧性。

22、Q235钢的用途:强度适中,有良好的承载性,又具有较好的塑性和韧性,可焊性和可加工性也

好,是钢结构常用的牌号。Q235钢大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房

屋和桥梁等。

23、优质碳素钢的牌号:优质碳素结构钢大部分为镇静钢,对有害杂质含量控制严格,质量稳定,

综合性能好,但成本较高。优质碳素结构钢分为普通含锰量(0.35%~0.80%)

和较高含锰量(0.70%~1.20%)两大组。

优质碳素结构钢共有31个牌号,表示方法以平均含碳量(以0.01%为单位)、

含锰量标注、脱氧程度代号组成。如:“45Mn”表示平均含碳量为0.45%、较

高含锰量的镇静钢;“30”表示平均含碳量为0.30%,普通含锰量的镇静钢。

优质碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量高,则强度高,但塑性和韧性降

低。在建筑工程中,30~45号钢主要用于重要结构的钢铸件和高强度螺栓等,

45号钢用做预应力混凝土锚具,65~80号钢用于生产预应力混凝土用钢丝和

钢绞线。

24、低合金高强度结构钢的牌号:屈服点等级:Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。

25、低合金高强度结构钢的技术性能与应用:Q345钢的综合性能较好,是钢结构的常用牌号,Q390

也是推荐使用的牌号。

26、钢的选用:结构钢材采用氧气转炉钢或平炉钢,最少应具有屈服点、抗拉强度、伸长率三项机

械能和硫、磷含量两项化学成分的合格保证;对焊接结构还应有含碳量的合格保证。

对于较大型构件、直接承受动力荷载的结构,钢材应具有冷弯实验的合格保证。对

于大、重型结构和直接承受动力荷载的结构,根结冬季工作温度情况钢材应具有常

温或低温冲击韧性的合格保证。不同建筑结构对材质的要求是:

A、重要结构构件(如梁、柱、屋架等)高于一般构件(如墙架、平台等)

B、受拉、受弯构件高于受压构件

C、焊接结构高于栓接或铆接结构

D、低温工作环境的结构高于常温工作环节的结构

E、直接承受动力荷载的结构高于间接承受动力荷载或承受静力荷载的结构

F、重级工作制构件(如重型吊车梁)高于中、轻级工作制构件。

对于高层建筑钢结构的钢材,宜采用B、C、D等级的Q235碳素结构钢和B、C、D、

E等级的Q345低合金高强度结构钢。抗震结构钢材的强屈比不应小于1.2,应有明

显的屈服台阶,伸长率应大于20%,且有良好的可焊性。Q235沸腾钢不宜用于下列

承重结构:重级工作制焊接结构,冬季工作温度≤-20℃的轻、中级工作制焊接结构

和重级工作制的非焊接结构,冬季工作温度≤-30℃的其他承重结构。

27、热轧钢筋的特点:I级钢筋的强度较低,但塑性及焊接性能很好,便于各种冷加工,因而广泛

用作小型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋以及各种钢筋混凝土结构中的构

造筋。

II级钢筋的强度较高,塑性和焊接性能也较好,是钢筋混凝土的常用钢筋,广泛用作大、中型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋。

III级钢筋的性能和应用II级钢筋相近

IV级钢筋的强度高,但塑性和可焊性较差。(表7.8)

28、冷轧带肋钢筋的应用:CRB650级和CRB800级钢筋宜用做中、小型预应力混凝土结构构件中的

受力主筋,CRB550级钢筋宜用做普通钢筋混凝土结构构件中的受力主筋、

架立筋、箍筋和构造钢筋。

29、预应力混凝土用热处理钢筋的应用:适用于预应力钢筋混凝土梁板和轨枕等。

30、预应力混凝土用钢丝和钢绞线:预应力钢丝和钢绞线具有强度高、柔韧性好、无接头、质量稳

定、施工简便等优点,使用时按要求的长度切割,适用于大荷

载、大跨度、曲线配筋的预应力钢筋混凝土结构。

31、混凝土用钢纤维的应用:

32、钢筋的选用:普通受力钢筋宜采用HB235、HRB335、HRB400级热轧钢筋和CRB550级冷轧带肋钢

筋。

预应力钢筋宜采用预应力混凝土用钢丝、钢绞线和热处理钢筋,也可采用冷拉

HRB335、HRB400和HRB500级热轧带肋钢筋。CRB650、CRB800级冷轧带肋

钢筋和冷拔低合金钢丝宜用做中、小型预应力混凝土结构构件中的受力主

筋。

33、根据钢材与环境介质的作用原理,腐蚀课分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

34、混凝土用钢筋的防锈:在正常的混凝土中PH值约为12,这时在钢材表面能形成碱性氧化膜(钝

化膜),对钢筋起保护作用。若混凝土碳化后,由于碱度降低(中性化)

会失去对钢筋的保护作用。此外,混凝土中氯离子达到一定浓度,也会

严重破坏钢筋表面的钝化膜。

为防止钢筋锈蚀,应限制原材料中氯的含量,保证混凝土的密实度以及

钢筋外侧混凝土保护层的厚度。此外,采用环氧树脂涂层钢筋或镀锌钢

筋也是一种有效的防锈措施。

35、防火:没有防火保护层的钢结构是不耐火的。

八、建筑塑料

1、塑料和传统建筑材料相比,有很多优异的性能:

A、表观密度小

B、比强度高

C、可加工行好

D、耐化学腐蚀性好

E、抗振、吸声和保温性好

F、耐水性和耐水蒸气性好

G、装饰性强

H、电绝缘性优良

2、塑料的主要缺点:弹性模量低、易老化、不耐高温和易燃。

3、塑料根据受热后形态性能表现的不同,可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

热塑性塑料受热后软化,冷却后又变硬,这种软化和变硬可重复进行,如聚氯乙烯塑料、聚乙烯

塑料等。

热固性塑料在加工时受热软化,产生化学变化,形成交联聚合物而逐渐硬化成型,再受热后不能回复可塑性状态。如酚醛树脂、不饱和聚酯、有机硅等。

4、聚合物的熔点和玻璃化的温度:熔点T m是结晶聚合物的主要热转变温度,而玻璃化温度T g是无

定形聚合物的热转变温度。

解释:T g和T m是聚合物使用时耐热性的重要指标,甚至也是聚合物其实性能的重要指标。塑料处

于玻璃态或部分结晶态,T g是无定形聚合物使用上限温度,T m则

是高度结晶聚合物的使用上限温度。实际上使用时,将处于比T g

或T m更低一些的温度。

5、热塑性塑料:热塑性塑料的基本组成是线型或支链型的聚合物。热塑性塑料较热固性塑料一般有

质轻、耐磨、润滑性好、着色力强、加工方法多等特点,但耐热性差、尺寸稳定性

差、易变性、易老化。

6、PVC:硬质PVC是建筑上最常用的一种塑料,力学强度较高,具有很好的耐风化性能和良好的抗

腐蚀性能,但使用温度低。硬质PVC适于做给排水管道、瓦棱板、门窗、装饰板、建筑零配件等。

PVC塑料管道和塑钢门窗近年来发展迅猛。塑料管道叫金属管道具有质量轻、耐腐蚀、不宜结垢、不生锈、输送效率高、安装维修简便等特点。

7、聚丙烯(PP)塑料极其建筑制品:其耐热性优于PE,在100℃时抗拉强度仍保留50%以上,但低

温抗冲击强度低于PE。(地暖)

8、玻璃纤维增强塑料的特点:密度小、强度高,其比强度接近甚至超过高级合金钢;缺点是刚度不

如金属。

9、玻璃钢制品通常是各向异性的。

土木工程材料期末考试复习资料---计算题

土木工程材料期末考试复习资料---计算题 1. 已知混凝土经试拌调整后,各项材料用量为:水泥3.10hg,水1.86kg ,沙6.24kg ,碎石1 2.8kg,并测得拌和物的表观密度为2500kg∕m3,试计算: (1)每立方米混凝土各项材料的用量为多少?(6分) (2)如工地现场砂子含水率为2.5%,石子含水率为0.5%求施工配合比。 答案:(1)比例常数k=2500/(3.10+1.86+6.24+12.84)=104,故基准配合比为: W=104×1.86=193.44Kg S=104×6.24=648.96Kg C=104×3.10=322.4Kg G=104×12.84=1335.36Kg (2)施工配合比为: W=193.44-648.96×2.5﹪-1335.36×0.5﹪=170.53Kg C=322.4Kg S=648.96×(1+2.5﹪)=649.96Kg. G=1335.36×(1+0.5﹪)=1342.04Kg 2. 某砂样经筛分试验,各筛上的筛余量见下表,试计算其细度摸数并确定其粗细程度(即判断其为粗砂,中砂,细砂还是特细砂)(6分) 答案:(1)计算分计筛余百分率: 总质量G=20+80+100+100+75+85+40=500(g) 可计算得分计筛余百分率分别为:a1=4%,a2=16%,a3=20%,a4=20%,a5=15%,a6=17% (2)计算累计筛余百分率: 由分计筛余百分率可计算累计筛余百分率为: A1=a1=4%; A2=a1+a2=4%+16%=20%; A3=a1+a2+a3=4%+16%+20%=40%; A4=a1+……+a4=60%; A5=a1+……+a5=75%; A6=a1+……+a6=92%。 (3)计算其细度模数 (4)评定其粗细程度,由计算结果可判断其为中砂。 3、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:

土木工程材料期末试题及答案

《土木工程材料》 一:名词解释(每小题3分,共15分) 1、亲水材料 2、混凝土拌合物的和易性 3、混凝土拌合物的流动性 4.合理砂率 二、填空题(每空1.5分,共25分) 1、水泥的水化反应和凝结硬化必须在()的条件下进行。 2、新拌砂浆的和易性包括()和()两方面。 3、Q235-A.Z牌号的钢中,符号Q表示()。 4、合理砂率实际上保持混凝土拌合物具有良好()和()的最小砂率。 5、钢材的热处理方法有()、()、()、()。 6、材料的耐水性用()来表示。 7、硅酸盐水泥适用于()的混凝土工程。 8、配制混凝土时,若水灰比()过大,则()。 9、砂浆的保水性用()表示。 10、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法分为若干牌号,随牌号提高,钢材 ()。 11、()含量过高使钢材产生热脆性。 12、材料的体积吸水率()与质量吸水率()存在如下关系:() 13、在100g含水率为3的湿砂中,水的质量为()。 14、普通混凝土破坏一般是()先破坏。 15、砂浆的强度主要取决于()。 16、有抗冻要求的混凝土工程,宜选用()水泥。 17、矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥比较,二者()不同。 三,判断题(每小题1分,共15分) 1..常用的炼钢方法有转炉炼钢法,平炉炼钢法,电炉炼钢法三种。() 2.抗压性能是建筑钢材的重要性能。() 3.洛氏硬度一般用于较软材料。() 4、道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥都属于专用水泥。() 5、混凝土抗压强度试件以边长150㎜的正立方体为标准试件,其集料最大粒径为40㎜。() 6、混凝土外加剂是在砼拌制过程中掺入用以改善砼性质的物质,除特殊情况外,掺量 不大于水泥质量的5%() 7、在硅酸盐水泥熟料中含有少量游离氧化镁,它水化速度慢并产生体积膨胀,是引起 水泥安定性不良的重要原因() 8、凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定时,称为废品水泥() 9、砼配合比设计的三参数是指:水灰比,砂率,水泥用量。() 10、按现行标准,硅酸盐水泥的初凝时间不得超过45 min。() 四、问答题(每小题5分,共20分) 1、提高混凝土耐久性的主要措施有哪些? 2.在土木工程中普通混凝土有哪些主要优点?

土木工程材料试题及答案4

名词解释(每题2分,共12分) 1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下,单位体积的质量。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后,与石灰或与石灰和石膏拌和在一起,并加水后,在常温下,能生成具有胶凝性水化产物,既能在水中,又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是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。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下,以规定重量100g 的标准针,经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 1.表观密度:材料在自然状态下,单位体积内的质量。 2.普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称普通硅酸盐水泥。3.碱骨料反应:水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应,可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏,这种化学反应称为碱一骨料反应。 4.钢的冷弯性能:冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 5.沥青的温度敏感性:沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。 解答题 1. 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.o4 2.5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ρ0g=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 2.某材料的密度为2.78g/cm3,干表观密度为1680Kg/m3,现将一重930g的该材料浸入水中,吸水饱和后取出称重为1025g,试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。(5分) 某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 , W/C = 0.62 ,设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计,求各材料用量。(6分) 今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青,问应如何配制? 1.解:孔隙率 P =( 1 -ρ0/ρ)× 100 %=( 1-1.8/ 2.7 )× 100 % =33 %; 重量吸水率 mw =( m水/m )× 100 %= [(1020-920)/920] × 100 % =11 %; 开口孔隙率= V开/V0 =[ (1020-920)/ ( 920/1.8 ) ] × 100 %= 19.6 % 闭口孔隙率= 33 %- 19.6 %= 13.4 % 所以,该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为: 33 %; 11 %; 19.6 %; 13.4 %。(5分) 2.解:设水泥的质量为CKg ,则 W = 0.62CKg ; S = 2.43CKg ; G = 4.71CKg ; 按假定表观密度法有: C+S+G+W= ρ0h 所以, C + 0.62C + 2.43C + 4.71C= 2400 由上式可得: C= 274Kg ; W = 170Kg ; S = 666Kg ; G = 1290Kg 。 所以,各种材料的用量为: C= 274Kg ; W = 170Kg ; S = 666Kg ; G = 1290Kg 。(6分) 3、解:软化点为 95℃的石油沥青用量 = (95℃-75℃)/(95 ℃- 25℃)× 100 % = 28.6 %

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)章节题库(含考研真题)【圣才出品】

第二部分章节题库(含考研真题) 第一章土木工程材料的基本性质 一、名词解释 1.材料的孔隙率[中国人民解放军后勤工程学院2015年] 答:材料的孔隙率是指材料的体积内,孔隙体积所占的比例。又称气孔率、孔隙度。是衡量材料多孔性或紧密程度的一种指标。以材料中孔隙体积占总体积的百分数表示。 即P+D=1,式中:P为孔隙率;D为密实度;V0为材料在自然状态下的体积,或称表观体积,cm3或m3;V为材料在绝对密实状态下的体积,cm3或m3;0ρ为表观密度,g/cm3;ρ为密度,g/cm3。材料中的孔隙体积包括开口孔隙(与外界相连通)和闭口孔隙(与外界相隔绝)的体积。孔隙尺寸、形状、孔分布及孔隙率的大小对材料的性能,如表观密度、强度、湿涨干缩、抗渗、吸声、绝热等的影响很大。对散粒材料而言,在自然堆积状态下,颗粒之间尚有孔隙存在,为反映其堆积的密实程度,常用空隙率表示。 2.材料堆积密度[中国人民解放军后勤工程学院2014年] 答:材料堆积密度是指粉状或粒状材料,在堆积状态下,单位体积的质量。又称体积密 度,松密度,毛体密度,简称堆密度。按下式计算:,式中:0ρ'为堆积密度,kg/m3;m为材料在一定容器内的质量,kg;0V'为材料的堆积体积,即装入容器的容积,m3,是包含颗粒间的空隙和颗粒内部孔隙在内的总体积。按自然堆积体积计算的密度称为松堆密度;以振实体积计算则称紧堆密度。

3.材料密实度[中国人民解放军后勤工程学院2013年] 答:材料密实度是指材料体积内固体物质充实的过程。又称紧密度。按下式计算: ,式中:D为密实度;V为绝对体积;V0为表观体积;ρ、0ρ分别为材料的密度、表观密度。含有孔隙的固体材料的密实度小于1.它与材料的技术性能如强度、耐久性、抗冻性、导热性等都有密切关系。 4.亲水性材料[中国人民解放军后勤工程学院2015年] 答:亲水性材料是指当湿润边角θ≤90°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,并具有亲水性的材料。 5.材料软化系数[中国人民解放军后勤工程学院2013年] 答:材料软化系数是指材料饱水状态下的抗压强度和其绝干状态下的抗压强度之比值。所天然石和人造石在饱水后,由于水分子的楔入劈裂作用,其强度都有所降低。因此,软化系数在0~1之间。它表征砖、石、混凝土等含孔材料的耐水性能。一般认为,大于0.85的属耐水材料。对用于水中或潮湿地方的材料应大于0.80。 6.耐久性 答:耐久性是指材料在使用中,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。材料在使用过程中的逐步变质失效,与材料本身的组分和结构的不稳定、使用中所处的环境和条件(如日晒雨淋、干湿循环、介质侵蚀、机械磨损等)密切相关。对于金属材料主要是电化学腐蚀;无机非金属材料如水泥混凝土等主要是冻融循环、干

土木工程材料复习资料(全)

一.名词解释: 1.密度、表观密度、体积密度、堆积密度; 2.亲水性、憎水性; 3.吸水率、含水率; 4.耐水性、软化系数; 5.抗渗性; 6.抗冻性; 7.强度等级、比强度; 8.弹性、塑性; 9.脆性、韧性;10.热容量、导热性;11.耐燃性、耐火性;12.耐久性 二.填空题 1.材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用吸水率、软化系数、抗渗等级或抗渗系数、抗冻等级和导热系数表示。 2.当材料的孔隙率一定时,孔隙尺寸越小,材料的强度越高,保温性能越差,耐久性越好。 3.选用墙体材料时,应选择导热系数较小、热容量较大的材料,才能使室内尽可能冬暖夏凉。 4.材料受水作用,将会对其质量、强度、保温性能、抗冻性能及体积等性能产生不良影响。 5.材料的孔隙率较大时(假定均为开口孔),则材料的表观密度较小、强度较低、吸水率较高、抗渗性较差、抗冻性较差、导热性较差、吸声性较好。 6.材料的软化系数愈大表明材料的耐水性愈好。软化系数大于0.85 的材料被认为是耐水的。 7.评价材料是否轻质高强的指标为比强度,它等于抗压强度于体积密度的比值,其值越大,表明材料质轻高强。 8.无机非金属材料一般均属于脆性材料,最宜承受静压力。 9.材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能力。 10.材料的吸水率主要取决于孔隙率及空隙特征,孔隙率较大,且具有细微而又连通孔隙的材料其吸水率往往较大。 11.材料的耐燃性按耐火要求规定分为不燃材料、难燃材料和易燃材料类。材料在高温作用下会发生热变质和热变形两种性质的 变化而影响其正常使用。 12.材料在使用环境中,除受荷载作用外,还会受到物理作用、化学作用和生物作用等周围自然因素的作用而影响其耐久性。 13.材料强度试验值要受试验时试件的形状、尺寸、表面状态、含水率、加荷速度 和温度等的影响。 14.对材料结构的研究,通常可分为宏观、细观和微观三个结构层次 三.选择题(单选或多选) 1.含水率4%的砂100克,其中干砂重 C 克。 A. 96 B. 95.5 C. 96.15 D 97 2.建筑上为使温度稳定,并节约能源,应选用 C 的材料。 A.导热系数和热容量均小 B.导热系数和热容量均大 C.导热系数小而热容量大 D.导热系数大而热容量小 3.对于组成相同具有下列不同特性的材料一般应有怎样的孔隙结构(均同种材料):⑴强度较高的应是BDF ;⑵吸水率小的应是BD ;⑶抗冻性好的应是BDF ;⑷

《土木工程材料》期末复习题_44471426815793541

中国石油大学(北京)远程教育学院 《土木工程材料》期末复习题 一、单项选择题 1. 增大材料的孔隙率,则其抗冻性能将( )。 A. 不变 B. 提高 C. 降低 D. 不一定 2. 孔隙率增大,材料的( )降低。 A. 密度 B. 表观密度 C. 憎水性 D. 抗冻性 3. 下列四种材料中属于憎水材料的是( )。 A. 花岗岩 B. 钢材 C. 石油沥青 D. 混凝土 4. 建筑结构中,主要起吸声作用且吸声系数不小于( )的材料称为吸声材料。 A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4 5. 钢材抵抗冲击荷载的能力称为( )。 A. 塑性 B. 弹性 C. 冲击韧性 D. 硬度 6. 选择承受动荷载作用的结构材料时,要选择下列( )。 A. 具有良好塑性的材料 B. 具有良好韧性的材料 C. 具有良好弹性的材料 D. 具有良好硬度的材料 7. 两只钢种,若甲钢5δ=乙钢10δ,则甲钢的塑性( )乙钢的塑性。 A .小于 B .大于 C .等于 D .不确定 8.下面四种岩石中,耐火性最差的是( )。 A. 花岗岩 B. 大理岩 C. 玄武岩 D. 石灰岩

9.以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是( )。 A. S C 2 B. S C 3 C. A C 3 D. AF C 4 10. 水泥安定性是指( )。 A .温度变化时,胀缩能力的大小 B .冰冻时,抗冻能力的大小 C .硬化过程中,体积变化是否均匀 D .拌和物中保水能力的大小 11.水泥熟料中水化速度最快,28d 水化热最大的是( )。 A. S C 2 B. S C 3 C. A C 3 D. AF C 4 12. 坍落度所表示的混凝土的性质为( )。 A .强度 B .粘聚性 C .保水性 D .流动性 13. 为配制高强混凝土,加入下列( )外加剂为宜。 A .早强剂 B .减水剂 C .缓凝剂 D .速凝剂 14. 理论上,木材强度最高的是( )。 A .顺纹抗拉强度 B .顺纹抗压强度 C .横纹抗压强度 D .横纹抗拉强度 15. 按热性能分,以下( )属于热塑性树脂。 A .聚氯乙烯 B .聚丙稀 C .聚酯 D .聚氯乙烯+聚丙稀 二、多项选择题 1. 下列性质中属于基本物理性质的有( )。 A .硬度 B .耐蚀性 C .密度 D .耐水性 2. 材料在吸水后,将使材料的( )性能增强。 A .耐久性 B .密度

土木工程材料试题(考试试卷)

1.对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时,材料的密度不变,吸水性增强 ,抗冻性降低 ,导热性降低 ,强度降低。 2.与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热低 ,耐软水能力好 ,干缩 大 . 3.保温隔热材料应选择导热系数小 ,比热容和热容大的材料. 4.硅酸盐水泥的水化产物中胶体水化硅酸钙和水化铁酸钙 .水化铝酸钙,水化硫铝酸钙晶体 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩增大 ,抗冻性降 低 . 6.普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为水灰比、砂率和单位用水量 . 7.钢材中元素S主要会使钢的热脆性增大,元素P主要会使钢的冷脆性·8.含水率为1%的湿砂202克,其中含水为 2 克,干砂 200 克. 9.与建筑石灰相比,建筑石膏凝结硬化速度快,硬化后体积膨胀 .膨胀率为1% 10.石油沥青中油分的含量越大,则沥青的温度感应性越大,大气稳定性越好 . 11.普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和水灰比 . 13.按国家标准的规定,硅酸盐水泥的初凝时间应满足不早于45min 。终凝不晚于6.5h(390min) 14.相同条件下,碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性差。 15.普通混凝土用石子的强度可用压碎指标或岩石立方体强度表示。 16.常温下,低碳钢中的晶体组织为铁素体和珠光体。 17.据受热时特点不同,塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 19.与石油沥青相比,煤沥青的温度感应性更大,与矿质材料的粘结性更好。 20.石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。储灰坑陈伏2个星期以上,表面有一层水分,隔绝空气,以免碳化 22.材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是单位用水量。 23.普通混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值。 24.钢的牌号Q235-AF中A表示质量等级为A级。Q235是结构钢中常用的牌号 25.结构设计时,硬钢的强度按条件屈服点取值。 26.硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 40mm×40mm×160mm. . 27.钢筋进行冷加工时效处理后屈强比提高。强屈比愈大,可靠性愈大,结构的安全性愈高。一般强屈比大于1.2 28.石油沥青的牌号越大,则沥青的大气稳定性越好。 29.在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和大气稳定性。 30.用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和橡胶。

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第一章至第三章【圣才出

第一章土木工程材料的基本性质 1.1复习笔记 【知识框架】 【重点难点归纳】 一、材料科学的基本理论 1.材料科学与工程 土木工程材料学是材料科学与工程的一个组成部分。材料是指工程上把能用于结构、机器、器件或其他产品的具有某些性能的物质。材料的性能决定于材料的组成、结构和构造。 2.材料的组成(见表1-1) 表1-1材料的组成

注:自然界中的物质可分为气相、液相、固相三种形态。3.材料的结构和构造 (1)材料的结构(见表1-2) 表1-2材料的结构分类

(2)材料的构造

①材料的构造是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。 ②材料科学是实验科学,为了准确把握真实材料的性能,必须要进行测试试验。 二、材料的基本物理性质 1.材料的密度、表观密度与堆积密度(见表1-3) 表1-3材料的密度、表观密度与堆积密度 2.孔隙率 孔隙率是指材料的体积内,孔隙体积所占的比例。按下式计算:

即D+P=1或密实度+孔隙率=1。 (1)孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。材料内部孔隙的构造,可分为连通与封闭两种。连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通,而封闭孔不仅彼此封闭且与外界相隔绝。 (2)孔隙可按其孔径尺寸的大小分为极微细孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。在孔隙率一定的前提下,孔隙结构和孔径尺寸及其分布对材料的性能影响较大。 3.材料的填充率与空隙率 (1)填充率。指在某堆积体积中,被散粒材料的颗粒所填充的程度。按下式计算: (2)空隙率。指在某堆积体积中,散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。按下式计算: 即D′+P′=1或填充率+空隙率=1。 (3)空隙率的应用。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒之间互相填充的程度。空隙率可作为控制混凝土骨料的级配及计算砂率的依据。 4.材料与水相关的性质 (1)材料的亲水性与憎水性 ①土木工程中的建、构筑物常与水或大气中的水汽相接触。水分与不同的材料表面接触时,其相互作用的结果是不同的。 ②如图1-1,在材料、水和空气的交点处,沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的

土木工程材料考试复习资料整理(完整)

土木工程材料考点整理 材料基本性质 材料按化学成分分为:无机材料、有机材料和复合材料; 土木工程材料的发展趋势:(1)轻质高强(2)高耐久性 ( 3 ) 构件及制品尺寸大型化、构件化、预制化和单元化(4)复合化(5)环保型材料(6 )智能材料 我国常用的标准可分为:国家标准(GB)、行业标准(JC)、地方标准(DB)和企业标准(QB); 密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量,以 表示; 表观密度:材料单位表观体积(实体及闭口体积)的质量; 体积密度:材料在自然状态下单位体积(实体,开口及闭口体积)的质量; 堆积密度:散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量; 密实度:指材料的体积被固体物质所充实的程度; 孔隙率:指材料部孔隙的体积占材料自然状态下总体积的百分率; 填充率:指散粒材料在堆积状态下,其颗粒的填充程度称为填充率。空隙率:指散粒材料在堆积状态下,颗粒之间的空隙体积所占的比例。亲水性:材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质; 憎水性:材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质; (夹角小于等于90度,为亲水性材料;夹角大于90度,为憎水性材料;) 吸湿性:材料在空气中吸收水蒸气的能力;

吸水性:材料在浸水状态下吸入水分的能力; 耐水性:材料长期在饱水作用下保持其原有性质的能力,其强度也不显著降低的性质称为耐水性; g b f f R K (工程中将R K >0.80的材料,称为耐水性材料) 抗渗性:材料在压力水作用下,抵抗渗透的性质; 系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质; 渗透系数越大,材料的抗渗性越差;抗渗等级越高,抗渗性越好; 抗冻性:材料在饱水状态下经受多次冻融循环作用而不破坏,同时强度也不严重降低的性质; 冻融循环:通常采用-15℃的温度冻结后,再在20℃的水中融化,这样的过程为一次冻融循环; 冻融破坏:材料吸水后,在负温度下,水在毛细管结冰,体积膨胀约9%,冰的动脉压力造成材料的应力,使材料遭到局部破坏,随着冰冻融化的循环作用,对材料的破坏加剧,这种破坏即为冻融破坏; 导热性:热量在材料中传导的性质; (材料的导热系数越小,表示其绝热性能越好;材料的孔隙率大其导热系数小,隔热绝热性好) 热容量:指材料在加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质; 比热容:反映材料的吸热或放热能力的物理量; (进行建筑设计时应选用导热系数小而热容量较大的材料(良好的绝热材料),以使建筑保持室温度稳定性) 耐燃性:材料在高温与火的作用下不破坏,强度也不严重下降的性能;

东南大学土木工程材料期末复习资料讲诉

《土木工程材料》期末复习资料以及相关习题(东南大学) 第1章土木工程材料的基本性 (1)当某一建筑材料的孔隙率增大时,材料的密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性及导热性下降、上升还是不变? 材料的孔隙率和空隙率的含义如何?如何测定?了解它们有何意义? 答:孔隙率指材料体积内,孔隙体积所占的百分比; 孔隙率指材料在散粒堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的百分比; 了解它们的意义为:在土木工程设计、施工中,正确地使用材料,掌握工程质量。 (2)亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的?举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性? 答:材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料; 材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如:塑料可制成有许多小而连通的孔隙,使其具有亲水性。 钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料,使其具有憎水性。 (3)塑性材料和塑性材料在外力作用下,其形变有何改变? 答:塑性材料在外力作用下,能产生变形,并保持变形后的尺寸且不产生裂缝;脆性材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,突然破坏,无明显的塑性变形。 (4)材料的耐久性应包括哪些内容? 答:材料在满足力学性能的基础上,还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用,以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 (5)建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质? 答:建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能;外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性;而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。 第2章天然石材 (1)岩石按成因可分为哪几类?举例说明。 答:可分为三大类: 1)岩浆岩,也称火成岩,是由地壳内的岩浆冷凝而成,具有结晶构造而没有层理。例如花岗岩、 辉绿岩、火山首凝灰岩等。 2)沉积岩,又称为水成岩,是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风 力搬运至不同地主,再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下,重

土木工程材料试题及答案解析

《土木工程材料》综合复习资料 第一章 一、选择题 1、孔隙率增大,材料的__降低。 A 密度 B 表观密度 C 憎水性 D 抗冻性 2、材料在水中吸收水分的性质称为__。 A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 3、材料的耐水性一般可用__来表示。 A 渗透系数 B 抗冻性 C 软化系数 D 含水率 4、弹性材料具有__的特点。 A 无塑性变形 B 不变形 C 塑性变形小 D 恒定的弹性模量 5、材料的比强度是__。 A 两材料的强度比 B 材料强度与其表观密度之比 C 材料强度与其质量之比 D 材料强度与其体积之比 二、是非判断题 1、某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。 2、某材料含大量开口孔隙,直接用排水法测定其体积,该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。 3、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。 4、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。 5、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。 6、材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。 三、填空题 1、材料的质量与其自然状态下的体积比称为材料的__。 2、材料的吸湿性是指材料在__的性质。 3、材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的__来表示。 4、水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为__。 5、孔隙率越大,材料的导热系数越__,其材料的绝热性能越__。

四、名词解释 1、密度 2、材料的空隙率 3、堆积密度 4、表观密度 5、材料的弹性 五、问答题 1、某水泥厂生产普通硅酸盐水泥,现改产火山灰硅酸盐水泥,原包装袋未变,客户投诉水泥重量不够,请分析原因。 2、生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性? 3、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么? 4、北方某住宅楼冬季施工,使用了尿素作混凝土的防冻剂。住户入住后闻到一股氨味,请分析原因。 六、计算题 1、质量为3.4kg,容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水,待石子吸水饱和后,为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg(含筒重)。求该石子的吸水率,表观密度,堆积密度,开口孔隙率。 2、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。 3、某岩石的密度为2.75g/cm3,孔隙率为1.5%;今将该岩石破碎为碎石,测得碎石的堆积密度为1560kg/m3。试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。 第二章 一、选择题 1、钢材伸长率δ10表示__C。 A直径为10mm钢材的伸长率 B 10mm的伸长 C 标距为10倍钢筋直径时的伸长率 2、钢材抵抗冲击荷载的能力称为_B_。 A 塑性 B 冲击韧性 C 弹性 D 硬度 3、钢的含碳量为_A_。

土木工程材料课后题答案第二版苏达根主编

一、填空题 1.材料的吸湿性是指材料在________的性质。 2.材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。 3.水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为________。 4.材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。 答案:1.空气中吸收水分2.冻融循环次数3.亲水性4.自然 二、单项选择题 1.孔隙率增大,材料的________降低。 A、密度 B、表观密度 C、憎水性 D、抗冻性 2.材料在水中吸收水分的性质称为________。 A、吸水性 B、吸湿性 C、耐水性 D、渗透性 答案:1、B 2、A 三、是非判断题 1.某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。错 2.材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。对 3.在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。错 4.材料的软化系数愈大,材料的耐水性愈好。对 5.材料的渗透系数愈大,其抗渗性能愈好。错 四、名词解释 1.材料的空隙率:材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率 2.堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。 五、问答题 1.生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性? 答案:主要有以下两个措施: (1)降低材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率。降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化。 (2)对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。如对混凝土材料,应增加砂、石与水泥石间的粘结力。2.决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么? 答:决定材料耐腐蚀的内在因素主要有 (1)材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应,或材料的组成易溶于水或某些溶剂,则材料的耐腐蚀性较差。 (2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。因前者较后者有较高的化学能,即化学稳定性差。(3)材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率。孔隙率越大,腐蚀物质越易进入材料内部,使材料内外部同时受腐蚀,因而腐蚀加剧。 (4)材料本身的强度。材料的强度越差,则抵抗腐蚀的能力越差。 六、计算题 1.某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172 MPa、178 MPa、168 MPa。该岩石可否用于水下工程。 答案:该岩石的软化系数为 所以该岩石可用于水下工程。 第二单元建筑金属材料 一、填空题 1、低碳钢受拉直至破坏,经历了弹性阶段、屈服、强化、颈缩。 2、按冶炼时脱氧程度分类,钢可以分成镇定钢、沸腾、半镇定和特殊镇定。 3、碳素结构钢Q215AF表示屈服点为215Mpa的A级沸腾钢。 三、选择题

土木工程材料_复习资料全

一、填空 1.石灰的特性有:可塑性_好_、硬化速度缓慢、硬化时体积_收缩大_和耐水性_差等。 2.建筑石膏具有以下特性:凝结硬化_快、孔隙率_高、强度_低凝结硬化时体积_略膨胀、防火性能_好等。 5.常用的活性混合材料的种类有_粒化高炉矿渣、火山灰_、粉煤灰_。 11.影响材料抗渗性和抗冻性的因素有那些? 抗渗性:孔隙率和孔隙特征、材料是亲水性还是憎水性。 抗冻性:强度、孔隙率和孔隙特征、含水率。 12.影响材料导热系数的因素有哪些? 材料组成;微观结构;孔隙率;孔隙特征;含水率。 5.为何建筑石膏具有良好的防火性能? 建筑石膏制品的防火性能源于其含有大量的结晶水,主要表现有:火灾发生时,二水石膏中的结晶水蒸发,吸收大量热;石膏中的结晶水蒸发后产生的水蒸气形成蒸汽幕,阻碍火势蔓延;脱水后的石膏制品隔热性能好,形成隔热层,并且无有害气体产生。 2—12石灰的技术性质有那些?为何水泥砂浆中掺入石灰膏会提高可塑性? 技术性质::1)可塑性好、2)硬化较慢、强度低、3)硬化时体积收缩大4)耐水性差5)生石灰吸湿性强 提高可塑性:由于石灰膏和消石灰成分中氢氧化钙颗粒非常小,调水后具有较好的可塑性。 19.简述硅酸盐水泥的凝结硬化过程与特点? 过程:水泥加水拌合后,成为塑性的水泥浆,水泥颗粒表面的矿物开始与水发生水化反应。随着化学反应的进行,水泥浆逐渐变稠失去塑性。随着水化的进一步进行,浆体开始产生明显的强度并逐渐发展成为坚硬的水泥石。 特点:水泥的水化和凝结硬化是从水泥颗粒表面开始,逐渐往水泥颗粒的内核深入进行的。开始时水化速度快,水泥的强度增长也较快;但随着水化不断进行,堆积在水泥颗粒周围的水化物不断增多,阻碍水和水泥未水化部分的接触,水化减慢,强度增长也逐渐减慢,但无论时间多久,有些水泥颗粒的内核很难完全水化。因此,在硬化后的水泥石中,包含了水泥熟料的水化产物、末水化的水泥颗粒、水(自由水和吸附水)和孔隙(毛细孔和凝胶孔),它们在不同时期相对数量的变化,使水泥石的性质随之改变。 2—20.影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素有哪些?如何影响?(如何影响p44)主要因素:1)熟料矿物成分:水泥熟料各矿物成分水化反应的速度不同,会对凝结时

土木工程材料考试知识点

一、名词解释 1 、表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量。 2、堆积密度:散粒材料在堆积状态下单位体积的重量。既包含了颗粒自然状 态下的体积既又包含了颗粒之间的空隙体积。 3、密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 4、抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗透性,用渗透系数或抗渗等级表示。 5、抗冻性:材料在水饱和状态下,经过多次冻融循环作用,能保持强度和外观 完整性的能力。用抗冻等级表示。 3、孔隙率:指材料内部孔隙体积(Vp)占材料总体积(V o)的百分率 4、空隙率:散粒材料颗粒间的空隙体积(Vs)占堆积体积的百分比。 6、吸水性:材料在水中能吸收水分的性质。 7、吸湿性:亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 8、耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也无明显下降的性质。材料的耐水性用软化系数表示。 10、软化系数:指材料在吸水饱和状态下的抗压强度和干燥状态下的抗压强度的 比值。 11、弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后恢复到原始形状的性质。 弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。 12、塑性:材料在外力作用下产生变形,当取消外力后,有一部分变形不能恢复 的性质。 13、脆性:材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,材料突然破坏,而破坏 时无明显的塑性变形的性质。脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度。14、韧性:材料在冲击、振动荷载作用下,能过吸收较大的能量,同时也能产生 一定的变形而不被破坏的性质。 15、硬度:材料表面抵抗硬物压入或刻画的能力。测定硬度通常采用:刻划法、 压入法、回弹法。 16、耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力。 17、伸长率:指钢材拉伸试验中,钢材试样的伸长量占原标距的百分率。是衡量钢材塑性的重要技术指标,伸长率越大,塑性越好。 18、冲击韧性:钢材抵抗冲击荷载的能力。 19、钢材的时效:随着时间的延长,强度明显提高而塑性、韧性有所降低的现象。 20、时效敏感性:指因时效而导致钢材性能改变的程度的大小。 21、钢材的硬度:表示钢材表面局部抵抗硬物压入产生局部变形的能力。 22、屈服强度:钢材开始丧失对变形的抵抗能力,并开始产生大量塑性变形时所 对应的应力. 23、冷弯性能:钢材在常温条件下承受弯曲变形的能力,并且是显示钢材缺陷的 一种工艺性能. 24、疲劳性:在交变荷载的反复作用下,钢材往往在应力远小于抗拉强度时断裂 的现象。 25、含泥量:集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量。 26、泥块含量:粗集料中原始尺寸大于4.75mm,但经水浸、手捏后小于2.36mm 的颗粒含量。 27、压碎值:反映集料在连续增加的荷载作用下抵抗压碎的能力。

土木工程材料模拟试题及参考答案

土木工程材料模拟试题(二) 一、名词解释(每小题2分,共10分) 1.材料的耐水性 2.减水剂 3.混凝土的碱-骨料反应 4.钢材的脆性临界温度 5.合成高分子防水卷材 二、填空题(每空1分,共15分) 1. 新拌制的砂浆应具有良好的流动性和保水性,分别用和表示。。 2.材料的孔隙率恒定时,孔隙尺寸愈小,材料的强度愈,耐久性愈,保温性愈。 3.石膏制品的耐水性、防火性。 4.通用硅酸盐水泥中水泥的抗渗性较好。 5.水泥强度发展的规律是早期、后期。 6.钢材的δ5表示。 7.以边长为100mm的立方体试件,测得受压破坏荷载为234kN,若混凝土的强度标准差σ=,则该混凝土的抗压强度标准值为 MPa。 8.混凝土的徐变值较大时,带来的主要危害是使。 9.在低强度等级的混合砂浆中,使用石灰的主要目的和作用是。 10.水玻璃在硬化后具有较高的性。 三、判断改错(下列命题你认为正确的在括号内打“√”;错误的打“×”并改正。每小题1分,共15分) 1.承受动荷载作用的结构,应考虑材料的韧性。 ( ) 2.水泥石组成中凝胶体含量增加,水泥石强度提高。( ) 3.矿渣水泥的抗渗性较好。() 4.含氯离子的混凝土外加剂不得在预应力混凝土中掺用. () 5.当沥青中树脂(沥青脂胶)组分含量较高时,沥青的延度大.() 6.聚氯乙烯接缝材料的密封性较聚氨酯建筑密封膏好.() 7.三元乙丙橡胶卷材适合用于重要的防水工程。() 8.标号为500粉毡的沥青油毡较标号为350粉毡的防水性差.() 9.花岗岩的耐久性较大理岩差。() 10.水玻璃在硬化后具有较高的耐酸性。() 11.多孔吸声材料的基本特征是开口孔隙多。() 12.标号为S-75的沥青胶的耐热度为75℃。() 13.牌号为Q235-A·F的钢材,其性能较Q235-D的钢差。() 14.选择混凝土用砂的原则是总表面积小和空隙率小。() 15.硅酸盐水泥的矿物组成为C2S、C3A、C3S和 C4AF。() 四、单项选择题(从下列各题4个备选答案中选出正确答案,并将其代号填在空白处。每小题1分,共20分。) 1. 矿渣水泥适合于混凝土工程。 A.与海水接触的; B.低温施工的; C.寒冷地区与水接触的; D.抗碳化要求高的 2. 在凝结硬化过程中,会产生很大的变形,以致产生开裂。

土木工程材料课后题答案第二版苏达根主编

土木工程材料课后题答案第二版苏达根主编 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一单元 建筑材料的基本性质 一 、填空题 1.材料的吸湿性是指材料在________的性质。 2.材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。 3.水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为________。 4.材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。 答案:1.空气中吸收水分2.冻融循环次数3.亲水性4.自然 二、单项选择题 1.孔隙率增大,材料的________降低。 A 、密度 B 、表观密度 C 、憎水性 D 、抗冻性 2.材料在水中吸收水分的性质称为________。 A 、吸水性 B 、吸湿性 C 、耐水性 D 、渗透性 答案:1、B 2、A 三、是非判断题 1.某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。错 2.材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。对 3.在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。错 4.材料的软化系数愈大,材料的耐水性愈好。对 5.材料的渗透系数愈大,其抗渗性能愈好。错 四、名词解释 1.材料的空隙率:材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率 2.堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。 五、问答题 1.生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性 答案:主要有以下两个措施: (1)降低材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率。降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化。 (2)对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。如对混凝土材料,应增加砂、石与水泥石间的粘结力。 2.决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么 答:决定材料耐腐蚀的内在因素主要有 (1)材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应,或材料的组成易溶于水或某些溶剂,则材料的耐腐蚀性较差。 (2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。因前者较后者有较高的化学能,即化学稳定性差。 (3)材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率。孔隙率越大,腐蚀物质越易进入材料内部,使材料内外部同时受腐蚀,因而腐蚀加剧。 (4)材料本身的强度。材料的强度越差,则抵抗腐蚀的能力越差。 六、计算题 1.某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172 MPa 、178 MPa 、168 MPa 。该岩石可否用于水下工程。 答案:该岩石的软化系数为 85.094.0178 168>===g b R f f K 所以该岩石可用于水下工程。 第二单元 建筑金属材料

土木工程材料复习资料

土木工程材料复习资料 1空隙、孔隙、冻融机理 空隙率:散粒材料在堆积状态下,颗粒之间的空隙体积所占的比例。 100)(''0 0' ?-=v v v p % 孔隙率:材料内部空隙体积占材料自然状态下总体积的百分数00v v v p s -= 冻融破坏 2隔热材料:防止室外热量进入室内的材料为隔热材料 3水化反应:熟料矿物与水进行的化学反应简称为水化反应 当水泥颗粒与水反应接触后,其表面的熟料矿物成分开始发生化学反应,生成水化物并放出一定热量。 4细度模数:表征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标。〖出自百度] 5润湿边角:当固体材料与水接触时,在材料,水以及空气的三相交叉点处沿水表面作切线,此切线与材料和水接触面的夹角θ,称为润湿边角 6水灰比:即混凝土拌合物中水用量与水泥用量之比 7和易性:又称工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇灌、捣实)并获得质量均匀、成型密实的混凝土性能。实际上,新拌混凝土的和易性是一项综合的技术性质,包括流动性、粘结性、保水性三个方面的含义 8软化系数:材料的耐水性常用软化系数(R K )来表示。即g b R f f K = 表示材料在饱和吸水状态下的抗压强度与材料在干燥状态下抗压强度的比值。 。一般次要结构R K 应不低于0.75,受水浸泡或处于潮湿环境的重要结构物的材料R K 值不低于0.85;软化系数大于0.80的材料为耐水材料。溶解性很小或不容的材料,则软化系数一般较大。. 9沥青的延性:沥青材料当受到外力拉伸作用时所能承受的塑性变形的总能力,以延度作为条件延性的表征指标 . 10徐变是什么?作用

徐变是指硬化后的混凝土在恒定荷载的长期作用下随时间而增加的变形。徐边一般要延续2-3年。混凝土徐变可以消除钢筋混凝土内部的应力集中,使应力重新较均匀分布,对大体积混凝土来说还可以消除一部分由于温度变形而产生的破坏应力 11弹性模量定义钢材受力初期,应力与应变成比例地增长,应力与应变之比为常数,称 为弹性模量。用E 表示即P P E εσ=,常用的Q235钢的弹性模量E= (2.0-2.1)510?MPa,弹性极限p σ=180-200MPa 12屈服比定义 即屈服强度与抗拉强度的比值。屈强比越小,延缓结构损坏过程的潜力越大,因而结构越安全。若屈服比过小,钢材强度的利用率则偏低,碳素钢合理范围0.58-0.63,合金钢的为0.65-075 13屈服强度、抗拉强度 屈服强度:当应力超过弹性极限后变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到塑性阶段后 塑性应变急剧增加 ,曲线出现一个波 动的小平台 ,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服 点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称 为屈服点或屈服强度 14.砂率:混凝土中砂的用量占砂石总用量的百分率 亲水材料与憎水材料的区别(润湿边角的定义) 一般而言,水可以在材料表面铺展开即材料表面可以被水浸润,此种性质为亲水性,材料为亲水材料。反之为憎水材料。亲水材料与憎水材料区别关键在与润湿边角,小于90°的为亲水材料,大于90°为憎水材料。 孔隙率与抗冻性的关系 孔隙率的大小直接反映了材料的密室程度,材料的许多性能也与孔隙率有关,但并不是孔隙率越大,抗冻性越差,因为这还与材料内部的空隙的连接状态有关(连通、封闭)。一般而言,孔隙率越小且连通孔较小的材料,其吸水性小、强度较高、抗渗性和抗冻性较好。 5胶凝材料、气硬质材料、水硬质材料 在土木工程中,凡是经过一系列物理化学作用,能将散粒材料或块状材料粘结成整体的材料为胶凝材料,共分为有机胶凝材料(沥青、合成树脂、各类胶乳剂)和无机胶凝材料。无机胶凝材料按照硬化条件分为水硬胶凝材料(各种水泥)和气硬胶凝材料(石膏、石灰、水玻璃)。气硬胶凝材料只能在空气中硬化,气也只能造空气中保持和发展其强度。水硬胶凝材料在空中和水中都可以。 石灰、石膏的各自特点

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