土木工程材料總結(jié)(考試版)

第一章密度是指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。體積密度是指材料在包含內(nèi)部閉口孔的條件下單位體積的質(zhì)量。表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。堆積密度是指粉末或顆粒狀材料在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。密實(shí)度指材料體積內(nèi)，被固體物質(zhì)充實(shí)的程度?？紫堵适侵覆牧象w積內(nèi)，孔隙體積占總體積的百分率。填充率是指粉狀或顆粒狀材料在堆積體積中，被固體顆粒填充的程度?？障堵适侵阜蹱罨蝾w粒材料在堆積狀態(tài)下，顆粒間的空隙體積占堆積體積的百分率。親水性當(dāng)θ≤90°時(shí)，材料易于被水潤(rùn)濕，為親水性材料，此時(shí)材料分子與水分子之間的親和力大于水分子之間的內(nèi)聚力憎水性當(dāng)θ≥90°時(shí)，材料不易被水潤(rùn)濕，為憎水性材料，此時(shí)材料分子與水分子之間的親和力小于水分子之間的內(nèi)聚力吸水性是指材料在浸水狀態(tài)下，吸收水分的性能。材料吸水飽和時(shí)的含水率稱為吸水率。吸濕性是指材料在潮濕的空氣中吸收水分的性能。吸濕性用含水率來表示。耐水性是指材料長(zhǎng)期在飽和水的作用下抵抗破壞，保持原有功能的性質(zhì)。熱導(dǎo)性是指材料傳導(dǎo)熱量的能力，用熱導(dǎo)系數(shù)表示。熱容量是指材料受熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)。比熱容的物理意義表示1g材料溫度升高或降低1K時(shí)所吸收或放出的熱量。強(qiáng)度是指材料在外力（荷載）作用下，抵抗破壞的能力。材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，能完全恢復(fù)原來的形狀和尺寸的性質(zhì)，稱為彈性。材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，仍保持變形后形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)，稱為塑性。比強(qiáng)度是評(píng)價(jià)材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。比強(qiáng)度反映材料單位體積質(zhì)量的強(qiáng)度，其值等于材料的強(qiáng)度與體積密度值比，數(shù)值越大，表明材料越輕質(zhì)高強(qiáng)。脆性是指材料在外力作用下，直至斷裂前只發(fā)生很小的彈性形變，不出現(xiàn)塑性變形而突然破環(huán)的性質(zhì)。韌性是指在沖擊、振動(dòng)荷載作用下，能吸收較大的能量，同時(shí)也能產(chǎn)生一定的塑性形變而不知破壞的性質(zhì)。耐久性是指材料在長(zhǎng)期使用過程中，抵抗環(huán)境中各種不利因素的破壞作用，保持原有性能不變質(zhì)、不破壞的能力。環(huán)境對(duì)材料的破壞作用，可分為物理作用、化學(xué)作用、機(jī)械作用和生物作用?？?jié)B性是指在壓力水作用下，抵抗?jié)B透的性質(zhì)?？箖鲂允侵覆牧显谙柡蜖顟B(tài)下，經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而質(zhì)量損失不大，強(qiáng)度也無明顯降低的性質(zhì)?？骨治g性材料的組成：1.化學(xué)組成2.礦物組成材料的結(jié)構(gòu)：1.宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）2.亞微觀結(jié)構(gòu)3.微觀結(jié)構(gòu)第四章無機(jī)氣硬性膠凝材料土木工程材料中，凡是經(jīng)過一系列物理作用、化學(xué)作用，能夠?qū)⑸⒘罨驂K狀材料粘接成整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料可分為有機(jī)膠凝材料和無機(jī)膠凝材料。無機(jī)膠凝材料又分為氣硬性的和水硬性的兩類。氣硬性膠凝材料只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度。水硬性膠凝材料則不僅能在空氣中，而且更好地在水中硬化，保持并繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度。建筑石膏的主要特性：1）凝結(jié)硬化快。建筑石膏初凝和終凝時(shí)間都很短，一般初凝時(shí)間為幾分鐘至十幾分鐘，終凝時(shí)間在30min以內(nèi)，大約7d左右完全硬化。2）硬化體的孔隙率高。3）尺寸穩(wěn)定，裝飾性好。4）防火性好5）耐水性和抗凍性差。欠火石灰降低石灰的利用率。過火石灰顏色較深，密度較大，表面常被黏土融化形成玻璃釉狀物包裹，熟化很慢。石灰的硬化石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是有下兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程來完成：(1)結(jié)晶作用——游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。（2）碳化作用——?dú)溲趸}與空氣中二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，洗除水分并被蒸發(fā)。石灰的技術(shù)性質(zhì)：1.保水性好，可塑性好；2.凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低；3.硬化后體積收縮大；第五章水泥第一節(jié)硅酸鹽類水泥硅酸鹽水泥可分為普通硅酸鹽水泥（P.O.）、礦渣硅酸鹽水泥（P.S.）、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（P.P.）、粉煤灰硅酸鹽水泥（P.F.）以及復(fù)合硅酸鹽水泥（P.C.）六大類。硅酸鹽水泥的定義：凡以適當(dāng)成分的生料燒制部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，加入0～5%的石灰石或?；郀t礦渣和活性石膏，磨細(xì)制成水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥，不摻混合料者稱為Ⅰ型，代號(hào)P·Ⅰ型，摻混合料者為Ⅱ型，代號(hào)P·Ⅱ型。水泥凝結(jié)硬化過程機(jī)理影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素：1.熟料礦物組成；2.水泥細(xì)度；3.石膏參量；4.拌和水加量；5.養(yǎng)護(hù)濕度和溫度；6.養(yǎng)護(hù)齡期；7.水泥受潮與久存。凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于390min.硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用：1.強(qiáng)度等級(jí)高，強(qiáng)度發(fā)展快；2.水化熱高；3.耐腐蝕性差；4.抗凍性好；5.抗碳化性好；6.耐熱性差；7。干縮??；8.耐磨性好鋁酸鹽水泥特性：1.快硬性早；2.水化熱高，放熱快；3.耐蝕性好、密實(shí)不透水；4.耐熱性好。第六章混凝土分類：重混凝土、普通混凝土、混凝土普通混凝土的優(yōu)點(diǎn)：原材料來源豐富；施工方便；性能可根據(jù)需要設(shè)計(jì)調(diào)整；抗壓強(qiáng)度高；耐久性好。普通混凝土存在的主要缺點(diǎn)：自重大；抗拉強(qiáng)度低，抗裂性差；收縮變形大。普通混凝土一般是水泥、砂、石和水組成，加入適當(dāng)外加劑和摻合料。水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇原則為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，則水泥強(qiáng)度等級(jí)也宜高。細(xì)骨料主要包括河砂、海砂、山砂、機(jī)制砂。細(xì)骨料的有害物質(zhì)包括1.黏土和云母；2有機(jī)質(zhì)、硫化物、硫酸鹽。砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌象w平均粒徑大小，通常用細(xì)度模數(shù)表示。砂的顆粒級(jí)配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。骨料的含水狀態(tài)絕干狀態(tài)、氣干狀態(tài)、飽和面狀態(tài)和濕潤(rùn)狀態(tài)。粗骨料主要有碎石和卵石兩大類。有害物質(zhì)主要有黏土、硫化物及硫酸鹽、有機(jī)物。粗骨料的粒級(jí)分為連續(xù)粒級(jí)和單粒級(jí)兩種。粗骨料的強(qiáng)度可用巖石的抗壓強(qiáng)度或壓碎值表示。減水劑是指在混凝土坍落度相同的條件下，能減少拌合用水量；或者在混凝土配合比和用水量均不變的情況下，能增加混凝土坍落度的外加劑。分為普通減水劑和高效減水劑兩大類?；炷梁鸵仔允侵赴韬衔镆子跀嚢?、運(yùn)輸、澆搗成型，并獲得質(zhì)量均勻密實(shí)的混凝土的一項(xiàng)綜合技術(shù)性能。通常用流動(dòng)性、黏聚性和保水性表示。堿集料反應(yīng)是指水泥外加劑等混凝土構(gòu)成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。外加劑是在混凝土拌合前或拌合時(shí)摻入，摻量不大于水泥質(zhì)量的5％（特殊情況除外），并能按要求改善混凝土性能的物質(zhì)。混凝土外加劑按其主要功能分為四類：（1）拌合物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。（2）調(diào)節(jié)砼時(shí)間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。（3）改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。（4）改善混凝土其他性能的外加劑。包括膨脹劑、防凍劑、防潮劑、減縮劑等。減水劑在混凝土拌合物坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。緩凝劑是能延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間，而不影響混凝土后期強(qiáng)度的外加劑。引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。摻和料為改善混凝土性能、節(jié)約水泥、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，在混凝土拌合時(shí)加入的天然的或者人工的礦物材料混凝土摻合料分為活性礦物摻合料和非活性礦物摻合料。和易性的概念：混凝土拌合物便于施工操作，能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻、成型密實(shí)的性能。和易性主要包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性影響和易性的主要因素：1水泥品種2集料的性質(zhì)3水泥漿數(shù)量—漿骨比4水泥漿的稠度—水灰比5砂率6外加劑7時(shí)間和溫度改善和易性的措施1當(dāng)混凝土流動(dòng)性小于設(shè)計(jì)要求時(shí)，為保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性，不能單獨(dú)加水，必須保持水灰比不變，增加水泥砂漿用量。2當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可保持砂率不變的前提下，增加砂石用量，實(shí)際上減少了水泥漿數(shù)量。選擇合理的漿骨比。3改善集料的級(jí)配，可增大混凝土的流動(dòng)性，也能改善粘聚性和保水性4添加減水劑貨引氣劑5盡可能選用最優(yōu)砂率。當(dāng)粘聚性不足的時(shí)候可適當(dāng)增加砂率。立方體抗壓強(qiáng)度尺寸150x150x150mm影響砼抗壓強(qiáng)度的主要因素：原材料因素1水泥的強(qiáng)度2水灰比3集料的種類、質(zhì)量和數(shù)量4外加劑和摻合料生產(chǎn)因素1施工條件—攪拌于振搗2養(yǎng)護(hù)條件3齡期試驗(yàn)因素1試件形狀尺寸2表面狀態(tài)3含水程度4加荷速度混凝土的變形性能：1化學(xué)收縮2干濕變形—溫脹干縮3溫度變形4在短期荷載的作用下得變形。徐變是混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下，沿著作用力方向隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的變形。耐久性的概念：混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性的能力。提高耐久性的措施：1合理選擇水泥品種，使其與工作環(huán)境相結(jié)合2選擇質(zhì)量良好、級(jí)配合理集料和合理的砂率3采用較小水灰比和保證水泥用量，并加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制4摻用合適的外加劑5混凝土表面覆涂相關(guān)的保護(hù)材料。第七章砂漿砂漿是由無（有）機(jī)膠凝材料、細(xì)骨料、礦物摻合料、化學(xué)外加劑以及水等材料按適當(dāng)?shù)谋壤渲贫傻慕ㄖ牧?。第八章瀝青及瀝青混合料第一節(jié)瀝青的基本知識(shí)瀝青是一種有機(jī)膠凝材料，在常溫下呈固體、半固體或粘稠液體，由天然或人工制造而得，主要為高分子烴類所組成，顏色為黑色或黑褐色，具有良好的粘結(jié)性、塑性、憎水性、耐腐蝕性和電絕緣性。理清主要分為地瀝青和焦油瀝青。石油瀝青劃分為油分、樹脂和瀝青質(zhì)三個(gè)組分。油分賦予瀝青以流動(dòng)性，瀝青脂膠是石油具有良好的塑性和粘結(jié)性，瀝青質(zhì)是決定石油瀝青溫度敏感性、黏性的重要組成部分。蠟是石油瀝青的有害成分。高溫時(shí)降低瀝青的延度和高溫穩(wěn)定性，低溫時(shí)較低瀝青的低溫抗裂性。膠體結(jié)構(gòu)的分類：溶膠型結(jié)構(gòu)、溶—凝膠型結(jié)構(gòu)、凝膠型結(jié)構(gòu)。石油瀝青的黏滯性是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性。有、天反映了瀝青的軟硬、稀稠的程度，一般以絕對(duì)黏度表示。。測(cè)定瀝青相對(duì)黏度的主要方法是用標(biāo)準(zhǔn)黏度計(jì)和針入度儀。針入度值越小，表明黏度越大。溫度敏感性是指石油瀝青的黏滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。常用軟化點(diǎn)和針入度指數(shù)表示。塑性是指石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞（裂縫或斷開），出去外力后仍能保持變形后的形狀不變的性質(zhì)。用