《建筑材料知识小节与部分习题及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑材料知识小节与部分习题及答案（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、前言：本知识点总结可能因考试大纲不同而与各位同学略有出入，适用教材为彭小芹主编，土木工程材料第三版第一部分：知识点总结绪论1. 土木工程材料的分类1. 按化学成分分：2. 按建筑物或构筑物中的功能分类承重材料和非承重材料、保温隔热材料、吸声隔声材料、防水材料、装饰材料3. 按材料的使用部位分类结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料及其他用途材料2. 土木工程材料的技术标准1. 标准具体包括：产品规格，分类，技术要求，检验方法，验收规则，标志，运输，储存2. 技术标准：国家标准（最宽松），企业标准（最严格），行业标准3. 代号：GB（国标），GB/T（国家推荐标准），GBJ（建筑工程国
2、家标准），JGJ（建工行业、工程建设标准），JC（建材行业标准），QB（企业标准）4. 表示方法：产品名称 部门代号 编号-批准年份第一章 土木材料的基本性质1. 材料的基本物理性质1. 密度：材料在绝对密实状态下，单位体积的质量公式：2. 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量公式： V0：材料在自然状态下的体积3. 堆积密度：材料为散粒或粉状，如砂、石子、水泥等，在堆积状态下，单位体积的质量。公式同上。4. 密实率和孔隙率密实率：材料体积内被固体物质充实的程度公式：孔隙率：材料体积内，孔隙体积所占的比例公式：D+P=15. 填充率和空隙率填充率：散粒材料堆积体积中，颗粒填充的程度公式：
3、 孔隙率：散粒材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例公式：D+P=12. 材料与水有关的性质1. 亲水性和憎水性亲水性：材料与水接触时能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润湿角：在材料、水、空气的交点处，作沿水滴表面的切线，该切线与固体、液体接触面的夹角润湿角90则为亲水材料。2. 吸水性和吸湿性吸水性：材料在水中通过毛细孔隙吸收并保持水分的性质，用吸水率表示吸水率： m：材料干燥时的质量 m1：材料吸水饱和状态质量吸湿性：材料在一定温度和湿度下吸附水分的能力，用含水率来表示含水率： m含：材料含水时的质量3. 耐水性：材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系数表
4、示软化系数： fw：材料在吸水饱和状态下的强度 f：材料在干燥状态下的强度4. 材料的抗冻性和抗渗性抗冻性：材料在吸水保护状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质。原因：空隙内水分结冰体积变大。用抗冻等级表示。（F15表示能承受的最大冻融循环次数15）抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，用渗透系数K（cm/h）表示 Q透水量（cm3），d试件厚度，A透水面积，t渗水时间（h），H静水压力水头（cm）3. 材料的热工、声学、光学性质和材料的耐久性1. 热工性质导热性：材料传导热量的性质，用导热系数表示。，导热系数，W(mK)；Q，总传热量，J；a，材料厚度，m；
5、A，热传导面积，m2；t，热传导时间，h；T2T1，材料两面温度差，K。影响导热系数的因素：物质构成，微观结构，孔隙构造，湿度，温度，热流方向热容量：材料受热(或冷却)时吸收(或放出)热量的性质称为材料的热容量，用比热容表示耐燃性：建筑物失火时，材料能经受高温与火的作用不破坏，强度不严重下降的性能。根据耐燃性可分类材料：不燃烧类，难燃烧类，燃烧类耐火性：材料在长期高温作用下，保持不熔性并能工作的性能。按耐火性分类材料：耐火材料，难熔材料，易熔材料2. 声学性质吸声性：声能穿透材料和被材料消耗的性质称为材料的吸声性，用吸声系数表示Ea，穿透材料的声能；Er，材料消耗的声能，E0，入射到材料表面的
6、全部声能。隔声性：隔声吸声，用隔声量R表示3. 光学性质：关注较少4. 耐久性：材料在长期使用中，抵抗各种自然因素及有害介质作用，保持原有性能不变质和不被破坏的能力自然因素和有害介质：物理（干湿，冷热，冻融），化学（材料和水中的酸碱盐溶液的侵蚀），生物（昆虫菌类的侵害）4. 材料的组成、结构、构造及其对材料性质的影响1. 材料的组成：材料的化学组成和矿物组成化学组成：材料的基本化合物或化学元素的种类和数量矿物组成：构成材料的矿物种类和数量相：材料中物理、化学性质均匀的部分，两相以上组成的材料是复合材料。2. 材料的结构和构造。结构：分为宏观、细观、微观结构宏观结构：用肉眼和放大镜可分辨的毫米级
7、组织。分类：致密结构（无孔隙材料。强度硬度高，吸水性小，抗冻抗渗好）；多孔材料（孔隙均匀，孔隙率高，质量轻，保温隔热，吸声隔声好）；纤维结构（内部质点排列具有方向性）细观结构：光学显微镜能观察道德微米组织微观结构：用电子显微镜或X射线衍射仪手段研究材料原子、分子级结构分类：晶体（分为原子晶体、离子晶体、分子晶体、金属晶体），玻璃体，胶体构造：特定性质的材料结构单元间的互相组合搭配的情况第三章 气硬性胶凝材料胶凝材料：土木工程中经一些列物理化学作用将散粒材料或块状材料粘接为一个整体的材料分类（化学组成）：有机（沥青，树脂，橡胶），无机：分为气硬性（只能在空气凝结硬化）和水硬性（还可以更好地在水中
8、凝结硬化，比如水泥）1. 石膏主要成分：硫酸钙。通常指的石膏是半水石膏（建筑石膏）优点：重量轻，凝结硬化快，耐火性好，隔热隔声，色白分产和分类天然石膏：石膏G（二水存在），硬石膏A（无水存在），混合石膏M（前者混合且无水大于80%）天然二水石膏：又称软（生）石膏，生产建筑石膏的主要原料天然硬石膏：无水石膏工业副产石膏（化学石膏）：工业生产工程中的富含二水硫酸钙的副产品天然二水石膏经不同热处理所得产品如下建筑石膏：又称熟石膏，主要成分：型半水硫酸钙，按原材料分类：天然N/脱硫S/磷建筑石膏P高强石膏：型半水石膏磨细制得，有高强度高黏结能力硬石膏：又称无水石膏，可溶性硬石膏的结构不稳定，强度较低；
9、不熔性硬石膏难溶于水，凝结很慢。建筑石膏的凝结硬化 化学反应：半水+1.5水二水+19300J/mol硬化理论：结晶理论，胶体理论。三个阶段：水化作用的化学反应阶段，结晶作用的物理变化阶段，硬化作用的强度增强阶段。建筑石膏的技术性质和技术要求技术性质：凝结硬化快（施工速度快生产周期短）；硬化后孔隙率大，强度低；体积稳定；具有调湿作用；技术要求：不预加任何外加剂的粉状交结料。标记：名称+等级+代号+标准编号应用建筑石膏：配制石膏抹面灰浆，石膏砂浆，石膏混凝土，石膏制品2. 石灰原料和生产原料：石灰石，白云石质石灰石，白垩，生产：碳酸钙的分解煅烧窑：土窑和立窑，需要足够的温度和时间正火石灰：正常温
10、度和时间孔隙率大，表观密度小，晶粒细小，与水反应迅速欠火石灰：只有表面能水化，废品过火石灰：与水反应速度慢钙质生石灰：生石灰中氧化镁含量小于5%，否则为镁制生石灰石灰的消解与凝结硬化消解：生石灰加水产生水化反应，并自动松散为粉末和浆体的过程。反应式氧化钙+水消解特点：反应可逆，547时可逆。水化热大，水化速度快。水化过程中体积增大。熟化时，煅烧良好，氧化钙含量高的石灰熟化较快。消解方法：人工消解法（湿消解法，干消解法），机械消解法（干消解法，机械消解法）凝结硬化：石灰浆体在空气中铸件硬化。过程：结晶作用，碳化作用（氢氧化钙+CO2+n个水）石灰的技术性质良好的可塑性和保水性；凝结硬化慢，强度低
11、；耐水性差石灰的技术标准与性能要求分类：（加工方法），建筑生石灰，建筑生石灰粉，建筑消石灰粉，石灰浆。（化学成分）钙质石灰，镁制石灰，白云石消石灰粉。（消化速度）快熟石灰，中熟石灰（1030min），慢熟石灰石灰的应用应用：建筑室内粉刷；拌制建筑砂浆；配置三合土和灰土；加固含水的软土地基；生产硅酸盐制品；磨制生石灰粉；制造静态破碎剂和膨胀剂；碳化石灰板3. 水玻璃由不同种类的碱金属和二氧化硅组成原料和生产提供SiO2的原料：石英岩，石英砂，砂岩，卵石，燧石生产方法：湿法，干法凝结硬化反应方程见P44加速硬化的方法：加热，加入硅氟酸钠性质与应用性质：黏结力良好，耐热性好，耐酸性好用途：涂刷建筑材
12、料表面；配置防水剂；加固土壤；配置耐酸水泥/砂浆/混凝土；配置耐热砂浆/混凝土运输：金属槽车，木桶，玻璃瓶，铁桶，不能用镀锌的容器储存：混凝土槽，注意密封4. 镁制胶凝材料主要成分：氧化镁，氯化镁原料与生产原料：天然菱镁矿（碳酸镁）运输与储存：避免受潮，不可久存凝结硬化用水调拌氧化镁：凝结慢，硬化强度低用氯化镁溶液调拌：硬化后强度最高反应式见P47应用菱苦土木削地板，木削板，木丝板第四章 通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥：以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。分类：硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥，复合硅酸盐水泥硅酸盐水泥类
13、型：未掺混合材料的为I型，掺入不超过水泥质量5%的混合材料为II型生产：生料的配制磨细、磨料的煅烧、水泥的粉磨（两磨一烧）生料配制：原料：石灰质原料（提供氧化钙），粘土质原料（提供二氧化硅，氧化铁，氧化铝。孰料的煅烧：生料入窑进行高温煅烧，过程：干燥，预热，分解，熟料烧成，冷却矿物组成：硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙矿物特性：见P53 硅酸盐水泥与水的反应：P53凝结硬化：连续不断的过程。凝结：硅酸盐水泥加水拌合后成为可塑性的浆体，随着时间的推移，塑性逐渐降低至消失。硬化：随着水化进行，产物增多，形成的空间网状结构更加密实，水泥浆体产生了强度凝结硬化的阶段：初始反应期，潜伏期，凝结期
14、，硬化期，减速期，稳定期影响凝结硬化的因素：水泥矿物组成的影响，水泥细度的影响，拌和加水量的影响，养护时间的影响，养护条件（温度湿度）的影响技术性质：细度，标准稠度用水量，凝结时间，体积安定性，强度等级，水化热，碱含量，氯离子含量。腐蚀：类型：软水腐蚀，盐类腐蚀，酸类腐蚀，碱的腐蚀性能：早期后期强度高，水化热大，抗冻性好，干缩小耐磨性好，抗碳化性好，不耐高温，耐腐蚀性差第五章 混凝土1. 概述定义和分类混凝土：由胶凝材料、水、粗细骨料按适当配合比拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材优点：强度高，耐久性好，材料来源广，制作工艺简单，成本低，适用于各种自然环境按表观密度分类：重混凝土，普通混凝土，轻混凝土按胶凝材料种类分：水泥、硅酸盐、水玻璃、沥青、聚合物混凝土按强度等级分类：普通、高强、超高强混凝土按用途分：结构、装饰、防水、防辐射、耐酸、水土、道路混凝土按生产及施工工艺分：按增强材料和增强方式分按拌合物流动性分：干硬性、流动性、流态优点和缺点优点：来源广泛，价格低廉；硬化后有较高的抗压强度和耐久性；无需维修保养费用；硬化前流动性好；防火缺点：抗拉强度低，截面积大，质量大
