《工程材料总结.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程材料总结.doc（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、绪论土木工程材料分类：按化学成分：无机材料（金属材料,非金属材料） 有机材料（植物材料，沥青，合成高分子材料） 复合材料（金属-无机非金属，无机非金属-有机材料，有机材料-金属）1. 材料的基本性能区分密度，表观密度，毛体积密度，堆积密度。 密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 表观密度：材料在包含闭孔条件下单位体积的质量。 毛体积密度：材料在自然状态下（包含闭口孔和开口孔）单位体积的质量。 堆积密度：散粒状或纤维状材料在自然堆积状态下单位体积的质量。区分孔隙率与空隙率。 孔隙率：是指材料内部孔隙体积占自然状态下总体积的百分率。 空隙率：是指散粒材料（砂，石等）颗粒之间的空隙体积占材料堆
2、积体积的百分率。区分脆性与韧性。 脆性：材料受外力作用，当外力达到一定限度，材料发生突然破坏，且破坏时无明显塑性变形，这种性质称为脆性。脆性材料的抗压强度远大于抗拉强度，受力无明显塑性变形。 韧性：材料在变形和断裂过程中吸收能量（以外力做功来衡量）的一种性能。区分亲水性和憎水性，吸水性和吸湿性。 亲水性：当材料与水接触时，如果水可以在材料表面铺展开，即材料表面可以被水所浸润，则称材料具有亲水性。 憎水性：若水不能在材料的表面铺展开，即材料表面不能被水所浸润，则称其为憎水性。吸水性：材料在水中吸收水分的性质称为吸水性。吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。什么叫比强度。P19 是指材料的强度与
3、其表观密度之比，它是衡量材料轻质高强的一个主要指标。材料耐水性的指标。（软化系数）p16 材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不会显著降低的性质称为耐水性。其用软化系数来表示，k=f/w k:软化系数 f=材料在饱和水状态下的抗压强度 w=在干燥状态下的抗压强度。 软化系数大小反应材料在浸水饱和后强度降低的程度。系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低越多，其耐水性越差。其中k0.85的材料称为耐水性材料。保温隔热材料为什么要注意防潮。 P18 材料受潮后，水分进入孔隙，水的导热系数是空气导热系数的25倍，若天气寒冷，致使材料受冻，水结成冰，冰的导热系数是空气的100倍，材料导热性将大大增加，
4、因此，保温隔热材料在施工过程中要注意防水，防潮。讨论孔隙率对材料的影响。 孔隙率增大，连通孔较多，则材料密度下降，毛体积密度下降，吸水性增加，强度减小，抗渗性与抗冻性下降，导热性减小。P25的计算1,3,4。2.建筑钢材区别钢和铁。 钢以铁为主要元素，含碳量在2.06%以下。生铁含碳量为2.06%6.67%。钢中除铁以为五大元素为：碳，硅，锰，硫，磷。由钢的晶体组织来说明含碳量上升，性能有什么变化。 含碳量增加，钢的强度和硬度增加，塑性和韧性下降。含碳量1%时,钢材变脆,强度反而下降。含碳量增加，还会使焊接性能，耐锈蚀新能下降，并增加冷脆性和时效敏感性。P，S，Si，Mn对钢性能的影响。 S和
5、P是有害元素，称为杂质元素。Si和Mn是有益元素，称为合金元素。 Si含量小于0.5%，具有较强脱氧作用，可以提高钢的强度，且塑性，韧性降低不明显。 Mn作用是脱氧，去硫。含量为0.25%0.8%。提高强度但会降低塑性。 S主要有害作用是增大钢的热脆性，引起热裂纹。优质钢S不得超过0.04%，但可以提高切削性能。 P有害作用是增加钢的冷脆性，明显降低钢的塑性和韧性。也不能大于0.04%。什么叫屈强比？大小有何意义。P33 屈服强度与抗拉强度的比值叫屈强比。下屈服点为屈服强度。强化阶段最高点C称为强度极限或抗拉强度。屈强比反应钢材利用率和安全可靠程度的一个指标。值越小，钢材受力超过屈服点工作时，
6、可靠性越大，结构安全性越高。值太小，钢材强度有效利用率低。一般屈强比在0.600.75之间。伸长率的计算。 x表示伸长率。5表示钢材的原标距取为L=5d。510。有的伸长率用定标距,如L=100mm,则伸长率用100表示。L为试件断裂后标距的长度。d为钢材直径。=(L-l)/l l为原长。冷弯性能指标。 一般以弯曲角度，弯心直径d与钢材厚度a的比值d/a来表示。弯曲角度越大，d/a越小，表示冷弯性能越好。碳素钢号的表示。 碳素钢按屈服点分4个等级：Q195，Q215，Q235，Q275。之后跟abcd表示质量等级，再接脱氧方法符号。例如：Q215BF。F代表沸腾钢。数值越大，强度硬度越大，塑性
7、可焊性会下降。 低合金高强度钢结构的牌号由代表屈服点的Q，屈服点数值，质量等级（abcde）三部分组成。有Q295，Q345，Q390.钢筋排号表示。 热轧光圆钢筋R+屈服点最小值，如R235 热轧带肋钢筋HRB335 HRB400 HRB500 冷轧带肋钢筋CRB550 CRB650 CRB8003 气硬性胶凝材料区别气硬性和水硬性。 无机胶凝材料中，只能在空气中硬化，且只能在空气中保持或继续提高其强度的胶凝材料称为气硬性胶凝材料。如石灰，石膏，水玻璃。既能在空气中硬化又能在水中硬化，保持并继续提高其强度的胶凝材料称为水硬性胶凝材料，如水泥。石灰的主要次要成分。 石灰石原料在适当温度（900
8、1100）下煅烧，碳酸钙分解，得打CaO为主要成分的生石灰。由于原料中含有一些碳酸镁，分解为MgO。含量不超过5%称为钙质石灰，否则为镁质石灰。为什么石灰要经过陈伏，时间是多少。 石灰加水消解为膏状或粉末状的消石灰，称为消化或熟化，熟化后将石灰膏在储灰池中存放两周以上，即所谓的陈伏，为使水有充分的时间穿过过火石灰的釉质表面，让较小的过火石灰块充分熟化。陈伏期间为防止石灰碳化，石灰膏表面应保有一层水，消石灰粉也应该采取覆盖等措施。欠火石灰的危害。 欠火石灰外部为正常煅烧的石灰，内部尚有未分解的石灰石内核，不仅降低石灰的利用率，而且有效氧化钙和氧化镁含量低，粘结能力差。石灰硬化特点。 石灰硬化是指
9、石灰由塑性状态逐步转化为具有一定强度的固体的过程。分为干燥硬化和碳化硬化。干燥硬化过程中，毛细孔隙失水，由于水的表面张力的作用，毛细孔隙中的水面呈弯月面，从而产生毛细管压力，使得氢氧化钙颗粒间距逐渐减小，因而产生一定的强度。碳化硬化是氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙晶体。碳酸钙具有相当高的强度。建筑石膏技术特性。与石灰比较下。 建筑石膏的特性有：1凝结硬化快，一般情况初凝到终凝只要30min，一星期可完全硬化。2 水化硬化体孔隙率大，强度较低。3 隔热保温，隔音吸声性能良好。但耐水性较差。4 防火性能良好。5 硬化时体积略有膨胀，装饰性好。6 一定的调温调湿性。7 施工性好。 石灰的特
10、性有：石灰是一种硬化慢，强度低的气硬性胶凝材料。特性含：1 保水性好2 耐水性差。3 硬化时体积收缩大。 红色为相同点，绿色为不同点。水玻璃的特性和硬化特点。 水玻璃的特性有：1 强的耐酸腐蚀性，能抵抗除氢氟酸歪的多数无机有机酸。2 良好的耐热性，1200C高温下强度不降低。3 良好的抗风化性质。4 能加固土壤和地基。5 可配制水泥促凝剂和碱矿渣水泥。 硬化特点：水玻璃是碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的一种溶解于水的透明玻璃状溶合物。其和空气中的二氧化碳反应，析出硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化，但硬化过程极慢，可以通过加热或掺入促硬剂加速硬化。4水泥硅酸盐水泥孰料矿物组成。 主要原料：石灰质原料，
11、粘土质原料和铁质校正原料。原料磨成生料，生料在1450C下烧成以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料（硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙）。六大通用硅酸盐水泥有哪些代号。 硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥（PO），矿渣硅酸盐水泥（PS），火山灰质硅酸盐水泥（PP），粉煤灰硅酸盐水泥（PF），复合硅酸盐水泥（PC）。熟料与水反应的规律。 水泥熟料和水发生水解或水化作用，称为水泥的水化。名称水化反应速率水化放热强度耐化学侵蚀干缩C3S快大较高中中C2S慢小早低后高良中C3A最快最大低差大C4AF快中较低优小硅酸盐水泥的技术要求。 细度：水泥颗粒越细，与水反应的表面积就越大，水化速度快，因而凝结硬化快，
12、早期强度高，但过细使研磨水泥能耗大量增加。水泥细度可以用筛析法。80微米的方孔筛筛余量不大于10%。 凝结时间：初凝时间不短于45min，终凝时间不长于6.5h。 安定性：是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。引起安定性不良的原因有：1 熟料中游离的氧化钙过多。CaO和水反应生成氢氧化钙，体积增大。2 游离的氧化镁过多 3 石膏掺量过多。 安定性用雷氏法或试饼煮沸法。雷氏法是标准稠度水泥净浆试件煮沸3h后膨胀值不超过5mm。 强度：将一份水泥，三分中国iso砂，0.5水灰比，制成塑性水泥胶砂，规格4040160mm的棱柱形试件，在标准条件（20C正负一）下养护，测其3d，28d的抗折抗压强
13、度。六大通用水泥特性及其应用。 几种通用水泥除普通硅酸盐水泥，强度都是早低后高。5 混凝土6 建筑砂浆砌筑砂浆的流动性和保水性指标。 流动性：砂浆流动性是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质，也称稠度。通常用砂浆稠度测定仪测定，又称沉入度（单位mm）。 保水性：新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力成为保水性。保水性不良的砂浆在存放，运输和施工过程中容易产生泌水和离析。砂浆的保水性常用砂浆分层度筒测定，并以分层度表示（单位mm）。一般分层度不大于30mm。分层度国小易产生干缩裂缝。砂浆强度等级的划分。 P159。采用28d后标准尺寸养护砂浆的抗压强度。分为M20，M15，M10，M7.5，M
14、5，M2.5六个强度等级。7 墙体材料砖和砌块的区分。 砖分为烧结砖和非烧结砖，烧结砖是指以粘土，页岩，煤矸石，粉煤灰等为主要原材料，经成型，焙烧而成的块状墙体材料。不经焙烧而制成的为非烧结砖，其中以蒸养（压）砖最广泛。砌块是用于砌筑的，形体大于砌墙砖的人造块材。实心，多孔，空心，普通砖的区分。 烧结砖按其孔洞率（砖面上孔洞总面积占砖面积的百分率）的大小分为烧结普通砖（没有孔洞或孔洞率小于25%的砖），烧结多孔砖（孔洞率大于或等于25%的砖，其中孔的尺寸小而数量多），烧结空心砖（孔洞率大于或等于40%的砖，其中孔的尺寸大而数量少）。砖强度等级评定及方法。 烧结普通砖按抗压强度分为：MU30，M
15、U25，MU20，MU15，MU10。烧结多孔空心砖强度按大面抗压强度结果表示。加气混凝土砌块应用特性。8 沥青与防水材料石油沥青的三大组分，为什么其会老化 三大组分为油分，树脂（沥青脂胶），地沥青质。石油沥青胶体结构的三大类型 溶胶型结构：沥青质含量较低，油分树脂含量高，胶团在油分中移动较为自由。这样则流动性大，温度稳定性差，但塑性好。 凝胶型结构：地沥青质含量较多，油分及其树脂含量较少，胶团之间的吸引力较大，胶团的移动较为困难。这样则粘性大，流动性小，温度稳定性较好，塑性较差。 溶凝胶型结构：含量都为适当。胶团之间具有一定的吸引力。大多优质的石油沥青属于这种结构。各性能评定指标排号根据什么
