工程材料复习提纲+答案.doc

工程材料复习一、 名词解释1、 材料的组成与结构：化学组成，组成材料的化学元素的种类和数量；矿物组成，组成材料的矿物种类和数量；相组成，两相以上的复合材料。结构是指材料的微观组织状况，可分为微观结构（10-6至10-10m）和显微结构（10-31mm）；材料的构造是指材料的宏观组织状况，如岩石的层理，木材的纹理等。2、 孔隙率：是指材料中孔隙占总体积的百分率（P=（V0-V）/V0*100%）；3、 胶凝材料：是指经过自身的物理化学作用后，在由塑性浆体变成坚硬石状体的过程中，能把散粒或块状的物料胶结成一个整体的材料；4、 水硬性胶凝材料：不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化，保持并继续提高其强度（如水泥）；5、 硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适当石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，都称为硅酸盐水泥；6、 两磨一烧：生料的配料与磨细制备生料（磨）；生料煅烧成熟料煅烧熟料（烧）；熟料与适量石膏共同磨细而成水泥粉磨水泥（磨）；7、 凝结时间：初凝和终凝，标准稠度的水泥净浆，自加水时至水泥浆体塑性开始降低所需的时间称为初凝时间（45min，废品），自加水时起至水泥浆体完全失去塑性所经历的时间称为终凝时间（6.5h，不合格）；8、 混合材料：在水泥生产过程中，为节约水泥熟料，提高水泥产量和增加水泥品种，同时也为改善水泥性能，调节水泥强度等级而在水泥中掺入的矿物质材料称为水泥混合材料（有显著的技术经济效益，同时可充分利用工业废料，保护环境，是实现水泥可持续发展的重要途径）；9、 标准稠度用水量：水泥净浆达到标准稠度时（标准稠度：水泥标准稠度测定仪的试件沉入净浆的深度为6mm+-1mm时的净浆为标准稠度净浆），所需的拌合水量（以占水泥质量的百分比表示），称为标准稠度用水量；10、 水泥混凝土：是以水泥、水、细骨料、粗骨料，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材；11、 颗粒级配：砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒的组合情况；12、 细度模数：砂的粗细程度用细度模数（F.M）表示，它是指不同粒径的砂粒混在一起后的平均粗细程度；F.M=（？）13、 饱和面干吸水率：当砂表面干燥而颗粒内部孔隙含水饱和时，称为饱和面干状态，此时砂的含水率称为饱和面干吸水率，简称吸水率；14、 混凝土拌和物流动性：是指混凝土拌合物在自身质量或施工振捣的作用下产生流动，并均匀、密实地填满模型的性能；（和易性：流动性，粘聚性，保水性）15、 坍落度：是以标准截圆锥形混凝土拌合物在自重作用下的坍陷值；？16、 合理砂率：在水灰比及水泥用量一定的情况下，使混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性的含砂率；在水灰比一定的条件下，当混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性，能使水泥用量为最少的砂率17、 混凝土标准立方体抗压强度：标准试件（边长150mm的立方体试件），在标准养护条件（20+3C、相对湿度90%以上，养护28d龄期），用标准方法测得的极限抗压强度。18、 F100：抗冻性是指混凝土在水饱和状态下能经受多少次冻溶作用而不破坏，同时不严重降低其强度的性能。抗冻等级采用快速冻融法确定，去28d龄期100mm*100mm*400mm的混凝土试件，在水饱和下经历N次标准条件下的快速冻融后，若其相对动弹性模量P下降至60%或质量损失5%，则该混凝土抗冻等级即为FN；（F100，100次快速冻融后相对动弹性模量下降至60%或质量损失5%）19、 W6（P6民用建筑）：是以28d龄期的标准试件，在标准试验方法下所能承受的最大水压力来确定的，W6表示混凝土在标准试验条件下能抵抗0.6MPa的压力水而不渗水（即60M水头）；20、 混凝土强度保证率：混凝土强度总体中，等于及大于设计强度值出现的概率P（%）,称为强度保证率；21、 混凝土外加剂:在拌制混凝土过程中掺入的不超过水泥质量5%(特殊情况除外),能按需要改变混凝土性质的物质,称为混凝土外加剂；22、 砂浆流动性:砂浆的流动性又称稠度,指新拌砂浆在自重或外力作用下流动的性能；23、 石油沥青:是石油(原油)经蒸馏等方法提炼出各种轻质油(如汽油、煤油、柴油)及润滑油以后的残留物。或经再加工而得的产品；24、 沥青混合料：以沥青为胶凝材料，并与级配合适的矿物质材料拌和均匀，经铺筑、成型后制成沥青混凝土、沥青砂浆、沥青胶等统称为沥青混合料；25、 沥青的粘滞性、塑性、耐热性：粘滞性是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，反映了沥青的软硬程度和胶结能力（沥青质含量越高越好），耐热性是指粘稠沥青在高温下不软化、不流淌的性能，可用软化点（t软）来表示，塑性是指沥青材料在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后形状的性质；26、 Q235-AF：牌号表示方法（四部分组成）字母Q，屈服点值，质量等级（A、B、C、D），脱氧方法（F，T，B，ZT）。如Q235-A.F为屈服点不低于235MPa、A级质量、沸腾钢的碳素结构钢二、 问答题1、 什么是工程材料？按材料的组成可分为哪几大类？建筑材料:是建造各种土木建筑工程(包括建筑工程、道路桥梁工程、水利工程等建设性工程)所使用的各种材料及制品。如水泥、混凝土、砖、瓦、玻璃、钢材、木材、塑料等。按基本组成可分为：无机材料（金属材料：黑色金属、有色金属；非金属材料：天然石材、烧土制品、胶凝材料，如水泥、混凝土及硅酸盐制品）、有机材料（植物材料、沥青材料、高分子材料）、复合材料（无机有机复合、无机金属材料与无机非金属材料复合、有机与有机复合）；按材料在建筑物或构筑物中的功能分：结构材料、隔热保温材料、吸声隔声材料、防水材料、装饰材料。2、 我国技术标准的分类及组成。分类：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准四类； 组成：技术标准由名称、代号、标准号（编号）、和年代号（批准年份）组成。（常见代号：GB国家标准，GB/T国家推荐标准，GBJ建筑工程国家标准，JGJ建工行业工程建设标准，JC建材行业标准，SL水利行业标准，DL电力行业标准，JT交通，DB地方，QB企业标准）3、 简述材料的孔隙率和孔隙特征与材料的密度、表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性及导热性等性质的关系？孔隙率：随孔隙率的增大，密度不变，表观密度下降，强度下降，吸水性增强，抗渗性下降，抗冻性下降，含有大量分散不连通孔隙的材料保温绝热性增强孔隙特征：对于开口孔隙，粗大者水分易于通过，但不易被水充满；极细孔隙，水分及溶液易被吸入，但不易在其中流动；介于两者之间的毛细孔隙，即容易被水充满，水分又易在其中渗透，它对材料的抗渗性、抗冻性、及抗侵蚀性能有不利影响；对于闭口孔隙，不易被水及溶液侵入，对材料的抗渗、抗冻、抗侵蚀性能影响较小，有时还可起有益作用。4、 简述影响材料强度测定结果的主要因素？内部因素：材料本身的组成、结构和构造不同品种的材料，强度不同。即使同种材料，其内部孔隙率、组成、结构构造不同时，强度也不相同。外部因素：（）试件的形状、尺寸、表面状况；（）试验加荷速度；（）温度和湿度5、 材料含水率与吸水率的关系？水对材料有哪些不良影响？含水率：材料中所含水的质量与材料干燥质量的百分比为含水率；吸水率：材料吸水达到饱和状态时的含水率称为材料的吸水率（体积吸水率和质量吸水率）不良影响：使材料的表观密度和导热性增大，强度降低，体积膨胀，易受冰冻破坏。6、 简述石灰的硬化过程。为什么说石灰是气硬性胶凝材料？结晶过程：水分蒸发引起氢氧化钙从过饱和溶液中析出；碳化过程：氢氧化钙吸收空气，生成碳酸钙和水：（）（）；因为石灰只能在空气中硬化，并保持或继续提高强度的胶凝材料7、 石灰“陈伏”的作用是什么？为消除过火石灰的危害，石灰浆需在消解坑里存放两个星期以上（称为“陈伏”），使未熟化的石灰充分熟化。陈伏期间石灰浆表面应覆盖一层水，以免石灰浆碳化。 8、 硅酸盐水泥的主要矿物组成是什么？各自的主要特性如何？矿物名称矿物组成 缩写符号 含量(%)硅酸三钙3CaOSiO2 C3S 3760硅酸二钙2CaOSiO2 C2S 1537铝酸三钙3CaOAl2O3 C3A 715铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF 1018 性 质 C3S C2S C3A C4AF 水化速率较快 最慢 极快 较快 28d水化热 较大 最小 最大 中 强度大小(发展) 最高(快) 后高(慢) 低(快) 低(中) 抗化学腐蚀性 中 最大 小 大9、硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥石的结构怎样？水化产物： （）C3S水化 2C3S+7H C3S2H4(CSH) 3CH (反应较快) （） C2S水化2C2S+5H CSH CH (反应较慢)（） C3A水化C3ACSH2 26H C6AS3H32 (反应极快) (钙矾石 AFt)若石膏很少，则形成单硫型水化硫铝酸钙C3ASH11 ( AFm) 。（）C4AF 7H C3AH6 CFH ( 反应较快)硬化水泥石结构：水泥水化产物（主要是水化硅酸钙凝胶）、未水化的水泥颗粒、毛细孔（毛细孔水）等组成的不均质结构体10、水泥水化热对混凝土工程有何危害？有哪些预防措施？危害：可使大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土建筑物由于内外温差而产生裂缝预防措施：（）在大体积混凝土工程中，不宜采用硅酸盐水泥，应采用低热水泥（）若使用的水化热较高的水泥施工时，应采取必要的降温措施11、硅酸盐水泥标准规定的技术指标中，哪些指标不合格时为废品？哪些指标不合格时为不合格品？废品：初凝早于；体积安定性；不合格品：终凝迟于；细度（/）12、掺有混合材料的硅酸盐水泥的主要特点有哪些？（）经济（节约），（）性能（改善），（）调节（等级）废物利用、保护环境、有利于可持续发展普通硅酸盐水泥（）（混合材料，适量石膏磨细制成）：基本特性与硅酸盐水泥相近。与硅酸盐水泥相比，早期硬化速度稍慢，强度稍低，抗冻、耐磨性稍差。细度：筛余；初凝不早于，终凝不迟于；体检定性必须合格。适用于一般工程混凝土及预应力钢筋混凝土。矿渣硅酸盐水泥（）（）：优：抗侵蚀能力强，适用于受溶出性或硫酸盐侵蚀的工程，如水工、海工、地下工程；水化热低宜用于大体积工程；早期强度低，后期强度增进率大；环境温度对凝结硬化的影响大，适用于蒸汽养护；缺：保水性差、泌水性大；干缩性大；抗冻性、耐磨性差；易碳化。火山灰质硅酸盐水泥（）（）：基本上于矿渣硅酸盐水泥相同，泌水性小，抗渗性好，但抗冻及耐磨性比矿渣硅酸盐水泥更差。适用于地下、水中大体积混凝土构件和有抗渗要求的混凝土结构，蒸汽养护混凝土构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程。粉煤灰硅酸盐水泥（）（）：（一般技术性质同）类似火山质硅酸盐水泥，干缩性小，抗裂性好，配置混凝土和易性好。适用于地下、水中大体积混凝土构件，蒸汽养护混凝土构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程。复合硅酸盐水泥（）（）：与主要混合材料的品种有关，水泥中同时掺入两种或多种混合材料，可更好地发挥混合材料各自的优良特性，是谁你性能得到全面改善13、普通混凝土组成材料及组成材料的作用如何？组成：水泥、水、砂、石子水泥水水泥浆；水泥浆包裹砂粒并填充砂的空隙形成砂浆；砂浆包裹砂粒并填充石子的空隙形成混凝土。作用：（）水泥：水泥是胶凝材料，因此在混凝土中主要起胶结作用。（）水泥浆（水泥水）：、填充作用（水泥浆填充砂、石骨料之间的空隙，从而使混凝土具有足够的密实性）；、润滑作用（水泥浆包裹在砂、石骨料的表面，从而使其在混凝土拌合物中起润滑作用，降低骨料之间的摩擦力，提高拌合物的流动性）；、胶结作用（在硬化过程中起胶结作用，把散粒的砂、石胶结成整体）（）砂浆（水泥浆砂）：填充作用（砂浆在混凝土中填充石子之间的空隙），粘聚作用（砂浆在混凝土拌合物中起粘聚作用（使粗骨料在施工过程中不离析）和保水作用），骨架作用（砂是细骨料，因此在混凝土中主要起骨架和抑制体积收缩作用）（）石子（粗骨料）：骨架和抑制体积收缩作用，同时，还起降低混凝土成本的经济作用。（）外加剂和掺合料：改善混凝土性能。14、普通混凝土的主要优、缺点有哪些？优点：（）强度：较高的强度，满足工程强度要求；（）经济：原料丰富、可就地取材，价格低廉、工艺简单、用途广泛、且维修和保养费用少；（）适应性强：、混凝土拌合物具有良好的可塑性，可制得不同形状和尺寸的结构和构件，、采用相同的原材料，可配得不同强度等级的混凝土，以满足工程中不同的技术要求；（）整体性好；（）耐久性较强缺点：（）脆性材料的抗拉强度低，不能单独用于承受拉力的结构；（）抗裂性差，极限拉伸应变小；（）自重大、比强敌（强度与表观密度之比）；（）施工期长；（）质量波动大15、混凝土和易性指标及测定方法？影响混凝土拌和物和易性的主要因素？和易性指标：流动性（用坍落度或维勃稠度（坍落度小于的为干硬性混凝土，采用维勃稠度（）作为和易性指标）定量表示）粘聚性（用捣棒在已坍落的拌合物锥体一侧轻打，渐沉，则粘聚性良好）和保水性（提起坍落桶后，如有较多稀浆从底部析出，拌合物锥体因失浆而骨料外露，则保水性不良）（经验或试验定性表示）主要因素：（）水泥浆含量（多流动性大）；（）水泥浆稠度（大流动性小，粘聚性好保水好）；（）含砂率（过小流，粘，保下降）；（）其它：水泥品种和骨料性质，外加剂，环境温度及拌合后放置时间16、何谓混凝土标准立方体抗压强度？影响混凝土抗压强度的主要因素？标准试件（边长的立方体试件）、标准养护条件（、相对湿度以上，养护龄期）、用标准方法测得的极限抗压强度（数据处理）主要因素：水泥强度与水灰比；骨料种类与级配；养护条件和养护龄期；施工条件17、混凝土耐久性概念是什么？提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？耐久性概念：就是指混凝土在所处环境条件下，保持其原有的性能，抵抗受破坏作用的能力。（耐久性是混凝土的一种综合性质，它包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗冲磨及抗气蚀、碱骨料反应、抗风化及混凝土中钢筋腐蚀等性能）措施：（）严格控制水灰比和水泥用量（水灰比最大容许值，最小水泥用量（参见附录）；（）材料品质要求（合理选用水泥品种及强度等级，严格控制骨料中的有害杂质含量）；（）选择级配合理的砂石骨料；（）掺加减水剂及引气剂（可减少水量和水泥用量，改善孔隙结构，提高抗冻抗渗性）；（）保证混凝土施工质量。18、砂、石骨料质量要求包括哪些方面？砂：（）颗粒形状与表面特征；（）有害杂质；（）砂的粗细程度与颗粒级配；（）物理性质石：（）颗粒形状与表面特征；（）有害杂质；（）最大粒径与颗粒级配；（）物理力学性质19、混凝土外加剂按作用可分为几类？混凝土掺用减水剂后产生哪些效果？外加剂：（）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂（减水剂、引气剂、泵送剂等）（）调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂（缓凝、早强、速凝剂）（）调节混凝土含气量的外加剂（引气剂、消泡剂、发泡剂）（）改善混凝土耐久性的外加剂（引气剂、防水剂、阻锈剂）（）改善混凝土其他性能的外加剂（膨胀剂、着色剂、脱模剂）减水剂：减水剂是在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，能够减少用水量并提高强度的外加剂，主要有三种效果：（）在配合比不变的情况下，可增大混凝土拌合物的流动性，并不致降低混凝土强度；（）在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量和水泥用量，以节约水泥；（）在保持流动度及水灰比不变的条件下，可以减少用水量从而降低水灰比，提高混凝土强度和耐久性。20、混凝土配合比设计三参数及其确定原则是什么？三参数：水和水泥之间的比例关系，用水灰比表示；砂与石子之间的比例关系，用砂率表示；水泥浆与骨料之间比例关系。用单位用水量表示确定原则水灰比：在满足强度及耐久性要求的前提下，尽量选取较大的水灰比，以节约水泥单位用水量：是以满足混凝土拌合物流动性的要求为准含砂率：含砂率应当是合理砂率21、混凝土配合比设计步骤及方法是什么？步骤（）估算初步配合比：主要利用经验公式和经验图表等进行估算；（）试拌调整，确定基准配合比（）检验强度及耐久性，确定实验室配合比方法（见书或第页）22、砂浆和易性评定指标及各指标表示方法？新拌砂浆的和易性：砂浆是否便于施工操作并保证质量的性质评定指标：流动性和保水性表示方法：（）砂浆的流动性又称稠度，用砂浆稠度仪测定，沉入度表示：即标准圆锥体自砂浆表面贯入的深度；（）保水性是指新拌砂浆保持水分的能力，可根据泌水率（砂浆中泌出的水分占拌合水的百分率）的大小或分层度（将搅拌均匀的砂浆，先测定其稠度，再装入分层度仪静置后，去掉上节的砂浆，在测定剩余砂浆的稠度，前后稠度差值即为砂浆的分层度值（为宜）评定23、砂浆抗压强度的影响因素有哪些？（）砂浆是一种细骨料混凝土，有关混凝土强度的规律原则上也适用于砂浆（水泥强度与水灰比；砂的级配；养护条件和养护龄期；施工条件）（）砂浆的实际强度受基底材料性质的影响、不吸水密实基底上的砂浆：决定于水泥强度和水灰比；、吸水多孔基底上的砂浆：水泥强度和水泥用量24、何谓石油沥青？主要技术性质各用什么指标表示？石油沥青：石油沥青是石油(原油)经蒸馏等方法提炼出各种轻质油(如汽油、煤油、柴油等)及润滑油以后的残留物，或经再加工而得的产品。技术性质：粘滞性，耐热性，塑性（以及温度稳定性，耐久性，其它技术指标）25、石油沥青的牌号用何指标划分？牌号高(低)与主要技术性质的关系如何？沥青产品（道路，建筑，普通石油沥青）三类石油沥青都是按针入度指标来划分牌号的，每个牌号还应保证相应的延伸度和软化点针入度、软化点、延伸度确定牌号的主要依据，沥青的三大技术指标牌号越高：粘滞性越小（即针入度越大）、塑性越好（即延度越大）、温度敏感性越大（软化点越低）26、水工沥青混凝土稳定性用何指标评定？水工沥青混凝土设计参数是什么？稳定性指沥青混凝土在高温条件及外荷载长期作用下不发生严重变形或流淌的性质，又称高温稳定性。常用马歇尔试验的稳定度和流值作为评定沥青混凝土稳定性指标两个参数：矿料级配；沥青用量27、水工沥青混凝土的主要技术性质及含意是什么？抗渗性：？（用渗透系数来评定，也可用孔隙率来评定）；稳定性：指沥青混凝土在高温条件及外荷载长期作用下不发生严重变形或流淌的性