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1、第十二章土木工程材料内容内容分分 类类备备 注注材料的组成化学组成影响材料的化学的性质。矿物组成影响材料的物理力学性质。材料的结构微观结构晶体:具有各向异性的性质。玻璃体:玻璃体:各向同性的,具有潜在的化学活性,在一定条件下容易与其他物质发生化学反应。胶体:胶体:属于非晶体。质点很微小,表面积很大,所以表面能很大,吸附能力很强,使胶体具有很强的粘结力。第一节 材料科学与物质结构基础知识建筑材料的组成和结构宏观结构 致密结构:无孔隙存在的材料,如钢材、玻璃等。 多孔结构:有粗大孔隙的结构,如加气混凝土等。 微孔结构:有微细的孔隙结构,如石膏制品、黏土砖瓦等。 聚集结构:由骨料与胶凝材料结合而成的

2、材料。如水泥混凝土等。 层状结构:将材料叠合成层状的结构。如胶合板。 纤维结构:玻璃纤维及矿物棉等纤维材料所具有的结构。 散粒结构:松散颗粒状结构。如混凝土骨料。二、建筑材料的基本性质(一)建筑材料的物理性质 1、密度、表观密度与堆积密度、密度、表观密度与堆积密度 共性共性都是单位体积的质量。都是单位体积的质量。 个性个性材料的状态不同。材料的状态不同。(1)密度)密度绝对密实状态下,不包括孔隙。(材绝对密实状态下,不包括孔隙。(材料需磨成细粉)料需磨成细粉)(2)表观密度)表观密度自然状态下,包括内部孔隙。自然状态下,包括内部孔隙。(3)堆积密度)堆积密度粉状或粒状材料在堆积状态下,粉状或粒

3、状材料在堆积状态下,包括颗粒间的空隙包括颗粒间的空隙2、孔隙率与空隙率、孔隙率与空隙率 孔隙率孔隙率(P)孔隙体积占总体积的比例(%) 密实度密实度(D)固体体积占总体积的比例(%)。 反映材料的致密程度。D+P=1。 空隙率空隙率:指散状材料在堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占总体积的比例。反映散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。亲水性憎水性吸水性吸湿性耐水性抗渗性抗冻性导热性润湿边角润湿边角吸水率含水率软化系数渗透系数抗渗等级抗冻等级导热系数 90900 0 90900 0饱和随温度和湿度变化(平衡)越大越好0.85越小越好越大越好越大越好越大越好(二)材料与水有关的性质1、材料的亲水性和憎水

4、性亲水性材料能被水润湿的性质。憎水性材料不能被水润湿的性质。指标润湿边角 90900 0为亲水性的(砖、木、混凝土)为亲水性的(砖、木、混凝土)90900 0为憎水性的(沥青、石蜡),适为憎水性的(沥青、石蜡),适合作防水和防潮材料。合作防水和防潮材料。2、材料的吸水性和吸湿性(1)吸水性吸水性:材料在吸收水分的性质。 指标吸水率吸水率,达到吸水饱和状态。 质量吸水率:吸入水的质量占材料干燥质量的百分率。 封闭孔隙或粗大开口孔隙时,吸水率低;细微连通孔隙时吸水率大,这种材料的吸水性强。(2)吸湿性吸湿性:在潮湿空气中吸收水分的性质。 指标含水率含水率,含水量占干重的百分比;随环境温度和湿度变化

5、而异。平衡含水率。 材料吸湿后,自重增大,绝热性、强度及耐水性下降。3、材料的耐水性 定义:在长期饱和水作用下不破坏,其强度也不显著降低的性质。 指标软化系数软化系数K 软化系数=水饱和状态下的抗压强度/干燥状态下的抗压强度。 (01) 反映材料浸水饱和后强度的降低程度,该值越小,耐水性越差。 软化系数软化系数0.85的材料为耐水材料。4、材料的抗渗性 定义:抵抗压力水渗透的性质。定义:抵抗压力水渗透的性质。 指标指标1渗透系数渗透系数k。越小,抗渗性越好越小,抗渗性越好。 指标指标2抗渗等级抗渗等级Pn(混凝土或砂浆)。(混凝土或砂浆)。越越大越好大越好。 孔隙率小且为封闭孔的材料,抗渗性好

6、。孔隙率小且为封闭孔的材料,抗渗性好。孔隙率大且是连通孔的材料,抗渗性差。孔隙率大且是连通孔的材料,抗渗性差。 对于防水材料要求具有更高的抗渗性。如对于防水材料要求具有更高的抗渗性。如地下构筑物和防水工程要求有较高的抗渗性地下构筑物和防水工程要求有较高的抗渗性5、材料的抗冻性、材料的抗冻性 定义:在水饱和状态下,能经受多次冻融循环(冻结和融化)作用而不破坏、强度也不严重降低的性质。 指标:抗冻等级抗冻等级Fn。表示所能承受的最大冻融次数。 D越大,抗冻性越好。 抗冻性是评价材料耐久性的一个重要指标。抗冻性是评价材料耐久性的一个重要指标。 密实或封闭孔隙的材料抗冻性好。密实或封闭孔隙的材料抗冻性

7、好。6、材料的导热性定义:材料传导热量的能力。定义:材料传导热量的能力。 指标:导热系数,该值越小,材料的导热性越差,指标:导热系数,该值越小,材料的导热性越差,绝热性越好。绝热性越好。影响因素:影响因素: 组成与结构:金属材料、无机材料、晶体材料的组成与结构:金属材料、无机材料、晶体材料的导热性大于非金属材料、有机材料、非晶体材料导热性大于非金属材料、有机材料、非晶体材料 孔隙率:孔隙率大,表观密度小,导热系数小孔隙率:孔隙率大,表观密度小,导热系数小 孔隙特征:相同孔隙率时,微孔或封闭孔隙构造孔隙特征:相同孔隙率时,微孔或封闭孔隙构造材料的导热系数小,绝热性好;材料的导热系数小,绝热性好;

8、 含水情况:材料吸含水或含冰,导热系数增大。含水情况:材料吸含水或含冰,导热系数增大。 1 1、强度和比强度强度和比强度 在外力作用下,材料抵抗破坏的能力称为在外力作用下,材料抵抗破坏的能力称为强度强度。能承受的极限荷载。能承受的极限荷载。 根据外力作用方式的不同,材料的强度有根据外力作用方式的不同,材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度(或抗折抗压强度、抗拉强度、抗弯强度(或抗折强度)及抗剪强度等形式。强度)及抗剪强度等形式。 比强度:强度与表观密度的比值,该值越大,表明材料轻质高强。(三)材料的力学性质(三)材料的力学性质2、弹性与塑性:外力消失后,变形能否恢复 弹性:变形完全恢复。 弹

9、性模量:衡量抵抗变形能力,越大,越不易变形 塑性:保持变形后的形状和尺寸,不恢复。 弹弹- -塑性材料:受力时弹性和塑性变形同时塑性材料:受力时弹性和塑性变形同时出现。如混凝土出现。如混凝土3、脆性和韧性 脆性:材料破坏时无明显塑性变形的特性,脆性材料抗压强度比抗拉强度大很多,如混凝土等,适合作承压构件。 韧性:受冲击、震动时,能吸收较大能量,有一定变形而不破坏的性质。如建筑钢材。练习题1、建筑材料与水相关的物理特性表述正确的是()A.孔隙率越大,其吸水率也越大B.平衡含水率一般是固定不变的C.渗透系数越大,其抗渗性越大D.软化系数越大,其耐水性越好2、建筑材料力学性质的“塑性”是指( )A.

10、材料的可加工性B.材料抵抗外力的性能C.材料变形的不可逆性D.材料的冲击破坏性3、关于建筑材料物理性质的说法正确的( )A.材料含水率是材料吸湿性指标B.材料软化系数越大,耐水性越差C.材料抗冻指标反映了材料在自然干燥状态下抵抗冰冻破坏的能力D.材料的渗透系数越大,抗渗性越好4、选择保温隔热的材料,其密度与表观密度的数值关系宜满足( )。(A)密度值与表观密度值都很大(B)密度值与表观密度值都很小(C)表观密度值与密度值相差很小(D)密度值与表观密度值相差很大5、什么是表观密度:( )(A)绝对密实状态下单位体积的重量(B)自然状态下单体体积的重量(C)堆积状态下单位体积的重量(D)在饱和状态

11、下单位体积的重量 6、某一种材料的孔隙率增大时,以下各种性质哪些一定下降()A、密度、表观密度B、表观密度、抗渗性C、表观密度、强度D、强度、抗冻性7、含水率为4的中砂2400g,其中含水( )g。A923 B943 C960 D9838、胶体结构的材料具有:A、各向同性,并有较强的导热导电性B、各向同性,并有较强的粘结性C、各向异性,并有较强的导热导电性D、各向同性,无粘结性9、下列关于晶体性质的叙述,不合理的是( )。A晶体具有各向异性的性质B有些晶体材料整体具有各向同性的性质C石英、金刚石、金属属于晶体结构D晶体的质点排列为近程有序,远程无序10、评价材料是否轻质高强的指标是( )。(A

12、)抗压强度 (B)抗拉强度 (C)抗弯强度 (D)比强度11、动荷载与冲击荷载作用下应选用。( )A、吸能并能承受一定变形的材料B、有弹性变形且能恢复变形的材料C、有塑形变形能力的材料D、脆性材料第二节 气硬性胶凝材料一、石灰1、生石灰熟化:CaO+H2OCa(OH)2(熟石灰)(熟石灰) 特点:放热放热,体积增大体积增大12.5倍倍。 陈伏(陈伏(2周以上):充分熟化,消除过火石灰的危周以上):充分熟化,消除过火石灰的危害,防止抹灰后爆灰起鼓。害,防止抹灰后爆灰起鼓。2、石灰浆的硬化: 结晶过程:离水分蒸发,使Ca(OH)2从饱和溶液中结晶析出。 碳化过程:Ca(OH)2 + CO2 + n

13、H2O = CaCO3 + (n+1)H2O 碳化过程极为缓慢,体积收缩缓慢,体积收缩(加入砂子、纸筋等防止收缩开裂);硬化体强度低,受潮后更低。3、按照氧化镁含量分为:钙质石灰(MgO5%)和镁质石灰( MgO5%)4、石灰的应用: 配制石灰砂浆、石灰乳 配制石灰土(石灰和粘土)、三合土(再加填料) 生产灰砂砖、碳化石灰板二、建筑石膏的特点1、凝结硬化快、凝结硬化快2、硬化后体积微膨胀,制品不出现裂纹、硬化后体积微膨胀,制品不出现裂纹3、孔隙率大、表观密度小、强度低、导热性低、孔隙率大、表观密度小、强度低、导热性低、吸声性能好、吸湿性强。吸声性能好、吸湿性强。4、耐水性、抗冻性差、耐水性、抗

14、冻性差5、硬化后尺寸稳定、硬化后尺寸稳定6、抗火性能良好,耐热性差,使用温度低于、抗火性能良好,耐热性差,使用温度低于65 。 应用:室内抹灰、制作石膏制品等应用:室内抹灰、制作石膏制品等O)2HCaSO2O3O)H21(224224(HCaSO1、有关建筑石膏的性质。下列叙述不正确的是()A、加水后凝结硬化快,且凝结时像石灰一样出现明显的体积收缩B、加水硬化后有很强的吸湿性,耐水性和抗冻性均差C、制品具有较好的抗火性,但不宜长期用于靠近65C以上的高温部位D、适用于室内装饰、绝热、保温和吸声等2、石膏制品抗火性好的原因是()A、制品内部孔隙率大 B、含有大量的结晶水 C、吸水性强 D、硬化快

15、3、石灰浆在储灰坑中进行“阵伏”两周,其目的是( )。 (A)消除欠火石灰的危害 (B)便于欠火石灰熟化(C)消除过火石灰的危害 (D)便于浆体性能稳定4、石灰硬化的特点是( ).(A)硬化速度慢、强度高 (B)硬化速度慢、强度低(C)硬化速度快、强度高 (D)硬化速度快、强度低5、用石灰浆罩墙面时,为避免收缩开裂,其正确的调制方法是掺入( )。A、适量盐 B、适量纤维材料 C、适量石膏 D、适量白水泥第三节 水泥一、硅酸盐水泥的技术性质(1)细度:水泥颗粒的粗细程度。越细,水化越快,早期强度高,但收缩大,磨细成本高。过粗,强度低。 硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg 其他通用水泥用筛析

16、法,0.08mm方孔筛筛余不大于10%。(2)凝结时间凝结时间: 初凝时间:从加水起,至水泥净浆开始失初凝时间:从加水起,至水泥净浆开始失去塑性所需的时间。不早于去塑性所需的时间。不早于45分钟。分钟。 终凝时间:从加水起,至水泥净浆完全失终凝时间:从加水起,至水泥净浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。不迟去塑性并开始产生强度所需的时间。不迟于于6h30min,其他通用水泥不迟于,其他通用水泥不迟于600min。 影响凝结硬化速度的因素:水泥熟料矿物影响凝结硬化速度的因素:水泥熟料矿物组成、细度、拌合水量、养护温湿度、养组成、细度、拌合水量、养护温湿度、养护时间及石膏掺量护时间及石膏掺量(

17、3)体积安定性体积安定性: 水泥在硬化过程中体积变化的均匀性。若硬化后,产生不均匀的体积变化,即为体积安定性不良,会产生膨胀性裂缝,导致严重质量事故。 原因:熟料中游离CaO或游离MgO过多、水泥中掺入石膏过量过量。 测 定 :测 定 : 游 离 C a O 用 沸 煮 法 , 游 离MgO 5.0%,SO3 3.5%(4)强度强度:指胶砂强度 水泥:标准砂=1:3,规定水量(水灰比为0.5),按规定方法制作4040160mm试件,(201)水中养护,测定3d和28d的抗压、抗折强度确定强度等级。分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R二、硅酸盐水泥石的侵蚀与防止定

18、义:在一些侵蚀性液体或气体(侵蚀性介质)作用下,水泥石逐渐遭受破坏,引起强度降低甚至破坏的现象。原因:本身组分,如氢氧化钙或水化铝酸钙 构造不密实,有毛细孔措施:选择适当的水泥品种提高水泥石的密实度表面做保护层三、通用水泥的组成及性能、组成名称硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥粉煤灰水泥火山灰水泥相同点熟料、适量石膏不同点05%混合材料620%混合材料2070%矿渣2040%粉煤灰2040%火山灰矿物名称矿物名称特特 性性强度水化热凝结速度早期 后期硅酸三钙(C3S)高高中快硅酸二钙(C2S)低高小很慢铝酸三钙(C3A)高低大最快铁铝酸四钙(C4AF)低低小较快2、几种水泥的特性硅酸盐水泥普通水泥矿渣

19、水泥火山灰水泥粉煤灰水泥硬化速度快较快慢慢慢早期强度高较高低低低水化热高较高低低低抗冻性好较好差差差耐腐蚀性差较差好好好耐磨性好耐磨性好耐热性好抗渗性好抗裂性好3、几种水泥的应用 硅酸盐水泥:用于各类混凝土中,尤其是硅酸盐水泥:用于各类混凝土中,尤其是受冻融作用的结构和早期强度要求高的结受冻融作用的结构和早期强度要求高的结构;不适用于大体积混凝土、耐热混凝土构;不适用于大体积混凝土、耐热混凝土和受侵蚀作用的工程。和受侵蚀作用的工程。 普通水泥:基本与硅酸盐水泥相同。普通水泥:基本与硅酸盐水泥相同。 矿渣水泥:用于各类混凝土中,尤其是大矿渣水泥:用于各类混凝土中,尤其是大体积混凝土、受侵蚀作用的

20、工程、耐热混体积混凝土、受侵蚀作用的工程、耐热混凝土、蒸汽养护的构件;不适用于早期强凝土、蒸汽养护的构件;不适用于早期强度要求高、受冻融作用、冬季施工的工程度要求高、受冻融作用、冬季施工的工程中。中。 火山灰水泥:用于普通混凝土中,尤其是火山灰水泥:用于普通混凝土中,尤其是抗渗、抗侵蚀混凝土中,大体积和蒸汽养抗渗、抗侵蚀混凝土中,大体积和蒸汽养护混凝土工程;不适用于干燥地区、高温护混凝土工程;不适用于干燥地区、高温车间,早期强度要求高、耐磨性要求高的车间,早期强度要求高、耐磨性要求高的工程和受冻融作用的工程。工程和受冻融作用的工程。 粉煤灰水泥:适用于地面工程,大体积混粉煤灰水泥:适用于地面工

21、程,大体积混凝土以及水中结构工程中。不适用于受冻凝土以及水中结构工程中。不适用于受冻融作用的工程,耐热混凝土,早期强度要融作用的工程,耐热混凝土,早期强度要求高的工程中。求高的工程中。四、铝酸盐水泥的特性与应用1、长期强度存在降低的趋势,不宜用于长期承重的结构中,混凝土工程中禁用2、早期强度增长快,用于紧急抢修及早期强度要求高的工程。3、水化热大,适用于冬季施工,不宜用于大体积混凝土工程4、适宜的硬化温度15,不超过25。不适用于高温季节施工及蒸汽养护5、耐热性高,可配制耐热混凝土6、抗硫酸盐腐蚀性强、耐酸性好,耐碱性差。7、不得与硅酸盐水泥或石灰混合使用。1、要求干缩小、抗裂性好的厚大体积混

22、凝土,应优先选用:A、普通硅酸盐水泥B、硅酸盐水泥C、快硬硅酸盐水泥D、粉煤灰硅酸盐水泥2、下列有关水泥内容中,错误的是()A、生产硅酸盐水泥需加入石膏,目的是缓凝B、普通水泥水化热较粉煤灰水泥的大C、确定硅酸盐水泥强度等级时,应采用标准稠度的水泥净浆标准试件测定抗压、抗折强度D、硅酸盐水泥耐硫酸盐腐蚀性较差3、确定水泥的标准稠度用水量是为了( )。(A)确定水泥的水灰比以准确评定强度等级(B)准确评定水泥的凝结时间和体积安定性(C)准确评定水泥的细度(D)准确评定水泥的矿物组成4、与硅酸盐水泥相比,铝酸盐水泥的下列性质中哪一项不正确()A、水化热大,且放热速度特别快,初期强度增长快,长期强度

23、有降低的趋势B、最适宜的硬化温度是30度以上C、抗硫酸盐腐蚀性强D、硬化后有较高的耐热性5、硅酸盐水泥熟料中,含量最高的是( )。A、C3S B、C2S C、C3A D、C4AF6、 属于硅酸盐水泥活性混合材料中的活性成分的是( )。A、活性CaO,活性Al2O3 B、活性Al2O3,活性SiO2C、活性CaO,活性Na2O D、活性CaO,活性SiO27、粉煤灰水泥抗腐蚀性能好的原因是( )(A)水泥石中Ca(OH) 2含量多 (B)水泥石中Ca(OH) 2含量少(C)水泥石中孔隙率高 (D)水泥石中C-S-H凝胶多8、下列关于水泥的选用,错误的是( )。(A)硅酸盐水泥宜用作冬期施工的现浇

24、混凝土工程(B)矿渣水泥不宜用作冬期施工的现浇混凝土工程(C)硅酸盐水泥宜用作预应力混凝土工程(D)硅酸盐水泥宜用作抗硫酸盐腐蚀能力较强的混凝土工程9、细度是影响水泥性能的重要物理指标,以下各项中( )不正确。(A)颗粒越细,水泥早期强度越高 (B)颗粒越细,水泥凝结硬化速度越快(C)颗粒越细,水泥越不易受潮 (D)颗粒越细,水泥成本越高10、硅酸盐水泥熟料的四种主要矿物成分中,( )含量的提高可降低水泥的脆性。A、C3S B、C2S C、C3A D、C4AF11、在拌制混凝土选用水泥时,在( )时,需对水泥中的碱含量加以控制。(A)骨料表面有酸性污染物 (B)骨料中含非晶体二氧化硅(C)用于

25、制作盛酸性介质的设备 (D)骨料含泥量较高一、组成材料的技术要求一、组成材料的技术要求骨料:起骨架、减少收缩的作用1、细骨料(砂子):0.165mm 有害杂质:泥、泥块、云母、轻物质、硫化物与硫酸盐、有机物及氯化物 颗粒级配与粗细程度:选择良好级配的粗砂,使空隙率和总表面积都较小,可减少水泥浆量、提高混凝土的密实度和强度。 级配:级配区或级配曲线 细度:细度模数,越大,越粗第四节 混凝土2、粗骨料(粒径大于5mm) 种类:碎石(表面粗糙、有棱角,与水泥浆粘结较好)、卵石(表面光滑,与水泥浆粘结较差) 杂质:泥、泥块、硫化物与硫酸盐、有机物。 针片状颗粒: 强度:碎石(压碎指标和岩石的块体强度)

26、、卵石(压碎指标) 颗粒级配和最大粒径:尽量大一些3、外加剂:掺量不超过水泥质量的5%。 减水剂:提高流动性(强度不变)、提高强度(流动性不变)、节约水泥(强度不变)、改善粘聚性和耐久性 早强剂:分为氯化物系、硫酸盐系、三乙醇胺 缓凝剂:延缓凝结 速凝剂:用于喷射混凝土 引气剂:提高抗渗性、抗冻性二、普通混凝土的技术性质1、拌合物的和易性包括:流动性、粘聚性和保水性指标: 坍落度(适用于流动性较大的拌合物,坍落度 10mm,石子最大粒径 40mm)和维勃稠度(坍落度10mm) 选择:构件截面大小、钢筋疏密和捣实方法。影响因素:用水量对和易性起决定性作用 合理砂率:过大或过小都不合适 水泥和骨料

27、品种 外加剂、时间、温湿度2、混凝土强度 立方体抗压强度:150mm,标准养护(203,相对湿度90%以上),28d;增大尺寸,测得强度减小 强度等级:12个,C7.5C60 轴心抗压强度:棱柱体,约为立方体强度的0.70.8。 抗拉强度:为抗压强度的1/101/20。 影响因素:水灰比和水泥强度是最主要的 温湿度 龄期 提高强度的措施:低水灰比、高强度水泥、高温养护、强力振捣、外加剂等3、混凝土的变形性能 化学收缩:水化引起,不能恢复。 湿胀干缩:干缩显著会导致破坏。与水灰比、水泥用量等有关。 温度变形:热胀冷缩。影响大体积混凝土。 短期荷载作用下的变形:弹塑性变形 徐变:消除钢筋混凝土内部

28、的应力集中和大体积混凝土温度变形产生的破坏应力;使预应力钢筋混凝土中的预应力损失。4、耐久性:抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性、抗碳化性、碱-骨料反应 抗渗性:抗渗等级(不渗水时所承受的最大水压力)。 抗碳化性:降低混凝土的碱度,减弱了对钢筋的保护。提高密实度或增大氢氧化钙含量。 碱-骨料反应:水泥中的碱性氧化物与骨料中的活性氧化硅发生化学反应,膨胀。控制水泥中的碱含量、禁止使用含活性氧化硅的骨料、加入活性混合材料措施:水泥品种适当、控制水灰比、外加剂、骨料质量三、普通混凝土的配合比设计 三个主要参数:水灰比、砂率、用水量 1、配制强度:fcu,o=fcu,k+1.645 2、计算水灰比:fc

29、u,o=Afce(c/w-B),水灰比还有满足耐久性要求。 3、选择用水量:根据所要求的坍落度值及骨料种类、规格来选择。 4、计算水泥用量: 5、选择砂率:按骨料的种类、规格及混凝土的水灰比选择 6、确定砂石量:体积法 质量法:C0+W0+S0+G0=0 施工配比换算: C=C(kg) S=S(1+a)(kg) G=G(1+b)(kg) W=W-Sa-Gb(kg) 1、配制混凝土用砂、石应尽量使( )。(A)总表面积大些,总空隙率小些 (B)总表面积大些,总空隙率大些(C)总表面积小些,总空隙率小些(D)总表面积小些,总空隙率大些2、下列关于测定混凝土强度的叙述,不合理的是( )。(A)同一混

30、凝土,受力面积相同时轴心抗压强度小于立方体抗压强度(B)棱柱体试件比立方体试件能更好地反映混凝土的实际受压情况(C)混凝土的抗拉强度很低,约为抗压强度的一半(D)采用边长为l00mm立方体试件测混凝土抗压强度,应乘以0.95的折算系数3、用同一强度等级水泥拌制的混凝土,影响其强度的最主要因素是( )。(A)砂率 (B)用水量 (C)水泥用量 (D)水灰比4、有关配比设计,哪项不正确()A、配制强度比设计要求的强度等级标准值高,其提高幅度的大小取决于要求的强度保证率及施工单位的管理水平的高低B、水灰比是根据混凝土的强度和耐久性确定的C、限制最大水灰比及最小水泥用量是为了满足和易性的要求D、通过查

31、表定出混凝土的单位用水量,用粗砂可适当减少用水量5、下列不是影响混凝土碳化速度主要因素的是( )。(A)环境温度 (B)环境湿度 (C)水泥品种 (D)水灰比6、在没有筛分析条件的情况下,可以用测定什么的方法,初步判断砂石级配的好坏?A、表现密度 B、密度 C、堆积密度 D、孔隙率7、混凝土粗骨料的质量要求包括( )。 最大粒径和级配;颗粒形状和表面特征;有害杂质;强度;耐久性A、 B、 C、 D、8、用高强度等级水泥配制低强度混凝土时,为保证工程的技术经济要求,应采用( )措施。A、掺混合材料 B、减少砂率 C、增大粗骨料粒径 D、增加砂率9、下列关于混凝土坍落度试验的描述,不合理的是( )

32、。A、混凝土坍落度试验可以衡量塑性混凝土流动性B、混凝土坍落度试验可以评价塑性混凝土黏聚性C、混凝土坍落度试验可以评价塑性混凝土保水性D、混凝土坍落度试验不可以评价混凝土黏聚性和保水性10、某混凝土工程所用的混凝土试验室配合比为:水泥为300kg,砂为600kg,石子为1200kg,水为150kg。该工程所用砂含水率为3.5,石子含水率为1.5,则其施工配合比为( )。A、水泥300kg;砂600kg;石子1200kg;水l50kgB、水泥300kg;砂621kg;石子1200kg;水l50kgC、水泥270kg;砂621kg;石子1218kg;水l50kgD、水泥300kg;砂621kg;石

33、子1218kg;水111kg11、下列各项措施中,不能提高混凝土抗冻性的是( )。(A)采用大水灰比 (B)延长冻结前的养护时间 (C)掺引气剂 (D)掺减水剂 第五节 建筑钢材钢材主要元素有铁和碳,含碳量 102、冲击韧性:抵抗冲击荷载的能力。 指标:冲击破坏时单位面积消耗的功。 特点: 韧性随温度降低而减低(冷脆性冷脆性)。脆性临界温度越低,低温冲击韧性越好。应低于使用环低于使用环境的最低温度境的最低温度。3、冷弯性能:常温下承受弯曲变形的能力。反映在恶劣条件下的塑性。4、疲劳破坏:交变荷载交变荷载反复作用下,钢材应力低于抗拉强度时脆断的现象。 疲劳极限:在规定的周期基数内不发生脆断所承受

34、的最大应力值二、影响钢材性能的因素1、化学成分(1)碳:含量提高,强度和硬度提高,降低塑性、韧性、可焊性、抗大气锈蚀性。(2)合金成分: Si。(3)有害成分:P、S、O、N2、加工处理: 冷加工:将钢材于常温下进行冷拉、冷轧或冷拔,使其产生塑性变形,从而提高屈服点的过程。可提高屈服点,抗拉强度不变,塑性、韧性、弹性模量降低。 时效处理:经过冷加工后的钢材,在常温下存放1520天或加热到100200oC并保持一定时间。时效可使屈服点进一步提高,抗拉强度也增大,塑性和韧性继续降低,弹性模量恢复。三、建筑钢材的标准及其选用(一)建筑钢材的主要钢种力学性能要求包括:屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性

35、,工艺性能有冷弯试验。碳素钢有五个牌号,即Q195、Q215、Q235、Q255和Q275。Q235是常用钢材种类 随着牌号增大,强度提高,塑性降低。随着牌号增大,强度提高,塑性降低。2、低合金钢强度结构钢 七个牌号:Q345、Q390、Q420、Q460 、 Q500、Q620、Q690 。性能要求有屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性及冷弯。 强度高、塑性、韧性及可焊性好。3、选用原则 考虑荷载类型、焊接情况及环境温度。 下列几种情况不能使用沸腾钢:(1)直接承受动荷载的焊接结构(2)非焊接结构而计算温度等于或小于-20(3)受静荷载及间接动荷载作用,计算温度-30的焊接结构(二)常用建筑钢

36、材1、钢筋:用于钢筋混凝土中 热轧钢筋:级光圆,用碳素钢轧制,做非预应力钢筋;其它为带肋钢筋,或做非预应力或预应力钢筋;做预应力钢筋。性能要求有屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯。 冷拉热轧钢筋:屈服点提高1727%。级做受拉钢筋,其它三级做预应力筋。 拉拔低碳钢丝:由Q235或Q215热轧盘条冷拔而成,屈服点提高4060%,属硬钢。甲级为预应力钢丝,乙级为非预应力钢丝。 钢筋的代换原则:(1)等强度代换(构件受强度控制)(2)等体积代换(构件按最小配筋率配筋)(3)代换后进行裂缝宽度或挠度验算(构件受裂缝宽度或挠度控制)2、型钢:用于钢结构中 热轧型钢:角钢、工字钢 冷弯薄壁型钢:26mm 钢板

37、和压型钢板 轻钢龙骨四、钢材的防锈和防火 钢结构防锈方法:涂刷防锈漆,如底漆红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆,面漆有铅灰油、醇酸磁漆、酚醛磁漆。或表面镀锌或涂塑 钢筋防锈:限制水灰比和水泥用量、限制氯盐外加剂、提高密实度、加防锈剂 防火:高温下防火性能差。涂敷防火涂料1、下列关于冲击韧性的叙述,合理的是( )。(A)冲击韧性指标是通过对试件进行弯曲试验来确定的(B)使用环境的温度影响钢材的冲击韧性(C)钢材的脆性临界温度越高,说明钢材的低温冲击韧性越好(D)对于承受荷载较大的结构用钢,必须进行冲击韧性检验2、塑性性能的指标为( )。(A)伸长率和冷弯性能 (B)屈服强度和伸长率(C)屈服强度与极

38、限抗拉强度 (D)屈服强度和冷弯性能3、钢材经过冷加工、时效处理后,性能发生了下列何种变化?A、屈服点和抗拉强度提高,塑性和韧性降低B、屈服点降低,抗拉强度、塑性、韧性都有提高C、屈服点提高,抗拉强度、塑性、韧性都有降低D、屈服点降低,抗拉强度提高,塑性、韧性降低4、使钢材产生“冷脆性”的有害元素主要是( )。(A)碳 (B)硫 (C)磷 (D)氧5、钢筋冷弯能力是是检验钢筋的什么性质?A、低温下承受塑形变形的性能B、常温下的抵抗塑性变形性能C、常温下抵抗冲击作用的性能D、常温下抵抗弹性变形的能力6、在普通碳素结构钢的化学成分中,碳的含量增加,则有( )。(A)强度降低,塑性和韧性降低 (B)

39、强度提高,塑性和韧性提高(C)强度提高,塑性和韧性降低 (D)强度降低,塑性和韧性提高 7、钢结构防锈涂料的正确做法是( )。A刷调和漆 B刷沥青漆 C用红丹作底漆,灰铅油作面漆 D用沥青漆打底,机油抹面第六节 木材一、木材的分类及构造1、分类:外观形状分 针叶树(软木树):承重构件,有松、杉、柏 阔叶树(硬木树):纹理漂亮,适合作装饰,有水曲柳、桦木、椴木、柚木、樟木、榉木、榆木等。2、构造:树皮、木质部和髓心三部分。 木质部:心材(靠近髓心,颜色较深)和边材(颜色浅,含水量大,易变形、腐蚀);夏材(色深、密实,强度高)和春材(色浅、疏松)二、木材的主要性质1、含水率:含水分自由水和吸附水

40、自由水:存在细胞腔及细胞间隙中 吸附水:吸附在细胞壁内 纤维饱和点:细胞壁中充满吸附水,细胞腔和细胞间隙中没有自由水时的含水率,为2035%,平均30%。是性质变化的转折点,含水率影响强度和体积变化的临界值。 平衡含水率:含水率与周围空气相对湿度达到平衡时的含水率。一般为1018%。使用前需干燥至环境的平衡含水率。以防开裂。二、湿胀干缩(体积变形) 是由细胞壁内吸附水变化引起的,自由水变化不会导致体积变化。 木材弦向胀缩最大,其次是径向,纵向(即顺纤木材弦向胀缩最大,其次是径向,纵向(即顺纤维方向)最小。维方向)最小。三、强度:三、强度:各向异性 顺拉弯顺压横切顺切横压横拉。 含水率:随吸附水

41、增大,强度下降,且对顺纹抗含水率:随吸附水增大,强度下降,且对顺纹抗压及抗弯影响大,对顺纹抗拉无影响;自由水不压及抗弯影响大,对顺纹抗拉无影响;自由水不会影响强度。含水率为会影响强度。含水率为15%时的强度为标准强度。时的强度为标准强度。 木材长期负荷强度只为极限强度的木材长期负荷强度只为极限强度的5060%。 使用温度不能长期超过使用温度不能长期超过50。三、木材的干燥、防腐与防火1、干燥:目的是防止腐蚀、虫蛀、开裂。干燥至含水率为12%2、防腐:腐朽菌腐蚀。方法: 表面涂刷油漆 用化学防腐剂(如氟化钠、杂酚油)处理,如浸泡、注入或喷淋。3、防火:方法 表面涂刷或覆盖难燃材料,防火涂料有膨胀

42、型丙烯酸乳胶防火涂料 溶液浸注,如磷-氮系列及硼化物系列防火剂。1、木节降低木材的强度,其中对( )强度影响最大。(A)抗弯 (B)抗拉 (C)抗剪 (D)抗压2、木材加工使用前应预先将木材干燥至( )。(A)纤维饱和点 (B)标准含水率 (C)平衡含水率 (D)饱和含水率3、木材从干燥到含水会对其使用性能有各种影响,下列表述正确的是( )(A)木材含水会使其导热性减小,强度降低,体积膨胀(B)木材含水会使其导热性增大,强度不变,体积膨胀(C)木材含水会使其导热性增大,强度降低,体积膨胀(D)木材含水会使其导热性减小,强度提高,体积膨胀4、影响木材强度的因素较多,下列哪些因素与木材强度无关(

43、)。(A)纤维饱和点以下含水量变化 (B)纤维饱和点以上含水量变化 (C)负荷时间 (D)疵病5、木材的力学性质为各向异性,表现为( )(A)抗拉强度,顺纹方向最大 (B)抗拉强度,横纹方向最大(C)抗剪强度,横纹方向最小 (D)抗弯强度,横纹与顺纹方向相近第七节 沥青及改性沥青一、石油沥青1、组丛(组分): 油分:液体,赋予流动性。 树脂:半固体,赋予黏性和塑性。 地沥青质:固体,决定耐热性与黏性。2、技术性质 黏性:阻碍相对流动的特性。指标针入度(1/10mm),越小,黏性越好; 塑性:开裂后的自愈能力。指标延度(cm),越大,塑性越好。 温度稳定性:黏性和塑性随温度升降的变化性能。指标软

44、化点(),越高,温度稳定性(或耐热性)好,温度敏感性小。 大气稳定性:抗老化性或耐久性。3、牌号:按针入度划分。牌号越大,针入度越大(黏性越差)、延度越大(塑性越好)、软化点越小(温度稳定性越差)。 在满足使用要求的前提下,选择牌号较大者。二、改性石油沥青1、矿物改性填充料:提高黏性和耐热性,减少稳定敏感性。有滑石粉、石棉2、橡胶:能在-50150范围内保持高弹性,常用氯丁橡胶、丁基橡胶、再生橡胶等。与沥青相容性好,使沥青的高温变形小,低温柔性好3、树脂:提高耐寒性、耐热性、黏性、不透气性。与沥青相容性差。有古马隆树脂、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂。4、树脂和橡胶共混:兼具两者的优点。三、应用1、

45、冷底子油(涂料):由沥青和有机溶剂混溶而成。渗透性好。涂刷在混凝土、砂浆或木材表面形成沥青膜。2、沥青胶:粘贴沥青卷材。用耐热度划分标号。3、乳化沥青:由沥青分散在乳化剂中而成的冷施工防水涂料。4、沥青防水卷材 油毡按原纸每平方米质量克数划分标号。有纸胎、玻璃纤维粘、黄麻织物等胎 沥青再生胶油毡:无胎防水卷材 SBS改性沥青防水卷材:弹性体。适合寒冷地区和结构变形频繁的建筑。用10m2卷材标称质量作为标号。 APP改性沥青防水卷材:塑性体。适合于紫外线辐射强烈及炎热地区屋面。标号同上。5、防水卷材: 三元乙丙橡胶防水卷材:在-60120使用,耐老化性最好的。但遇到机油溶胀。 聚氯乙烯防水卷材:

46、尺寸稳定性与耐腐蚀性好。 氯丁橡胶防水卷材:耐低温性能略差。用于地下室、屋面、桥面、蓄水池等防水层。 氯化聚乙稀-橡胶共混防水卷材:耐老化、高弹性、低温柔性好。1、下列关于石油沥青黏滞性的描述中,正确的是( )。(A)地沥青质组分含量多者,温度升高,则黏滞性大(B)地沥青质组分含量多者,温度下降,则黏滞性大(C)地沥青质组分含量少者,温度升高,则黏滞性大(D)地沥青质组分含量少者,温度下降,则黏滞性大2、划分石油沥青牌号时不用考虑( )。(A)针入度 (B)分层度 (C)溶解度 (D)软化点3、沥青卷材与改性沥青卷材相比较,沥青卷材的缺点有( ) 耐热性差 低温抗裂性差 断裂延伸率小 施工及材料成本高 耐久性差(A) (B) (C) (D)4、评价石油沥青主要性能的三大指标是( ) 延度 针入度 抗压强度 柔度 软化点 坍落度A B C D5、沥

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