土木工程材料 复习材料(共6页)

1、 区分亲水性材料和憎水性材料的依据是润湿边角；当润湿边角小于或等于九十度时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料；当润湿边角大于九十度时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子之间的吸引力，材料表面不会(b hu)被水浸润，此种材料称为憎水性材料。材料(cilio)与水接触吸收水分的性质，称为材料的吸水性。材料在潮湿空气中吸收水分的性质(xngzh)称为吸湿性。材料的耐水性可用软化系数表示，软化系数等于材料在吸水饱和状态下的抗压强度除以材料在干燥状态下的抗压强度；软化系数的大小，是选择耐水材料的重要依据，长期受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物

2、，应选择软化系数在0.85以上的材料来建造。当外力达到一定限度后，材料突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，材料的这种性质称为脆性；在冲击、振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，不发生破坏的性质，称为韧性。（学会判别脆性和韧性）材料的耐久性是材料在使用中，抵抗其自身和环境的长期破坏作用，保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。当某一建筑材料的孔隙率增大时，其密度不变，表观密度下降，强度下降，吸水率不定，抗冻性不定，导热性下降。钢与铁的区别：含碳量的大小；含碳量小于2.11%，指的是钢；含碳量大于2.11%,指的是生铁。当含碳量超过0.3%时，钢的可焊性显著降低，碳还会降低钢的塑性，增加钢的冷脆性

3、和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。在钢材的化学组成成分中，磷具有冷脆性，硫具有热脆性。低碳钢在常温和静载条件下的受拉应力-应变曲线可划分为四个阶段：弹性阶段屈服阶段强化阶段颈缩阶段；在结构计算时，以下屈服点作为材料的屈服强度的标准值。抗拉强度与屈服强度之比，称为强屈比；强屈比愈大，材料结构的安全性愈高，表明钢材性能不能被充分利用。伸长率表明钢材的塑性变形能力，是钢材的重要技术指标。（名解）冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。钢材的疲劳破坏指的是在交变应力作用下的结构构件，钢材往往在应力远低于抗拉强度时发生断裂。（名解）冷加工强化指的是将钢材于常温下进行冷拉、冷拔

4、或冷轧，使产生塑性变形，从而提高屈服强度。产生冷加工强化的原因是：屈服强度提高，塑性和韧性降低。热轧光圆钢筋的代号是HPB，热轧带肋钢筋的代号是HRB。（学会区分气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料）气硬性胶凝材料是指只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展(fzhn)其强度的胶凝材料。生产石膏胶凝材料的原料主要(zhyo)是天然二水石膏（CaSO42H2O）矿石(kungsh)。建筑石膏的特性：（1）凝结硬化快，强度低；（2）硬化后体积微膨胀；（3）孔隙率大，表观密度小，保温隔热效果好；（4）耐水性差，抗冻性差；（5）吸声效果好；（6）具有调节室内湿度的功能；（7）防火性能好；（8）加工性能

5、好。“陈伏”的目的是为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中“陈伏”两星期以上。水玻璃具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。水泥中掺入适量石膏，可调节水泥的凝结硬化速度。（即起到缓凝作用）水泥的细度不合格，即为不合格品；体积安定性不良或初凝时间过短的水泥为废品。代号R表示早强型水泥。体积安定性不良的原因是：（1）游离氧化钙过多；（2）游离氧化镁过多；（3）掺入的石膏过多。当石膏掺量过多时，生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，也会引起水泥石开裂。（简答题）产生水泥腐蚀的基本原因是：（1）水泥石中存在有引起腐蚀的组成成分氢氧化钙和水化铝酸钙；（2）水泥石本身不密实，有很多

6、毛细孔通道，侵蚀性介质易于进入其内部；（3）腐蚀与通道的相互作用。防止腐蚀的措施：（1）根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种；（2）提高水泥石的密实度；（3）加做保护层。活性混合材料包括：有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰。普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。高铝水泥的水化热大，不得与石灰和硅酸盐水泥混合使用。普通混凝土是由水泥、砂、石和水所组成；水泥浆硬化前的作用是起包裹润滑作用，水泥浆硬化后的作用是起胶结填充作用；骨料则起骨架作用。碱骨料反应是指水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，在骨料表面生成复杂的碱-硅酸凝胶，吸水，体积膨胀，从而导致混凝土产

7、生膨胀开裂而破坏的现象。（名解）减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。引气剂的作用是能显著提高混凝土的抗渗性和抗冻性。和易性包括流动性、黏聚性、保水性。和易性的测定方法：（1）坍落度测定；（2）维勃稠度测定。对于干硬性的混凝土拌合物（坍落度值小于10mm）通常采用维勃稠度仪测定其稠度。合理(hl)砂率：当砂率适宜时，砂不但填满石子间的空隙，而且还能保证骨料间有一定厚度的砂浆层，以减少骨料间的摩擦阻力，使混凝土拌和(bn hu)物有较好的流动性。这个适宜的砂率称为合理砂率。合理(hl)砂率有什么技术意义？答:合理砂率的技术及经济意义是：（1） 当采用合理砂率时，在用

8、水量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，并保持良好的粘聚性和保水性； 或能使混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性和保水性，而水泥用量最少。在计算混凝土立方体试件抗压强度时，应乘以换算系数，以得到相当于标准试件的试验结果，选用边长为10cm的立方体试件，换算系数为0.95；选用边长为20cm的立方体试件，换算系数为1.05。立方体抗压强度标准值（或称混凝土立方体抗压标准强度）系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以fcu,k表示。影响混凝土强度的因素：（1）水泥强度等

9、级和水灰比的影响；（2）骨料的影响；（3）养护温度及湿度的影响；（4）龄期的影响；（5）外加剂掺合料；（6）施工方法影响。 提高混凝土强度的措施有：（1）采用高强度等级水泥或早强型水泥；（2）采用低水灰比的干硬性混凝土；（3）采用质量合格，级配良好的骨料，合理砂率 ；（4）采用机械搅拌和振捣；（5）掺外早强剂或减水剂；（6）加强养护 。混凝土在长期荷载作用下，沿着作用力方向的变形会随时间不断增长，即荷载不变而变形仍随时间增大，一般要延续23年才逐渐趋于稳定。这种在长期荷载作用下产生的变形，通常称为徐变。混凝土的碳化对混凝土性能既有有利的影响，也有不利的影响。（弊大于利）水灰比、砂率、单位用水量

10、是混凝土配合比的三个重要参数。（必考）当坍落度低于设计要求，可保持水灰比不变，增加适量水泥浆；如坍落度太大，可在保持砂率不变条件下增加骨料；如出现含砂不足，黏聚性和保水性不良时，可适当增大砂率；反之应减少砂率。（简答题） 当两种砂的细度模数相同时，其级配是不同的；反之，如果级配相同时，其细度模数也是不同的。新拌砂浆的和易性包括流动性和保水性，其中砂浆的流动性用“稠度值”（或沉入度）表示，砂浆的保水性可用保水率和分层度来表示。抹面砂浆有时需加入一些纤维材料（如纸筋、麻刀、有机纤维等），其目的是为了防止砂浆开裂。在容易碰撞或潮湿的地方，应采用水泥砂浆。常用的砌筑材料有：砌墙砖、砌块、板材。烧结普通

11、砖的标准尺寸为240mm*115mm*53mm。空心砖自重(zzhng)轻，强度较低，多用作非承重墙。（必考）加气混凝土砌块具有(jyu)表观密度小、保温性能好及可加工等优点，一般建筑物中主要用作非承重墙体的隔墙。石油沥青的黏滞性是用绝对黏度(nind)来表示，是沥青性质的重要指标之一。对于黏稠石油沥青的相对黏度是用针入度仪测定的针入度来表示，针入度越小，表明黏度越大。石油沥青的塑性是用延度（伸长度）来表示，也是沥青性质的重要指标之一；延度越大，塑性愈好。（名解）温度敏感性是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性能，温度敏感性也是沥青性质的重要指标之一。沥青软化点是反映沥青的温度敏感性的

12、重要指标。建筑石油沥青是按针入度指标划分牌号的。建筑石油沥青针入度较小（黏性较大），软化点较高（耐热性较好）。塑料的组成包括树脂和添加剂。聚氯乙烯的英文简称是PVC。纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。木材应预先干燥至平衡含水率后才使用。高聚物改性沥青防水卷材包括：（1）SBS改性沥青防水卷材；（2）APP改性沥青防水卷材。例1-2 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165mpa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。: P1 2 S9 O w3 q答：该石材软化系数kr=fb/fg=165/178=0.93: 该石材的软化系数为0.93

13、0.85，为耐水石材 可用于水下工程。: L6 S: M 8 W J1 w例5-5 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为3050mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为c=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度0s=2.60g/cm3；石子：530mm碎石，级配合格，石子表观密度0g=2.65g/cm3。设计要求：(1) 混凝土计算配合比；(2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石

14、子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。.解：(1) 求混凝土计算(j sun)配合比。; * y) H; B( g1) 确定(qudng)混凝土配制强度fcu,ofcu,o = fcu,k + 1.645= 30 + 1.6455 = 38.2 mpa2) 确定(qudng)水灰比 (w/c)fce =cfce,k = 1.0842.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 ! U; Dw/c =0.53框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，可确定水灰比为 0.53。3) 确定用水量 mw0对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为3050mm时，查表得：

15、lm3混凝土的用水量可选用185kg。4) 计算水泥用量 mcomco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。5) 确定砂率s对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%37%，取s=35%。6) 计算砂、石用量mso、mgo用体积法计算，得：mso= 641kg，mgo =l192kg。7) 该混凝土计算配合比为 水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。(2) 确定施工配合比现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，

16、则施工配合比为水泥 mc = mco=349kg砂 ms = mso(1+3%) = 641(l+3%)=660kg石子 mg = mgo(1+1%) =1192(1+1%)=1204kg水 mw = mwo-mso3% - m1% = 185-6413% - 11921% = 154kg1、一块标准的普通粘土砖，其尺寸为24011553mm，已知密度为2.7g/cm3，干燥时质量为2500g，吸水饱和时质量为2900g。求：（1）材料的干表观密度。 （2）材料的孔隙率。 （3）材料的体积吸水率。解： (1）根据1、0=m/v=2500/24011553=1.7 g/cm3(2)、P=1-0/

17、=1-1.7/2.7=37%(3)、Wv= Wm0=(2900-2500)/25001.7=27%2、计算某大桥混凝土设计强度等级为C40，强度标准差为6.0Mpa，用52.5级硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为58.5 Mpa，已知水泥密度C3.10/c3，中砂，砂子表观密度 OS3.10/c3，碎石，石子表观密度OG278g/c3。自来水。已知：A=0.46，B=0.07，单位用水量为195kg/3，砂率Sp=0.32 含气量百分数为=1，求该混凝土的初步配合比？（WC最大水灰比为0.60，水泥最小用量为280 kg/3）解：（1） fcu,t=fcu,k+1.645 fcu,t=40+1.6456= 49.87Mpa (2) W/C=Afce/fcu,t+ABfce W/C=0.4658.5/49.87+0.460.0758.5=0.52 (3) 因为(yn wi)0.52280，所以C0=375kg(4)根据(gnj)体积法求砂、石用量C0/C+W0/W+S0/os+G0/oG+0.01=1S0/ S0+G0=SP 所以(suy)375/3100+195/1000+ S0/