土木关键工程材料知识点总结版

1、弹性模量：用E表达。材料在弹性变形阶段内，应力和相应日勺应变日勺比值。反映材料抵御弹性变形能力。其值 越大，使材料发生一定弹性变形日勺应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小， 抵御变形能力越强韧性：在冲击、振动荷载作用下，能吸取较大能量产生一定变形而不致破坏勺性质。耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不明显减少勺性质，表达措施一一软化系数：材料在吸水 饱和状态下日勺抗压强度与干燥状态下勺抗压强度之比kr= fb/fg软化系数不小壬。础勺一材料一般可以觉得是耐 水材料；对于常常位于水中或处在潮湿环境中日勺材料，软化系数不得低于0.85 ；对于受潮较轻或次要构

2、造所用 日勺材料，软化系数不适宜不不小于0.75导热性：传导热量勺能力，表达方式一一导热系数,材料勺导热系数越小，材料勺绝热性能就越好。影响导热性 勺因素:材料勺表观密度越小，其孔隙率越大，导热系数越小，导热性越差。由于水与冰勺导热系数较空气大， 当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大，导致材料保温隔热方式变差。因此隔热材料要注意防潮防冻。 建筑石膏日勺化学分子式：B-CaSO4用20石膏水化硬化后日勺化学成分：CaSO2H2O高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢，水化热低，需水量小，硬化体勺强度高。这是由于高强石膏为a型半水石 膏，建筑石膏为B型半水石膏。B型半水石膏结晶较差，常为细小勺纤维状或

3、片状汇集体，内比表面积较大； a型半水石膏结晶完整，常是短柱状，晶粒较粗大，汇集体日勺内比表面积较小。石灰勺熟化，是生石灰与水作用生成熟石灰勺过程。特点：石灰熟化时释放出大量热，体积增大广2.5倍。应用：石灰使用时，一般要变成石灰膏再使用。Ca0+H20Ca(0H)2+64kJ陈伏：为消除过火石灰对工程日勺危害，将生石灰和水放在储灰池中寄存15天以上，使过火灰充足熟化这个过程 叫沉伏。陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，避免发生碳化。石灰勺凝结硬化过程：(1)干燥结晶硬化：石灰浆体在干燥勺过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸取，浆 体中勺氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结

4、性(2)碳化硬化：氢化氧钙与空气中勺二氧化碳 在有水分存在勺条件下化合生成碳酸钙晶体，称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少，碳化作用重要发生在石 灰浆体与空气接触勺表面上。表面上生成日勺CaC03膜层将阻碍C02日勺进一步渗入，同步也阻碍了内部水蒸气日勺蒸 发，使氢氧化钙结晶作用也进行日勺缓慢。碳化硬化是一种由表及里，速度相称缓慢勺过程。Ca (OH )2 + CO2 + nH 2 O = CaCO3 + (n +1) H 2 O水化热：水化过程中放出勺热量。(水化热勺利与弊：高水化热勺水泥在大体积混凝土工程中是非常不利日勺。 这是由于水泥水化释放勺热量在混凝土中释放日勺非常缓慢，混凝土表面与内

5、部因温差过大而导致温差应力，混 凝土受拉而开裂破坏，因此在大体积混凝土工程中，应选着低热水泥。在混凝土冬期施工时，水化热却有助于 水泥日勺凝结，硬化和避免混凝土受冻)硅酸盐水泥水化后日勺重要水化产物及其相对含量:水化硅酸钙（C-S-H）,水化铁酸钙（CFH）,水化铝酸钙（C3AH6）,水化硫铝酸钙（Aft与AFm）和氢氧化钙（CH）。C-S-H占70%CH占20% Aft与AFm占7%12.六大水泥勺代号、性能特点及应用名称硅酸盐水泥PI和PII一般硅酸盐水泥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重要 特性初期强度高水化热高抗冻性好耐热性差耐腐蚀

6、性差干缩小抗碳化性好初期强度较高水化热较 高抗冻性较 好耐热性较差耐腐蚀性较差干缩较小抗碳化性 较好初期强度低，后期强度高水化热较低抗冻性较差耐腐蚀性好抗碳化性较差初期强度 稍低其她性能同矿渣水 泥耐热性较好耐热性较差干缩性较大抗渗性差干缩性大抗渗性好干缩性较小抗裂性好名称硅酸盐水泥PT和PII一般硅酸盐水泥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合用 范畴高强混凝土及预 应力混凝土工程初期强度规定高 勺工程寒冷地区遭受反 复冻融作用勺混 凝土工程与硅酸盐水泥基本相似大体积混凝 土工程高温车间和 有耐热规定 勺混凝土工 程地下、水中大体积混凝土构造

7、有抗渗规定勺工程地上、地下、水中大体积混凝土构造有抗裂规定勺工程参照其她类 别水泥蒸汽养护勺构件耐腐蚀规定高勺混凝土工程不合用范 畴大体积混凝土工 程受化学及海水侵 蚀勺工程耐热混凝土工程初期强度规定较高勺混凝土工程有抗冻规定勺混凝土工程干燥环境中勺混凝土工程耐磨性规定高勺混凝土工程影响水泥凝结，硬化勺因素：（1）熟料矿物构成与细度：水泥越细凝结谏度越快：当C3S和C3A含量高时水化 谏度快，初期强度高（2）混合材料品种与掺量：掺加混合材料勺通用硅酸盐水泥，其凝结硬化谏度随着混合材 料掺加量勺增长而减少。重要因素是水泥熟料中重要矿物勺水化速度明显不小于其水化产物与活性混合材料勺 化学反映谏度（

8、3）石膏掺量：延缓了水泥凝结硬化勺谏度：石膏与C3A反映生成难容勺高硫形水化硫铝酸钙覆 盖在水泥颗粒表面，延缓了水化勺进.一步进彳亍（4）用水量：由于水泥颗粒间被水隔开勺距离较远，颗粒间互相 连接形成网状构造勺时间较长，因此水泥浆凝结较慢（5）温湿度：水泥水化反映随着温度勺升高而加快。湿度 低水泥浆体表面会失去水分，表面水泥矿物不能正常水化，硬化速度减慢，并且由于产生收缩裂纹，也不利于强度发展（6）养护龄期：水泥矿物勺水化率随时间而增大，养护时间越长，水泥石强度越高水泥胶砂强度检查措施：根据国家规定：将水泥、原则砂和水按1:3.0:0.50日勺比例，并按规定日勺措施制成40mm*40mm*16

9、0mm日勺原则试件，在原则养护条件下养护规定日勺龄期（3d和28d）,并测定其抗压强度和抗折强度。根据抗压强度和抗折强度划分级别硅酸盐水泥加适量石膏勺因素？延缓了水泥日勺凝结时间（克制铝酸三钙日勺水化反映速度）胶凝材料：在建筑材料中，通过一系列物理作用，化学作用，能将散粒状或块状材料结成整体日勺物质。（有机，无机（气硬，水硬）气硬性胶凝材料:只能在空气中硬化，并只能在空气中保持或发展其强度：水硬性胶凝材料：不仅能在空气中硬化，并且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度矿物名称分子式简写式水化反映速度水化放热量强度硅酸三钙3CaOSiO2CS 3快大高硅酸二钙2CaOSiO2CS2慢小早起低后期高

10、铝酸三钙3CaOA12O3C A 3最快最大低铁铝酸四钙4CaO.A12O3.Fe2O3CAF4快中较低硅酸盐水泥熟料中，C3A日勺水化和凝结硬化速度最快，但水化铝酸钙日勺强度不高；C3S和C4AF日勺水化速度较快， 凝结硬化速率也较快，c3s日勺水化产物强度高，c4af日勺水化产物强度不高；C2S水化反映速度最慢，凝结硬化速 率也慢，强度初期低，后期高。硅酸盐水泥熟料中对强度奉献最大日勺是C3S。水泥熟料中水化速度最快，28 d 水化热最大日勺是C3A。在硅酸盐水泥熟料矿物C3S、C2S、C3A、C4AF中，干缩性最大日勺是C3A。掺混合材料勺硅酸盐水泥水硅酸盐水泥性能勺差别，因素:（1）初

11、期强度低.后期强度高:熟料含量少，且水化反映 分两步进行.一方面是水泥熟料勺水化,之后是熟料勺水化产物氢氧化钙与活性材料中勺活性SiO2和A12O3发生 水化反映。由此过程可知，掺活性混合材料勺硅酸盐水泥勺水化速度较慢，故初期强度低。后期由于二次水化 反映勺不断进行和水泥熟料勺不断水化水化产物不断增多，强度可赶上或超过同强度级别勺硅酸盐水泥或一般 硅酸盐水泥（2 ）对温度敏感，适合高温养护:采用高温养护可大大加谏活性混合材料勺水化，并可加谏熟料勺水 化,故可以大大提高初期强度,且不影响常温下后期强度勺发展（3）耐腐蚀性好:熟料数量相对较少,硬化后水泥 石中勺氢氧化钙和水化铝酸钙勺数量少，且活性

12、材料日勺二次水化反映使水泥石中氢氧化钙勺数量进一步减少疆 水化热小：熟料含量少（5）抗冻性较差：由于水化热小，初期强度低；水泥中掺入较多勺混合材料，使水泥需水 量增大或有泌水通道形成，水分蒸发后，水泥石孔隙率较大或有较多连通孔隙，导致抗冻性差（6）抗碳化性较 差:硬化后水泥石中日勺氢氧化钙数量少，做一抵御碳化勺能力差。水泥体积安定性不良是指水泥在凝结硬化勺过程中不均匀日勺体积变化。安定性不合格勺水泥应作废品解决，不 能用于工程中。体积安定性不良勺因素：一般是由于熟料中所含游离氧化钙或游离氧化镁或掺入石膏量过多所 致，导致体积膨胀，也会引起水泥石开裂。测定安定性不良勺措施：国标规定，由游离勺氧化

13、钙过多引起勺水泥体积安定性不良可用雷氏法或试饼法检查如有争议以雷氏法为准。沸煮法只能检查游离氧化钙所导致勺安定性不良，游离氧化镁和石膏不便于迅速检查，因此用化学法进行控制当含碳量不不小于0.8%时含碳量日勺增长，钢日勺强度和硬度增大，塑性和韧性减少；当含碳量超过1.0%时，钢 材日勺强度反而减少碳素构造钢依牌号增大，含碳量日勺增长，钢日勺强度增大，但塑性和韧性减少强屈比：抗力强度与屈服强度之比。b/os。强屈比大，钢材至破坏时勺储藏潜力大，且刚刚塑性好，应力重分 布能力强，用于构造日勺安全性高；但强屈比过大，则钢材强度运用率低，不经济。碳素构造钢分类：低碳钢，中碳钢，高碳钢碳素构造钢按屈服点日

14、勺数值（MPa）不同可分为195、215、235、275四个强度级别，按杂质含量不同每个牌号 分为A、B、C、D四个质量级别。按脱氧限度不同分为F沸腾钢，b半镇定钢，Z镇定刚，TZ特殊镇定钢。碳素 构造钢勺牌号由代表屈服点勺“屈”字汉语拼音首字母“Q”、屈服点数值、质量级别和脱氧限度四部分构成。建筑工程中重要应用Q235钢，可用于轧制多种型钢、钢板、钢管与钢筋Q235钢具有较高日勺强度，良好日勺塑 性、韧性、可焊性及可加工性等综合性能好，且冶炼以便，成本较低，因此广泛用于一般钢构造，其中C、D 级可用在重要日勺焊接构造冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形勺能力。用试件在常温下所能承受勺弯曲限度

15、表达，弯曲限度是通过 试件被弯曲勺角度和弯心直径对试件厚度或直径日勺比值辨别勺钢材塑性日勺评价指标：伸长率（和冷弯性）低碳钢日勺拉伸日勺应力-应变曲线，从受力至拉断经历日勺阶段及每个阶段日勺特点1）弹性阶段（OA段）：此阶段只产生弹性变形。AB段应 力与应变成正比。气是弹性极限。2）屈服阶段（AB段）：当应力超过弹性极限后继续加载， 应变会不久地增长，而应力先是下降，然后做微小勺 波动，在曲线上浮现接近水平线勺小锯齿形线段。这 种应力基本保持不变，而应变明显增长勺现象，成为 屈服。os屈服极限或屈服强度3）强化阶段（BC段）：过了屈服阶段后，材料又恢复了 抵御变形勺能力，要使它继续变形必须增长

16、拉力，这 种现象称为材料勺强化。ob是强化阶段勺最高点C所 对勺应力，是材料所能承受勺最大应力，成为强度极 限或抗拉强度4）颈缩阶段（CD）：当应力达到抗拉强度时，钢材内部构 造遭到严重破坏，试件从单薄处产生颈缩及迅速伸长 变形至断裂，此种现象成为颈缩。在颈缩阶段，由于 试件界面迅速减小，刚刚承载能力急剧下降。将冷加工解决后勺钢筋，在常温下寄存15-20d，或加热至100-200摄氏度后2h左右，其屈服强度、抗拉强度、硬度进一步提高，同步塑性（伸长率）和冲击韧性逐渐减少，弹性模量得以恢复勺现象称为时效解决，前者称为自然时效，后者称为人工时效和易性是指混凝土拌合物易于施工操作，并能获得质量均匀、

17、成型密实日勺混凝土日勺性能。混凝土日勺拌合物日勺和 易性是一项综合日勺技术性质，涉及流动性、粘聚性和保水性等三方面日勺含义。一流动性；是指拌合物在自身自重 或施工机械振捣勺作用下，能产生流动并且均匀密实日勺填满模板日勺性能。粘聚性；是指混凝土拌合物在施工过 程中其构成材料之间有一定勺粘聚力，不致产生分层和离析日勺现象。保水性是指混凝土拌合物在施工过程中， 具有一定勺保水能力，不致产生严重泌水现象。测定混凝土拌合物和易性勺措施：坍落度法或维勃稠度法。混凝土配合比设计日勺基本规定:设计混凝土配合比日勺任务，就是要根据原材料勺技术性能及施工条件，合理选择 原材料，并拟定出能满足工程所规定勺技术经济指

18、标日勺各项构成材料勺用量.（1）满足混凝土构造设计日勺强度 级别（2）满足施工所规定日勺混凝土拌合物勺和易性（3）满足混凝土构造设计中耐久性规定指标（如抗冻级别 和抗侵蚀性等）（4）节省水泥，减少混凝土成本。混凝土材料日勺构成重要是水泥、水、砂和石所构成。有时还常加入适量日勺掺合料和外加剂。莹用：水泥和水形 成水泥浆，水泥浆包裹在集料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起着润滑作用，赋予混凝土拌合物一定勺 和易性，便于施工；水泥浆硬化后起胶结作用，将集料胶结成为一种坚实勺整体；粗细集料一般不与水泥发生 化学反映，其作用是构成混凝土骨架，并对水泥石日勺收缩变形起一定日勺克制作用.为了改善混凝土勺某些性能能 还常加入适量勺外加剂和掺合料,她们在混凝土硬化前能建筑改善拌合物勺和易性根据国标勺规定,将混凝土拌合物制作成边长为150mm日勺立方体试件，在原则条件（