土木工程材料名词解释

材料的亲水性和憎水性：材料与水接触时，能被水润湿的性质称为亲水性。不能被水润湿的性质称为憎水性。用接触角。区分。当9<90。时为亲水材料，反之为憎水材料。材料的吸水性与吸湿性：材料与水接触时吸收水分的性质为吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。质量吸水率：W=当予吸水率的大小主要取决于其孔隙特征。材料吸水会导致材料的强度降低，表观密度和导热性增大，体积膨胀。含水率是材料所含水的质量占材料干燥质量的百分率。材料的耐水性:材料在饱和水的长期作用下维持不破坏而且强度也不明显降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数来表示：K=fRf材料的抗渗性：材料的抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质。材料的抗渗性用渗透系数或抗渗等级来表示。渗透系数越小，抗渗性越好。材料的抗渗性与材料的孔隙率、孔隙特征以及亲水、憎水性有密切关系。材料的抗冻性：材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能抵抗多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质，用抗冻等级来表示。材料的导热性：导热性是指材料将热量从温度高的一侧传递到温度低的一侧的能力，用导热系数来表示。导热系数小的材料，导热性差、绝热性好。影响导热系数大小的因素有物质构成、微观结构、孔隙率与孔隙特征、温度、湿度与热流方向等（①孔隙特征；②含水的情况）。材料孔隙率越大，尤其是闭口孔隙率越大，导热系数越小。材料的结构：分为微观结构、细观结构和宏观结构。微观结构可分为晶体、玻璃体和胶体。晶体具有特定的几何外形和固定的熔点及化学稳定性。玻璃体的结构特征为质点在空间上呈非周期性排列，没有固定的熔点。胶体分为溶胶、溶凝胶和凝胶。凝胶材料的分类：气硬性凝胶材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度。水硬性凝胶材料不仅能在空气中，而且能在水中硬化且保持和发展其强度。石灰：作为凝胶材料的石灰即为生石灰，主要成分是氧化钙（CaO）。氢氧化钙称为熟石灰、消石灰。石灰石经过煅烧，其主要成分碳酸钙分解成为氧化钙，得到块状生石灰。若煅烧温度过低，煅烧时间不足，则碳酸钙不能完全分解，生成欠火石灰，产浆量较低，质量较差，降低了石灰的利用率；若煅烧温度过高，将生成颜色较深、密度较大的过火石灰，影响工程质量。生石灰加水生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消解过程。石灰熟化时放出大量的热，其体积膨胀1~2.5倍。欠火石灰的危害用筛网剔除。为了防止过火石灰体积膨胀引起的隆起和开裂，石灰浆应在储灰坑中存放两星期以上，叫做陈伏。陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水分，与空气隔绝，以免碳化。石灰的性能：良好的保水性凝结硬化慢、强度低耐水性差体积收缩大建筑石膏：石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性凝胶材料。生产石膏的主要原料是天然二水石膏（CaSO4-2H2O）。在建筑工程中使用的石膏是天然二水石膏经加工而成的半水石膏，亦称熟石膏：因加热条件不同，所获得的半水石膏有a型和p型，&型半水石膏称为建筑石膏。a型半水石膏称为高强石膏。高强石膏的比表面积小，所以拌合需水量较小，扣除反应用水后剩余的水少，故强度较高。建筑石膏的性能：凝结时间短微膨胀性孔隙率大，因此质轻，隔热、吸声性好，但是强度低，吸水率大耐水性差抗火性好塑性变形大建筑石膏适合作装饰材料的原因：具有微膨胀性，不会产生裂缝，形体饱满，光滑细腻，颜色洁白内部多孔结构，保温隔热性能好，吸声性能好防火性能好可以调节室内温度水玻璃：水玻璃是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属和二氧化硅所组成，也是一种气硬性凝胶材料。水玻璃溶液在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸，并逐渐干燥而硬化。硬化过程很慢，故常将其加热或加入氟硅酸钠作用促硬剂。水玻璃的性能：黏度大，黏结力强，强度高。随浓度、模数（氧化硅和氧化钠的分子比!称为水玻璃的模数）提高而提高。耐酸，但是不耐碱、不耐水。耐热性好。镁氧水泥：是气硬性凝胶材料，主要成分氧化镁（MgO）。强度来源是518相的针状晶体的连接、交错、咬合。混凝土混凝土是由凝胶材料、骨料按适当比例配合，与水拌和制成具有一定可塑性的流体，经硬化而成的具有一定强度的人造石。水泥浆的作用：在硬化前起润滑作用，使混凝土拌和物具有可塑性；在硬化后，水泥浆则起胶结和填充作用。混凝土的优点：易塑性经济性安全性耐火性多用性耐久性混凝土的缺点：抗拉强度低延展性不高自重大、比强度低体积不稳定性混凝土性能的三要求：新拌混凝土要具有和易性、工作性强度耐久性细骨料：骨料的级配，是指骨料中不同粒径颗粒的搭配分布情况。砂的颗粒级配，即表示砂大小颗粒的搭配情况。砂的粗细程度，是指不同粒径的沙粒混合在一起后的总体粗细程度。粗砂的比表面积小，所需的水泥浆最少。砂的颗粒级配和粗细程度是用筛分法来测定的。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。细度模数越大，表示砂越粗。粗骨料：碎石流动性差，和易性差，但是界面粘结好。卵石流动性好，和易性好，但是界面粘结差。理想的颗粒形状是球体或者立方体，不良颗粒外形是针状、片状，因为受力易折断，使骨料作用下降。外加剂:减水剂可以减少拌和用水量和增强作用。引气剂可以改善混凝土拌和物的和易性（提高流动性、保水性和粘聚性），提高混凝土的耐久性（提高抗渗性和抗冻性），会降低混凝土的强度，降低混凝土的弹性模量，提高抗裂性。混凝土的和易性：新拌混凝土必须具有良好的施工性能，如保持混凝土不发生分层、离析、泌水等现象，并获得质量均匀、成型密实的混凝土，这种施工性能称之为和易性。包括流动性、粘聚性和保水性三方面的含义。和易性测定用坍落度法，将新拌混凝土分三层装入圆锥形筒内，每层均匀捣插25次，捣实后每层高度为筒高的1/3左右，然后把筒提起，坍落高度即为坍落度。坍落度值越大，流动性越好。影响和易性的因素：水泥浆的数量；水灰比；砂率；水泥品种；骨料品种与级配；混凝土外加剂；矿物掺合料；搅拌方式；时间和温度。改善和易性的措施：在水灰比不变的情况下，增加水泥浆量；选择级配良好的砂石骨料；选择合理的砂率；掺入减水剂；采用强制式搅拌技术。影响混凝土强度的因素：水泥石的强度、水灰比、骨料级配、搅拌与振捣效果、养护条件、龄期。混凝土强度偏低的原因：水灰比偏大；骨料强度低或级配不好；水泥胶砂强度偏低；养护温度低或湿度不够；测定强度时未按标准操作（加载速度慢或试件偏心）。提高混凝土强度的措施：用高强度的水泥；降低水灰比；采用机械搅拌和振捣；采用级配良好表面干净的砂石骨料；掺入早强剂；减水剂等外加剂；掺入掺和料；掺入聚合物。混凝土的非荷载变形：化学减缩，干缩，自收缩，温度变形，碳化收缩等。温度变形对大体积混凝土和纵长结构混凝土会产生极其不利的影响。要设置伸缩缝，设置温度钢筋或掺入膨胀剂、减缩剂，防止混凝土开裂。影响混凝土收缩的主要因素：泥用量和品种；骨料用量和质量；水灰比；外加剂；环境条件。徐变：混凝土承受持续一定的荷载时，保持荷载不变，随时间的延长而增加的变形，称为徐变。对普通钢筋混凝土构件，能消除混凝土内部温度应力和收缩应力，减弱混凝土的开裂现象；而对预应力混凝土结构，徐变会使预应力损失大大增加，这是极其不利的。混凝土的抗渗性：混凝土材料抵抗压力水渗透的能力成为抗渗性，它是决定混凝土耐久性最基本的因素。影响混凝土抗渗性的根本因素是孔隙率和孔隙特征，混凝土孔隙率越低，连通孔越少，抗渗性越好。所以提高混凝土抗渗性的主要措施是降低水灰比、选择好的骨料级配、充分振捣和养护、掺用引气剂和优质粉煤灰掺和料等。掺用引气剂会使微小气泡切断许多毛细孔的通道，但是会降低混凝土强度。混凝土的抗冻性：混凝土在吸水饱和状态下经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力成为抗冻性。冻融破坏的机理是，混凝土内的毛细孔吸水后结冰，水结冰膨胀9%，将膨胀压力传给周边的未结冰的水，水压力作用在水泥石壁上，当水泥石壁上的拉应力超过抗拉强度时产生损伤和裂缝，反复冻融循环作用后，损伤积累导致体系结构破坏，强度下降，质量损失。混凝土的密实度、孔隙构造和数量及孔隙的充水程度是决定抗冻性的重要因素。密实的混凝土和具有封闭孔隙的混凝土抗冻性较高。提高抗冻性的措施有降低混凝土水灰比，降低孔隙率；掺加引气剂；提高混凝土强度。混凝土的抗碳化性:碳化是空气中的二氧化碳和水泥石中的水化产物（即水泥内部C2S和C3S水化生成的氢氧化钙）在有水条件下发生化学反应，生成碳酸钙和水。23混凝土碳化的影响是丧失钢筋-混凝土的界面粘结；钢筋体积膨胀导致混凝土开裂。影响碳化的因素有环境湿度；二氧化碳浓度；水泥品种和掺和料用量；混凝土的密实度。碱-集料反应：混凝土中的碱性氧化物与骨料中的活性SiO2、活性碳酸盐发生化学反应生成碱-硅酸盐凝胶或碱-碳酸盐凝胶，沉积在骨料与水泥胶体的界面上，吸水后体积膨胀三倍以上导致混凝土开裂破坏。反应的三个必要条件是：混凝土中必须含有相当数量的碱；混凝土骨料中必须有一定数量能与碱反应的活性岩石或矿物；供应水分的潮湿环境。预防碱■集料反应的措施：控制混凝土中的碱含量；不采用具有碱活性的砂石骨料；掺入矿物掺和料抑制碱集料反应；混凝土表面进行防水处理，阻挡水分供应。提高混凝土耐久性的措施:选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥严格控制水灰比和水泥用量选择技术合格的砂石骨料，改善骨料的颗粒级配掺加引气剂提高抗冻性掺入减水剂降低水灰比掺入矿物掺合料，提高密实性加强混凝土质量的