土木工程材料期末复习资料

土木工程材料期末复习资料一、材料的基本性质（一）材料的物理性质1.密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。2.表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。3.堆积密度：散粒材料在堆积状态下单位体积的质量。4.孔隙率：材料中孔隙体积与总体积之比。5.吸水率：材料吸收水分的质量与干燥材料质量之比。6.含水率：材料中所含水分的质量与干燥材料质量之比。

（二）材料的力学性质1.强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。2.比强度：按单位质量计算的材料强度。3.弹性模量：材料在弹性范围内应力与应变的比值。4.泊松比：材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值。5.硬度：材料抵抗硬物压入其表面的能力。6.耐磨性：材料抵抗磨损的能力。

（三）材料的耐久性材料在长期使用过程中，抵抗各种破坏因素作用，保持其原有性能不变的能力。

二、气硬性胶凝材料（一）石灰1.石灰的生产：以碳酸钙为主要成分的石灰石等原料，在高温下煅烧生成生石灰（CaO）。2.熟化：生石灰与水反应生成熟石灰（Ca(OH)₂）的过程，体积增大。3.石灰的技术性质：保水性好、硬化慢、强度低、耐水性差。4.石灰的应用：配制石灰砂浆、石灰乳涂料、灰土和三合土等。

（二）石膏1.石膏的生产：主要有天然二水石膏（CaSO₄·2H₂O）等。2.石膏的硬化：半水石膏与水反应重新生成二水石膏而硬化。3.石膏的技术性质：凝结硬化快、硬化时体积微膨胀、孔隙率高、防火性能好。4.石膏的应用：室内抹灰及粉刷、石膏板、雕塑等。

（三）水玻璃1.水玻璃的组成：硅酸钠（Na₂O·nSiO₂）的水溶液。2.水玻璃的硬化：吸收空气中的二氧化碳，析出硅酸凝胶而硬化。3.水玻璃的技术性质：粘结力强、耐酸性好、耐热性好。4.水玻璃的应用：涂刷材料表面、配制耐酸耐热材料、加固地基等。

三、水泥（一）通用硅酸盐水泥1.定义与分类：以硅酸盐水泥熟料和适量石膏及规定的混合材制成的水硬性胶凝材料，分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。2.硅酸盐水泥的生产：主要原料为石灰石、黏土等，经过生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨等工序。3.水泥的凝结硬化：水泥加水后，水泥颗粒表面的矿物开始水化，生成水化产物，逐渐形成水泥石结构。4.水泥的技术性质细度：水泥颗粒的粗细程度。凝结时间：初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。安定性：水泥在硬化过程中体积变化的均匀性。强度：分为抗压强度和抗折强度。5.水泥的特性及应用硅酸盐水泥：早期强度高、水化热大、抗冻性好、耐腐蚀性差，适用于重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程等。普通硅酸盐水泥：性能与硅酸盐水泥相近，应用广泛。矿渣硅酸盐水泥：早期强度低、后期强度增长较快、水化热较小、耐腐蚀性较好，适用于大体积混凝土工程等。火山灰质硅酸盐水泥：保水性好、抗渗性好、干缩性较大，适用于有抗渗要求的混凝土工程等。粉煤灰硅酸盐水泥：需水量小、干缩性较小、抗裂性较好，适用于大体积混凝土和水工混凝土工程等。复合硅酸盐水泥：性能取决于所掺混合材的种类和数量。

（二）其他水泥1.铝酸盐水泥：快硬早强、耐高温，适用于紧急抢修工程和耐高温工程等。2.硫铝酸盐水泥：早期强度高、抗渗性好，适用于抢修、抗渗等工程。

四、混凝土（一）混凝土的组成材料1.水泥：根据工程要求选择合适品种和强度等级的水泥。2.细骨料：一般为天然砂，有河砂、海砂、山砂等，要求颗粒级配良好、含泥量等符合标准。3.粗骨料：有碎石和卵石，颗粒级配和最大粒径应符合要求，针片状颗粒含量不宜过多。4.水：宜采用饮用水，不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。5.外加剂：如减水剂、早强剂、引气剂等，可改善混凝土性能。6.掺合料：如粉煤灰、矿粉等，可节约水泥、改善混凝土性能。

（二）混凝土的技术性质1.和易性：包括流动性、黏聚性和保水性。流动性：混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能产生流动并均匀密实地填满模板的性能。黏聚性：混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间有一定的黏聚力，不致产生分层和离析现象。保水性：混凝土拌合物在施工过程中，保持水分不致泌出的能力。2.强度立方体抗压强度：标准养护条件下，边长为150mm的立方体试件抗压强度。轴心抗压强度：棱柱体试件的抗压强度。抗拉强度：混凝土的抗拉强度较低，一般只有抗压强度的1/101/20。3.耐久性抗渗性：混凝土抵抗压力水渗透的能力。抗冻性：混凝土在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，强度也不显著降低的性质。抗侵蚀性：混凝土抵抗环境介质侵蚀破坏作用的能力。

（三）混凝土配合比设计1.设计步骤：计算初步配合比、试配调整、确定基准配合比、施工配合比换算。2.设计参数：水灰比、单位用水量、砂率等。

（四）高性能混凝土1.定义与特点：具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等性能特点。2.组成材料要求：优质水泥、高性能外加剂、优质骨料、低水胶比、掺高性能矿物掺合料。

五、建筑钢材（一）钢材的分类1.按化学成分：碳素钢和合金钢。2.按主要用途：结构钢、工具钢和特殊性能钢。

（二）建筑钢材的主要技术性能1.力学性能拉伸性能：包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。硬度：钢材抵抗硬物压入其表面的能力。疲劳强度：钢材在交变应力作用下，在规定的循环次数内不发生断裂的最大应力。2.工艺性能冷弯性能：钢材在常温下承受弯曲变形而不破裂的能力。焊接性能：钢材在一定的焊接工艺条件下，易于焊接和保证焊接质量的性能。

（三）建筑钢材的品种1.碳素结构钢：Q235钢应用广泛。2.低合金高强度结构钢：强度高、塑性和韧性好。3.建筑用钢筋：有热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用钢绞线等。

六、木材（一）木材的分类与构造1.分类：针叶树材和阔叶树材。2.构造：包括宏观构造和微观构造，宏观构造有边材、心材、木质部、髓心等。

（二）木材的物理性质1.密度：木材的密度因树种而异。2.含水率：影响木材的强度和变形。3.湿胀干缩：木材具有明显的湿胀干缩性。

（三）木材的力学性质1.强度：顺纹强度高于横纹强度。2.影响木材强度的因素：含水率、负荷时间、温度、疵病等。

（四）木材的应用常用于建筑结构、门窗、室内装修等。

七、墙体材料（一）砖1.烧结砖烧结普通砖：以黏土、页岩、煤矸石等为原料，经焙烧而成。烧结多孔砖：孔洞率不小于28%，主要用于承重墙体。烧结空心砖：孔洞率不小于40%，用于非承重墙体。2.非烧结砖蒸压灰砂砖：以石灰和砂为原料，经蒸压养护而成。蒸压粉煤灰砖：以粉煤灰、石灰为主要原料，经蒸压养护而成。

（二）砌块1.混凝土小型空心砌块：以水泥、砂、石等为原料，经搅拌、成型、养护而成。2.加气混凝土砌块：以硅质材料和钙质材料为原料，经发气、养护而成，具有轻质、保温隔热等性能。

（三）墙板1.石膏板：具有质轻、防火、吸音等特点。2.纤维水泥板：强度高、防水防潮等。3.金属墙板：美观、轻质、安装方便。

八、屋面及防水材料（一）屋面材料1.平屋面材料卷材：如沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等。涂料：如溶剂型涂料、水乳型涂料等。刚性防水材料：如防水混凝土、防水砂浆等。2.坡屋面材料平瓦：有黏土平瓦、水泥平瓦等。油毡瓦：具有质轻、防水等特点。

（二）防水材料1.防水卷材：按材质分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。2.防水涂料：按成膜物质分为溶剂型、水乳型和反应型。3.密封材料：如建筑密封膏等，用于缝隙密封。

九、保温隔热材料（一）保温材料1.无机保温材料：如岩棉、矿渣棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、泡沫玻璃等。2.有机保温材料：如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等。

（二）隔热材料1.反射隔热材料：如铝箔等，反射太阳辐射热。2.通风隔热材料：如架空通风屋面等，利用空气流动隔热。

十、装饰材料（一）建筑装饰石材1.天然石材：如花岗岩、大理石等，具有美观、坚硬等特点。2.人造石材：如人造大理石、人造石英石等，具有质量轻、强度高、色泽均匀等优点。

（二）建筑陶瓷1.陶瓷砖：如釉面砖、通体砖、抛光砖、玻化砖等，用于墙面和地面装饰。2.卫生陶瓷：如陶瓷马桶、洗手盆等。

（三）建筑玻璃1.平板玻璃：普通平板玻璃、浮法玻璃等。2.安全玻璃：如钢化玻璃、夹层玻璃、防火玻璃等。3.节能装饰型玻璃