11《土木工程材料》複習材料

2021-03-04 09:45:17 字數 4851 閱讀 6098

第一章土木工程材料的基本性質

1.材料的彈性模量反映了材料抵抗變形的能力。

2.對材料結構的研究,通常可分為微觀、亞微觀(細觀))和巨集觀三個結構層次。

3.同種材料的孔隙率越小,強度越高。當材料的孔隙一定時,封閉孔隙越多,材料的保溫效能越好。

4.材料內部的孔隙分為開口孔和閉口孔。一般情況下,材料的孔隙率越大,且連通孔隙越多的材料,則其強度越小,吸水性、吸濕性越越大。導熱性越大,保溫隔熱性能越差。

5.材料耐水性的強弱可以用軟化係數表示。材料耐水性越好,該值越大。

6.顆粒材料的密度為ρ,表觀密度為ρ0,鬆散密度ρ1,則存在下列關係ρ>ρ0>ρ1

7.材料的耐水性指材料長期在飽和水作用下而不破壞,其強度也不顯著降低的性質。

8.影響材料的吸濕性的因素有材料的組成,微細孔隙的含量,材料的微觀結構。

9.軟化係數k大於0.8的材料,通常認為具備了相當的耐水性。

10.輕質材料一般用體積吸水率表示其吸水性。

11.親水性材料的潤濕邊角小於等於90°。

12.材料吸水後,將使材料的表觀密度和導熱係數提高。

13.工程材料的力學性質主要有強度,彈性和塑性,脆性和韌性,硬度和耐磨性。

14.建築上為使溫度穩定,並節約能源,應選用導熱係數小而熱容量大的材料。

15.材料的密度指的是在絕對密實狀態下,單位體積的質量。

16.衡量材料輕質高強效能的主要指標是比強度。

第二章無機膠凝材料

1.在石灰應用中,常將石灰與紙筋、麻刀,砂等混合應用,其目的是防止硬化後的收縮,否則會產生收縮裂縫。

2.生石灰按照緞燒程度不同可分為欠火石灰、正火石灰和過火(過燒)石灰;按照mgo含量不同分為鎂質石灰和鈣質石灰。

3.由於建築石膏硬化後的主要成分為caso4.2h2o,即二水石膏,在遇火時,製品表面形成小蒸汽幕,有效地阻止火的蔓延,因而其防火性好。

4.石灰漿體的硬化過程,包含了乾燥、結晶和碳化三個交錯進行的過程。

5.引起矽酸鹽水泥體積安定性不良的因素有游離cao、mgo和caso4.2h2o過多。

6.抗硫酸鹽腐蝕、乾縮性小、抗裂性較好的混凝土宜選用粉煤灰水泥。緊急軍事工程宜選用矽酸鹽水泥。大體積混凝土施工宜選用摻混合材料水泥。

7.在水泥砂漿中摻入石灰膏是利用了石灰膏具有保水性好的特性,從而提高了水泥砂漿的和易性。

8.建築石膏具有凝結硬化快,硬化初期具有體積微膨脹的特性,故其適於製作模型、塑像等。

9.水泥石的腐蝕主要包括軟水腐蝕、酸的腐蝕)、鹽的腐蝕和強鹼的腐蝕四種。

10.為了延緩水泥的凝結時間,在生產水泥時必須摻入適量石膏。

11.水玻璃不能用於塗刷石膏製品。

12.測定水泥強度,必須採用水泥膠砂試件。

13.矽酸鹽水泥中,對強度貢獻最大的熟料礦物是c3s。

14.快硬矽酸鹽水泥的組成特點是c3s和c3a含量高、石膏摻量多。

15.在通用矽酸鹽水泥中,有抗凍要求的混凝土工程應優先選擇普通矽酸鹽水泥。

16.矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥不宜用於大體積混凝土工程、化學侵蝕及海水侵蝕工程

17.對出廠日期超過3個月的過期水泥的處理辦法是重新確定強度等級後使用。

18.石灰的「陳伏」:石灰漿應在儲灰坑中儲存兩個星期以上以消除過火石灰的危害的過程。

19.水泥的凝結和硬化:當水泥用水調和後,成為可塑性漿體,同時產生水化作用。隨著水化產物的增多,漿體逐漸失去可塑性,但尚不具有強度,這個過程稱為「凝結」,隨後發展成為具有強度的石狀體———水泥石,這一過程稱為「硬化」。

20.為了延緩水泥的凝結時間,在生產水泥時必須摻入適量石膏。

21.通用水泥初凝時間為不早於45min。

22.生產矽酸鹽水泥的原料有石灰石,粘土,鐵礦粉

23.矽酸鹽水泥不適用於大體積的混凝土、與海水接觸的混凝土、抗硫酸鹽的混凝土、耐高溫混凝土工程。

24.火山灰水泥:凡由矽酸鹽水泥熟料和火山灰質混合材料、適量石膏磨細製成的水硬性膠凝材料。

25.水玻璃模數:水玻璃中二氧化矽與鹼金屬氧化物之間的物質的量比n。

26.過火石灰:在煅燒石灰時,當煅燒溫度過高,在表面有熔融物的石灰為過火(過燒)石灰。

27.水泥的不合格品:水泥在驗收時,凡細度、終凝時間中的任一項不符合標準規定和強度低於強度等級指標時,為不合格品。

28.活性混合材料:材料磨成細粉,與石灰或與石灰和石膏拌合在一起,加水後在常溫下,能生成具有膠凝性的水化產物,既能在潮濕的空氣中硬化,也能在水中硬化的混合材料。

29.石灰土(簡稱灰土)多年後具有一定的耐水性:

石灰土是石灰與粘土的拌合物,經歷一定時間,由於粘土顆粒表面的少量活性氧化矽和氧化鋁可與石灰氫氧化鈣發生化學反應,生成不溶於水的水化矽酸鈣和水化鋁酸鈣,將粘土顆粒粘結起來,從而提高了粘土的強度和耐水性。

30.室內抹灰採用混合砂漿,交付使用後逐漸出現牆面鼓包開裂的原因是由於在石灰砂漿中含有未熟化的過火石灰引起的,過火石灰的結構較緻密,其表面常被粘土雜質熔融形成的玻璃釉狀物所覆蓋,致使其水化極慢,要在石灰使用硬化後才開始慢慢熟化,此時產生體積膨脹,引起已硬化的石灰體鼓包開裂破壞。要避免這種事故的發生,石灰漿應在儲灰坑中靜置2周以上,即「陳伏」。石灰在陳伏期間,石灰漿表面保持一層水膜,使之與空氣隔絕,防止或減緩石灰膏與二氧化碳發生碳化反應。

31.活性混合材料在水泥水化硬化中的二次反應:活性混合材料都含有大量活性氧化矽(sio2)、活性氧化鋁(al2o3)。與水調和後,本身不會硬化,但在氫氧化鈣溶液中,就會發生顯著的水化。

其反應如下:

矽酸鹽水泥水化生成物氫氧化鈣為以上反應提供了條件,當進一步遇到水泥中的液相石膏後,石膏與水化鋁酸鈣反應生成水化硫鋁酸鈣。水化硫鋁酸鈣具有相當高的強度。

二次反應的速度較慢,水化放熱量很低,反應消耗了水泥石中部分氫氧化鈣。

32.水泥的體積安定性問題:

水泥漿體硬化後體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性。即水泥硬化漿體能保持一定形狀,不開裂,不變形,不潰散的性質:導致水泥安定性不良的主要原因是:

(1)由於熟料中含有的游離氧化鈣、游離氧化鎂過多;

(2)摻入石膏過多;

其中游離氧化鈣是一種最為常見,影響也是最嚴重的因素。熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的,結構緻密,水化很慢。加之被熟料中其他成分所包裹,使得其在水泥已經硬化後才進行熟化,生成六方板狀的ca(oh)2晶體,這時體積膨脹97%以上,從而導致不均勻體積膨脹,使水泥石開裂。

當石膏摻量過多時,在水泥硬化後,殘餘石膏與水化鋁酸鈣繼續反應生成鈣礬石,體積增大約1.5倍,也導致水泥石開裂。

體積安定性不良的水泥,會發生膨脹性裂紋使水泥製品或混凝土開裂、造成結構破壞。因此體積安定性不良的水泥,應判為廢品,不得在工程中使用。

33.水泥的凝結時間:

初凝是指從水泥加水拌合至標準稠度的水泥淨漿開始失去塑性所用的時間。

終凝是指從水泥加水拌合至標準稠度的水泥淨漿完全失去可塑性的時間。

水泥的初凝時間和終凝時間對於工程施工具有實際意義。為使混凝土和砂漿在施工中有足夠的時間進行攪拌、運輸、澆築、砌築和成型,要求初凝時間不能過早。初凝後希望混凝土或砂漿盡快形成強度,以加速施工進度,因此要求終凝時間不應過遲。

國家標準規定:矽酸鹽水泥初凝時間不小於45min,終凝時間不大於390min。

34.白水泥的礦物組成以矽酸鈣為主,氧化鐵含量很少,白度要求高,其他與矽酸鹽水泥相同;

35.低熱矽酸鹽水泥的礦物中水化熱大的矽酸三鈣和鋁酸三鈣的含量低,而矽酸二鈣含量高。

36.抗硫酸鹽矽酸鹽水泥主要限制水泥熟料礦物組成中矽酸三鈣和鋁酸三鈣的含量,使侵入水泥石結構的硫酸鹽難以產生破壞性的「水泥桿菌」。抗硫酸鹽水泥除了具有較強的抗侵蝕能力外,還具有較高的抗凍性。

37.矽酸鹽水泥石腐蝕的內在因素:(1)水泥石中存在著引起腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣。(2)水泥石本身不密實,毛細孔通道使侵蝕性介質易進入其內部。

防止腐蝕發生的措施有(1)根據腐蝕環境特點,合理選用水泥品種。(2)提高水泥石的緊密程度。(3)加做保護層。

第三章岩石與集料

1.工程上常用的岩漿巖有花崗岩等岩石,常用的沉積岩有石灰石等岩石,常用的變質岩有大理石等岩石。

2.片麻岩、石英岩、大理岩屬於變質岩

3.石英岩耐久性最好

4.規範規定,石子最大尺寸不得超過結構截面最小尺寸的1/4

5.混凝土用集料(砂、石子)應要求集料空隙率小、總表面積小、級配好的砂石,當集料中含活性氧化矽時,混凝土會發生鹼—集料破壞

6.為了使集料的空隙率和總表面積均較小,從而使所需的水泥漿量較少,且能夠提高混凝土的密實度,並進一步改善混凝土的其他效能,必須對混凝土用砂提出級配要求。兩種細砂的細度模數相同,級配不一定相同;反之,如果級配相同,其細度一定相同。

第五章水泥混凝土

1.混凝土的稜柱體強度fcp與混凝土的立方體強度fcu二者的關係是fcp<fcu。

2.當混凝土其他條件相同時,水灰比越大,則強度越低,而流動性越高。

3.混凝土的非荷載變形包括化學收縮、溫度變形和乾濕變形。

4.矽酸鹽、高鋁、低熱水泥不適用蒸汽養護來加速混凝土硬化。

5.在試拌混凝土時,發現混凝土拌合物的流動性偏大,應採取保持砂率不變,增加砂石用量

6.摻用引氣劑後混凝土的抗凍性顯著提高。

7.影響混凝土耐久性的關鍵因素是混凝土的密實度。

8.混凝土配筋的防鏽措施,施工中可考慮保證混凝土的密實性、加大保護層厚度、限制氯離子含量

9.水灰比是混凝土中水與水泥的質量比。

10.混凝土的徐變對鋼筋混凝土結構的有利作用是消除應力集中和消除大體積混凝土一部分溫度變形引起的破壞應力,不利作用是使鋼筋的預應力損失。

11.混凝土減水劑的作用機理:水泥加水拌和後,由於水泥顆粒間凝聚力作用,水泥漿形成絮凝結構。在這絮凝結構中,包裹了一定的拌和水(游離水),從而降低了混凝土拌合物的和易性。

減水劑屬表面活性物質,其分子是由親水基團和憎水基團兩個部分組成,在水泥漿中加入適量的減水劑後,由於減水劑的表面活性作用,使憎水基團定向吸附於水泥顆粒表面,親水基團指向水溶液,使水泥顆粒表面帶有相同的電荷,在電斥力作用下,水泥顆粒互相分開,絮凝結構解體,包裹的游離水被釋放出來,從而有效地增加了混凝土拌合物的流動性。

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