土木工程材料重點

2023-01-04 00:03:02 字數 4856 閱讀 5500

第一章1 密度:材料在絕對密實狀態下,單位體積的質量。

表觀密度:材料在自然狀態下,單位體積的質量。

堆積密度:粉狀或粒狀材料,在堆積狀態下,單位體積的質量。

密度、表觀密度、密實度()和孔隙率()之間的關係(p14#1.4)

2 潤濕邊角θ≤90°時,水分子間的內聚力小於水分子與材料表面分子之間的相互吸引力,材料顯親水性;θ>90°時,水分子間的內聚力大於水分子與材料表面分子之間的相互吸引力,材料表面不會被水浸濕,材料顯憎水性。

3 含水率公式:

m:材料在乾燥狀態下的質量 g; m1:材料在含水狀態下的質量g。

4 脆性、韌性材料被破壞的特點:脆性材料的特點是材料在外力作用下,達到破壞荷

載時的變形值是很小的。它抵抗衝擊荷載或震動作用的

能力很差,其抗壓強度比抗拉強度高很多。

韌性材料特點是在衝擊、震動荷載作用下,材料能產生一定的變形而不致破壞

第二章建築鋼材

1 材料的強屈比與結構安全性和材料利用率的關係:抗拉強度與屈服強度之比稱為強屈比。強屈比越大反應鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性越大,結構的安全性越高。

但強屈比太大,反應剛才效能不能被充分利用。

2 冷加工強化:將鋼材於常溫下進行冷拉、冷拔或冷軋,使產生塑性變形,從而提高屈服強度。冷加工強化後鋼材屈服強度提高,塑性和韌性降低,彈性模量下降,

時效強化:將經過冷加工後的鋼材於常溫下存放15~20天,或加熱到100~200℃並保持一段時間。時效處理的鋼筋,屈服點進一步提高,抗拉強度稍見增長,塑性和韌性繼續有所降低,彈性模量基本恢復。

3 低碳鋼熱軋圓盤條和鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋的牌號越高,塑性指標越低,強度越高。

4 高強石膏(α型石膏)建築石膏(β型石膏)

第三章無機膠凝材料

1 用溶解沉澱理論解釋建築石膏的凝結硬化:建築石膏與水拌合後,半水石膏與水發生反應生成二水石膏,由於二水石膏在水中的溶解度僅為半水石膏溶解度的1/5左右,半水石膏的飽和溶液對於二水石膏就成了過飽和溶液。所以二水石膏以膠體微粒自溶液中析出,從而破壞了半水石膏溶解的平衡,使半水石膏又繼續溶解和水化。

如此迴圈進行,直到半水石膏全部耗盡。在這一過程中,漿體中的自由水分因水化和蒸發而逐漸減少,二水石膏膠體數量不斷增加,漿體稠度不斷增大,可塑性逐漸減少,表現為石膏的「凝結」。其後,漿體繼續變稠,膠體微粒逐漸凝聚成為晶體,晶體逐漸長大、共生和相互交錯,使漿體產生強度,並不斷增長,這就是石膏的「硬化」。

2 石灰的熟化特點:放熱速度快、體積增大1~2.5倍、反應可逆。

3 陳伏:為了消除過火石灰的危害,石灰漿在儲灰坑中「陳伏」兩個星期以上的工藝過程。

4 石灰的硬化:結晶作用(游離水分蒸發,氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結晶);碳化作用(氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結晶,發布水分並被蒸發)。

5 水泥熟料礦物組成:矽酸三鈣c3s、矽酸二鈣c2s、鋁酸三鈣c3a、鐵鋁酸四鈣c4af。

6 矽酸鹽水泥的水化產物:凝膠:水化矽酸鈣c-s-h、水化鐵酸一鈣cfh;晶體:氫氧化鈣ch、水化鋁酸鈣c3ah6、水化硫鋁酸鈣aft

7 矽酸鹽水泥體積安定性:如果在水泥已經硬化後,產生不均勻的體積變化,即所謂體積安定性不良,就會使構件產生膨脹性裂縫,降低建築物質量,甚至引起嚴重事故。體積安定不良的原因,一般是由於熟料中所含的游離氧化鈣過多,也可能是由於熟料中所含的游離氧化鎂過多或摻入的石膏過多。

8 水泥石的腐蝕:

1)軟水的侵蝕(溶出**蝕)機理:當水泥石處在軟水中,軟水能使水泥石中的ca(oh)2

溶解,並溶出水泥石,留下孔隙,另一方面,水泥石中游離的鈣離子的減少,打破原有的溶解平衡,導致水化物分解、溶失和轉變,產生大量孔隙。尤其是處於壓力水或流水條件下,腐蝕更快。

2)鹽類腐蝕機理:硫酸鹽與水泥石中的氫氧化鈣反應,生成硫酸鈣。硫酸鈣再與水泥石中未水化的鋁酸鈣反應,生成鈣礬石,其體積增加2.

22倍,引起水泥石的破壞。當硫酸鈣濃度高時,他們可直接結晶,造成膨脹壓力,引起破壞。

3)強鹼的腐蝕機理:氫氧化鈉、氫氧化鉀等強鹼可與水泥石中的鋁酸鈣礦物或水化物反應,生成可溶性鋁酸鹽。當介質中強鹼濃度較高是,會造成水泥石的嚴重破壞。

9 導致水泥石腐蝕性破壞的原因外因:環境中的腐蝕性介質,如:軟水;酸、鹼、鹽的水溶液等。

內因:水泥石內存在原始裂縫和孔隙,為腐蝕性介質侵入提供了通道;水泥石內有在某些腐蝕性介質下不穩定的組分,如:ca(oh)2,水化鋁酸鈣等;腐蝕與毛細孔通道的共同作用加劇水泥石結構的破壞。

10高鋁水泥一般不能用於永久性承載結構的原因:cah10和c2ah8都是亞穩相,隨著時間的推移會逐漸轉化為穩定的c3ah6,在高溫高濕條件下這種轉化更為迅速。晶型轉化的結果是會使水泥石內析出大量的游離水,大大增加水泥石的「p」,同時由於c3ah6的強

度較低,轉化後水泥石的強度會明顯下降。

第四章水泥混凝土及砂漿

混凝土1 混凝土中各組成材料的作用:水泥與水形成水泥漿包裹在骨料表面並填充其空隙。在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦予拌合物一定和易性,便於施工。

水泥漿硬化後,則將骨料膠結填充成乙個堅實的整體,起骨架作用。

2 砂的顆粒機配即表示砂大小顆粒的搭配情況。砂的粗細程度:是指不同粒徑的砂粒混合

在一起後的平均粗細程度。砂的顆粒級配的表證引數:級配區和級配曲線; 砂的粗細程度的表證引數:細度模數f。細度模數

3 最大粒徑:粗骨料中公稱粒級的最大粒徑。選擇原則:

混凝土粗骨料的最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的1/4,不得大於鋼筋間最小淨距的3/4,對於砼土實心板,可允許採用最大粒徑達1/3板厚的骨料,但最大粒徑不得超過40mm。

4和易性:混凝土拌合物便於各種施工工序操作(拌合、運輸、澆灌、搗實)並能獲得質量均勻、成型密實混凝土的一種綜合性能,包括:流動性、粘聚性和保水性等三方面含義。

5 影響和異性的主要因素:水泥漿的數量(在水灰比不變的情況下,單位體積拌合物內的水泥漿含量愈高,拌合物的流動性愈大)、水泥漿的稠度(在水泥用量一定的情況下,水灰比愈小,水泥漿的稠度愈大,拌合物的流動性愈小)、砂率、水泥品種和骨料性質、外加劑、時間和溫度(提高溫度會使砼拌合物的坍落度減小)。

6 坍落度與流動性關係成正比。掌握實驗引數

7 改善和易性的措施: 1、通過試驗,採用合理砂率,並盡可能的採用較低的砂率。2、改善砂石的級配。3、在可能的條件下,盡量選用較粗的砂、石。4、有條件時盡量摻用外加劑。

8 砼立方體抗壓強度:根據標準試驗方法,規定以邊長為150mm的立方體試件為標準試件,在標準養護條件(溫度20±3℃、相對濕度90%以上)下,養護到28天,測定的抗壓強度。以fcu來表示。

9 砼立方體抗壓強度標準值:是指按標準試驗方法製作和養護的邊長為150mm的立方體試件,在28d齡期,測得的立方體抗壓強度總體分布中具有不低於95%保證率,以表示。

砼強度等級:是指按照砼立方體抗壓強度標準值劃分出的不同的強度範圍。c10、c15、c20、c25、c30、c25、c40、c45、c50、c55、c60以及c60以上等十二個等級。

10影響砼強度的因素:水灰比和水泥強度等級、養護的溫度和濕度、養護齡期。水泥強度等級和水灰比: (灰水比、是混凝土28d抗壓強度、水泥28d抗壓強度實測值).

11 徐變特點:在荷載不變的情況下,隨時間的增加而增長;早期增長快,後期增長速度變慢;不可完全恢復。

12 鹼骨料反應:指混凝土內水泥中的鹼性氧化物(此處專指氧化鈉和氧化鉀)含量較高時,鹼會與骨料中所含的活性二氧化矽發生化學反應,並在骨料表面生成一層複雜的鹼矽酸凝膠,這種凝膠吸水後,會產生很大的體積膨脹(約增大3倍以上),而且膨脹是無限的(即指不斷吸水、不斷腫脹),從而導致混凝土脹裂。

13 鹼骨料反應發生必備條件: (1)水泥中含鹼量(k20+na2o)>0.6%(折算成na2o%);

(2)砂、石骨料中夾雜有非晶質的活性二氧化矽礦物,如蛋白石、玉髓、鱗石英和燧石等,它們常存在於流紋岩、安山岩、凝灰岩等天然岩石中。(3)有水存在。

14 砼配合比設計中的三個引數:水灰比(滿足砼強度、耐久性)、砂率(在保證混凝土拌合物和易性的前提下,盡量選用較小的砂率,以滿足經濟性的要求)、單位用水量(要盡量小一些,以降低水泥漿的用量,滿足和易性和經濟性的要求)

15 計算粗、細骨料的用量法一:體積法:假設混凝土拌合物的體積等於各組成材料絕對體積和所含空氣體積之和。

法二:假定表觀密度法:單位體積砼各材料用量之和在數值上等於砼的表觀密度。

基本理論依據

砂漿16 和易性新拌砂漿的和易性包括流動性和保水性。

17 強度等級:m2.5、m5、m7.5、m10、m15、m20等六個等級。

18 影響砂漿抗壓強度的因素:用於不吸水底面,取決於水泥強度和水灰比用於吸水底面,取決於水泥強度和水泥用量

第五章砌築材料

1 磚的標準尺寸:240mm115mm53mm 1m砌體需用512塊。

2 燒結多孔磚和空心磚的孔隙特徵和應用特徵:多孔磚為大面有孔的磚,孔多而小,使用時空洞垂直於承壓面,表觀密度為1400㎏/m左右。燒結多孔磚主要用於六層以下建築物的承重牆體或非承重牆。

燒結空心磚為頂面有空洞的磚,孔大而少,表觀密度在800~1000㎏/m之間,使用時空洞平行於受力面。燒結空心磚主要用於砌築填充牆或非承重牆。

第六章瀝青及瀝青混合料

1 石油瀝青的組分與效能之間的關係:

2 石油瀝青的技術性質:粘滯性(它是瀝青在外力作用下抵抗變形的能力。表徵引數:

1)液體瀝青—粘滯度ct dt 2)固體(半固體)瀝青—用針入度表示。針入度是在規定溫度(25)條件下,以規定重量100克的標準針,經歷規定時間5秒貫入試樣中的深度,以1/10mm為單位表示。針入度越小,表明瀝青的粘性愈大)、塑性(是指瀝青在外力作用下產生變形而不破壞,外力取消後仍能保持變形後的形狀的性質。

表徵引數—石油瀝青的塑性用延度(延伸度)表示。延度越大,表示瀝青的塑性越好。)溫度敏感性(是指石油瀝青的粘性和塑性隨溫度公升降而變化的效能。

表徵引數——軟化點。軟化點是指瀝青材料由固體狀態轉變為具有一定流動性的膏體時的溫度。一般採用環與球法軟化點測定儀測定,軟化點越高,瀝青的溫度敏感性越小)。

牌號越大,粘性越小(針入度越大), 牌號越大,塑性越好(延度越大), 牌號越大,溫度敏感性越大(軟化點越低)。

土木工程材料重點

名詞解釋 1 化學結構 2 材料的耐久性 3 晶體結構 4 軟水腐蝕 5 吸水率 6 聚合物的老化 7 膨脹珍珠岩 8 加氣混凝土 9 纖維飽和點含水率 10 鋼化玻璃 11 混凝土和易性及檢驗方法 12 彈性體改性瀝青防水卷材 13 自乾燥收縮 問答題1 什麼是鹼骨料反應?2 矽酸鹽水泥孰料四種主...

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