土木工程材料课程复习提纲绪论土木工程材料的种类与发展历史;土木工程材料与土木工程间的关系第1章土木工程材料导论(10%)基本概念:(1)材料的组成:化学组成、物相组成(2)材料的结构:微观、细观、宏观;晶体、无定形和胶体材料的特征(3)流体的流变行为:粘度与屈服应力(4)物理性能:特征温度、质量、密度;孔隙与空隙;亲水与憎水;毛细现象与吸附;含水率与吸水率;平衡含水率;导热系数;线膨胀系数;电阻与电导。
(5)力学性能:作用力形式(拉、压、弯、剪、冲、疲劳);塑性与弹性;脆性与韧性;强度与弹性模量;硬度、抗疲劳、徐变;(6)耐久性能:无机多孔材料的水侵蚀、冻融破坏、化学侵蚀;金属材料的腐蚀与电化学腐蚀;有机材料的老化;工程材料的放射性和挥发性物质重要概念:工程材料的性能包括施工性能,物理性能、力学性能和耐久性能,这些性能均取决其组成与结构!重要规律:(1)多孔材料的物理、力学和耐久性能及其与孔隙率、孔结构间的关系(2)工程材料的弹性、塑性、韧性、脆性与组成、结构的关系第2章无机胶凝材料(15%)基本概念:(1)气硬性与水硬性胶凝材料的定义与特性(2)石膏:二水石膏、半水石膏、硬石膏、建筑石膏的定义与组成;建筑石膏浆体的凝结硬化机理;建筑石膏的主要特性与工程应用(3)石灰:生石灰、熟石灰、石灰粉、石灰膏的定义与组成;石灰浆体的凝结硬化机理;各种石灰的特性与应用(4)水玻璃:定义与组成;水玻璃硬化;水玻璃模数;性能与应用(5)特性硅酸盐水泥:组成与性能特点;应用领域(6)硫铝酸盐水泥:组成与特点;技术性能特点与应用(7)铝酸盐水泥:组成与特点;技术性能特点与应用重要概念:(1)胶凝材料的定义与特性;(2)硅酸盐水泥:组成与种类;水灰比;流变行为;凝结硬化;技术指标的定义与测试方法;混合材;火山灰反应;重要原理:(1)石膏凝结硬化的溶解-沉淀机理(2)硅酸盐水泥的凝结硬化机理:固-液界面反应、溶解-沉淀、几个阶段等(3)硅酸盐水泥凝结硬化的主要影响因素及其规律(4)水泥石强度的产生机理第3章混凝土(35%)基本概念:(1)骨料:针片状颗粒;细度模数;含水状态;强度与坚固性、压碎指标(2)化学外加剂:早强剂、缓凝剂、引气剂、膨胀剂的组成与作用(3)掺合料:种类、活性成分、作用(4)早期行为:离析与泌水;塑性收缩;绝热温升;养护(5)变形行为:干缩定义及其机理;自收缩;热胀冷缩;弹塑性变形;徐变(6)强度:立方体抗压强度;立方体抗压强度标准值;强度等级;轴心抗压强度;劈裂抗拉强度;四点弯曲强度;与钢筋的粘结强度,它们的测试方法(7)耐久性:抗渗等级与渗透系数;抗冻标号与抗冻耐久性系数;碳化机理与碳化系数;碱骨料反应(8)混凝土强度评价方法与指标(9)混凝土配合比:定义与表示方法(10)高强高性能混凝土:定义;组成与性能特点;(11)轻混凝土:定义、种类与组成;轻骨料种类与性能特点;轻骨料混凝土配合比设计特点;轻骨料混凝土性能特点与工程应用(12)其他混凝土:泵送、防水、耐热、耐酸、道路、水下、大体积、喷射、聚合物等特殊或特性混凝土的定义、组成与性能特点。
重要概念:(1)混凝土的组成与种类(2)混凝土多物相、多孔的颗粒堆聚结构(3)骨料:种类、粒径、级配、空隙率、含水率、最优砂率(4)减水剂:种类与组成、作用;(5)混凝土拌合物的和易性重要原理:(1)混凝土中颗粒表面积与堆积密度的关系(2)减水剂的减水机理(3)恒定用水量法则:单位用水量(4)混凝土强度的鲍罗米公式(5)水灰比与砂率的定义与公式重要规律:(1)混凝土拌合物和易性的影响因素及其规律(2)混凝土强度的影响因素及其规律重要技能:(1)混凝土配合比设计(2)混凝土配合比各种表示方式间的换算第4章砌筑材料(3%)基本概念:(1)砌筑材料的种类(2)砖:种类与生产方法、外观尺寸、技术性能指标(3)砌块:种类与生产方法、外观尺寸、技术性能指标(4)天然石料:种类与组成、技术性质指标(5)人造石材:种类与生产(6)砂浆:种类与组成(7)砌筑砂浆:技术性能指标与测试方法基本技能:砌筑砂浆配合比设计第5章金属材料(10%)基本概念:(1)金属材料:种类与定义、性能特点(2)钢材:生产与分类、品种;碳素钢与合金钢;普通、优质、高级优质和特优质等的分别;沸腾、半镇静、镇静和特殊镇静钢的分别(3)钢材组成与结构:化学组成;微量元素的作用;晶体结构;合金相与基本相(4)钢材的技术性能:抗拉强度、屈服强度、弹性模量、屈强比、伸长率、冲击韧性、冷脆性、疲劳强度、冷弯性能、焊接性能等定义、评价指标和测试方法(5)钢材的强化:固溶、冷加工、热加工等强化的定义、原理和效果;冷加工时效与评价指标(7)钢材的腐蚀与防止:锈蚀机理;防锈措施;(8)有色金属材料:种类与组成、性能特点与应用重要概念:建筑钢材:各种钢材的牌号及其意义;技术性质要求;性能特点与应用重要规律:(1)碳含量和微量非金属元素(S、P、O)对钢材力学性能的影响规律(2)冷加工对钢材性能的影响及其规律(3)混凝土对钢筋的保护作用及其改善措施第6章木材(2%)基本概念:(1)木材的组成与结构特点(2)木材性能的各向异性特点(3)含水率对木材性能的影响(4)木材腐朽的原因与防止(5)木材强度的影响因素(6)木材的工程应用第7章高分子材料(7%)基本概念:(1)高分子材料的种类与发展;三大热固性树脂(2)聚合物基础知识:单体、官能团、官能度;聚合度与数均分子量;加聚与缩聚;聚合物种类与定义;大分子链结构(近程与远程);大分子链聚集结构(凝聚态);(3)大分子链间相互作用力的种类与强弱(4)聚合物力学性能:大分子运动;力学状态及其转变;玻璃化转变温度;粘流温度;高弹性;粘弹性;屈服行为与塑性;断裂与强度(5)聚合物物理性能:绝缘性、热膨胀、导热性、透光性等的定义与特点(6)聚合物溶液:溶解特点与溶剂选择;浓溶液的特点;增塑及其机理(7)聚合物老化:引起老化的因素、原理与防止(8)工程塑料:种类与组成;主要工程塑料的技术性能特点与应用(9)橡胶:种类与组成;主要品种的技术性能特点与应用(10)有机纤维:种类与组成;主要品种的技术性能特点与应用(11)高分子胶黏剂:种类与组成;粘结理论与要求;主要品种的技术性能特点与应用重要概念:高分子材料的组成、结构和性能特点重要规律:(1)高分子材料力学性能特点及其与组成、结构的关系(2)温度对工程塑料力学性能的影响(3)热塑性塑料与热固性塑料的组成、结构和性能的区别及其原因第8章沥青及沥青材料(9%)基本概念:(1)沥青:定义;种类与加工;基本组成;基本特性与用途(2)石油沥青:加工方法;组分与结构;(3)石油沥青技术性质:粘性、塑性、温度稳定性、感温性、大气稳定性等的定义、评价指标及其测试方法;技术标准与选用(4)煤沥青:组成与性能特点;与石油沥青的区别;应用(5)石油沥青的改性:改性材料与改性方法;技术性质的改善效果及其影响因素;(6)沥青混合料:定义与组成、性能特点、种类与特点(7)矿料组成设计的基本理论(8)热拌沥青混合料:组成结构;组成材料及其技术要求;技术要求;马歇尔稳定度与流值;水稳定性及其评价指标;车撤(9)沥青混合料组成设计:任务、主要步骤和三个阶段;沥青最佳用量;矿料间隙率;沥青饱和度;油石比;(10)其他沥青混合料:沥青玛蹄脂、冷拌沥青混合料的组成、性能特点与应用重要规律:(1)热拌沥青混合料的强度理论和影响强度因素(2)沥青用量对沥青混合料马歇尔稳定度和流值的影响第9章纤维增强复合材料(7%)基本概念:(1)复合材料:定义与基本构成;种类与发展(2)纤维增强复合材料:组成与分类;界面结构特点;性能特点(3)增强材:纤维的种类与组成;性能特点;制备方法(4)钢纤维混凝土的组成与结构:钢纤维的种类与外形、长度、长径比、体积率。
(5)新拌钢纤维混凝土的性质:分散均匀性;和易性特点、评价指标与影响因素(6)钢纤维混凝土力学性能:纤维增强机理;力学行为特点;抗压强度等级;统一计算公式;韧性及其评价指标(7)钢纤维混凝土配合比设计:要求与特点;任务与步骤;设计方法(8)高性能钢纤维混凝土:种类;组成与性能特点;主要运用(9)纤维水泥材料:定义与发展;组成与结构;制备工艺方法(10)非金属纤维增强水泥基材料的作用:增韧、增强、抗裂(11)纤维增强塑料:三大热固性树脂基体材料的组成与性能特点;制备工艺;组成与性能;工程应用重要概念(1)钢纤维混凝土的性能特点与影响因素(2)非金属纤维对混凝土的抗裂作用(3)玻璃纤维增强塑料的性能特点与工程应用第10章建筑功能材料(2%)基本概念:(1)防水材料:种类与组成;性能特点与应用(2)密封材料:种类与组成;性能特点与应用(3)绝热材料:种类与组成;性能特点与应用考试题型(1)单选题:20题,每题1分,计20分(2)多选题:5题,每题2分,计10分,(错选或少选一个答案扣0.5分,最多扣2分)。
(3)判断题:10题,每题1分,计10分。
(4)简答题:5题,每题4分,计20分(答错或少答一个关键点扣1分)。
(5)计算题:3题,每题8分,计24分。
(6)分析题:2题,每题8分,计16分。
闭卷考试,时间150分钟。