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土木工程材料

李瑞·土木工程材料知识点第一章材料性质1、普通砖240*115*53 mm2、孔隙率P =材料总体积—绝对密实体积)/ 总体积3、比强度:单位体积质量的材料强度,等于材料强度与表观密度之比。

4、材料的密实度:指材料内部固体物质的实际体积占总材料体积的百分率。

5、压强:1 MPa =N/mm平方1Pa= N/m平方6、影响材料强度因素:孔隙率大,强度低;细晶粒晶体结构强度高;干燥材料强度高;温度身高,强度降低;7、材料在水中吸收水分的性质:吸水性。

材料开口孔隙率越大,吸水量越多;粗大开口孔,吸水率较小。

材料在潮湿空气中吸收水分的特性:吸湿性。

开口微孔越多,吸湿性越强。

8、材料吸水后,一般强度都降低(吸水后,减弱了分子、颗粒间的相互作用力),长期处于水中或潮湿环境中,材料软化系数大于0.85,其他不得小于0.759、材料冻融破坏:空隙中水结冰产生体积膨胀应力(约增大9%)。

孔隙率小,具有封闭孔的材料其抗冻性好。

10、导热性与空隙特征有关,增加孤立的不连通空隙能降低材料的导热能力11、孔隙率大,表观密度小,导热系数小。

12、热容量是指材料受热时吸收热量或冷却时放出热量的性质。

第二章无机气硬性胶凝材料1、无机胶凝材料:气硬性胶凝材料(石灰、石膏、水玻璃)水硬性胶凝材料(水泥)。

2、石灰生产中:温度提高至(1000~~1200 摄氏度)过火石灰:熟化慢,产生膨胀(陈伏)欠火石灰:含Caco3 产生麻面(陈伏、过滤)3、石灰是熟化(石灰浆法):熟化时,放大量热,Ca(oh)2 凝聚在CaO 周围,阻碍反应进行还会产生逆方向,所以加大量水,并不断搅拌,控制温度不过高4、陈伏:消除过火石灰的危害,在储灰坑中放置2周以上,石灰浆表面应有一层水,避免氢氧化钙被碳化5、石灰碳化:氢氧化钙与空气中CO2 反应,形成碳酸钙晶体,6、石灰的应用:制石灰乳涂料、配置砂浆、拌制石灰土和三合土、生产硅酸盐制品、制生石灰粉(储存:防潮防水,周围不堆易燃物,生石灰不宜长期存储)7、石膏:生产原料(二水合硫酸钙、硫酸钙及其化工副产品)生产流程:破碎、加热、磨细建筑石膏:与水拌和后可调制成可塑浆体(制粉刷石膏、制建筑石膏制品)(特点:凝结硬化快、硬化是体积微膨胀硬化后表观密度和强度低、防火性能好具有一定调温调湿作用、耐水抗冻耐热性差)8、水玻璃:以纯碱石英砂为原料,磨碎熔融后冷却制得。

应用:用于土壤加固、涂刷建筑表面、配制防水剂、配制水玻璃矿渣砂浆)第三章水泥1、硅酸盐系水泥:通用水泥(普通硅酸盐水泥,矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥,复合水泥)专用水泥,特性水泥2、硅酸盐水泥:原料(石灰质原料,黏土)生产(制成生料、煅烧生料、粉磨水泥)4种主要组分:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙水泥要求:快硬高强(提高C3S C3A 含量)水化热低(适当提高C2S 及C3AF 而控制C3S C3A3、为了调节水泥凝结时间,水泥中课掺有适量石膏4、水泥初凝:水泥加水调和后,从可塑性到失去可塑性(无强度),开始具有强度为终凝初凝到终凝阶段称为“水泥凝结”,水泥凝固成具有一定机械强度并发展为坚固人造石为“水泥硬化”5、水泥水化4个阶段:初始反应期、潜伏期、凝结期、硬化期6、影响水泥凝结硬化因素:水泥组成成分(水泥矿物组分及比例)最主要、石膏掺量、水泥细度、养护条件。

养护龄期、拌和用水量、外加剂、存储条件7、凝结时间:初凝不得早于15min 终凝不得迟于6.5 h 。

8、强度:一份水泥、三份标准砂,0.5水灰比,40 *40*160 mm 试模,在湿气中养护24 h 后再脱模养护28天强度等级:42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R9、体积安定性:指已硬化水泥产生不均匀体积变化的现象10、水泥细度:越细,水化快,早后期强度高,但粉磨能耗大11、水泥水化热:大体积混凝土由于水化热积蓄在内部,造成内外温差,形成不均匀开裂12、水泥石的腐蚀:软水腐蚀、酸类腐蚀、盐类腐蚀、强碱腐蚀防腐:1根据侵蚀介质特点,合理选择水泥品种,2提高水泥密实度(参加外加剂、改善施工方法),3、设置保护层13、硅酸盐水泥特点:抗冻性好,凝结硬化快、早后期强度高,耐磨性好,水化热大,抗碳化能力好,耐腐蚀性、耐热性差14、混合材料:水泥生产过程中,为节约水泥熟料,提高水泥产量和扩大水泥品种,同时改善水泥性能,调节水泥强度等级而加到水泥中的矿物质材料称为水泥混合材料第四章建筑砂浆1、砂浆:胶凝材料、细集料、水按一定比例配置而成,按胶凝材料分为:水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆2、砂浆拌和物密度:水泥砂浆不小于1900 kg/m3 水泥混合砂浆不小于1800ka/m33、新拌砂浆和易性(流动性、保水性):砂浆硬化前能铺成均匀薄层、能与基面紧密粘结的性质4、流动性:砂浆稠度测定仪,沉入度实验保水性:分层度测量仪,分层度实验分层度:一般10 ~~20mm为宜5、砂浆抗压强度:边长70.7*70.7*70.7 mm立方体试件标准养护强度等级:M2.5 M5 M 7.5 M10 M15 M206/强度等级在M2.5 以上砂浆,常用于受冻融影响较多的建筑部位7、通常:水泥砂浆所用水泥,强度等级不宜大于42.5,混合砂浆所用水泥,强度等级不宜大于52.58、水泥砂浆强度等级不小于M 5 的水泥混合砂浆,砂含量不超过5% ,小于M 5的,砂不超过10%9、建筑砂浆常用掺和料:石灰膏、粘土膏、粉煤灰、沸石粉(沸石粉,能改善砂浆和易性,提高保水性,并提高强度,节约水泥)10、水泥砂浆配合比设计11、水泥混合砂浆配合比设计12、普通抹面砂浆:施工分二到三层:1底层使砂浆与基地牢固粘结,要求有良好的粘结力、和易性,和保水性,2、中层找平3、面层达到美观效果,要求砂浆细腻抗裂13、预拌砂浆:指由专业生产厂生产的砂浆拌合物第五章混凝土1、根据胶凝材料分为:水泥、沥青、硅酸盐、水玻璃、石膏等混凝土2、混凝土材料特点:原材料丰富,造价低廉,可塑性好,抗压强度高,与钢材粘结能力强,具有良好耐久性,耐火性好。

缺点:抗拉强度低,保温隔热性能差,硬化速度慢,生产周期长。

3、普通混凝土:水泥、水、天然砂、石组成,水泥强度为混凝土强度的1.5 ~ 2.0 倍,高强度为1倍4、混凝土参和料:粉煤灰、矿渣、硅灰。

5、集料粒径:粉尘<0.16 mm ~砂~ 5mm ~ 石子~ 120 mm ~ 石材6、粗砂(3.1 ≦ M ≦3.7 )中(2.3≦M≦3.0 )细(1.6≦M≦2.2)M为细度模数7、减水剂:在混凝土坍落度相同的条件下,能减少拌合用水量,或者在拌合用水量不变的情况下,能增加混凝土坍落度的外加剂。

功能:1 配合比不变时提高流动性;2流动性和水泥用量不变时,减少用水量,降低水灰比,提高强度,3流动性和强度不变时,节约水泥用量,降低成本。

4、配置高强高性能混凝土8、引气剂:在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。

9、缓凝剂:能延缓混凝土凝结硬化的外加剂,称为缓凝剂。

10、新拌混凝土的和易性:流动性,保水性、粘聚性。

指混凝土拌合物易于施工操作,并获得质量均匀、成型密实的性能11、坍落度实验:适用于集料粒径不大于40mm,坍落度不小于10mm的混凝土,当坍落度大于220mm 时,坍落度不鞥准确反映混凝土的流动性。

12、粘聚性评定:用捣棒轻轻敲击椎体侧面,若椎体逐渐下沉,表示粘聚性好,若锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象,表示粘聚性不好13、保水性评定:坍落筒提起后,有较多稀水泥浆从底部析出,拌合物因失浆集料外露保水性不好。

14、影响混凝土和易性主要因素:单位体积用水量、水泥特性、集料特性集浆比(单位体积混凝土拌合物中集料与水泥浆绝对体积之比)、水灰比、砂率、环境条件的影响,搅拌条件、外加剂。

15、保持水灰比不变,水泥浆越多,拌合物流动性越大;水泥浆过多,集料减少,混凝土拌合物粘聚性和保水性变差,水泥浆过少,粘聚性变差。

水灰比小,水泥浆较稠,流动性小;水灰比大,粘聚性、保水性差。

水灰比直接影响强度。

增加拌合物流动性而增加用水量时,必须保证水灰比不变,即加水泥浆来增加流动性。

砂率过大,流动性小,砂率过小,流动性降低,并影响粘聚性和保水性,合理砂率能增大坍落度,相同坍落度下,合理砂率能减少水泥用量。

16、混凝土强度等级:C15.20.25.30.35.40...........80 共14个等级。

17、影响混凝土强度因素:材料影响:水泥强度、水灰比、集料.种类.数量.质量,外加剂生产工艺:施工调剂、养护条件、养护龄期(指混凝土正常养护时间),试验条件:形状尺寸、表面状态、含水程度、加荷速度18、混凝土配置强度:19、大体积混凝土:体积大,更主要是由于混凝土的水泥水化热不易散发,在外界环境或混凝土内力的约束下,使其极易产生温度收缩裂缝。

裂缝原因:在水泥水化反应过程中释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用,将会产生较大的温度应力和收缩应力,这是大体积混凝土的结构出现裂缝的主要因素。

第六章砌筑材料、屋面材料1、岩石按地质形成条件可分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩。

2、常用石材:花岗岩、辉长岩、玄武岩、石灰岩、大理石、砂岩。

3、石材应用:毛石、料石、石板。

采用:结构预防、表面磨光、表面处理等进行石材防护。

4、墙体材料:烧结普通砖、多孔砖、空心砖。

5、烧结普通砖英应用:砌筑建筑的内外墙、柱、拱、沟道等..6、常用屋面材料:瓦(烧结类瓦、水泥瓦、高分子复合瓦)。

板材(金属板材、夹芯板)第七章钢材1、钢和铁的主要成分是:铁和碳,含碳量大于2%为生铁,小于2%为钢。

2、钢材的加工:轧制、锻造拉拔、挤压3、拉伸实验:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段4、钢材的冷加工:是常温下进行机械加工,包括冷拉、冷拔、冷冲、冷压各种方式。

冷拉:将钢筋拉至强化阶段的某一点,然后松弛应力,钢筋恢复部分弹性,保留残余变形。

5、时效处理:钢材经冷加工后,随着时间延长,钢的屈服阶段强度和抗拉强度逐渐提高,而塑性和韧性逐渐降低的现象,称为应变时效,简称时效。

经冷拉的钢筋在常温下存放15~20天(自然时效),或加热到100~200°C,并保持一定时间(人工时效),这个过程称为时效处理。

6、钢的类别:碳素结构钢、低合金高强度钢,优质碳素结构钢,合金结构钢。

7、碳素结构钢:可加工各种型钢、钢筋,钢丝。

优于:特殊镇静钢、镇静钢、半镇静钢、沸腾钢。

力学性能稳定、塑性好、加工过程敏感性较小,冶炼方便、成本低。

8、牌号增加,强度和硬度增加,塑性、韧性和可加工性逐渐降低。

9、合金结构钢:有良好塑性、韧性、可焊性、耐低温、耐锈性,耐磨性,耐疲劳性。

第八章合成高分子材料高分子材料优点:密度小、比强大、弹性好、电绝缘性好,装饰性能好,作为工程材料,能减轻自重,改善性能,提高功效,减少费用,获得良好装饰及艺术效果。

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