土木工程材料笔记

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土木工程材料笔记

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建筑材料的物理性质:实际密度(真实密度),(True Density),简称密度。

实际密度是指材料在绝对密实状态下,单位体积所具有的质量。

ρ— 实际密度(g/cm 3); m — 材料的质量(g );V — 材料在绝对密实状态下的体积(cm 3 ); 【绝对密实状态下体积的测定】:(1)近于绝对密实的材料(金属、玻璃等):直接以排水法测定;(2)有孔隙的材料(砖、混凝土、石材):将材料磨成细粉以排除其内部 孔隙,经干燥后用密度瓶(李氏瓶)测定其实际体积,该体积即可视为绝 对密实状态下的体积。

表观密度 (Apparent Density),也称容重 。

表观密度是指材料在自然状态下,单位体积所具有的质量。

ρ0—材料的表观密度(g/cm 3或 kg/m 3 );m —材料的质量(g 或 kg);V 0—材料在自然状态下的体积,或称表观体积(cm 3或m 3 ),包含内部空隙在内的体积(规则几何形状用数学公式计算、松散体积用排液法)密度堆积密度堆积密度是指散粒材料在自然堆积状态下单位体积的重量。

ρ0’ — 散粒材料的堆积密度(g/cm 3或 kg/m 3 ); m — 散粒材料的质量(g 或 kg ); v 0,—材料在自然状态下的堆积体积(cm 3或 m 3 ),它包含内部和颗粒之间的空隙;材料的孔隙率与空隙率、密实度与填充率:密实度(Dense )密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例,说明材料体积内被固体物质所充填的程度,即反映了材料的致密程度。

孔隙率(Porosity )孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率,称为材料的孔隙率(P )。

关系:密实度+孔隙率=P+D=1 孔隙按大小分为粗孔和细孔。

按特征分为连通孔隙和封闭孔隙,它与材料的吸水性、强度、抗渗性、抗冻性等性质有关。

空隙率(P / ):堆积体积(V0/)中空隙体积(V S )占的比例。

填充率(D /):堆积体积中,颗粒填充的程度。

(完整版)《土木工程材料》

(完整版)《土木工程材料》

《土木工程材料》重要知识点一、材料基本性质(1)基本概念1.密度:状态下单位体积(包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙)的质量,俗称容重;3.表观密度:单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)材料的干质量,也称视密度;4.堆积密度:散粒状材料单位体积(含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积)物质颗粒的质量;5.孔隙率:材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率6.空隙率:散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率;7.强度:指材料抵抗外力破坏的能力(材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力)8.比强度:指材料强度与表观密度之比,材料比强度越大,越轻质高强;9.弹性:指材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,能够完全恢复原来形状的性质;10.塑性:指在外力作用下材料产生变形,外力取消后,仍保持变形后的形状和尺寸,这种不能恢复的变形称为塑性变形;11.韧性:指在冲击或震动荷载作用下,材料能够吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不破坏的性质;12.脆性:指材料在外力作用下,无明显塑性变形而突然破坏的性质;13.硬度:指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力;14.耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力;15.亲水性:当湿润角≤90°时,水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力,这种性质称为材料的亲水性;16.憎水性:当湿润角>90°时,水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力,这种性质称为材料的憎水性;亲水性材料憎水性材料17.润湿边角:当水与材料接触时,在材料、水和空气三相交点处,沿水表面的切线与水和固体接触面所成的夹角称为湿润边角;18.吸水性:指材料在水中吸收水分的性质;19.吸湿性:指材料在潮湿空气中吸收水分的性质,以含水率表示;20.耐水性:指材料长期在水的作用下不破坏,而且强度也不显著降低的性质;21.抗渗性:指材料抵抗压力水渗透的性质;22.抗冻性:指材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻结和融化作用(冻融循环)而不破坏、强度又不显著降低的性质;23.导热性:当材料两侧存在温度差时,热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧,材料的这种传导热量的能力称为导热性;24.热容量:材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。

土木工程材料知识点整理

土木工程材料知识点整理

土木工程材料复习整理1.土木工程材料的定义用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。

2.土木工程材料的分类(一)按化学组成分类:无机材料、有机材料、复合材料(二)按材料在建筑物中的功能分类:承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等(三)按使用部位分类:结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等3.各级标准各自的部门代号列举GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准JG—-建工标准 JGJ——建工建材标准 DB-—地方标准QB-—企业标准 ISO-—国际标准4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成.5.材料的结构宏观结构:指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。

其尺寸在10-3m级以上.细观结构:指用光学显微镜所能观察到的材料结构。

其尺寸在10—3。

10—6m级。

微观结构:微观结构是指原子和分子层次上的结构。

其尺寸在10-6.10-10m 级。

微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种.6。

材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。

(质量密度)密实体积:不含有孔隙和空隙的体积(V)。

g/cm3表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。

(体积密度)表观体积:含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。

(用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积,也称视体积。

㎏/m3或g/cm3堆积密度:材料在堆积状态下,单位体积的质量。

(容装密度)堆积体积:含有孔隙和空隙的体积(V0').㎏/m3密实度:密实度是指材料体积内,被固体物质所充实的程度。

孔隙率:孔隙率是指材料体积内,孔隙体积占总体积的百分率.填充率:填充率是指散粒材料在其堆积体积中,被其颗粒填充的程度。

空隙率:空隙率是指散粒材料在其堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率 .7.材料的孔隙率对材料的性质有何影响?影响吸水性影响吸湿性影响材料抗渗性影响材料抗冻性影响材料导热系数8.润湿边角与亲水性、憎水性的关系? P39。

笔记——土木工程材料

笔记——土木工程材料

一、混凝土拌合物的技术性质和易性(工作性)的概念1、混凝土拌合物:砼各组成材料按一定比例搅拌后尚未凝结硬化的混合料(新拌混凝土)。

2、砼的要求:砼拌合物:良好的工作性(和易性),便于施工;硬化砼:足够的强度,必要的耐久性;3、易性(工作性):是指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀,不发生分层离析、泌水等现象,适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业,并获得质量均匀密实的混凝土。

4、和易性包括:流动性、粘聚性和保水性5、流动性:指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下,能产生流动,并均匀密实地填满模板的性能。

A、流动性对砼性能的影响:流动性好的砼拌合物操作方便、易于捣实和成型。

流动性差的拌合物,难以振实,易产生内部孔隙,出现蜂窝、空洞现象;拌合物过稀,易出现分层离析。

B、流动性的影响因素:①砼拌合物中用水量;②水泥浆含量;C、流动性表示方:坍落度或维勃稠度。

6、粘聚性:是指拌合物内部各组成间具有一定的粘聚力,在施工不出现分层离析现象,保持混凝土整体均匀的性能。

A、粘聚性对混凝土性能的影响:粘聚性差的混凝土,易参数分层离析,石子下沉,石子与砂浆分离,强度下降。

B、粘聚性的影响因素:①细骨料的用量;②水泥浆的稠度。

7、保水性:指混凝土拌合物具有一定的保水能力,在施工过程中不致产生严重泌水的性能。

A、保水性对混凝土性能的影响:保水性差的混凝土拌合物,由于水分分泌出来会形成容易透水的孔隙,从而降低混凝土的密实性、强度、耐久性等。

@@混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性三者既互相联系,又互相矛盾。

施工时应兼顾三者,使拌合物既满足要求的流动性,又保证良好的粘聚性和保水性。

和易性的测定与调整和易性的测定目前,通常是测定拌合物的流动性,并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。

8、坍落度法:将砼拌合物按规定方法装入坍落度筒内,刮平表面后垂直向上提起坍落度筒,拌合物因自重而坍落,测量坍落的值,即为该拌合物的坍落度。

坍落度越大,则砼拌合物的流动性越大。

土木工程材料-知识点

土木工程材料-知识点

表观密度、体积密度、孔隙率、弹性变形、塑性变形、强度、刚度、比强度、冲击韧性、硬度、耐水性、抗渗性、抗冻性、陈伏、胶凝材料、初凝、终凝、体积安定性不良、混凝土的和易性、流动性、粘聚性、保水性、颗粒级配、砂率、碱骨料反应、徐变、砂浆和易性、抗风化性能、泛霜、低合金碳素结构钢、冷弯性能、针入度、延度、软化点、大气稳定性二、1、怎样判断材料属于亲水材料还是憎水材料?2、孔隙从哪两方面对材产生影响?孔隙率对材料的物理性质、力学性能、与水有关的性能会产生怎样的影响?3、生石灰的化学组成与特性是什么?生石灰陈伏的原因。

使用石灰砂浆的墙面容易出现鼓包开裂的原因及防治措施。

4、石膏的化学组成与特性是什么?5、水泥的组成材料有哪些?水泥熟料有哪几种?各种熟料单独与水反应的特性表现如何?水化产物有哪几种?6、六种常用水泥添加混合材料的比例在什么范围内?7 、硅酸盐水泥的特性是什么?硅酸盐水泥的凝结硬化过程。

8、水泥中加入石膏的目的是什么?加入含量必须控制在适当范围内的原因是什么?9、水泥石腐蚀的内因和外因是什么?水泥石腐蚀的方式有哪几种?10、加入混合材料的几种常用水泥的特性是什么?11、影响常用水泥性能的因素有哪些?不同工程中常用水泥怎么选用。

常用水泥的初凝和终凝时间的国家标准是什么?12、水泥的强度等级有哪几种?引起水泥体积安定性不良的原因。

水泥废品怎么判定?13 、混凝土的几种分类方式。

混凝土的抗压强度等级与测定。

14 、混凝土骨料中的泥和泥块、有害物质、针片状颗粒的含量限值。

15 、加入混凝土外加剂的目的和种类。

16 、坍落度值大小与流动性大小的关系。

混凝土浇筑时坍落度的选用规定。

17、水泥浆和水灰比怎样影响和易性?18、选用合理砂率的技术意义和经济意义是什么?19、影响和易性的因素有哪些?影响混凝土抗压强度的主要因素有哪些?影响混凝土碳化的因素有哪些?20 、混凝土在荷载作用下变形的四个阶段。

21、混凝土配比设计的四个基本要求、三大参数是什么?22、混凝土配制时,流动性太大、太小或粘聚性和保水性不好怎么调整?23、砂浆和易性包括哪几方面内容?吸水基层和不吸水基层的砂浆强度影响因素各是什么?24 、烧结普通砖的应用,烧结多孔砖与烧结空心砖的孔隙特点及应用。

土木工程材料重点知识概括

土木工程材料重点知识概括

土木工程材料第一章1.土木工程材料:指土木工程中使用的各种材料与制品2.土木工程材料的分类:按来源:天然材料与人造材料;按部位:屋面、墙体和地面材料等;按功能:结构材料和功能材料;按组成物质:无机材料、有机材料和复合材料无机材料:金属材料 黑色金属、有色金属非金属材料 天然石材、烧土制品、胶凝材料、混凝土与砂浆有机材料:植物材料、沥青材料、合成高分子材料复合材料:无机非金属材料与有机材料复合、金属材料与无机非金属材料复合金属材料与有机材料复合3.材料的组成化学组成:化学组成是指构成材料的化学成分(元素或化合物)。

物相组成:物相是具有相同物理、化学性质,一定化学成分和结构特征的物质。

4.材料的结构和构造:泛指材料各组成部分之间的结合方式与其在空间排列分布的规律。

材料的结构按尺度X 围可分为:宏观结构:是指用肉眼或放大镜可分辨出的结构状况,其尺度X 围在10-3m 级以上。

介观结构(显微结构、纳米结构〕:是指用光学显微镜和一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构,是介于宏观和微观之间的结构。

尺度X 围在10-3m~10-9m 。

按尺度X 围,还可分为显微结构和纳米结构。

显微结构是指用光学显微镜所能观察到的结构,其尺度X 围在10-3m~10-7m 。

纳米结构是指一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构。

其尺度X 围在10-7m~10-9m 。

微观结构指原子或分子层次的结构。

分为晶体和玻璃体。

晶体是质点〔原子、分子、离子〕按一定规律在空间重复排列的固体,具有一定的几何形状和物理性质。

晶体质点间结合键的特性决定晶体材料的特性。

玻璃体是熔融物在急冷时,质点来不与按一定规律排列而形成的内部质点无序排列的固体或固态液体。

材料的构造:是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。

5.密度:指材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。

m p v= 近似密度:指材料在包含闭口孔隙条件下,单位体积的质量。

'm p v = 表观密度〔容重〕:指材料在自然状态下,单位体积的质量。

土木工程材料笔记

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土木工程材料(笔记)csl 2011.3Wn压拉弯剪 1MPa 1 N mm 2§ 1-2力学性质 比强度:r °►轻质高强的指标弹塑脆韧性§ 1-3耐久性:耐水,抗渗,抗冻,耐候,其他第二章•无机胶凝材料:气硬,水硬§ 2-1气硬性原料与生产:CaSQ 0.5H 2O 高强:晶体粗大结实,比表面积小CaS04 0.5 H 2O 建筑:(与上相反)水化硬化:水化T CaSQ ,0.5H 2O (晶体)一、 石膏凝结硬化 凝结:初、终凝硬化:快,加缓凝剂,微膨胀 指标:强度,细度,凝结时间特性:强度低,孔隙率大,隔音保温,防火好 生产/欠火石灰(不能消解)'过火石灰,消解缓慢一一陈伏二、 石灰熟(消 )化宀Ca (OH )2放热,体积f 硬化 干燥结晶,析出 Ca (OH )2碳化硬化T CaCO 慢,表为 CaCO,内为 Ca (OH > 特性:可塑性,保水性好,强度低,易开裂,耐水性差,吸湿性强 生产--湿法,干法三、 水玻璃 模数:SiO 2与Na 2O 的分子比n硬化T 无定形硅酸,缓慢,加促硬剂(Na 2SiF 6氟硅酸钠)特性:粘结力强,强度高,耐热高,不耐碱、水、渗四、 比较 强度:水玻璃 >石膏〉石灰硬化速度:石膏 >石灰〉水玻璃第一章.土木工程材料的基本性质微观(晶体、玻璃体、胶体)。

结构:宏观,细观, § 1-1物理性质一、基本性质:密度表观密度0 堆积密度 孔隙率P 空隙率P相关公式:P(1 -)二、与水有关性质H 2。

亲、憎水性——润湿角 吸水性——重量吸水率吸湿率一一含水率耐水性——软化系数:系数f,耐水性f 抗渗性 -------- 渗透系数,抗渗等级W m , 相关公式:W mmH 2。

m 干P (1 —)体积吸水率W vm 饱-m 干 1、孔隙对性能的影响:孔隙f,吸水率f,透气透水性f强度 导热系数热容 与抗冻无关§ 2-2水硬性通用水泥:硅酸盐普通 矿渣 火山灰 粉煤灰 复合(代号)PI PII PO PSA PSBPPPF PC (混合材料)0 55-2020-50 50-70 20-40 20-4020-50 (%)§ 2-3硅酸盐水泥熟料: CaO SiQ AI 2O Fe 2O 3 以硅酸钙为主组成混合材料石膏:缓凝剂,不足时会瞬凝、生产 生产 原料:石灰质、粘土质、校正 过程:两磨一烧 磨原料T 煅烧T 磨成品熟料组成:C 3SC 2SC 3AC 4AF(硬化速度) 快 慢 最快 快 (水化热) 多 少 最多 中 (强)早强晚强低低二、 水化、凝结、硬化C3S/C 2S + H 2O T C-S-H + CH (晶体)熟料 C 3A + H 2O T C-A-HC4AF + H 20 T C-A-H + C-F-Hi)水化 石膏(缓凝机理)CaS04 2H 2O + C-A-H T Aft T AFm亠 凝胶:C-S-H C-F-H 主要产物 晶体:CH C-A-H Aft (高硫型水化硫铝酸钙,钙凡石)ii )凝结、硬化T 水泥石:水化物,未水化颗粒,孔隙,水iii)影响硬化因素:熟料组成及细度,水灰比,石膏掺量,温湿度,龄期三、 技术性质、、筛析法i)细度匸水化反应匸硬化匸强度比表面积:单位质量的总表面积(m 2/kg )初凝》45min,终凝w 6.5h标准稠度用水量P (%)—试锥下沉28 2mm 寸的稠度i )体积安定性:f-CaO f-MgO 过量石膏一一试饼法42.5(R )iv )强度等级 C:S:H=1:3:0.5, 试件 40 40 160mm,20 1°C 三级两型 52.5(R )v )氯离子侵蚀62.5(R )四、防腐、特点、应用①高强快硬,抗冻耐磨②不耐热、蚀,水化热大§ 2-4掺混合材料的硅酸盐水泥、混合材料一一降成本,改善性能吗,调节强度等级成分:活性SiO 2 Al 2O 结构:玻璃体非活性:石英砂,石灰石粉SiO 2 + Ca(OH) 2 + H 20 T C-S-HAl 2Q + Ca(OH) 2 + H 2O T C-A-HCaSO 2H 2O + C-A-H T Aft一次水化:熟料T CH二次水化:混合材料T 发生火山灰反应三、通用水泥特性、应用、储存运输i )凝结时间i )分类i )火山灰反应、二次反应、大掺量混合材料水化-能使石灰称为水硬性材料矿渣、火山灰质、粉煤灰§ 2-5其他品种水泥:高铝水泥 (铅酸盐)、快硬水泥、膨胀自应力水泥、道路水泥。

土木工程材料笔记

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混凝土:1、工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能?流动性,便于浇灌与填充模具;均匀性,骨料在水泥浆中分布均匀,水泥颗粒在水中分布均匀;保水性,水不泌出、离析。

2、和易性:混凝土拌合物便于施工并能获得均匀、密实混凝土的一种综合性能,包括:流动性:反映混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下流动的性能,取决于拌和物的稠度。

粘聚性:反映混凝土拌合物的抗离析、分层的性能。

保水性:指拌合物保持水分不易析出的能力(泌水)3、塑性混凝土的流动性用坍落度或坍落扩展度表示;干硬性混凝土用为维勃稠度表示。

4、为什么坍落度筒法能反映塑性混凝土拌合物的和易性?解答:A、坍落度反映了拌合物在自重力作用下的流动性;B、拌和物圆锥体在敲击下,是否崩落反映了粘聚性;C、拌和物圆锥体下方是否有水泌出,反映了保水性。

5、维勃稠度反映的是混凝土拌和物的什么性能?答:维勃稠度法适用于骨料D max(最大粒径)小于40mm,维勃稠度在5~30s之间的混凝土拌和物稠度的测量。

主要反映了混凝土拌和物在振动力作用下的流动性和充模性。

6、影响和易性的因素:1.水泥品种;2.水泥浆与骨料的相对用量--浆集比;3.水泥浆的塑性(稠度)--水灰比、用水量;4.骨料的性质--形状,级配和最大粒径5.砂石相对用量--砂率6.外加剂7、水泥颗粒愈细,拌和物的粘聚性和保水性愈好;当水泥的比表面积小于280m2/kg时,混凝土拌和物的泌水性增大。

7、水泥浆是混凝土拌和物产生流动的决定因素。

水泥浆用量愈多,流动性愈好,拌和物的坍落度增大,同时还增大了拌和物的粘聚性。

(增加水泥浆用量,就增加了骨料表面包裹层的厚度,增大了润滑作用,这有利于拌和物的和易性)8、每立方米混凝土的用水量——单位用水量,它确定了混凝土拌和物的流动性。

9、D max越小,粗骨料的表面积越大;砂率越大,总表面越大。

细骨料填充在粗骨料的间隙中,有效地减轻了粗骨料颗粒间的连锁,起到拨开作用,有利于骨料的滑动或流动。

土木工程材料笔记1

土木工程材料笔记1

按化学组成分类:无机材料有机材料复合材料第二章建筑材料的基本性质第一节材料的物理性质一、与质量有关的性质:(一)、1、密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

ρ=m/V近似没有孔隙、空隙材料:玻璃、钢材密度的不变性2、表观密度:材料在自然状态下单位体积的质量。

ρ0=m/V0一般为干燥状态3、堆积密度:材料在堆积状态下单位体积的质量。

适用材料:粉末状、散粒状、纤维状材料。

ρ0‘=m/V0’(二)、1、密实度:材料体积内被固体物质所充实的程度。

D=V/V0X100%2、孔隙率:材料体积内孔隙体积所占的比例。

P=(V0—V)/V0X100%P+D=1影响材料的各种性能,孔隙有多种结构二、与水有关的性质(一)、亲水性与憎水性用润湿角表示:θ大于等于90度——憎水性亲憎水性与材料本身成分、结构有关,不同亲和力有不同用途。

(二)吸水性与吸湿性:二者区别:置于水中,吸水性置于空气中,吸附水,吸湿1、吸水性:浸水后在规定时间内吸入水的质量占材料干燥质量或材料体积的百分数。

质量吸水率:Wm=(m1—m2)/m X100%体积吸水率:Wv=(m1—m)/V0X100%Wv/Wm=ρ/ρH2OWv=WmXρ0Wm〈100% 用Wm表示Wm 〉100% 用Wv表示跟孔隙有关:微细而连通的孔隙,吸水率较大封闭的孔隙,吸水率较小较粗大孔隙,水分易渗入,但不易保留,仅起湿润孔壁作用,吸水率较小跟润湿角有关,即亲、憎水性跟P有关,即孔隙的多少2、吸湿性:吸收空气中水份的能力。

含水率:W含=(mh—md)/mdX100%解释气干状态及平衡含水率与润湿角有关与总表面积有关与温、湿度有关对材料性能影响:如木材吸湿,膨胀变形,强度降低3、耐水性:长期在饱和水作用下,不产生破坏,强度也不显著降低。

K软=f饱/f干K=0~1K 〉0.80 耐水材料举例4、抗冻性:吸水饱和状态下,材料能经受多次冻结、融化作用而不破坏,强度无显著降低的性质。

土木工程材料读书笔记

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土木工程材料读书笔记土木工程材料读书笔记篇一:《土木工程材料》读书笔记《土木工程材料》有感工管1班许雷雷 1221806经过一个学期的学习,我们对《土木工程材料》这个课程有了很多的了解与认知,从中学到了很多东西,通过老师的讲课,同学们的交流,还有一些资料的分析,感悟颇深,收获很大。

由于我的专业是工程管理专业,所以日后工作都需要与建筑材料这方面打交道,所以所这门课程对于我们来说是一门必修课,应该认真学好它。

土木工程材料,又称建筑材料,英文即Civil Engineering。

所学课程以材料在当代土木工程中的应用为背景,根据土木工程领域技术发展和人才培养的需求,阐述了土木工程材料的基本知识,分析了常用土木工程材料的性能及其在工程中的应用等重点问题;结合近年来国内外土木工程材料新发展以及我国现行最新相关标准、规范,介绍了工程应用中工程质量检验的相关内容,从而强化土木工程材料教学对培养学生们工程技术应用能力的促进作用。

其中涉及土木工程材料的基本性质、无机气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、沥青与沥青混合料、建筑金属材料、墙体材料和屋面材料、土工合成材料、木材、建筑功能材料等。

为适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。

这就向土木工程提出新的要求,然而往往这些也是土木工程目前所面临的问题。

建筑材料方面,高强轻质的新材料不断出现,比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料已开始应用。

但是这些材料有些弹性模量偏低,有些价格过高,应用范围受到限制,因而尚待作新的探索。

另外,代表现代土木工程的混凝土具有自重大、易收缩开裂、缺陷隐蔽、质量易波动等缺点,而特性混凝土的综合性能和可持续发展性能差,不满足材料发展的多功能化、绿色化、智能化要求,有待进一步改善。

土木工程材料的缺陷直接限制了土木工程的发展,这也是土木工程在发展中日益暴露出的问题之一。

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第一章 土木工程材料的

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第一章 土木工程材料的

第一章 土木工程材料的基本性质1.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 一、材料科学的基本理论 1.材料科学与工程 土木工程材料学是材料科学与工程的一个组成部分。

材料是指工程上把能用于结构、机器、器件或其他产品的具有某些性能的物质。

材料的性能决定于材料的组成、结构和构造。

2.材料的组成(见表1-1)表1-1 材料的组成 材料科学与工程 化学组成材料科学的基本理论 材料的组成 矿物组成相组成宏观结构材料的结构和构造 细观结构 微观结构材料的密度、表观密度与堆积密度 材料的密实度与孔隙率材料的基本物理性质 材料的空隙率与填充率 亲水性与憎水性 材料与水相关的性质 水性与吸湿性耐水性 理论强度强度材料的基本力学性质 弹性与塑性脆性与韧性材料科学的耐久性 土木工程材料的基本性质注:自然界中的物质可分为气相、液相、固相三种形态。

3.材料的结构和构造(1)材料的结构(见表1-2)表1-2 材料的结构分类(2)材料的构造①材料的构造是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。

②材料科学是实验科学,为了准确把握真实材料的性能,必须要进行测试试验。

二、材料的基本物理性质1.材料的密度、表观密度与堆积密度(见表1-3)表1-3 材料的密度、表观密度与堆积密度2.孔隙率孔隙率是指材料的体积内,孔隙体积所占的比例。

按下式计算:即D+P=1或密实度+孔隙率=1。

(1)孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。

材料内部孔隙的构造,可分为连通与封闭两种。

连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通,而封闭孔不仅彼此封闭且与外界相隔绝。

(2)孔隙可按其孔径尺寸的大小分为极微细孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。

在孔隙率一定的前提下,孔隙结构和孔径尺寸及其分布对材料的性能影响较大。

3.材料的填充率与空隙率(1)填充率。

指在某堆积体积中,被散粒材料的颗粒所填充的程度。

按下式计算:(2)空隙率。

指在某堆积体积中,散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。

土木工程材料知识点整理精要 (2)

土木工程材料知识点整理精要 (2)

土木工程材料知识点整理精要1. 强度与稳定性1.1 材料强度•抗拉强度(正应力):材料在受拉力作用下能承受的最大应力。

•抗压强度(负应力):材料在受压力作用下能承受的最大应力。

•剪切强度:材料在受剪切力作用下能承受的最大应力。

•弯曲强度:材料在受弯曲力作用下能承受的最大应力。

1.2 强度影响因素•材料组成和制备方法:不同的成分和工艺会影响材料的强度。

•温度与湿度:温度和湿度的变化会对材料的强度产生影响。

1.3 材料稳定性•蠕变:材料在长时间受力下产生的形变现象。

•疲劳:材料在循环受力下发生裂纹和失效的现象。

•老化:材料长时间使用后发生物理性质变化。

2. 建筑材料2.1 水泥•水泥的组成和制备:水泥主要由石灰石和粘土等材料煅烧得到。

•水泥的性能:水泥具有良好的粘结性和耐水性,但强度较低。

•水泥的应用:水泥常用于混凝土、砂浆和砌筑等建筑工程中。

2.2 混凝土•混凝土的组成和制备:混凝土主要由水泥、砂、石子和水等材料混合而成。

•混凝土的性能:混凝土具有较高的强度、耐久性和抗渗性。

•混凝土的应用:混凝土广泛用于楼板、梁柱和基础等建筑结构中。

2.3 钢筋•钢筋的组成和制备:钢筋主要由碳素钢和其他合金元素组成,通过热轧或冷拉制备而成。

•钢筋的性能:钢筋具有高强度、抗拉性和耐腐蚀性。

•钢筋的应用:钢筋常被用于混凝土中,增加混凝土的抗拉强度。

3. 土壤工程材料3.1 土壤的性质•颗粒级配:土壤中不同颗粒大小的比例分布。

•含水量:土壤中含有的水分量。

•压缩性:土壤受重力作用下的体积缩小程度。

3.2 土壤的分类•黏土:颗粒细小、吸水能力强的土壤。

•砂土:颗粒较粗,通透性好的土壤。

•粉砂土:介于黏土和砂土之间的土壤。

3.3 土壤的应用•地基:土壤作为建筑物承受荷载的基础。

•填土:土壤在道路等工程中的填充使用。

•辅助材料:土壤可以用于稳固施工现场,并作为施工中的辅助材料。

4. 新型建筑材料4.1 高性能混凝土•高性能混凝土的特点:高强度、高耐久性和高抗渗性。

土木工程材料小知识点

土木工程材料小知识点

土木工程材料小知识点1.钢筋混凝土是土木工程中常用的结构材料。

它的强度和刚度高,能够承受较大的荷载。

钢筋一般用来承受拉力,而混凝土则用来承受压力。

钢筋混凝土的优点是既具备了钢材的高强度,又具有混凝土的抗压性能。

这种材料广泛应用于桥梁、楼房、水坝等工程中。

2.砂浆是一种由水泥、砂子和适量的水混合而成的材料。

它通常用于填充砖块之间的空隙,使其相互粘结并形成一体。

砂浆的强度较低,但它有着良好的粘结性能,能够保持砖块的稳定性。

砂浆的种类有很多,最常见的是水泥砂浆和石灰砂浆。

3.砖块是一种常见的建筑材料,被广泛用于墙体、地面和天花板的建造中。

砖块可以根据它们的制造工艺和材料的不同而分为不同的类型,例如常见的红砖、黄砖和空心砖等。

砖块的选择要考虑到其强度、隔热性能和耐久性等因素。

4.钢材是一种重要的土木工程材料,广泛应用于桥梁、建筑和道路工程中。

钢材的强度高、可塑性好,具有良好的承载能力。

常见的钢材包括角钢、槽钢、工字钢等。

5.沥青是一种用于道路工程中的常用材料。

它具有优异的粘结性和耐水性,可以用于铺设道路表面和填补路面的裂缝。

沥青可以在较高的温度下变为流体,使其易于施工,并在低温下保持固态。

6.混凝土是一种由水泥、砂子、骨料和水混合而成的材料。

它是一种多孔材料,具有良好的抗压性能。

混凝土可以通过添加适量的水来控制其流动性,使其适应不同结构形式的浇筑。

7.石材是用于土木工程中的一种常见材料,用于建筑墙体、地面和装饰等。

石材有着优美的外观和良好的耐久性,但它的成本较高,加工难度也比较大。

8.聚合材料是近年来在土木工程中得到广泛应用的一种新型材料。

聚合材料具有较高的强度和耐化学腐蚀性能。

它们可以用于加固混凝土结构、修补裂缝和增强土壤等工程中。

9.玻璃纤维是一种常用的增强材料,被广泛应用于土木工程中的复合材料制造。

玻璃纤维具有较高的强度和耐腐蚀性能,可以用于加固混凝土结构和增强钢结构等。

10.木材是一种传统的土木工程材料。

土木工程材料试验备课笔记

土木工程材料试验备课笔记

土木工程材料试验备课笔记本文将围绕土木工程材料试验备课笔记展开讨论,主要包括试验的目的、试验前的准备工作、试验中的注意事项以及试验后数据的处理与分析。

首先,土木工程材料试验的目的是为了研究不同建筑材料在不同条件下的力学性能,包括抗拉强度、抗压强度、弹性模量等参数。

通过对材料性能的测试,可以保障建筑物的质量和安全。

因此,在备课之前,需要认真分析试验目的,明确试验内容。

试验前的准备工作主要包括确定试验材料及其标准、设备准备以及安全措施。

试验材料的选择需要符合建筑设计规范,同时需要保证试验材料的来源可靠,并对其进行充分的检测和验证。

设备准备包括试验机、测量仪器等设备的保养及检查,确保设备运行良好,能够满足试验需求。

此外,在试验前还需要制定安全措施,确保试验的安全进行。

安全措施可以包括应急预案、安全培训等。

试验中的注意事项包括试验操作方式、参数设定以及数据测量方式等。

试验操作方式需要按照设计要求进行,以保证试验结果的准确性。

试验参数设定需要符合设计规范和试验方法,设置合理的参数有助于提高试验精度。

数据测量方式需要合理选取测量仪器,减小测量误差,并及时记录数据。

试验后,需要进行数据的处理与分析。

数据处理可以包括数据清洗、数据筛选、缺失值填补等过程,保证数据的准确性和完整性。

在数据分析过程中,可以采用多种统计学方法,如假设检验、方差分析等,进行数据分析和结论推断。

最终,根据试验结果和数据分析结论,可以制定相应的建筑设计、材料选择和质量检测规范,保证建筑物的质量和安全。

综上所述,土木工程材料试验备课笔记是试验工作的重要组成部分,其良好的备课工作可以保证试验的顺利进行和结果的准确性。

为此,需要在备课前认真分析试验目的,制定试验计划和准备工作,试验中要注意操作和数据记录,试验后需要对数据进行分析和结论推断,为建筑物的设计和建设提供可靠的技术支撑。

土木工程材料笔记讲解

土木工程材料笔记讲解

第二章建筑钢材概论(一)钢的特性1、优点:1)品质均匀致密,抗拉和抗压强度都很高2)具有良好的塑性和韧性,能经受冲击和振动荷载.3)具有很好的加工性能2、缺点:4)易锈蚀5)维修费用大6)能耗大,成本高(二)、钢的冶炼加工与分类1、冶炼:就是将生铁在炼钢炉中,经高温氧化作用,减少生铁中碳及硫、磷等有害杂质含量,以提高钢的技术性质和质量。

2、根据炼钢设备不同分为:1)转炉炼钢法2)平炉炼钢法3)电弧炉炼钢法3、钢的加工:1)铸锭2)脱氧:沸腾钢、镇静钢、半镇静钢3)压力加工:热加工、冷加工.4、钢的分类:1)按化学成分分:碳素钢合金钢2)按质量分:普通碳素钢优质碳素钢高合金钢3)按用途分:结构钢工具钢特殊钢2.1金属的微观结构及钢材的化学组成一、金属的微观结构概述1、金属的晶体结构金属键结合,无方向性和饱和性,是金属材料具强度和延展性的根本原因。

三种类型:FCC、BCC、HCP2、金属晶体结构中的缺陷1)点缺陷2)线缺陷3)面缺陷3、金属强化的微观机理1)细晶强化2)固熔强化3)弥散强化4)变形强化二、钢材的化学组成1、碳:(是决定性因素)1)含碳量<0.8%,随含碳量增加,钢的抗拉强度.硬度也增加.2)含碳量>1%,随含碳量增加,除硬度增加外,强度.塑性.韧性下降,冷脆性增强,抵抗大气腐蚀性能下降.2、硅:(有益元素)1)含量一般在1%以内,可提高强度,对塑性和韧性没有明显影响.2)含量超过1%时,冷脆性增加,可焊性变差.3、锰:1)含量为0.8%~1%时,可显著提高强度和硬度;2)含量大于1%时,塑性及韧性有所下降,可焊性变差;4、磷:(有害元素)产生冷脆性5、硫:(有害元素)产生热脆性6、氧、氮(有害元素)降低钢材的塑性和韧性,以及冷弯性能和可焊性能.7、铝、钛、钒、铌:改善钢的组织,细化晶粒,显著提高强度和改善韧性.2.2 钢材的技术性质1.抗拉强度:1)弹性阶段:OA阶段,荷载较小,应力与应变成正比,当卸去外力,试件能恢复到原状.σp表示弹性极限2)屈服阶段:AB阶段,应力与应变不成正比例,应力在很小范围内波动,应变仍继续上升,产生明显塑性变形.σs屈强比小,安全性大;过小,则不够经济.屈强比应为0.60~0.753)强化阶段:BC阶段,内部组织重新建立了新的平衡,又恢复了抵抗外力的能力,变形继续发展.σb4)颈缩阶段:CD阶段,某一薄弱环节断面开始显著缩小,应变迅速增大,应力随之下降,断裂.断裂伸长率:δ=(L1-Lo)/LoX100%δ=15%~30% 低碳钢δ>2%~5% 塑性材料如铜.铁伸长率与标距有关δ5>δ102.冲击韧性:1)抵抗冲击荷栽而不破坏的能力.2)<金属夏比冲击试验方法>求αkαk值低,脆性材料,破坏时无明显变形,断口平齐;αk值高,韧性材料,断口呈灰色纤维状3)与钢材中磷.硫含量,组织,环境温度,解释冷脆性.3.疲劳强度:1)钢材承受交变荷载的作用下,可以在远低于屈服强度时突然破坏.2)用疲劳强度表示,指试件在交变荷载作用下,不发生疲劳破坏的最大应力.钢材承受1X107次交变荷载时不发生破坏所能承受最大应力为疲劳强度3)原因:a.应力较高点或缺陷点-------细微裂缝------裂缝,尖缝应力集中-----发展破坏b.内部组织状态,成分偏析,夹杂物多少,其它各种缺陷c.截面的变化,表面光洁度及内应力大小.4.硬度:1)金属材料抵抗硬物压入表面的能力,即对局部塑性变形;2)是热处理工件质量检查的一项重要指标.3)压入法测HB5.冷弯性能:1.定义:钢材在常温下承受弯曲变形的能力.2.指标以试件弯曲角度α及弯心直径d与钢材厚度a比值d/a3.试验:弯曲处外表面无裂纹.裂缝或裂断现象;α值越大,d/a越小,冷弯性能要求越高4.冷弯性能反映在静荷载下塑性指标,局部不均匀变形,更不利条件下的塑性变形,更严格检验.6.冷加工性能及其时效处理;1)冷加工:在常温下对钢材进行加工,如冷拉.冷拔.冷扭.使强度.硬度提高,冷作强化.a.冷拉:在常温下拉伸,使其产生塑性变形,增加钢材长度(4%~10%)节省钢材.采用控制冷拉率或控制应力或双控.b.冷拔:在常温下将钢材通过硬质合金拔丝模孔强行拉拔,由于模孔直径略小于钢筋直径,使钢筋不仅受拉,同时还受周围挤压,强度大大提高.2)时效处理:钢材经冷加工后,在常温下搁置15~20天或加热至100~200度保持2小时左右,钢的屈服强度.抗拉强度及硬度进一步提高,塑.韧性降低.节约钢材,但对于受动力荷载作用或经常处于中温条件下钢结构,应使用时效敏感性小的材料.7、钢材的热处理:目的、为了减少冷加工中所产生的各种缺陷工艺:退火、正火、淬火、回火及离子注入等8、焊接:方法;电弧焊——钢结构、电渣压力焊——钢筋检验方法:取样试件试验和原位非破损检测2.3 钢材的防火及防腐蚀一、钢材的防火:危害:温度升高,持久强度将显著下降。

土木工程材料知识点

土木工程材料知识点

土木工程材料知识点
一、金属材料
金属材料在土木工程中广泛应用,常见的金属材料有钢铁和铝。

钢铁
是最常用的金属材料,它具有高强度、耐腐蚀和可塑性等优点,在建筑和
桥梁中常用于梁、柱和框架等结构。

铝具有轻质、耐腐蚀和可回收等特点,在建筑和航空领域中得到广泛应用。

二、非金属材料
1.混凝土:混凝土是最常见的非金属材料之一,它由水泥、沙子、石
子和水混合而成。

混凝土具有耐久性和承载能力,用于制作基础、柱、梁
和板等结构部件。

2.砖石:砖石是一种常用的建筑材料,它具有一定的强度和耐久性。

砖石常用于墙体和地面铺装等部位。

3.玻璃:玻璃是一种透明材料,它具有良好的光透性和美观性。

玻璃
在建筑中常用于窗户、幕墙和隔断等部位。

三、复合材料
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成,具有优良的性能。


土木工程中,常见的复合材料有玻璃纤维和碳纤维增强复合材料。

1.玻璃纤维增强复合材料:玻璃纤维增强复合材料具有优异的抗冲击
性和耐腐蚀性,被广泛应用于桥梁、塔架和风力发电机塔等结构中。

2.碳纤维增强复合材料:碳纤维增强复合材料具有高强度和刚度,重
量轻,被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。

总之,土木工程材料是土木建筑领域的重要组成部分,选择合适的材料对于项目的成功非常重要。

随着科技的发展,新型的材料也不断涌现,为土木工程领域带来了更多的选择。

土木工程材料试验备课笔记

土木工程材料试验备课笔记

土木工程材料的基本性质试验一、密度试验材料的密度是指材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。

(一)主要仪器设备李氏瓶、筛子(孔径0.20mm或900孔/cm2)、量筒、烘箱、干燥器、物理天平、温度计、漏斗、小勺等(二)试样制备1. 将试样破碎、磨细,全部通过0.20mm孔筛后,放到105±5℃的烘箱中,烘至恒重。

2. 将烘干的粉料放入干燥器中冷却至室温待用。

(三)试验方法及步骤1. 在李氏瓶中注入无水煤油至突颈下部,记下刻度(V1)。

2. 用天平称取60~90g试样(m1),用小勺和漏斗小心地将试样徐徐送入李氏瓶中(不能大量倾倒,会妨碍李氏瓶中空气排出或使咽喉位堵塞),直至液面上升至20mL左右的刻度为止。

3. 用瓶内的煤油将粘附在瓶颈和瓶壁的试样洗入瓶内煤油中,转动李氏瓶使煤油中气泡排出,记下液面刻度(V2)。

4. 称取未注入瓶内剩余试样的质量(m2),计算出装入瓶中试样质量m。

5. 将注入试样后的李氏瓶中液面读数V2减去未注前的读数V1,得出试样的的绝对体积V。

(四)结果计算1. 按下式计算出密度(精确至0.01 g/cm3):2. 密度试验需用两个试样平行进行,以其计算结果的算术平均值作为最后结果。

但两次结果之差不应大于0.02g/cm3,否则重做。

二、表观密度试验表观密度是指材料在自然状态下,单位体积(包括材料的绝对密实体积与内部封闭孔隙体积)的质量。

试验方法有容量瓶法和广口瓶法,其中容量瓶法用来测定砂的表观密度,广口瓶法用来测定石子的表观密度。

以砂和石子为例分别介绍两种试验方法。

(一)砂的表观密度试验(容量瓶法)1. 主要仪器设备。

容量瓶(500mL)、托盘天平,干燥器、浅盘、铝制料勺、温度计、烘箱、烧杯等。

2. 试样制备。

将660g左右的试样在温度为105±5℃的烘箱中烘干至恒重,并在干燥器内冷却至室温,分为大致相等的两份待用。

3. 试验方法及步骤。

(1)称取烘干的试样300g(m0),精确至1g,将试样装入容量瓶,注入冷开水至接近500mL的刻度处,摇转容量瓶,使试样在水中充分搅动,排除气泡,塞紧瓶塞。

土木工程材料知识点总结

土木工程材料知识点总结

土木工程材料知识点总结土木工程材料知识点总结一、土1、土的性质土是由砂、粉砂、粘土、泥石等组成的一种物质,具有许多物理性质和力学性质。

土的物理性质有密度、渗透性、吸水性、含水率等;力学性质有抗压强度、剪切强度、抗拉强度、抗剪切比、杨氏模量等。

2、土的结构土体的结构由三种不同形态的颗粒组成,即粒子、孔隙和胶结复合体。

粒子是指土体中的颗粒,形状各式各样,有规则的、不规则的和复杂的。

孔隙是土体中的空间,它是由粒子之间的间隙构成的,孔隙的形状和大小也是各式各样的。

胶结体是指孔隙中的胶结物,它能够将土体中的粒子联系起来,使其形成一个整体,从而增大土体的强度。

二、水泥1、水泥的来源水泥是由石灰、石膏、石膏粉和外加剂经过烧制而成的。

石灰是来自硅藻土或石灰岩的熟料,石膏是从硫酸钙矿石中取得的,而石膏粉则是从石膏的细末中分离出来的,外加剂包括硅灰石和重晶石等。

2、水泥的性质水泥具有良好的流动性和细致度,具有良好的抗碱性和耐腐蚀性,具有较高的抗压强度、抗剪切强度和抗仰角强度。

水泥的抗压强度取决于烧制的温度和时间,能够达到200MPa以上的抗压强度。

三、钢1、钢的来源钢的主要原料是矿石和焦炭,经过冶炼得到的钢是一种有色金属,具有良好的机械性能、耐腐蚀性和热强度。

2、钢的性质钢的力学性质取决于它的组分,组分不同,性能也不同。

一般来说,钢的抗拉强度较高,具有良好的疲劳强度、耐磨性和耐冲击性,耐蚀性也很强。

四、砖1、砖的来源砖是由粘土、石灰石、石膏等经过烧制而成的,烧制的温度一般在900-1100℃之间。

2、砖的性质砖具有良好的抗拉强度和抗压强度,密度一般为2.2-2.6g/cm3,耐火温度一般为1000℃以上。

砖具有较好的绝热性能,耐水性强,能够防止建筑物受到潮湿的影响,具有良好的抗酸碱性能。

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土木工程材料(笔记)csl2011.3第一章. 土木工程材料的基本性质结构:宏观,细观,微观(晶体、玻璃体、胶体)。

§1-1物理性质一、基本性质:密度ρ 表观密度0ρ 堆积密度0ρ' 孔隙率P 空隙率P ' 相关公式:)1(0ρρ-=P V1-02⋅=H k m m P ρ干饱)1(00ρρ'-='P 亲、憎水性——润湿角吸水性——重量吸水率W m , 体积吸水率W v 二、与水有关性质 吸湿率——含水率耐水性——软化系数:系数↑,耐水性↑ 抗渗性——渗透系数,抗渗等级 相关公式: 干干饱干m m -m 2==m m W O H m k 1m -m 22P VV V W O H O H V =⋅==ρ干饱干0ρ⋅=m V W W 干饱00ρρ-=V W三、孔隙对性能的影响:孔隙↑,强度↓,导热系数↓,热容↓,与抗冻无关吸水率↑,透气透水性↑ 压拉弯剪 211mm N MPa = §1-2力学性质 比强度: 0ρf 轻质高强的指标 弹塑脆韧性§1-3耐久性:耐水,抗渗,抗冻,耐候,其他第二章.无机胶凝材料:气硬,水硬§2-1气硬性原料与生产: O H CaSO 245.0⋅α 高强:晶体粗大结实,比表面积小 O H CaS 245.00⋅β 建筑:(与上相反)水化硬化:水化→CaSO 4. 0.5H 2O(晶体)一、石膏 凝结硬化 凝结:初、终凝硬化:快,加缓凝剂,微膨胀指标:强度,细度,凝结时间特性:强度低,孔隙率大,隔音保温,防火好生产 欠火石灰(不能消解)过火石灰,消解缓慢——陈伏二、石灰 熟(消)化→Ca(OH)2 放热,体积↑ 硬化 干燥结晶,析出Ca(OH)2碳化硬化→CaCO 3 慢,表为CaCO 3,内为Ca(OH)2特性:可塑性,保水性好,强度低,易开裂,耐水性差,吸湿性强生产-- 湿法,干法三、水玻璃 模数:SiO 2与Na 2O 的分子比n硬化→无定形硅酸,缓慢,加促硬剂(Na 2SiF 6 氟硅酸钠) 特性:粘结力强,强度高,耐热高,不耐碱、水、渗四、比较 强度:水玻璃>石膏>石灰硬化速度:石膏>石灰>水玻璃{{{{{§2-2水硬性通用水泥:硅酸盐 普通 矿渣 火山灰 粉煤灰 复合 (代号) PI PII PO PSA PSB PP PF PC(混合材料) 0 5 5-20 20-50 50-70 20-40 20-40 20-50 (%) §2-3硅酸盐水泥熟料:CaO SiO 2 Al 2O Fe 2O 3 以硅酸钙为主组成 混合材料石膏:缓凝剂,不足时会瞬凝一、生产 原料:石灰质、粘土质、校正过程:两磨一烧 磨原料→煅烧→磨成品熟料组成: C 3S C 2S C 3A C 4AF (硬化速度) 快 慢 最快 快 (水化热) 多 少 最多 中 (强度) 早强 晚强 低 低二、水化、凝结、硬化C 3S/C 2S + H 2O → C-S-H + CH(晶体) 熟料 C 3A + H 2O → C-A-HC 4AF + H 2O → C-A-H + C-F-Hⅰ)水化 石膏(缓凝机理) CaSO 4⋅2H 2O + C-A-H → Aft → AFm 凝胶:C-S-H C-F-H晶体:CH C-A-H Aft(高硫型水化硫铝酸钙,钙凡石)ⅱ)凝结、硬化→水泥石:水化物,未水化颗粒,孔隙,水ⅲ)影响硬化因素:熟料组成及细度,水灰比,石膏掺量,温湿度,龄期 三、技术性质筛析法 比表面积:单位质量的总表面积(m 2/kg) 初凝≥45min,终凝≤6.5h 标准稠度用水量P(%) —试锥下沉28±2mm 时的稠度 ⅲ)体积安定性:f-CaO f-MgO 过量石膏——试饼法 42.5(R)ⅳ)强度等级C:S:H=1:3:0.5,试件40⨯40⨯160mm,20±1oC 三级两型 52.5(R) ⅴ)氯离子侵蚀 62.5(R)四、防腐、特点、应用 ①高强快硬,抗冻耐磨 ②不耐热、蚀,水化热大 §2-4掺混合材料的硅酸盐水泥一、混合材料——降成本,改善性能吗,调节强度等级成分:活性SiO 2 Al 2O 3结构:玻璃体 非活性:石英砂,石灰石粉SiO 2 + Ca(OH)2 + H 20 → C-S-H ⅱ)火山灰反应、二次反应 Al 2O 3 + Ca(OH)2 + H 2O → C-A-HCaSO 4⋅2H 2O + C-A-H → Aft一次水化:熟料→CH二次水化:混合材料→发生火山灰反应 三、通用水泥特性、应用、储存运输{{{ⅰ)分类{{{{{{{生产{主要产物ⅰ)细度↑,水化反应↑硬化↑强度{ⅱ)凝结时间二、大掺量混合材料水化{矿渣、火山灰质、粉煤灰§2-5其他品种水泥:高铝水泥(铅酸盐)、快硬水泥、膨胀自应力水泥、道路水泥。

第三章. 水泥混凝土及砂浆优:造价低,耐久高,可塑性好§3-1砼 缺:自重大,比强度小,导热系数大,硬化慢要求 ①强度等级 ②和易性 ③耐久性 ④经济 §3-2砼各组分材料一、水泥:高对高,低对低 二、水:拌合、养护有害物:云母、轻物质、有机物、硫、氯盐、泥(块)细度模数116321005)(A A A A A f --+++=μ, 分为细、中、粗砂,优选中粗砂颗粒级配(按0.6mm 孔 累筛余分三区)优选二区坚固性、碱活性( ①含碱>0.6% ②含活性SiO 2 ③存在H 2O )有害物:有机物、硫佳:球、正方体差:针片状强度:碎>卵四、粗骨料 流动性:卵>碎最大粒径: 颗粒级配——节约水泥用量强度:母岩作50mm 立方体,压碎指标010m m m n -=δ, ↓n δ,强度 坚固性、碱活性保持塌落度不变,减少用水量,提高强度 表面活性剂;先掺,同掺,滞水,后掺引气剂:改善和易性,提高抗渗、抗冻、抗裂 早强剂(冬季施工,抢修工程);缓凝剂 效应:活性、形态、微骨料效应作用:和易↑可泵↑可塑↑耐腐↑抗渗、冻↑,水化热↓早强↓ 六、掺合料 硅灰:作用——粘聚性↑保水性↑强度↑耐久性↑ 矿渣粉、煤矸石作用:节约水泥,改善性能,调节强度等级§3-3砼性能流动性——塌落度(精确至5mm)粘聚、保水性(无指标,观察)用水量:水泥浆数量和稠度——恒定用水量法则砂率——合理砂率一、和易性 组分材料:水泥骨料、外加剂 时间(塌落度损失)、温度降砂率,采用粗砂、石改善措施 塌落度小时,CW 不变增加C 、W ;大时,砂率不变增加S 、G粘聚保水性不良——砂率↑二、强度: 定义-- 150mm 立方体,抗压强度cu f等级:C30——表示立方体抗压强度标准值为30MPa{{{{影响因素{{{{{{{{五、外加剂{三、细骨料分类:碎、卵颗粒形状粉煤灰 减水剂特点轴心抗压强度cu cp f f )8.0~7.0(= , 抗压强度tp f , 抗弯拉强度cf f水泥强度等级 因素 水灰比:)(28B WCAf f f ce cu-==龄期(28lg lg 28nf f n ⋅=),骨料,温湿度,掺料,外加剂 提高措施化学收缩——微裂缝非荷载变形 干湿变形:湿胀无害,干缩开裂(主因) 三、变形性能 温度变形:冷缩危害大——设置温度缝短期荷载——弹塑性;长期——徐变抗渗性:等级P4——抗0.4MPa 水压不渗水。

≥P6为抗渗砼抗冻性:等级F150——反复冻融循环最多150次。

≥F150为抗冻砼抗侵蚀、碳化、碱骨料反应措施:控制max )(C W 及水泥用量min C五、砼性能、参数 三参数: 水灰比 砂率 用水量 四性能:和易性 强度 变形 耐久性§3-4砼的质量控制 一、正态分布二、指标: cu f ,12).(--∑=n cufi cu fσ 变异系数:cuV f C σ=三、强度保证率P(t): 概率度 σkcu cu f f t .-=四、配制强度: σ645.1+=设配f f (或σ645.1..+=k cu t cu f f )§3-5砼配合比设计一、表示法:绝对用量法,相对用量法:C:W:S:G二、要求:强度、和易、耐久、经济初步G S W C ::: 实验室0000:::G S W C 施工G S W C ''''::: 0C C =' S '=S 0(1+a %) a %——砂含水率 G '=G 0(1+b%) b%——石含水率W '=W 0-S 0a %-G 0b%概率 好 拐点 差强度 平均强度起决定性因素{{{{{四、耐久性{其中 三、内容}§3-6建筑砂浆:无粗骨料的混凝土,砂率为100% 一、组成:水泥、砂、掺料、外加剂、拌合水流动性——稠度(沉入度/量)保水性——分层度强度 试件:70.7mm 立方体6块,测拉压均值 M5:表示砂浆立方体抗压强度平均值为5MPa 粘结力、变形性二、砌筑砂浆 不吸水基层:)4.0(29.00.28-==WCce m f f f吸水基层:B Af f f c ce m Q +⋅==10000.28σ645.0280.+=f f m (σ645.0+=设配f f ) 1m 3砂浆水泥用量ce m c Af B f Q )(10000.-= 三、抹面砂浆:底层—粘结(保水) 中间—找平(平整) 面层—装饰(抗裂)第四章. 墙体材料(砌筑材料)§4-1砌墙砖一、青,红砖:青砖较结实、高强、耐碱、耐久、成本高欠,过火砖——废品二、烧结普通砖(空洞率<15%):240⨯115⨯53mm ⅰ)31m 需要砖512块,需砂浆0.2513m尺寸偏差、外观质量强度(取10块):f ,标准差9)(2f f s i -∑=, 变异系数fs=δ21.0≤δ:平均值、标准值,21.0>δ:平均值、最小值泛霜,石灰爆裂ⅲ)质量等级——尺寸偏差、外观质量、泛霜、石灰爆裂 ⅳ)应用:承重墙体,拱,柱,基础三、烧烧结多孔砖(孔洞率≥15%)——竖孔砖:例MU30 应用:六层以下承重墙,非承重墙 四、烧结空心砖(孔洞率≤35%)——水平孔砖:例MU2.0 应用:非承重墙,填充墙五、非烧结砖:蒸压灰砂砖、粉煤灰转 §4-2砌块岩浆岩(火成岩):花岗、玄武 分类 沉积岩(水成岩):石灰岩、砂岩 变质岩:大理石、石英岩§4-3天然石材 技术要求 70mm 立方块3块:例MU100品种:毛石,料石(细,半细,粗,毛),石板材(厚度20mm) 其中 天然大理石:抗压高,硬度不高——室内装饰 天然花岗岩:全晶质岩石——室内外地面,柱石等第五章. 建筑钢材{{{{和易性{配合设计强度公式 {{ⅱ)技术性质 {{钢结构用§5-1土木工程的用钢及制品 钢筋混凝土结构用围护结构和装修工程用 §5-2钢的冶炼与分类含C 量>2.06%→(生)铁含C 量<2.06%→钢 碳素钢合金钢 二、分类 沸腾钢“F ”镇静钢“Z ” 注:工程中主要使用前三种半镇静钢“b ” 特殊镇静钢“TZ ”§5-3技术性能 一、力学性能软钢——下屈服强度硬钢——产生0.2%0l 的应力:σ0.2 抗拉强度σb屈强比:b s σ 屈强比↓,可靠性↑,材料利用率↓ⅱ)塑性——伸长率δⅲ)冲击韧性k a 温度降到一定程度时钢材呈脆性——冷脆性ⅳ)硬度、耐疲劳性二、工艺性能(图略)ⅰ)冷弯性能——弯曲角度(α) 弯心直径(d) 合格标志:无裂纹,断裂及起层现象ⅱ)焊接性能——S 含量高,出现热脆性 ⅲ)冷加工处理冷加工强化——s σ明显↑,b σ不变 , 塑、韧性、E 明显↓自然时效:常温存放15-20d , 人工时效:通电加热至100-200OC作用:s σ↑,b σ↑, 塑、韧性↓, E 恢复§5-4钢的组织与化学成分一、钢的晶体组织:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体 优化性能 Si ,Mn ,Ti, V, Nb劣化性能 S(热脆性), P(冷脆性), O, N §5-5建筑用钢材的品种与选用碳素结构钢——例Q195-AF :屈服点为195MPa 的A 级沸腾钢低合金高强度结构钢热轧钢筋——分级依据s σ、b σ 、δ、 冷弯例:HRB400 冷轧带肋钢筋——例:CRB800注:H(热轧) P(光圆) R(带肋) B(钢筋) C(冷轧)sσ{{{{{按脱氧程度 按化学成分{}{{{{{屈服强度 时效处理二、化学成分一、常用钢种二、钢筋混凝土用钢材一、钢、铁主要是Fe-C 合金ⅰ)抗拉性能第六章. 沥青材料及防水材料柔性——防水卷材、涂料、密封膏 按特性 刚性——防水砂浆、混凝土§6-1分类 瓦——烧结瓦、油毡瓦、混凝土平瓦按化学成分:沥青防水材料,高聚物改性沥青,高分子防水材料 §6-2沥青材料一、定义——有机胶凝材料,常温下呈黑色固态,半固态或液态 二、石油沥青油分(液)——流动性树脂(半固)——塑性、粘结性地沥青质(固)——耐热性、粘性、脆性石蜡(有害成分)——降低塑性、粘结性、对温度敏感ⅱ)胶体结构——以地沥青质为核心,吸附树脂细分形成胶体 溶胶,凝胶,溶凝胶 ⅲ)技术性能:粘(滞)性——针入度(0.1mm)→分级指标:针入度↑,牌号↑,粘性↓ 塑性——延(伸)度(cm)温敏性——软化点(OC) →环球法:软化点↑, 温敏性↓,温稳性↑,耐热↑ 大气稳定性——蒸发损失率、针入度比 ⅳ)石油沥青的选用:屋面沥青:软化点高于屋面最高温20-25O C(沥青屋面高于气温25-30OC) 南方地区:路面沥青选用热稳定性好,针入度小的 北方地区:选用针入度大的ⅴ)掺配——同属石油沥青或同属煤沥青才可掺配掺配公式:1001221⨯--=T T TT Q % ,Q 2=1-Q 1 (Q 1、Q 2分别为较软、较硬沥青用量) 三、煤沥青(煤焦油、柏油): 温敏性差,塑性差,有毒臭味,防腐好,粘附力好§6-3防水材料 一、防水卷材沥青基→高聚 ⅰ)发展趋势 多层→单层 热熔法→冷粘法ⅱ)沥青防水卷材(油毡)——有胎SBS(弹性体)——用于寒冷及变形频繁地区 APP(塑性体)——用于炎热、太阳强辐射地区 ⅳ)合成高分子防水卷材:聚氯乙烯(PVC),三元乙丙(EPOM) ⅴ)卷材胶黏剂: 沥青胶,冷底子油沥青基防水涂料——乳化沥青高聚物改性沥青防水涂料 三、建筑密封膏第七章. 木材§7-1优点:轻质高强(比强度高),良好弹塑性 缺点:吸湿性高,尺寸变化大{{{ⅰ)各组分特性{{ⅲ) 高聚物改性沥青防水卷材{二、防水涂料§7-2木材分类与构造特点:树叶细长,纹理顺直,材质均匀、质软——软木应用:强度高,承重,模板特点:叶宽大,质硬——硬木 应用:胀缩,翘曲大,室内装饰,家具宏观:树皮、木质部、髓心 微观:细胞壁、细胞腔§7-3主要性能自由水:细胞腔内和细胞间隙的水吸附水:细胞壁内的水ⅰ)木材干燥时,自由水很快蒸发,但不影响木材尺寸,自由水蒸发完全后,吸附水才开始蒸发ⅱ)纤维饱和点:吸附水饱和且无自由水的含水率,是力学性能的转折点 平衡含水率:与空气湿度平衡的含水率 吸附水含量变化引起木材变形 变形形变量:弦向>径向>顺纹顺拉>抗弯>顺压>横剪吸附水↓,强度↑§7-4木材的防护与防火:完全干燥和完全浸入水中的木材不易腐朽 原条——未加工的木材 §7-5木材综合利用率 原木——按尺寸切取的材料锯材——锯解成一定尺寸的木料宽度为厚度3倍以上为板材,不足3倍为枋材2011年于福州{{阔叶树{{二、构造 {一、木材的水分{ ⅲ)湿胀干缩{二、木材强度一、针叶树。

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