中南大学土木工程材料复习

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。