土木工程材料第二次作业上课讲义
《土木工程材料教案》课件
《土木工程材料教案》PPT课件第一章:土木工程材料概述1.1 课程介绍了解土木工程材料的基本概念、分类及应用领域。
掌握土木工程材料的基本性质和选择原则。
1.2 教学内容土木工程材料的定义和分类土木工程材料的性质土木工程材料的选择原则1.3 教学方法讲授法:介绍土木工程材料的基本概念、分类及应用领域。
互动法:讨论土木工程材料的选择原则及实际应用案例。
1.4 教学目标了解土木工程材料的基本概念、分类及应用领域。
掌握土木工程材料的基本性质和选择原则。
第二章:土木工程材料的性质2.1 课程介绍学习土木工程材料的力学性质、耐久性质和工程性质。
2.2 教学内容土木工程材料的力学性质:强度、弹性、塑性、韧性等土木工程材料的耐久性质:抗渗性、抗碳化性、抗侵蚀性等土木工程材料的工程性质:密度、吸水率、导热性等2.3 教学方法实验法:通过实验了解土木工程材料的性质讲授法:讲解土木工程材料的力学性质、耐久性质和工程性质2.4 教学目标学习土木工程材料的力学性质、耐久性质和工程性质能够理解并应用这些性质来选择合适的土木工程材料第三章:土木工程材料的选择原则3.1 课程介绍学习如何选择合适的土木工程材料,并了解选择原则的重要性。
3.2 教学内容选择原则的定义和重要性选择原则的具体内容:适用性、可靠性、经济性、环境友好性等3.3 教学方法讲授法:讲解选择原则的定义和重要性案例分析法:分析实际案例,理解选择原则的具体应用3.4 教学目标了解选择原则的定义和重要性学习选择原则的具体内容,并能够应用到实际工程中第四章:土木工程材料的测试方法4.1 课程介绍学习土木工程材料的常用测试方法,并了解其在实际工程中的应用。
4.2 教学内容常用测试方法的介绍:拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等测试方法的实际应用案例4.3 教学方法实验法:进行土木工程材料的测试实验讲授法:讲解常用测试方法的基本原理和操作步骤4.4 教学目标学习常用测试方法的基本原理和操作步骤能够理解并应用这些测试方法来评估土木工程材料的性能第五章:土木工程材料的应用案例5.1 课程介绍通过实际案例来学习土木工程材料的选择和应用。
东南大学土木工程材料第2次基本性质
• 溶胶结构:胶粒数量较少,液体性质对胶体结构的强 度及变形影响较大。
• 凝胶结构:胶粒数量较多,在表面能的作用下形成凝 聚结构,形成空间网络结构,使胶体结构的强度增大、 变形减小,形成半固体或固体状态。
• 与晶体及玻璃体结构相比,胶体结构强度较低、变形 较大。
(2)不耐水材料能否用于外墙、屋面和地室?
1.2.7 材料的抗渗性
• 概念: • 渗透系数K:
1.1 材料的组成、结构和构造
• 晶体 质点在空间上按特定的规则呈周期性排列。 特征:几何外形、各向异性、熔点和化学稳定 性、结晶接触点和晶面。
• 玻璃体 无定形体或非晶体,结构质点在在空间上呈非 周期性排列。 特征:非金属玻璃化学不稳定;而金属玻璃则 化学稳定性更好。
1.1 材料的组成、结构和构造
成。 (2)意义:决定材料性能的组成和结构可
以分为不同层次和方面。
1.1 材料的组成、结构和构造
• 化学组成: 材料的化学元素、化合物的种类及数量。
影响:材料的化学性能、物理性能、耐腐蚀性、 耐火耐燃性能等。
• 矿物组成: 无机非金属材料中具有特定的晶体结构、
特定的物理力学性能的组织结构称为矿物。矿 物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。某 些天然石材、无机胶凝材料等,其矿物组成是 决定其材料性能的主要因素。
土木工程材料
(2) 2011年9月15日
第 一 章 建筑材料基本性质
1.1 材料的组成、结构和构造 1.2 材料的基本物理性质 1.3 材料的基本力学性能 1.4 材料的耐久性
上述四点的关系:组成结构决定材料 的性质;耐久性决定了材料使用寿命。
《土木工程材料》课件
材料抵抗硬物压入其表面的能力称 为硬度;材料抵抗磨损的能力称为 耐磨性。
材料的耐久性
01 02
耐久性
材料在使用过程中,能够经受住各种自然因素(如阳光、氧气、湿度、 温度等)和环境因素(如化学物质、生物侵蚀等)的作用,保持其原有 性能的能力。
耐火性
材料在火灾情况下保持其完整性和隔热性的能力。
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《土木工程材料》ppt课件
• 引言 • 土木工程材料的性质 • 土木工程材料分类 • 土木工程材料的应用 • 土木工程材料的发展趋势 • 结语
01 引言
课程简介
01
课程名称:《土木工程材料》
02
适用专业:土木工程、建筑工程等
03
课程性质:专业必修课
04
学分:3学分
课程目标
了解各种土木工程材料的生产工艺、应用范围 和发展趋势。
详细描述
包括钢筋混凝土、玻璃纤维增强塑料等,这些材料具有优异的性能和用途,如钢 筋混凝土具有较高的抗压和抗拉强度,适用于建造高层建筑和大型基础设施。
04 土木工程材料的应用
建筑材料的选用
水泥
用于混凝土、砂浆等建筑材料 ,要求强度等级高、耐久性好
。
钢材
用于梁、柱、板等结构件,要 求具有高强度和良好的塑性、 韧性。
本课程总结
了解土木工程材料的种类 和特性
增强对环保和可持续发展 的认识和实践能力
掌握材料的选择和试验方 法
需要进一步深入研究和学 习的方向
下一步学习建议
01
深入学习与实践
02
参与实际工程项目,应用所学知识进行材料选择和 质量控制
03
参加学术研讨会和交流活动,了解最新研究进展和 技术动态
土木工程材料课件ppt
建材行业的 推荐 技术标准的二类
标准代号 标准
类目顺序号
标准颁发 年代号
土木工程材料
五、技术准标简介
地方标准与企业标准:凡国家、部未能颁布的产品与过程的技术 标准,可由相应的工厂、公司等单位,根据生产厂能保证的产品质 量水平所制定的技术标准,报请本地区或本行业有关主管部门审批 后,在该地区或行业中执行。
各种材料的吸水率很不相同,差异很大
如花岗岩的吸水率只有0.5%-0.7% 混凝土的吸水率为2%-3% 粘土砖的吸水率达8%-20% 木材的吸水率可超过100%
土木工程材料
4、材料的耐水性
定义:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也无明显
下降的性质。
软化系数:
KR
fb fg
KR =材料吸水饱和后的抗压强度 /材料干燥时的抗压强度
土木工程材料 3、材料的吸湿性和吸水性
1)吸湿性:用含水率表示
亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 还湿性: 亲水材料在干燥空气中放出所含水分的性质。
含水率
Wh
ms mg mg
*100%
材料在吸湿状态下的重量 材料在干燥状态下的重量
影响材料含水率的因素:环境的温度和湿度
平衡含水率:材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时 的含水率
K Qd AtH
影响因素: 孔隙率及孔隙特征
开口的连通大孔越多
抗渗性越差
闭口孔隙率大的材料
抗渗性仍可良好
抗渗等级:以规定的时间在标准试验条件下所能承受的最大水压力 (MPa)来确定,
P P 材料可以抵抗0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa水压力: 2 4 P6
土木工程材料
《土木工程材料》课程教学大纲
《土木工程材料》课程教学大纲课程名称:土木工程材料课程类别(必修/选修):必修课程英文名称:Civil Engineering Materials总学时/周学时/学分:45/3/2.5 其中实验/实践学时:9先修课程:房屋建筑学、工程力学(一)授课时间:星期二5-7节/1-15周授课地点:6D204授课对象:2017级工程管理专业开课学院:生态环境与建筑工程学院任课教师姓名/职称:王晓璐高级工程师答疑时间、地点与方式:1、课堂答疑-每次课前、课间及课后答疑;2、网络答疑-通过微信、邮件及QQ等方式实时答疑;3.每次发放作业时,采用集中讲解方式;4、考前答疑-考试前集中在12G304答疑。
课程考核方式:开卷()闭卷(√)课程论文()其它()使用教材:《土木工程材料》(第二版). 杨杨,钱晓倩. 武汉大学出版社,2018年7月教学参考资料:1.《土木工程材料》.林建好,刘陈平.哈尔滨工程大学出版社,2013年8月2.《土木工程材料》(上册).梁松、程从密、王绍怀、秦怀泉.华南理工大学出版社,2007年5月课程简介:土木工程材料是工程管理专业必修课,为学科基础课程,处于公共基础课与专业课的衔接地位,目的使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备、使用方法及检测和质量控制方法,了解材料性质与材料结构的关系,了解材料工程性能改善的途径,了解材料与设计、施工的关系,掌握工程材料的合理选用,为后续课程打下基础。
通过对常用建筑材料基本理论、基本知识和基本方法的学习,使学生达到理论与实践的统一,学会正确科学地使用建筑材料。
课程教学目标理论课部分:1. 通过对各种土木工程材料的性质、用途、制备、使用方法、检测和质量控制有关的课程学习,培养学生理解和掌握工程材料的基本性质、选择和运用工程材料的能力。
2. 理解并掌握土木工程材料的基本物理参数;胶凝材料的性质和主要用途;硅酸盐水泥的矿物组成和水化凝结硬化与强度形成机理;混凝土和易性、强度、变形性能、耐久性;砂浆种类与应用;沥青混合料基本技术性能;钢材的技术性质;墙体与屋面材料;防水和保温材料、隔声材料、装饰性材料等。
土木工程材料课件(精华版)
三、材料与水有关的性质
(2) 抗渗等级
材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时,材 料标准试件在透水前所能承受的最大水压力,并以字母 P及可承受的水压力(以0.1MPa为单位)来表示抗渗等 级。如P4、P6、P8、P10…等,表示试件能承受逐步增 高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而 不渗透。
1.1 为后续课程的学习提供必要的知识 1.2 为今后从事专业技术工作时,合理选择和使用建筑材料打下
基础 2.任务 2.1 了解材料在建筑物上所起的作用和要求 2.2 了解常用材料的生产、成分和构造 2.3 掌握常用材料的技术性质, 以及影响材料性质的主要因素及 其相互关系 2.4 掌握常用材料的标准,熟悉其分类、分等和规格
国际标准协会
3.2 重视学好试验 学习常用建筑材料的检验方法——合格性判断
和验收 对实验数据、试验结果进行分析判别 培养从事科学研究的能力
2024/3/11 22
一、材料与质量有关的性质
材料的体积构成 体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状
态,因而表现出不同的体积。
材料内部固体物质体积(V)
二.建筑材料的发展: 随生产力发展而发展
原始时代——天然材料:木材、岩石、竹、粘土 石器、铁器时代——
金字塔(2000-3000 BC):石材、石灰、石膏 万里长城 (200 BC):条石、大砖、石灰砂浆 布达拉宫 :石材、石灰砂浆 罗马圆形剧场 (70-80 AC):石材、石灰砂浆
18世纪中叶——钢材、水泥 (J.Aspdin,1824) 19世纪——钢筋混凝土(1890-1892);
(4)材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等, 分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻 融循环。
土木工程材料作业
专业班级姓名学号成绩(第一次作业)1建筑装饰材料的基本性质1.现将碎石磨细后烘干,称取50.0g,用比重瓶测定其体积为18.9cm3。
另外将碎石直接烘干后称取1000g,再用1000ml的量筒,盛水500ml,然后将碎石装入静置24h,水面升高至884ml。
试问该碎石的近似密度和密度各为多少(精确至0.02g/ cm3)?密度2.65g/m3近似密度2.60 g/m32.现有一容器重6.20kg,其体积为10.10×10-3m3,内装满卵石后,称得总重为21.32 kg,若再往该容器内注水至满,称得重量为25.92 kg。
求该卵石的近似密度(化成10kg/m3)。
2750kg/m33.现有砂子1500 kg,测得含水率为3.4%,问此砂烘干后重多少(精确至1 kg)?1451 kg4.一块岩石的体积为5⨯5⨯5cm3,干燥状态时重325g,已知其密度为2.63 g/cm3,求其孔隙率(精确至0.1%)。
若吸水饱和后重327g,求其质量吸水率(精确至0.1%)。
0.6%; 1.1%5.普通粘土砖进行抗压实验,浸水饱和后的破坏荷载为183kN,干燥状态的破坏荷载为207kN(受压面积为115mm⨯120mm),问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位?K=0.88,可用于与水接触的部位6.当某一建筑材料的孔隙率增大时,下表内其他性质将如何变化(用符号填写:↑增大,↓减小,―不变,?不定)?专业班级姓名学号成绩7.解释名词术语(思考题):材料的亲水性:材料表面分子与水分子简则引力,大于水分子之间的引力时,材料对水可产生亲和作用。
称之为材料的亲水性。
材料的韧性:材料在受力达到极限状态时,不产生变形而呈突然破坏的性质。
材料的近似密度:包含材料闭口孔体积在内的单位提及的质量。
空隙率:材料堆积体积中孔隙体积所占的百分率。
孔隙率:材料体积中孔隙体积所占的百分率。
3气硬性胶凝材料1.从石灰的水化硬化原理说明石灰为什么属于气硬性胶凝材料?2.工地上使用石灰为什么要提前进行“陈伏”?3.建筑石膏、高强度石膏、和无水石膏的主要化学成分是什么?它们的性质有何不同(思考题)?4.为什么建筑石膏的耐水性和抗冻性差?(第二次作业)3水泥1.解释下列问题:(1)制造硅酸盐水泥为什么必须掺入一定量的石膏?(2)水泥细度为什么有一定要求?(3)水泥体积安定性不合格的原因是什么?(4)测定水泥标准稠度需水量的目的何在?2.简述水泥的化学成分、水泥熟料的矿物组成。
土木工程材料辅导材料
2009学年第二学期09级资源勘查工程专业《土木工程材料》学习辅导中国地质大学(武汉)安徽函授站编印二〇〇九年八月第一章、土木工程材料的基本性质一、学习要点(一)、内容:土木工程材料的定义、分类、作用及发展趋势,本课程的学习方法和要求。
土木工程材料的基本性质:物理性质,力学性质,与水有关性质,热工性质,耐久性以及材料组成、结构及其对材料性质的影响。
土木工程材料的技术标准。
(二)、基本要求:1.了解土木工程材料在工程应用中的重要性。
2.掌握土木工程材料各种性质的基本概念、各种性能指标的数量关系。
3.理解各种因素对材料性质变化的影响及作用。
(三)、重点:材料各种性质的概念,计算及分析。
(四)、难点:材料的微观结构及其对性质的影响。
二、复习题(一)、名词解释1、材料的空隙率2、堆积密度(二)、填空题1、材料的吸湿性是指材料在__的性质。
2、材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的__来表示。
3、水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为__。
(三)、选择题1、孔隙率增大,材料的__降低。
A 密度B 表观密度C 憎水性D 抗冻性2、材料在水中吸收水分的性质称为__。
A 吸水性B 吸湿性C 耐水性D 渗透性(四)、判断题1、某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。
2、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
3、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
(五)、问答题1、生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性?2、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么?(六)、计算题某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、MPa、178、MPa、168、MPa。
该岩石可否用于水下工程。
三、参考答案(一)、名词解释1、材料空隙率是指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。
土木工程概论第2章-土木工程材料课件
煅烧,碳酸钙分解成为生石灰。 碳酸钙在土木工程中的用途有:
1)制作石灰乳涂料 2)配制砂浆 3)拌制石灰土和三合土 4)生产硅酸盐制品
石膏板 石灰
第二章 土木工程材料
2.2.2 钢材
土木工程中应用量最大的金属材料是钢材,广泛应用各种结构工程中。 钢材均匀致密、抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度都很高,有一定的塑性 和很好的韧性。 建筑钢材的产品种类一般分为型材、板材、管材和金属制品四类。
木材的性质包括物理性质和力学性质,如含水量、 热胀冷缩、密度、强度。其中,抗拉、抗压、抗剪强 度又有顺纹和横纹之分。顺纹和横纹强度有很大的差 别。
影响木材强度的主要因素为含水量(一般含水量 高,强度降低),温度(温度高,强度降低),荷载 作用时间(持续荷载时间长,强度下降)及木材的缺 陷(木节、腐朽、裂纹、翘曲、病虫害等)。
如 GRC(Glass Reinforced Concrete) 网 架 屋 面 板 、 FRC(Fiber Reinforced Concrete)壁板、泡沫塑料壁板、玻璃幕墙等。 (2)功能材料
如钢化玻璃、中空玻璃、变色玻璃及泡沫聚氯酯保温板、泰柏板 等。 (3)装饰材料
第二章 土木工程材料
2.新型路桥材料
(1)水泥混凝土材料 显著发展有:1)碾压混凝土;2)混凝土嵌挤块;3)轻 混凝土;4)高强度混凝土;5)纤维增强混凝土;6)聚合物 浸渍混凝土
(2)沥青混凝土材料 改性沥青的研究方向主要有以下几方面: 1)寻找更适合炼制道路沥青的油源 2)制定更适用的道路沥青标准 3)改性沥青的研制,主要是开发多种改性剂 4)其他沥青外掺剂的研究,包括再生剂、抗剥离剂、抗 冻剂及沥青混合料增强纤维 5)研制泡沫沥青
《土木工程材料》教案第1-6章.docx
绪论本章主要了解土木工程材料的分类和土木工程材料技术标准、建筑材料特点。
一、 目的要求:让学生掌握土木工程材料的概念、轮点、组成;熟练掌握建材的国家标准二、 重点、难点:建材的国家标准讲授2016.2.292课时导入新课-新课内容-课后小结-作业导入新课:小时候玩的—身边的—房屋一、 土木工程材料的定义和分类人类赖以生存的总环境中,所有构筑物或建筑物所用材料及制品统称为建筑材料。
本课程的建筑材料是指用于建 筑物地基、基础、地面、墙体、梁、板、柱、屋顶和建筑装饰的所有材料。
建筑材料的分类:1、 按材料的化学成分分类,可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类:无机材料又分为金属材料(钢、铁、铝、铜、各类合金等)、非金属材料(天然石材、水泥、混凝土、玻璃、烧土 制品等)、金属一非金属复合材料(钢筋混凝土等);有机材料有木材、塑料、合成橡胶、石油沥青等;复合材料又分为无机非金属一有机复合材料(聚合物混凝土、玻璃纤维增强塑料等)、金属一有机复合材料(轻质 金属夹芯板等)。
2、 按材料的使用功能,可分为结构材料和功能材料两大类:结构材料一一用作承重构件的材料,如梁、板、柱所用材料;功能材料一一所用材料在建筑上具有某些特殊功能,如防水、装饰、隔热等功能。
二、 土木工程材料的特点土木工程材料在工程中的使用必须有以下特点:具有工程要求的使用功能;具有与使用环境条件相适应的耐久性; 具有丰富的资源,满足建筑工程对材料量的需求;材料价廉。
建筑环境中,理想的建筑材料应具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、防火、无毒和高效节能等特 点。
三、 技术材料的类型我国常用的标准有如下三大类:1、 国家标准国家标准有强制性标准(代号GB )、推荐性标准(代号GB/T )O2、 行业标准如建筑工程行业标准(代号JGJ )、建筑材料行业标准(代号JC )等。
3、 地方标准(代号DBJ )和企业标准(代号QB )。
标准的表示方法为:标准名称、部门代号、编号和批准年份。
土木工程材料第2版课4.5
取小者
当胶凝材料28d胶砂抗压强度值(fb)无实测值时,可按下式计算:
fb f s fce
式中:f、s ——粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数,可按表4-32选用; fce——水泥28d胶砂抗压强度(MPa),
耐久性审核(查表4-28)
(3)确定用水量和外加剂用量
1)确定用水量
根据所要求的混凝土坍落度值及所用骨料的种类、规格来选择。
(1)确定配制强度
当混凝土的设计强度等级小于C60时,混凝土的强度保证率为95%,对 应的t=-1.645,配制强度应按下式确定:
fcu,0 fcu,k 1.645
当设计强度等级不小于C60时,配制强度应按下式确定:
fcu,0 1.15 fcu,k
混凝土强度等级 / MPa
表4-30 混凝土强度标准差σ取值
0.70 36~41 35~40 34~39 39~44 38~43 36~41
二 者
计算:原则:砂填充石子空隙并稍有富余
均 可
s
ms0 ms0 mg0
;
v0s v0g P'
s
ms0 ms0 mg0
0' sv0s
0' sv0s
' 0g
v0
g
0' sv0g 0' sv0g P'
P' 0' gv0g
mb 0
mbb
mbb mgb msb
mwb
c,t
ms0
mbb
msb mgb msb
mwb
c,t
mg 0
mbb
mgb mgb msb
mwb
c,t
mw0
mbb
第2章 (5)教材配套课件
第2章 土木工程材料
土木工程材料是随着人类物质文明的发展而不断发展的, 土木工程材料的发展反映了一个时代的科技水平,是人类文 明的重要标志。从最初的原始人“穴居巢处”,到逐渐学会 使用简单的工具“凿石成洞,构木为巢”,再到后来学会烧 制陶、瓷、砖、瓦和石灰,土木工程材料开始由天然材料进 入人工生产的阶段,为人类建造房屋创造了物质基础。从世 界各地遗留的古建筑来看,古人开展建筑活动的悠久而艰辛、 技术成熟而精湛,如埃及金字塔、古罗马的斗兽场、中国的 万里长城等。
第2章 土木工程材料
材料的耐久性直接影响建筑物、结构物的安全性和经济 性能。耐久性是衡量材料在长期使用条件下的安全性能。造 成结构物破坏的原因是多方面的,一般仅仅由于荷载作用而 破坏的事例并不多,由于耐久性原因产生的破坏日益增多。 尤其是处于特殊环境下的结构物,例如水工结构物、海洋工 程结构物,耐久性比强度更重要。
第2章 土木工程材料
2.5 土木工程材料的发展趋势
1.轻质高强型材料 随着城市化进程加快,城市人口密度日趋增大,城市功
能日益集中和强化,因此需要建造高层建筑,以解决众多人 口的居住问题和行政、金融、商贸、文化等部门的办公空间。 因此要求结构材料向轻质高强方向发展。
第2章 土木工程材料
2.高耐久性材料 到目前为止,普通建筑物和结构物的使用寿命一般设定 50~100年。现代社会基础设施的建设日趋大型化、综合化, 例如超高层建筑、大型水利设施、海底隧道等大型工程,耗 资巨大,建设周期长,维修困难,因此人们对于结构物的耐 久性要求越来越高。此外,随着人类对地下、海洋等苛刻环 境的开发,也要求高耐久性的材料。
第2章 土木工程材料
水泥混凝土、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土的出现, 是土木工程材料发展史上的一大革命。首先它打破了传统材 料的形状、尺寸的限制,使建筑物向高层、大跨度发展有了 可能。其次,无论是强度还是耐久性能,混凝土材料都远远 优于木材、砖、瓦等传统材料。今天钢筋混凝土材料已经成 为土木工程中用量最大的材料。
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土木工程材料第二次
作业
第二题:试述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对水泥性质的影响。
答:主要矿物成分为硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙
(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF),以及少量有害的游离氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠与三氧化硫等成分;C3S的水化硬化快,早期强度高,水化热高凝结快;C2S水化和硬化慢,水化热低,后期强度高;C3A水化反应迅速,水化热大,对早期强度贡献大,低的C3A能抗硫酸盐的腐蚀。
C4AF对强度几乎无贡献,降低烧结温度,控制水泥的颜色。
第三题:简述硅酸盐水泥的水化过程和它的主要水化产物。
答:
1.水泥熟料中的C3S和C2S与水反应,生成水化硅酸钙和氢氧化钙;
2.C3A和C4AF与水反应,生成水化铝酸钙;
3.水化铝酸钙与氢氧化钙还能进一步反应生成水化铝酸四钙;
4.水化铝酸钙与石膏反应,生成钙矾石;
5.二氧化碳与氢氧化钙的反应,碳化反应;
水化产物:水化硅铝酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体等。
第四题:水泥石的结构如何?
答:水泥石是水泥水化后的水泥浆体经过凝结硬化逐渐形成的具有一定强度的石状体。
先是形成凝胶体膜层,然后膜层开始增厚,破裂,和修复,最后凝胶体填充剩余的毛细孔。
水泥石的孔隙率减小,强度增强。
第五题:硅酸盐水泥有哪些主要技术指标?这些技术指标在工程应用上有何意义?
答:分别有细度,凝结时间,体积安定性,强度,碱的质量分数,碱的质量分数等。
1.细度:水泥的颗粒越细,与水起反应的表面积就越大,水化就越充分,早期和后期强度都较高,但在空气中硬化收缩大,使混凝土发生裂缝的可能性增加,成本也较高。
2.凝结时间:为使混凝土和砂浆有充分时间进行搅拌,运输,浇捣和砌筑,水泥的初凝时间不能过短,当施工完毕后,则要求尽快硬化,具有强度,因此终凝时间不能太长。
3.体积安定性:如果体积安定性不良,会产生不均匀的体积变化,会使结构构件产生膨胀性裂缝,降低建筑物质量,甚至引起严重事故。
4.强度:如果强度不够,就无法承重,会导致建筑物坍塌等事故。
5.碱的质量分数:碱的质量分数不得大于0.6%,如果过高,会降低水泥的强度,减少流动性,增加变形,发生碱硅酸反应等等。
6.水化热:对于大型基础,水坝,桥墩等大体积混凝土构筑物,水化热积聚在内部不容易散失,内外温度差会产生应力,可使混凝土产生裂缝。
第八题:硅酸盐水泥石腐蚀的类型主要有哪几种?产生腐蚀的主要原因是什么?防止腐蚀的措施有哪些?
答:1.软水的腐蚀:当水泥石长时间与软水接触,氢氧化钙会慢慢溶出,在静水无压的情况下,危害不大,在流水及压力水的作用下,氢氧化钙会不断的溶解流失,而且,由于石灰的浓度继续降低,还会引起其他水化物的分解溶蚀。
2.盐类腐蚀:
a.硫酸盐的腐蚀硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙起置换作用,生成硫酸钙,硫酸钙与水泥石中的固态水化铝酸钙作用生成钙矾石,这个反应会使产生体积膨胀,导致水泥石被破坏。
b.镁盐的腐蚀主要是硫酸镁和氯化镁与水泥是中的氢氧化钙起复分解反应,生成氢氧化镁松软而无凝胶能力,氯化钙溶于水,二水石膏引起硫酸盐的破坏作用。
3.酸类腐蚀:
a.碳酸腐蚀过量的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用产生重碳酸钙,易溶于水,氢氧化钙流失,会导致其他水化物分解。
b.一般酸类的腐蚀与水泥石中的氢氧化钙作用产生的化合物,或者易溶于水,或者体积膨胀,在水泥石中造成内应力而导致破坏。
4.强碱的腐蚀:强碱与水泥石中为水化的铝酸钙作用,生成易溶的铝酸盐,且强碱浸透后的水泥石在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸盐,在水泥石的毛细孔中结晶沉淀,而使水泥石胀裂。
防腐措施:1.合理选择水泥品种;2.提高水泥石的密实度3.表面加做保护层。
第十一题:与普通水泥比较,矿渣水泥,火山灰水泥,和粉煤灰水泥性能有哪些不同?分析这四种水泥的适用和禁用范围。
答:
1.普通水泥:主要适用于一般土建工程中钢筋混泥土及预应力混凝土结构受反复冰冻作用的结构,配置高强度混凝土。
不适用于大体积混凝土结构,受化学及海水侵蚀的工程。
2.矿渣水泥:终凝时间延长,标号更广,三氧化硫和氧化镁的含量放宽,早期强度低,对环境的温湿度条件较为敏感,具有一定的耐热性,抗硫酸盐腐蚀能力强,保持水分的能力较差,干缩性较大,抗冻性,抗渗性和抵抗干湿交替循环的性能都不及普通水泥。
适用于水工和海港工程,冶炼车间,锅炉房等。
不能用于寒冷地区,或者温差较大,空气湿度差异较大的地区,或者对抗渗性有要求的工程中。
3.火山灰水泥:抗冻性和耐磨性比矿渣水泥差,干燥收缩较大,在干热条件下会产生起粉现象,具有较高的密实度和抗渗性。
适用于抗渗要求较高的工程。
不宜用于有抗冻,耐磨和干热环境使用的工程。
4.粉煤灰水泥:干燥收缩性较小,抗裂性好,拌制的混凝土和易性较好,较为致密,吸水性小。
适用于高湿度的环境中或永远处在水下的混凝土。
不适用于干燥环境中或者要求快硬的混凝土或有耐磨性要求的混凝土中等等。