土木工程材料考试复习资料

土木工程材料考点整理

材料基本性质

材料按化学成分分为：无机材料、有机材料和复合材料；

土木工程材料的发展趋势：（1）轻质高强（2）高耐久性( 3 )构件及制品尺寸大型化、构件化、预制化和单元化（4）复合化（5）环保型材料（6 )智能材料

我国常用的标准可分为：国家标准（GB）、行业标准(JC)、地方标准(DB)和企业标准(QB)；密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量，以表示；

表观密度：材料单位表观体积（实体及闭口体积）的质量；

体积密度：材料在自然状态下单位体积（实体，开口及闭口体积）的质量；堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量；

密实度：指材料的体积内被固体物质所充实的程度；

孔隙率：指材料内部孔隙的体积占材料自然状态下总体积的百分率；

填充率：指散粒材料在堆积状态下，其颗粒的填充程度称为填充率。

空隙率：指散粒材料在堆积状态下，颗粒之间的空隙体积所占的比例。

亲水性：材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质；

憎水性：材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质；

（夹角小于等于90度，为亲水性材料；夹角大于90度，为憎水性材料；）吸湿性：材料在空气中吸收水蒸气的能力；

吸水性：材料在浸水状态下吸入水分的能力；

耐水性：材料长期在饱水作用下保持其原有性质的能力，其强度也不显着降低的性质称为耐水性；

（工程中将>0.80的材料，称为耐水性材料）

抗渗性：材料在压力水作用下，抵抗渗透的性质；

系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质；

渗透系数越大，材料的抗渗性越差；抗渗等级越高，抗渗性越好；

抗冻性：材料在饱水状态下经受多次冻融循环作用而不破坏，同时强度也不严重降低的性质；

冻融循环：通常采用-15℃的温度冻结后，再在20℃的水中融化，这样的过程为一次冻融循环；

冻融破坏：材料吸水后，在负温度下，水在毛细管内结冰，体积膨胀约9％，冰的动脉压力造成材料的内应力，使材料遭到局部破坏，随着冰冻融化的循环作用，对材料的破坏加剧，这种破坏即为冻融破坏；

导热性：热量在材料中传导的性质；

(材料的导热系数越小，表示其绝热性能越好；材料的孔隙率大其导热系数小，隔热绝热性好)

热容量：指材料在加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质；

比热容：反映材料的吸热或放热能力的物理量；

(进行建筑设计时应选用导热系数小而热容量较大的材料(良好的绝热材料），以使建筑保持室内温度稳定性)

耐燃性：材料在高温与火的作用下不破坏，强度也不严重下降的性能；

耐火性：材料在长期高温作用下，保持不熔性并能工作的性能；

理论强度：根据理论分析得到材料所能承受的最大应力;

强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力；

(材料的真实破坏强度远低于理论强度)

强度等级：土木工程材料常按其强度划分成若干个等级，称为强度等级；

比强度：单位体积质量的材料强度，等于材料的强度与其表观密度之比，是衡量材料是否轻质，高强的指标；

弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状和尺寸的性质；这种可恢复的变形叫弹性形变；

塑性：材料在外力作用下发生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状尺寸，且不产生裂缝的性质；这种不可恢复的形变叫塑性形变；

脆性：材料在破坏时未出现明显的塑性变形，而表现为突发性破坏的性质；韧性：材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质；

耐久性：材料在各种因素作用下抵抗破坏和保持原有性能的能力；

硬度：材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力；测定硬度的方法通常采用刻划法和压入法；耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力；

胶凝材料：能将散粒材料、块状材料、或纤维材料黏结成整体的材料；

胶凝材料分为有机和无机两种；

气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化并保持和发展其强度；

水硬性胶凝材料：既能在空气中凝结硬化，又可在水中更好地硬化，并保持和发展其强度；石膏，石灰，水玻璃是气硬性胶凝材料；

石膏

生产石膏胶凝材料的原料有天然二水石膏、天然硬石膏和工业副产品石膏；天然二水石膏简称石膏，主要硫酸钙；

天然硬石膏又称无水石膏，主要是由无水硫酸钙组成；

建筑石膏的性质：装饰性好、加工性能好；凝结硬化快；凝结硬化时体积微膨胀；孔隙率高、表观密度小、强度低；具有较好的功能性；良好的防火性；隔热、吸声性良好；吸湿性强、耐水性和抗冻性差。

建筑石膏的用途：粉刷石膏；石膏砂浆；墙体材料；

初凝：将从加水拌合开始一直到浆体开始失去可塑性的过程；对应的这段时间成为初凝时间；

终凝：将从加水拌合开始一直到浆体完全失去可塑性并开始产生强度的过程；对应的这段时间成为初凝时间；

凝结硬化：建筑石膏与适量的水拌和后，最初成为可塑的浆体，但很快失去可塑性并产生强度，然后逐渐发展成坚硬的固体，这种现象成为凝结硬化。

石灰

石灰的主要原料是碳酸钙；氧化钙是生石灰

欠火石灰：当煅烧温度过低或煅烧时间不足时，由于CaCO3不能完全分解，即生石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧石灰，这类石灰称为欠火石灰；

过火石灰：当煅烧温度过高或煅烧时间过长时，部分块状石灰的表层会被煅烧成十分致密的釉状物，这类石灰称为过火石灰；

石灰膏在使用前要进行陈伏处理，以消除过火石灰；

陈伏：为消除过火石灰的危害，石灰膏使用前应在化灰池中存放两周以上，使过火石灰充分熟化，这个过程称为“陈伏”；

石灰在空气中的硬化是结晶作用和碳化作用两个过程同时进行的；

水泥

水泥是水硬性胶凝材料；

通用硅酸盐水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等；

硅酸盐水泥的成分：熟料、石膏、(混合材料)；