建筑材料期末复习材料

建筑材料复习资料---仅供参考

名词解释：

1、土木工程材料：在土木工程中所使用的各种材料及其制品的总称。它是一切建筑工程的物质基础，是组成建筑结构物的最基本的元素。

2、材料按化学成分可分为有机材料、无机材料、复合材料。

3、材料按在建筑物中的部位或使用性能，土木工程材料大体上可分为结构材料（承重），墙体材料（建筑物内外分隔墙体）和功能材料（担负某些非承重）。

4、材料吸水性：材料在水中吸收水分的能力。

5、材料吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。

6、胶凝材料：土木工程材料中，凡是经过一系列物理、化学作用，能将松散物质黏结成为具有一定强度的整体材料。

7、胶凝材料根据化学组成分为：无机胶凝材料和有记胶凝材料

8、无机胶凝材料按照硬化条件分为：气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料

9、气硬性胶凝材料：是指只能在空气中（干燥条件下）硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度。如：石灰、石膏、菱苦土、水玻璃等

注意：这才材料一般只能适用于地上或干燥环境中，而不宜用于潮湿环境中，更不能用于水中

10、水硬性胶凝材料:指不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持和继续发展期强度。如：各种水泥。

注意：这类材料既适用于地上工程，也适用于地下或水中工程。

11、密度：是材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

12、表观密度：是材料在包含闭口孔隙条件下单位体积的质量。

13、毛集体密度：是材料在自然状态下单位体积的质量。

14、堆积密度：是散粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量。

15、比强度：是指按单位体积质量计算的材料强度，或材料的强度与其表观密度之比，它是衡量材料轻质高强特性的参数。

16、含泥量：指普通混泥土组成材料骨料中粒径小于0.08mm颗粒的含量。

17、泥块含量：

在细骨料中是指粒径大于1.25mm，经水洗、手捏后变成小于0.630mm的颗粒的含量；

在粗骨料中是指粒径大于5mm，经水洗、手捏后变成小于2.5mm的颗粒的含量。

18、材料平衡含水率：当材料吸收水分与释放水分达到平衡时的含水率。

19、纤维饱和点：当木材中的吸附水达到饱和，而尚无自由水时的含水率。

20、加聚反应：指不饱和烯类单体通过加成聚合而成聚合物的反应。

21、缩聚反应：指一种或多种单体相互混合而连接成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子物质的反应。

22、沥青：是高分子碳氢化合物及其非金属（氧氮硫等）衍生物组成的极其复杂的混合物，在常温下呈黑色或黑褐色的固体、半固体或液体。

23、沥青分为地沥青和焦油沥青。

24、地沥青分为：天然沥青与石油沥青。天然沥青:由沥青或含有沥青的砂岩等提炼而得。石油沥青:由石油原油蒸馏后的残留物经加工而得。

25、焦油沥青分为：煤沥青和页岩沥青。煤沥青：由煤焦油蒸馏后的残留物

加工而得。页岩沥青：油页岩炼油工业的副产品。

26、沥青软化点：规定沥青材料从固态转变至黏流态过程中某一状态作为从固态转到黏流态的起点，相应的温度成为沥青软化点。其是反映沥青温度敏感性的重要指标。

27、针入度指数（PI）：用来反映沥青温度敏感性的常用指标。

28、改性沥青：现有沥青经过性能改进后的沥青。

29、沥青混合料：是指矿物集料与沥青拌合而成的混合料的总称。

填空：

1、石灰

（1）原材料：

石灰原主要原材料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石，它是一种沉积岩，因其形成过程和条件的差异，而造成性质和品种的不同。最常用的原料是石灰石，另外还有白云石，白垩、贝壳等。石灰的原料中，常含有部分黏土杂质，一般要求原材料中的黏土杂质不超过8%。

（2）煅烧时：

若煅烧温度过低，煅烧不充分，碳酸钙不能完全分解，将生成欠火石灰，欠火石灰使用时，产浆量较低，质量较差，降低了石灰的利用率，但是不影响工程质量。若煅烧温度过高，将生成颜色较深、密度较大的过火石灰，他的表面常被黏土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化越慢，使得石灰硬化后它仍然继续熟化而产生体积膨胀，引起局部隆起和开裂而影响工程质量

2、石膏：

（1）原材料：

含硫酸钙的天然石膏（生石膏、石膏矿石）或含硫酸钙的工业废渣。其化学式为CaSO4.2H2O，也称二水石膏。

（2）煅烧：P38

3、水泥

1）硅酸盐水泥原材料：

主要是石灰质原料和粘土质原料。石灰质原料提供CaO，一般采用石灰石。粘土质原料提供SiO2、Al2O3及少量的Fe2O3，多采用粘土、黄土等。如果选用的材料按一定比例配合后不能满足化学组成时，则要掺加相应的校正原料，铁质校正原料补充Fe2O3，有铁粉、铁矿石，硅质校正原料补充SiO2,常采用砂岩、石英砂等。为改善煅烧条件，常常加入少量的矿化剂。

2）硅酸盐水泥水化产物

（1）硅酸三钙：含量最高，与水作用时，反应较快，水化热量大

（2）硅酸二钙：与水作用时，反应较慢，水化放热小

（3）铝酸三钙：与水作用时，反应极快，水化放热甚大

（4）铁铝酸四钙：与水作用时，反应较快，水化放热中等

P53 水化产物对比表

3）分类及凝结时间：

硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥其他水泥：高铝水泥、膨胀水泥、白色和彩色水泥、道路水泥、快硬水泥P53

4、钢结构的表示方法：

（1）碳素结构钢：

牌号组成依次为：屈服点字母（Q）、屈服点数值（159、215、235、225、275）、质量等级符号（A、B、C、D）和脱氧程度符号（F、Z、b、TZ）

注意：F：沸腾钢Z：镇静钢b：半镇静钢TZ：特殊镇静钢

示例：Q235-AF表示：屈服强度为235MPa的A级沸腾钢

（2）优质碳素结构钢P224

（3）低合金高强度结构钢：

牌号组成依次为：屈服点字母（Q）、屈服点数值（295、345、390、420、460)、质量等级符号（A、B、C、D、E）

示例：Q390B表示：屈服强度为390MPa质量等级为B的低合金高强度结构钢。（4）钢结构用钢材品种P226

5、混凝土强度

（1）混凝土土立方体抗压强度是指按标准方法制作的边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度20℃±2℃，相对湿度90%以上或置于水中），养护至28d龄期，以标准方法测试，计算得到的抗压强度值。

（2）对非标准尺寸（边长100mm或200mm）的立方体试件，可以采用折算系数折算成标准试件的强度值。

边长100mm的立方体试件折算系数为0.95，200mm的折算系数为1.05

6、水泥中加入石膏：为了避免不正常的快凝现象，所以在每种水泥熟料中都需加入适量的石膏，用于调节水泥的凝结时间。

注意：石膏是水泥的缓凝剂，是水泥中不可缺少的部分。石膏掺量太少，缓凝效果不显著，掺量过多，石膏本身会生成一种促凝物质，使水泥反而变得快凝。7、烧结砖：

（1）欠火砖：由于烧成温度过低，制品未烧结烧熟，孔隙率大，导致强度低，耐久性差。特性：色浅，声哑，会降低砌体施工质量。

（2）过火砖：由于烧成温度过高，制品密度加大而产生变形，造成尺寸极不规整。特性：砖色较深，声清脆，会降低砌体施工质量。

（3）红砖：砖坯在氧化环境下烧成出窑，粘土中的氧化铁为高价氧化铁（Fe2O3)，颜色为红色。

（4）青砖：砖坯在氧化环境下烧成后，再经浇水闷窑，使窑内形成还原气氛，粘土中的氧化铁还原为低价氧化铁（FeO) ，颜色为青色。

比较：青砖的耐久性比红砖好，但耗能高，成本高，价格高。

简答题：

1、孔隙、孔隙率及孔隙特征对材料强度，毛体积密度，抗冻、抗渗性的影响P17 （1）对强度影响：

（2）对毛体积密度影响：

（3）对抗冻性影响：

（4）对抗渗性影响：材料的抗渗性与材料的孔隙率特别是开口孔隙率有关，开口孔隙率越大，大孔含量越多，抗渗性越差。工程中一般采用降低孔隙率，改善孔特征、减少裂缝及其他缺陷、对材料进行憎水处理等方法增强其抗渗性。

2、材料的耐久性内容P27、

答：材料在使用过程中，抵抗各种内在或外部破坏因素的作用，保持其原有性能，不变质、不破坏的性质称为耐久性。

内在影响因素是：组成结构或性能变化

外在影响因素是：物理作用，机械作用、化学作用和生物作用。

物理作用包括光、热、电、温度变化、干湿变化、冻融循环等作用，可使材料的结构发生变化。如内部产生微裂纹或孔隙率增加。

机械作用包括各种持续荷载引起的疲劳、冲击、磨耗和磨损等。

化学作用包括各种酸碱盐及其水溶液、各种腐蚀性气体的作用，对材料具有化学腐蚀或氧化作用。

生物作用包括菌类、昆虫等的侵害作用，可使材料产生腐朽、虫蛀等而破坏。

3、表观密度：P14

4、石灰的特性与应用：P33

特性:

1）可塑性和保水性好

2）硬化速度慢，强度低

3）耐水性差，硬化时体积收缩大

4）石灰的贮存与运输过程中需防止受潮，不宜长期贮存，不与易燃易爆物混装5）按技术标准分为建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉

应用：

1）配制石灰砂浆和灰浆

2）配制石灰土和三合土

3）生产硅酸盐制品

4）制造炭化制品

5）生产无熟料水泥

5、石膏的特性与应用：P39

特性：

1）凝结硬化快

2）硬化时体积微膨胀

3）硬化后孔隙率较大，表观密度和强度降低

4）防火性能良好

5）具有一定的调温、调湿作用

6）耐水性、抗冻性和耐热性差

7）贮运过程中防受潮，防混入杂物，不同等级建筑石膏需分别贮运

8）按技术标准分为：优等品、一等品和合格品。

应用：

1）制作石膏抹面灰浆

2）制作石膏装饰制品

3）制作各种石膏板制品

4）制成多孔石膏砌块制品

5）作为硅酸盐水泥的缓凝剂

6、活性材料与非活性材料加入硅酸盐水泥中的作用及可以加入哪些活性材料：P61

答：在水泥中加入活性混合材料的目的是：改善水泥性质，调整水泥标号和增加水泥品种以扩大其应用范围，增加水泥产量以降低成本，同时及节约了熟料和燃料又充分利用了工业废渣，减少环境污染。

水泥中常用的活性材料有：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材、粉煤灰

在水泥中加入非活性混合材料的目的是：调节水泥强度等级、增加水泥产量、降低水化热等。实质上在水泥中仅起填充料的作用。

7、混凝土的优缺点：P80

答：优点：

1）价格低廉，原材料来源广泛，能源耗用少

2）性能可调整性强。改变组成材料的品种和数量，可制成不同性能的混凝土，以满足工程的不同要求。

3）使用方便，易于加工成型。拌制的混凝土拌和物具有良好的可塑性，可浇注成各种形状和尺寸的构件及结构物。

4）表面可做成各种花饰，具有一定装饰效果

5）匹配性好。各组成材料之间有良好的匹配性。

6）可浇筑整体建筑物以提高抗震性，也可预制成各种构件再行装配。

7）经久耐用，维修费用省。

缺点:自重大，比强度小，抗拉强度低，变形能力差，易开裂和脆性大。

8、混凝土拌合物的和易性对强度的影响P104

答：和易性指混凝土在一定施工条件下，便于各种施工操作，并能获得均匀密实的混凝土的性能；包含流动性，粘聚性和保水性三个方面含义。

影响因素：

(1)水泥品种和水泥细度；(2) 单位用水量；(3) 水泥浆量；(4) 水灰比；

(5) 骨料的品种、粒径、级配、含泥量等；(6) 砂率；(7) 掺合料和外加剂；(8) 搅拌；(9) 温度和时间。

9、影响混凝土的主要因素：

答：(1) 水泥标号与水灰比：混凝土的强度取决于水泥石的强度和界面粘结强度。普通混凝土的强度主要取决于水泥标号和水灰比。

(2) 骨料的品种、规格、质量

(3) 养护条件：包括温度、湿度等

(4) 龄期：在正常养护条件下，混凝土的强度随龄期的增加而增长。

(5) 混凝土的成熟度

10、如何提高混凝土的强度：

答：(1) 采用高强水泥和快硬早强类水泥。

(2) 减小水灰比和单位体积用水量。

(3) 采用级配良好的骨料。

(4) 掺加混凝土外加剂和掺合料。

(5) 采用机械搅拌和振捣成型。

(6) 加强养护。

(7) 采用蒸汽养护或蒸压养护。

11、混凝土的变形性能：P108

答：分为非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。

非荷载作用下的变形：

1）化学收缩：在混凝土硬化过程中，由于水泥水化生成物的固体体积，比水化反应前物质的总体积小，从而引起混凝土体积的收缩

2）干湿变形：干湿变形是指由于混凝土内水分变化引起的体积变化（干缩或湿涨）。它取决于周围环境的湿度变化。

干缩：混凝土在干燥过程中，随着毛细孔水的蒸发，使毛细孔中形成负压产生收缩力，导致混凝土收缩

湿涨：已干燥的混凝土再次吸水变湿时，体积又会膨胀称为湿涨。此时原有的干缩变形会大部分消失，也有一部分变形是不消失的。

3）温度变形：是指混凝土的体积随着环境温度的升高或降低而产生的膨胀或收缩。

荷载作用下的变形：

1）短期荷载作用下的变形：

2）在长期荷载作用下的变形---徐变

12、建筑钢材的化学成分对材料的影响：P212

答：

1）碳。决定钢材性能的最主要元素。当钢中含碳量在0.8％以下时，随着含碳量增加，钢的强度、硬度增加，塑性、韧性下降；当含碳量大于1％时，含碳量增加，强度反而下降；含碳量过高还会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气腐蚀性和可焊性。

2）硅（Si）钢筋钢中加入的主要合金元素，含量在2％以内时，大部分溶于铁素体中，能提高钢材的强度，对钢材的塑性、韧性影响不大。

3）锰（Mn）低合金钢中加入的主要合金元素，含量在2％以内时，大部分溶于铁素体中，能提高钢材的强度，对钢材的塑性、韧性影响不大。还可以起到脱硫脱氧作用，改善钢材的热加工性能。锰含量较高时，将显著降低钢的可焊性。当锰含量为11％－14％时，称为高锰钢，高锰钢具有较高的耐磨性。

4）磷（P）磷是非常有害元素之一。磷使钢材的强度、硬度提高，塑性、韧性降低可焊性降低，耐磨性和耐腐蚀性提高。

5）硫（S）硫在钢材中以FeS形式存在，是低熔点化合物，高温下在钢材内部产生裂纹，大大降低了可焊性和热加工性。

6）氧（O）、氮（N）氧和氮能部分溶于铁素体中，以化合物形式存在，降低钢材的韧性和可焊性。

13、钢材的冷加工强化与热处理：P217

答：

1）冷加工：钢材在常温下进行加工，使之产生塑性变形，从而提高钢材的强度的过程。冷加工处理的钢材屈服强度增加，塑性、韧性、可焊性降低。常用冷加工方法有：冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等。

钢材受力超过屈服应力时产生塑性变形，晶体沿晶格界面发生滑移，滑移后的晶体破碎成细小晶粒，不易再滑移变形，要使晶粒继续发生塑性变形，产生新的滑移，需要更大的外力。

2）时效。钢材随时间的延长，强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称为时效。

（1）自然时效：钢材在常温下搁置而产生的时效称为自然时效。一般强度较低的钢筋采用自然时效，冷拉钢筋自然时效需15－20天。

（2）人工时效：将冷加工的钢筋加热至100－200℃，保持2小时，称为人工时效。强度较高的钢筋采用人工时效。

（3）时效敏感性：因时效而导致钢材性能改变的程度称为时效敏感性。

3）钢材的热处理。将钢材按一定的制度加热、保温、冷却以改变钢材的内部组织，消除内应力，从而获得所需性能的处理工艺称为热处理。

（1）淬火：将钢材加热至组织转变温度（723 ℃）以上，保温一定时间后，在水中或油中急剧冷却。

（2）回火：将淬火后的钢材加热至组织转变温度（723 ℃）以下，保温一定时间后，再缓慢冷却。

（3）退火：将钢材加热至组织转变温度（723 ℃）以上，保温一定时间后，在退火炉中缓慢冷却。

14、建筑钢材的冷弯性能：

答：冷弯性能是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。是检验钢材缺陷的一种重要工艺性能。钢材的冷弯性能以试验时的弯曲角度和弯心直径来检验受弯部位的外拱面

15、石油沥青胶体结构的类型特点：P257-258

答：胶体理论：油分和树脂可以相互溶解树脂能浸润地沥青质，并在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分的互溶物而构成的胶团，无数胶团分散在油分中形成胶体结构。

(1) 溶胶型结构：沥青中油分和树脂含量较多，其塑性、温度敏感性较大，粘性小，开裂后自愈能力强。

(2) 凝胶型结构：沥青中地沥青质含量高，胶团外围膜层较薄，分子间吸引力较大，塑性、温度敏感性较小，粘性大，开裂后自愈能力差。

(3) 溶凝胶型结构：沥青中地沥青质含量适中，性质介于溶胶型和凝胶型之间。

16、三组分对沥青的作用：P256

答：三组分分析法是将石油沥青分离为油分、树脂和沥青质三个组分。

不同组分对石油沥青性能的影响不同。油分赋予了沥青流动性；树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性；地沥青质决定沥青的稳定性（包括耐热性粘性和脆性）其含量愈多，软化点愈高，粘性愈大，愈硬脆。

附加：

1、保温材料：习惯上把用于控制室内热量外流的材料叫做保温材料

2、隔热材料：习惯上把防止室外热量进入室内的材料叫做隔热材料

注意：保温材料与隔热材料本质上是一样的，其标准术语为绝热材料

3、热量传递的方式有热传导，对流，热辐射

4、绝热材料类型：多孔型、纤维型、反射型、

5、绝热材料的性能：温度稳定性、吸湿性、强度、导热

6、常用建筑绝热材料的种类：

1）无机纤维状绝热材料：玻璃棉及制品、矿棉和矿棉制品

2）无机散粒状绝热材料：膨胀蛭石及其制品、膨胀珍珠岩及其制品

3）无机多孔类绝热材料：泡沫混凝土、加气混凝土、硅藻土、微孔硅酸钙、泡沫玻璃、

4）有记绝热材料：泡沫塑料、植物纤维类绝热板、窗用绝热薄膜