土木工程材料知识点整理
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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——标准GBJ——建筑行业标准JC——建材标准
JG——建工标准JGJ——建工建材标准DB——地标准
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。
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... 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与隙率、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：含有隙但不含空隙的体积(V0)。（用排水法测得的扣除了材料部开口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：含有隙和空隙的体积（V0’）。
㎏/m3
密实度：密实度是指材料体积，被固体物质所充实的程度。
隙率：隙率是指材料体积，隙体积占总体积的百分率。
v
m
=ρv
o m =0ρ'00
v m
='ρ00100%100%V D V ρρ
=??＝000100%)100%V V P V ρρ-=??＝(1-%100101??-=W
V V m m W ρ
. .. ... 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.材料的隙率对材料的性质有影响？ 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？ P3 9.材料的吸水性与吸湿性的概念及计算
吸水性：是指材料在水中吸收水分的性质，其大小用吸水率表示。 质量吸水率: 体积吸水率:
吸湿性：材料在空气中，吸收空气中水分的性质，称为吸湿性。其大小用含水率表示。
0000'100%100%
V D V ρρ'=?=?'00000'100%(1)100%1V V P D V ρρ''-'=
?=-?=-'%1001
?-=m
m m W m 0ρ
?=V m W W 100%m -?=干
干含含
m m W
10.影响吸水性的因素
材料的本身的性质，如亲水性或憎水性；
材料的隙率；
隙构造特征，如径大小、开口与否等。
11.影响吸湿性的因素
材料的本身的性质，如亲水性或憎水性；
材料的隙率；
隙构造特征，如径大小、开口与否等；
围空气的温度和湿度。
12.什么叫耐水性？如表示？
①材料长期在水作用下不破坏，强度也不显著降低的性质，称为耐水性。 ②用软化系数表示，即
软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低越多，其耐水性越差。 13.什么叫抗渗性？如表示？
①材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。
②用抗渗系数K 表示，k 越大，材料的抗渗性越差。
用抗渗等级Pn 表示，抗渗等级越高，抗渗性越好。
14.影响材料抗渗性的因素有哪些？
隙率、隙特征
15.什么叫抗冻性？用什么表示？
干饱软f f K
①材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。
②用抗冻等级Fn 表示，表示经过n 次冻融循环次数后。
16.如表示材料的导热性（保温性）?什么是导热系数？
①材料传导热量的能力称为导热性。其大小用热导率（λ）表示。
②导热率是表示单位厚度的材料，当两侧温差为1K 时，在单位时间通过单位面积的热量。
17.影响材料导热系数的因素有：
材料的组成与结构；隙率及隙特征；含水情况
18.热容性是什么？
材料受热时吸收热量和冷却时放出热量的性质。 Q=m C(t1-t2)
19.比热容的物理意义是什么？ 1 kg 材料在温度改变1K 时吸收或放出的热量。 20.材料的抗压、抗拉、抗剪强度。
21.材料的抗弯强度
()12Qd A T T t
λ=-?12(T -T )A Q d
t λ??=A f F =
22F 3bh l
f =
弯
22.材料的比强度是什么？
衡量材料轻质高强的一个指标，材料的强度与其表观密度之比，即：
23.什么叫弹性与塑性？
弹性：材料在外力作用下产生变形，外力撤掉后变形能完全恢复的性质，称为弹性。
塑性： 材料在外力作用下产生变形，若除去外力后仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。
24.什么叫脆性与韧性？
脆性：在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质。
脆性材料（如混凝土、玻璃、材）抵抗冲击或震动荷载的能力很差。 韧性：在冲击、震动荷载的作用下，能吸收较大能量而不破坏的性质称为韧性。如钢材、木材、纤维等。
桥梁、牛腿柱、电梯井、高层建筑等处所用的材料须有较好的韧性。 25.什么叫硬度和耐磨性？
硬度：指材料表面的坚硬程度，是抵抗其他物体刻划、压入其表面的能力。 测定法：刻划法、回弹法、压入法。 耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。用磨损率表示。
0f
ρ=比强度εσ=
E
26.提高耐久性的措施
减轻介质对材料的破坏作用
提高材料密实度
对材料进行憎水或防腐处理
在材料表面设置保护层
27.什么叫胶凝材料？什么叫气硬性胶凝材料？什么叫水硬性胶凝材料？
胶凝材料：指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体，并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的整体。
气硬性胶凝材料：是指只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。 水硬性胶凝材料：是指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化并保
持和继续发展其强度的胶凝材料。
28.什么叫过火灰？有什么危害？ 过火灰： 因煅烧温度过高使粘土杂质融化并包裹灰。
危害：不仅影响产浆量，还会导致工程事故。这是由于它表面包裹有一层玻璃质釉状物，从而延缓灰的熟化，导致已硬化的砂浆产生鼓泡、崩裂等现象。
29.欠火灰以及正火灰
欠火灰：（温度过低时）碳酸钙没有完全分解，降低了生灰的产量
正火灰：（900°C 左右时）
12m m N A
-=磨损率
30.什么叫灰的熟化？
指生灰与水发生水化反应，生成Ca（OH）2的过程。
31.生灰水化反应的特点
反应可逆；
水化热大，水化速率快；
水化过程中体积增大。
32.什么叫伏？为什么要伏？伏时要注意什么？
①熟化后的灰浆在消化池中储存2~3以上，此过程成为“伏”。
②为了消除过火灰的危害；
③伏期间，灰浆表面应保持一层一定厚度的水，以隔绝空气，防止碳化。
33.灰的硬化、性能及应用
①干燥、结晶和碳化三个过程同时进行，但极为缓慢。碳化过程长时间只限于表面，结晶过程主要在部发生。
（原因：空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢，同时表面的灰浆一旦硬化就形成外壳，阻止了CO2的渗入，同时又使部的水分无法析出，影响硬化过程的进行。）
②特性：可塑性好；硬化缓慢；硬化后强度低；硬化时体积收缩大；耐水性差
③应用：配制灰砂浆、灰乳
配制灰土、三合土
生产碳化灰板
加固含水的软土地基