土木工程材料最全总复习资料

绪论

土木工程材料指土木工程结构物中使用的各种材料及制品。土木工程材料是土木工程的物质基础。

0．1 土木工程材料在土木工程中的地位

1）必须具备足够的强度，能安全地承受设计荷载；

2）材料自身的质量以轻为宜，以减小下部结构和地基的负荷；

3）具有与使用环境相适应的耐久性，以减小维修费用；

4）一定的装饰性；

5 ）相应的功能性，如隔热、防水，隔声等。

土木工程材料费用一般要占土木工程总造价的50% 左右，有的

。高达70%0．2 土木工程材料的分类

1）按化学成分可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。

2）按使用功能分为承重和非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等。

3）按用途分为结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料，以及其它用途的材料等。

0．3土木工程材料的发展趋势

1）研制高性能材料。

2 ）充分利用地方材料。

3）节约能源。

4）提高经济效益。

0．4土木工程材料的标准化

我国标准分为四级：国家标准（GB）部标准（JC 、JG）

地方标准（DB）企业标准（QB）

国际标准--ISO；美国材料试验学会标准--ASTM；日本工业标准--JIS；德国工业标准--DIN；英国标准--BS；法国标准--NF等。

第一章土木工程材料的基本性质

1.1材料的组成与结构

1.1.1材料的组成

材料的组成不仅影响材料的化学性质，也是决定材料物理、力学性质的重要因素。1）化学组成

化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量。

2）矿物组成

将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成结构称为矿物。矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。例如水泥、

7~15%3CaO.AL2O3 、15~37%2CaO.SiO2 、37~60%3CaO.SiO2 熟料的矿物组成为：4CaO.AL2O3.Fe2O3 10~18%，若其中硅酸三钙（3CaO.SiO2）含量高，则水泥硬化

速度较快，强度较高。

3）相组成

材料中具有相同物理、化学性质的均匀部分称为相。自然界中的物质可分为气相、液相、和固相。建筑材料大多数是多相固体。

1.1.2材料的结构

1）宏观结构

建筑材料的宏观结构是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。按其孔隙特征可分为：致密结构、多孔结构、微孔结构。按存在状态或构造特征分为：堆聚结构、纤维结构、层状结构、散粒结构。

2）细观结构

细观结构（原称亚微观结构）是指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸范围在10-3~10-6m。如对天然岩石可分为矿物、晶体颗粒、非晶体组织；对钢铁可分为铁素体、渗碳体、珠光体。

3）微观结构

微观结构是指原子分子层次的结构。可用电子显微镜或X射线来分析研究该层次上的结构特征。微观结构的尺寸范围在10-6~10-10m。在微观结构层次上，材料可分为晶体、玻璃体、胶体。

1.2材料的基本物理性质

1.2.1材料的密度、表观密度与堆积密度

1）密度（俗称比重）

密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。按下式计算：

式中

ρ——密度，kg/m3；

m ——材料的质量，kg；

V——材料在绝对密实状态下的体积，m3。

在测定有孔隙材料的密度时，应把材料磨成细粉，干燥后，用李氏瓶测定其密实体积。

在测量某些致密材料（如卵石等）的密度时，直接以块状材料为试样，以排液置换法测量其体积，材料中部分与外部不连通的封闭孔隙无法排除，这时所求得的密度称为近似密度（ρa）

2）表观密度（俗称容重）

表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量，按下式计

算：

式中

ρ0——表观密度，kg/m3；

m——材料的质量，kg；

V0——材料在自然状态下的体积，或称表观体积m3。

表观密度一般是指材料在气干状态（长期在空气中干燥）下的表观密度。在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。

3）堆积密度（俗

称松散容重）

堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质

量，按下式计算：式中

；ρ'0——堆积密度，kg/m3

m——材料的质量kg；

V'0——材料的堆积体积m3。

1.2.2材料的密实度与孔隙率 1）密实度密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度，按下式计算：

或

）孔隙率 2 孔隙率是指材料体积内，孔隙体积所占的比例。用下式表示：

=1

孔隙率 D+P=1或密实度+ 即

材料内部孔隙的构造，可分为连通的与封闭的两种。孔隙按尺

孔隙的大小及其分布对材料的寸大小又分为极微细孔隙、细小孔隙和较粗孔隙。性能影响较大。 1.2.3材料的填充率与空隙率 1）填充率填充率是指散粒材料在某堆积体积中，被其颗填充的程度，按

下式计算：

或

）空隙率2空隙率是指散粒材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所

占的比例，用下式表示：

空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互

相填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。材料的亲水性和憎水性1.2.4润湿是水被材料表面吸附的过程。

）的情况，）或（b 当水与材料在空气中接触时，将出现1-1（a

（润沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角在材料、水和空气的交界处，湿边角）愈小，浸润性愈好。

θ1.如果润湿边角为零，则表示该材料完全被水所浸润；）所示，水分子之间的内聚θ≤90°时，如图1-2（a2.当润湿边角此种材料称为亲水性材力小于水分子与材料分子间的相互吸引力，料；）所示，水分子之间的内聚力大于水分

b1-2（3.当＞90°时。如图此种材料称为则材料表面不会被浸润，了与材料分子间的吸引力，憎水性材料。这一概念也可应用到其他液体对固体材料的浸润情况，相应地

称为亲液性材料或憎液性材料。材料的吸水性与吸湿性1.2.51）吸水性材

料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。

质量吸水率计算公式如下：

式中

Wm——材料的质量吸水率(%)；

mb——材料在吸水饱和状态下和质量(kg)；

mg——材料在干燥状态下的质量(kg)。

体积吸水率计算公式如下：

式中

Wv——材料的体积吸水率(%)；

V0 ——干燥材料在自然状态下的体积 (m3) ；

ρw ——水的密度（ kg/m3 ），在常温下取ρ w=1000kg/m3 。

质量吸水率与体积吸水率存在下列关系：

Wv=Wm2 ρ 0/1000

材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。对于细微连通孔隙，孔隙率愈大，则吸水率愈大，闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易进入，但不能存留，只能润湿孔壁，所以吸水率仍然较小。各种材料的吸水率很不相同，差异很大。

2）吸湿性

材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。潮湿材料在干燥的空气中也会放出水分，此称还湿性。材料的吸湿性用含水率表示。

式中

Wh——材料的含水率（%）；

ms——材料在吸湿状态下的质量（kg）；

mg——材料在干燥状态下的质量（kg）。

材料中所含水分与空气的湿度相平衡时的含水率，称为平衡含水率。具有微小开口孔隙的材料，吸湿性特别强。如木材及某些绝热材料，在潮湿空气中能吸收很多水分。这是由于这类材料的内表面积大，吸附水的能力强所致。材料的吸水性和吸湿性均会对材料的性能产生不利影响。材料吸水后会导致其自身质量增大，绝热性降低，强度和耐久性将产生不同程度的下降。材料吸湿和还湿还会引起其体积变形，影响使用。不过利用材料的吸湿可起降湿作用，常用于保持环境的干燥。

1.2.6材料的耐水性

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。材料的耐水性用软化系数表示，如下式：

式中

KR——材料的软化系数；

fb——材料在饱水状态下的抗压强度(MPa)；

fg——材料在干燥状态下的抗压强度(MPa)。

KR值愈小，表示材料吸水饱和后强度下降愈大，即耐水性愈差。材料的软化系数 KR在0~1之间。不同材料的KR值相差较大，如粘土KR =0，而金属KR =1，工程中将 KR＞0.85的材料，称为耐水的材料。在设计长期处于

水中或潮湿环境中的重要结构时，必须选用KR＞0.85的建筑材料。对用于受潮较轻或次要结构物的材料，其KR值不宜小于0.75。

1.2.7材料的抗渗性

材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或称不透水性。材料的抗渗性通常用渗透系数表示：

式中

Ks——材料的渗透(cm/h)；

Q——渗透水量(cm3)；

d——渗透的厚度(cm)；

A——渗水面积(cm2)；

t——渗水时间(h)；

H——静水压力水头(cm)。

KS值愈大，表示材料渗透的水量愈多，即抗渗性愈差。

材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。如P4、P6、P8等分别表示材料能承受0.4、0.6、0.8Mpa的水压而不渗水。材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征

有关。抗渗性是决定材料耐久性的重要因素。在设计地下建筑、压力管道、容器等结构时，均需要求其所用材料具有一定的抗渗性能。抗渗性也是检验防水材料质量的重要指标。

1.2.8材料的抗冻性

材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质。称为材料的抗冻性。材料的抗冻性用抗冻等级表示。用符号“Fn”表示，其中n即为最大冻融循环次数，如F25、F50等，材料抗冻等级的选择，是根据结构物的种类、使用条件、气候条件等来决定的。材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致(水结冰时体积增大约9%)。材料的抗冻性取决于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。材料的变形能力大、强度高、软化系数大时，其抗冻性较高。一般认为软化系数小于0.80的材料，其抗冻性较差。抗冻性良好的材料，对于抵抗大气温度变化、干湿交替等风化作用的能力较强。所以抗冻性常作为考查材料耐久性的一项指标。

1.2.9材料导热性能

当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力，称为导热性。

材料的导热性用导热系数来表示。导热系数计算公式表示为：

式中

λ——材料的导热系数（W/(m2K)）；

Q——传导的热量（J）；

a——材料的厚度（m）；

Z——传热时间（s）；

（t1-t2）——材料两侧温度差（K）。

材料的导热系数愈小，表示其绝热性能愈好。工程中通常把λ<0.23 W/(m2K)的材料称为绝热材料。为降低建筑物的使用能耗，保证建筑物室内气候宜人，要求建筑物有良好的绝热性。材料的导热系数大小与其组成与结构、孔隙率、孔隙特征、温度、湿度、热流方向有关。

1.3材料的基本力学性质

1.3.1材料的强度

材料的抗压、抗拉及抗剪强度的计算公式如下：

式中

f——材料强度，MPa；

Fmax——破坏时最大荷载，N；

A——受力截面积，mm2。

矩形截面试件中点加载抗弯强度用下式计算：

三分点加载抗弯强度要用下式计算：

式中

fm——抗弯强度，MPa；

Fmax ——弯曲破坏时最大荷载，N；

L——两支点的间距， mm；

。mm——试件横截面的宽及高，h、 b

一般孔隙率越大的材料强度越低，其强度与孔隙率具有近似直线的比例关系。砖、石材、混凝土和铸铁等材料的抗压强度较高，而其抗拉及抗弯强度很低。木材则须纹抗拉强度高于抗压强度。钢材的抗拉、抗压强度都很高。因此，砖、石材、混凝土等多用在房屋的墙和基础。钢材则适用于承受各种外力的构件。大部分建筑材料是根据其强度的大小，将材料划分为若干不同的等级（标号）。将建筑材料划分若干等级，对掌握材料性质，合理选用材料，正确进行设计和控制工程质量都是非常重要的。

1.3.2弹性与塑性

材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）在外力作用下材料产生变形，如果取消外力，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，这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。单纯的弹性材料是没有的。建筑钢材在受力不大的情况下，表现为弹性变形，但受力超过一定限度后，则表现为塑性变形。混凝土在受力后，弹性变形及塑性变形同时产生。

1.3.3脆性与韧性

当外力达到一定限度后。材料突然破坏，而破坏时并无明显的塑性变形，材料的这种性质称为脆性。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都属于脆性材料。

在冲击、震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质称为韧性（冲击韧性）。建筑钢材（软钢）、木材等属于韧性材料。用作路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构都要考虑到材料的韧性。1.4材料的耐久性

耐久性是材料在长期使用过程中抵抗其自身及环境因素长期破坏作用，保持其原有性能而不变质、不破坏的能力。侵蚀破坏作用类型包括：物理作用、化学作用、生物作用。材料的耐久性是一项重要技术性质。材料的耐久性还具有明确的经济意义。从建筑技术发展度看，各国工程技术人员已达成共识，由按耐久性进行工程设计取代按强度进行工程设计，更具有科学和实用性。

提高耐久性的措施：

提高材料本身的密实度，改变材料的孔隙构造；o降低湿度，排除侵蚀性物质；o适当改变成分，进行憎水处理，防腐处理；o做保护层，如抹灰、刷涂料。第二章天然石材

2.1岩石的组成与分类

2.1.1岩石的组成

岩石是由矿物组成的，土木工程材料中最常见的造岩矿物有石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解石、白云石、菱镁矿、石膏等。．

2.1.2岩石的分类（根据生成条件，按地质分类法）

1）岩浆岩（又称火成岩，占地壳总量的89%）

（1）深成岩：有花岗岩、辉长岩、闪长岩等，矿物全部结晶且晶粒较粗，呈块状结构，构造致密，具有抗压强度高，吸水率小，表观密度大，抗冻性、耐磨性、耐水性好的特点。

（2）喷出岩：有玄武岩、辉绿岩、安山岩等，大部分结晶不完全，多呈细小结晶（隐晶质）或玻璃质结构。强度不及深成岩。

（3）火山岩：有火山灰、浮石、火山凝灰岩等，呈多孔玻璃质结构，表观密度小，强度低。

2）沉积岩(又称水成岩)

（1）机械沉积岩：砂岩

（2）化学沉积岩：石膏岩、菱镁矿

（3）生物沉积岩：石灰岩（占地壳总量的5% ，达地壳表面积的75% ）、白垩、硅藻土等。

与岩浆岩比较，沉积岩表观密度小，密实度差，吸水率较大，强度较低，耐久性较差。

3）变质岩：由岩浆岩及沉积岩变质得到，有大理岩、石英岩、片麻岩等。

2.2石材的技术性质

2.2.1物理性质

1）颜色与光泽：在建筑装饰工程中，材料的颜色起着重要作用，建筑石材的颜色主要取决于各种金属离子。影响花岗岩光泽度的主要是石英，其多半为无色或乳白色，透明度大的石英吸光性强，反射光少，使光泽度降低。

2）表观密度：岩石的表观密度差别较大，在500~3100kg/m3之间。

3）吸水性：岩石的吸水率差别较大，在0.5~15%之间。

4）耐水性（抗水性）：岩石的耐水性用软化系数k表示。k>0.9，为高耐水性石材；k=0.7~0.9，为中耐水性石材；k=0.6~0.7，为低耐水性石材。

5）抗冻性：吸水率小于5%的石材，可认为是抗冻的。

6）耐热性：各种岩石的耐热性不一样，如：石膏，100℃开始破坏；含碳酸镁的石材，625℃开始破坏；含碳酸钙的石材，827℃开始破坏；花岗岩，700℃开始破坏。

7）导热性：岩石的导热系数为2.91~3.49 W/(m.K)。相同成分的石材，玻璃态比结晶态的导热系数小。

2.2.2力学性质

1）抗压强度：岩石的抗压强度见表2-1。

3）硬度：相对硬度亦称为莫氏硬度，是以10种特定矿物为标准，按硬度大小顺序分为10级（下表），后一种矿物能刻划前一种矿物。

4）耐磨性：天然矿物材料的耐磨性用耐磨率M表示。耐磨率是衡量饰面板材品质优劣的重要指标。耐磨率过低则不易打光，过高则矿石过硬不易研磨。

2.3土木工程中常用的岩石

1）花岗岩：岩石学中花岗岩指由石英、长石、及少量云母和暗色矿物（橄榄石类、辉石类、角闪石类及黑云母等）组成的全晶质的岩石。建筑上所说的花岗石是广义的，指具有装饰功能，可磨光、抛光的岩浆岩及少量其它类岩石。有花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩（以上均属深成岩）、辉绿岩、玄武岩、安山岩（以上均属喷出岩）、片麻岩（属变质岩）等。花岗岩强度高，但不抗火。

2）玄武岩：常用作高强混凝土的骨料，也用其铺筑道路的路面，也是制造石棉的原材料。

3）石灰岩：是土木工程中用量最大的岩石。其块石可作基础、墙身、阶石及路面等，其碎石是常用的混凝土骨料。此外，它也是生产水泥和石灰的主要原料。4）砂岩

5）大理岩：岩石学中所指大理石是由石灰岩或白云岩变质而成的变质岩，主要矿物成分是方解石或白云石，主要化学成分为碳酸盐类。建筑上所说的大理石是广义的，指具有装饰功能，并可磨光、抛光的各种沉积岩和变质岩。有大理岩、石英岩、蛇纹岩（以上均属变质岩）、致密石灰石、砂岩、白云岩（以上均属沉积岩）等。

大理岩硬度不大，抗风化性差。

6）石英岩

7）片麻岩

2.4石材的选用及防护

石材的选用应考虑适用性、经济性、装饰性。

石材广泛用于承重、围护结构、地面、台阶装饰等。

为了减轻与防止石材的风化与破坏，可以采取合理选材、表面处理等措施。第三章气硬性胶凝材料

建筑上能将砂、石子、砖、砌块等散粒或块状材料粘结为一体的材料称为胶凝材料。胶凝材料分类如下：

3.1石膏

3.1.1石膏胶凝材料的生产

天然石膏矿有天然二水石膏（CaSO.2HO）及天然无水石膏24（CaSO）。天然二水石膏质地较软，称为软石膏；天然无水石膏质地较硬，称4为硬石膏。生产石膏胶凝材料的主要原料是软石膏，以及CaSO.2HO或CaSO.2HO2424与CaSO 的混合物的化工副产品及废渣，如磷石膏、氟石膏、硼石膏等。生产石4膏胶凝材料的主要工序是破碎、加热与磨细。由于加热方式和温度不同，可生产出不同性质的石膏胶凝材料品种。

3.1.2建筑石膏

将二水石膏在常压非密闭状态下加热至107~170℃时，二水石膏脱水可得到β型半水石膏。建筑石膏是以β型半水石膏为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶结料，主要用于制作石膏制品。建筑石膏色白，杂质含量很少，粒度很细，亦称模型石膏，是制作装饰制品的主要原料。

1）建筑石膏的凝结硬化

O+1 HO= CaSO.H.2HO

CaSO24422

建筑石膏与适量的水混合，最初成为可塑的浆体，但很快失去塑性，这个过程称为凝结；以后迅速产生强度，并发展成为坚硬的固体，这个过程称为硬化。

石膏的凝结硬化是一个连续的溶解、水化、胶化、结晶过程。

2）建筑石膏的技术性质

1.孔隙率大（约占50~60%），强度低。

2.凝结硬化快。3~5分钟内即可凝结，终凝不超过30分钟。在应用时需掺加缓凝剂。

3.硬化后体积微膨胀，膨胀率约1%。

4.耐水性、抗冻性差。

5.防火性好。遇火灾时，二水石膏的结晶水蒸发，吸收热量，表面生成的无水石膏是良好的绝缘体。

3）建筑石膏的应用及保管

1.石膏抹灰材料。

2.石膏板材：纸面石膏板、石膏空心条板、纤维石膏板等。

石膏砌快。 3.

其强度会降低约个月后，建筑石膏在运输和贮存中要注意防止受潮，一般贮存3 。30% 高强石膏3.1.3

125℃时，二水石膏密闭状态下加热至将二水石膏在0.13MPa

半水石膏结晶良好，晶粒坚实、粗大，因而比表α脱水可得到α型半水石膏。3，所以此石膏硬化后具有较高密实度和强度。面积较小，需水量约为35~45%，故

名高强石膏。高强15~40PMa9~24PMa，7天抗压强度可达小时抗压强度可达可用于石膏适用于强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板。掺入防水剂，湿度较高的环境中。加入有机材料，如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯乳液等，可配成黏结剂，其特点是无收缩。 3.1.4粉刷石膏

、β型半水石膏和其它石膏相（硬石膏或煅烧黏土质石膏）是由

各种外加剂（木质磺酸钙、柠檬酸、酒石酸等缓凝剂）及附加材料（石灰、烧黏粉刷石膏具有表面坚硬、光滑土、氧化铁红等）所组成的一种新型抹灰材料。

细腻、不起灰的优点，还可调节室内空气湿度，提高舒适度的功能。无水石膏水泥和地板石膏 3.1.5石膏完全失750℃）, 将天然二水石膏加热至400℃

以上（400--

但当加入适量激发剂混合磨细失去凝结硬化能力，去水分，成为不溶性硬石膏，无水石膏水泥宜用于室内，主要用作后，又能凝结硬化，称为无水石膏水泥。800℃以上，将天然二水石膏加热到石膏板或其它制品，也可用于室内抹灰。

具有凝结硬化性能。由于部分石膏分解出的氧化钙起催化作用，得到的地板石膏，地板石膏有较高的强度和耐磨性，抗冻性也较好。石灰 3.2 石灰是一种古老的建筑材料，是以石灰石为原料经煅烧而成的。

石灰石在窑炉内煅烧常会产生不熟化的欠火石灰和熟化过缓的

可能造成硬化砂浆“崩裂”或“鼓泡”现象，过火石灰。过火石灰熟化十分缓慢，影响工程质量。生石灰的熟化3.2.1称为石灰的“消化”或“熟Ca(OH)的过程，生石灰加水后生成2化”。

生石灰熟化过程中，体积膨胀1~2.5倍。煅烧良好，CaO含量高的石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。

石灰熟化的方法有两种：

1.用于调制石灰砌筑砂浆或抹灰砂浆时，需将生石灰熟化成石灰浆(膏)。生石灰在化灰池中熟化。为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中“陈伏”两个星期以上。

2.用于拌制石灰土（石灰、黏土）、三合土（石灰、黏土、砂石或炉渣等）时，将生石灰熟化成消石灰粉。工地上调制消石灰粉时，将生石灰块堆放0.5m高后淋适量水。目前多用机械方法在工厂中将生石灰熟化成消石灰粉，在工地调水使用。

3.2.2石灰的凝结硬化

石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的。

1.结晶作用：游离水蒸发，Ca(OH)逐渐从饱和溶液中结晶。2

2.碳化作用；Ca(OH)与空气中CO化合生成CaCO晶体，释放出水分322并被蒸发。

一般纯石灰浆，不易硬化，强度、硬度不高，收缩大，易产生裂缝，所以石灰浆不能单独使用，必须掺入填充材料，如掺砂子配成石灰砂浆使用。掺入砂子可减少收缩，更主要的是砂子的掺入能在石灰浆内形成连通的毛细孔道，使内部水分蒸发并进一步碳化，以加速硬化。为了避免收缩裂缝，常加纤维材料，制成石灰麻刀灰、石灰纸筋灰等。

3.2.3石灰的技术性质

1.良好的保水性。是因为生石灰熟化生成颗粒极细（粒径为1μm）呈胶体态分散的Ca(OH)，其表面吸附一层较厚的水膜。2

2.凝结硬化慢、强度低。1:3石灰砂浆，硬化28天后抗压度只有0.2~0.5Mpa。

3.耐水性差。已硬化的石灰，由于Ca(OH)易溶于水，因而耐水性差。2

4.体积收缩大。由于石灰硬化过程中，大量水分的蒸发引起。

3.2.4石灰在建筑中的应用

1.石灰乳涂料和石灰砂浆。

2.灰土和三合土。熟石灰粉与粘土按一定比例配合称为灰土，再加入煤渣、炉渣、砂等，即为三合土。用于建筑物基础和地面的垫层。

3.硅酸盐制品。蒸压灰砂砖、蒸养粉煤灰砖、碳化灰砂砖及硅酸盐混凝土等。

4.碳化石灰板。将磨细生石灰、纤维状填料或轻质骨料混合后搅拌成型，然后通入高浓度CO进行人工碳化（约12~24h）制成的一种轻2质板材。．石灰还可配制无熟料水泥，如石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥等。建筑工程中大量采用磨细生石灰代替石灰膏和消石灰粉配制砂浆和灰土，或直接用于制造硅酸盐制品。磨细生石灰有以下优点：①颗粒细小（80μm方孔筛筛余小于30%），表面积极大，水化反应速度提高30~50倍，水化时体积膨胀均匀，避免产生局部膨胀过大现象，所以可不经预先消化和陈伏而直接应用；②将石灰的熟化过程与硬化过程合二为一，熟化过程中所放热量又可加速硬化过程，从而改善石灰硬化缓慢的缺点，并可提高石灰浆体硬化后的密实度、强度和抗水性；③石灰中的过火石灰和欠火石灰被磨细，提高了石灰的质量和利用率。石灰在运输贮存中，应注意防潮、防爆。

3.3菱苦土

菱苦土是将天然菱镁矿(MgCO)煅烧、磨细而成的粉状物质。菱3苦土密度为3.1~3.4g/cm3，堆积密度为800~900kg/m3。

用水调制菱苦土时，生成Mg(OH)，浆体凝结硬化慢，强度低。2一般可用氯化镁（MgCl.6HO）、硫酸镁、氯化铁、硫酸亚铁等盐类的溶液调拌，22最常用的时氯化镁。

菱苦土吸湿性大，抗水性差，易变形和在表面泛霜。菱苦土最突出的优点是与植物纤维有良好的黏结力，且碱性较弱。建筑工程中常用来制造菱苦土木屑地面、木屑板和木丝板。

3.4水玻璃

3.4.1水玻璃的化学组成和生产

水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属和二氧化硅所组成。最常用的是硅酸钠水玻璃NaO.nSiO，还有硅酸钾水22玻璃KO.nSiO等。水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱、烧碱。水玻璃是一种气22硬性胶凝材料，在水中溶解的难易随水玻璃模数n (SiO与NaO分子数比)的大22小而异。n大，水玻璃粘度大，较难溶于水，但较易硬化。建筑上常用的水玻璃的模数为2.6~2.8，密度为1.36~1.50g/cm3。

3.4.2水玻璃的硬化

水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。为了加速硬化，常加入固化剂Na2SiF6，掺量为12~15%。

NaO.nSiO＋CO+mHO=NaCO+nSiO.mHO

22232222 2(NaO.nSiO)+mHO+ NaSiF=(2n+1) SiO.mHO+6NaF 2226222

3.4.3水玻璃的性质及应用

水玻璃的粘结性好，硬化后有较高的强度。水玻璃可配制如下材料：1.耐酸材料。水玻璃硬化后主要成分是硅酸凝胶，除氢氟酸、过热磷酸等少数酸外，几乎在所有的酸性介质中都有较高的稳定性。可用水玻璃配制耐酸胶泥、砂浆及混凝土，广泛用于防腐工程。

2.耐热材料。水玻璃硬化后形成硅酸凝胶空间网状骨架，因此具有良好的耐热性。采用耐热的砂、石，可配制成水玻璃耐热混凝土，耐热温度达1200℃。

3.涂料。用于涂刷建筑材料（天然石材、混凝土及硅酸盐制品）表面，可提高材料的密实度、强度和抗风化能力。注意水玻璃不能涂刷石膏制品，因为硅酸钠与硫酸钙发生反应生成硫酸钠，在制品孔隙中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。

4.灌浆材料。用水玻璃和氯化钙水溶液交替灌入土壤中，两种溶液反应生成硅酸凝胶，为一种吸水膨胀的冻状凝胶，可加固土壤，提高抗渗性。

5.保温绝热材料。以水玻璃为胶结材料，膨胀珍珠岩或膨胀蛭石为骨料，加入一定赤泥或氟硅酸钠，经配料、搅拌、成型、干燥、焙烧而成的制品，具有良好的绝热性能。

配制防水剂。以水玻璃为基料，加入蓝矾（硫酸铜）、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）配制防水剂，适应与水泥浆调和，堵塞漏洞、缝隙等局部抢修工程。由于凝结过速，不能用于屋面、地面防水砂浆。

第五章混凝土

5.1 概述

混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。它是一种主要的建筑材料，广泛应用于工业与民胜建筑、给水与排水工程、水利工程以及地下工程、国防建设等。混凝土也是世界上用量最大的人造材料。

5.1.1混凝土分类

混凝土可以分为很多类型。

1）按照混凝土的结构分类

（1）普通结构混凝土：由（重质或轻质）粗集料、（重质或轻质）细集料、胶结材和水拌合而成。若以碎石或卵石、砂、水泥和水则制成普通混凝土。

（2）细粒混凝土：由细集料和胶结材制成。主要用于薄壁构件。

（3）大孔混凝土：由粗集料和胶结材制成。主要用于保温外墙体。

（4）多孔混凝土：这种混凝土无粗集料、细集料，全由磨细的胶结材和其它粉料加水拌成的料浆，有机械方法或化学方法使之形成许多微小的气泡后，再经硬化制成。．

2）按照混凝土的表观密度分类

（1）重混凝土：表观密度大于2800kg/m3是用特别密实和特别重的骨料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等，它们具有不透射线和射线的性能。

（2）普通混凝土：表观密度为2000~2800 kg/m3是，用天然的砂、石作内料配制成的，这类混凝土在土建工程中常用，如房屋用桥梁等承重结构，道路建筑中的路面等。

（3）轻混凝土：表观密度小于1950kg/m3。

此外，还有为满足不同工程的特殊要求而配制成的各种特种混凝土，如高强混凝土、流态混凝土、防护混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土，纤维混凝土、聚合物混凝土和喷射混凝土等。

5.1.2混凝土的特点

混凝土具有以下优点：

1.具有良好的塑性，成型性好；

2.与钢筋有牢固的粘结力，协调性好；

3.耐久性好；

4.可根据需要配制各种不同性质、不同强度等级的混凝土，适用性好；

5.混凝土组成材料中砂、石等廉价的地方材料占80%以上，经济性好。

混凝土也存在着抗拉强度低，受拉时变形能力小，容易开裂，自重大等缺点。为弥补这些缺点可配制预应力钢筋混凝土、自应力混凝土、聚合物混凝土、纤维混凝土等。

5.2普通混凝土的组成材料

普通混凝土（以下简称为混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成。为改善混凝土的某些性能还常加入适量的外加剂和掺合料。

5.2.1混凝土中各组成材料的作用

在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料或集料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土半和物一定流动性，便于施工操作。水泥浆硬化后，则将砂、石骨料胶结成一个坚实的整体。砂、石一般不参与水泥与水的化学反应，主要作用是节约水泥、承担荷载，限制硬化水泥的收缩。外加剂、掺合料起节约水泥和改善混凝土性能的作用。

混凝土中，骨料一般约占总体积的70%~80%，水泥浆（硬化后为水泥石）约占20%~30%，此外还含有少量的空气。

5.2.2混凝土组成材料的技术要求

1）水泥

采用何种水泥，应根据混凝土工程特点和所处的环境条件。

原则上是配制高强度等级的混凝土，选用高强度等级水泥；配制低强度等级的混凝土，选用低强度等级水泥。．

用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，会使水泥用量偏少，影响和易性及密实度，所以应掺入一定数量的混合材料。须用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土时，使水泥用量过多，不经济，而且要影响混凝土其蛇技术性质。2）细骨料

粒径在0.15mm~5.0mm之间的骨料称为细骨料，一般有河砂、海砂、山砂、机制砂。

（1）有害杂质

细骨料中常含有一些有害杂质，如粘土、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机杂质，其含量应符合规定。对砂中的无定形二氧化硅含量有怀疑时，应根据结构或构件的使用条件，进行专门试验测定其碱骨料反应的活性即碱活性后，再确定其适用性。

（2）颗粒形状及表面特征。

山砂的颗粒多具有棱角，表面粗糙，与水泥粘结较好，用它拌制的混凝土强度较高，但拌合物的流坳性较差；河砂、海砂，其颗粒多呈圆珠笔形，表面光滑，与水泥的粘结较差，用来拌制混凝土，混凝土的强度则较低，但拌合物的流动较好。

（3）砂的颗粒级配及粗细程度

砂的颗粒级配即表示砂大小颗粒的搭配情况。为达到节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的空隙。

砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起后的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相同质量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小。砂子的总表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥浆就愈多。因此，一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。

砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。筛分析的方法，是用一套孔径（净尺寸）为4.75、2.36、1.18、0.60、0.30及0.15mm的标准筛，将500g的干砂试样由粗到细依次过筛，然后称得余留在各个筛上的砂的质量，并计算出各筛上的分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5和a6（各筛上的筛余量占砂样总量的百分率）及累计筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6（各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率相加在一起）。累计筛余下分计筛余的关系见表4-1。

0.60 a4 A4= a1+ a2+ a3+ a4

A5= a1+ a2+ a3+ a4+ a5 0.30 a5

A6= a1+ a2+ a3+ a4+ a5+ a6

0.15

a6

f细度模数μ的公式：

细度模数（μf）=

细度模数（μf）愈大，表示砂愈粗。普通混凝土用砂的粗细程度按细度模数分为粗、中、细三级，其细度模数范围：μf在3.70~3.10为粗砂，μf 在3.00~2.30为中砂，μf在2.20~1.60为细砂，μf在1.50~0.70为特细砂。

根据0.60mm筛孔的累计筛余量分成三个级配区（表4-2），混凝土用砂的颗粒级配，应处于表4-2中任何一个级配区以内。砂过粗（细度模数大于3.7）配成的混凝土，其拌合物的和易性不易控制，且内摩擦大，不易振捣成型；砂过细（细度模数小于0.7）配成的混凝土，既要增加较多的水泥用量，而且强度显著降低。所以这两种砂未包括在级配区内。

表4-2 砂颗粒级配区

级配区筛孔尺Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区）寸（mm

累计筛余（按质量计）（%）

9.50 0 0 0

10~0 10~0 4.75 10~0 35~5 25~0 15~0 2.36 65~35 25~0 1.18 50~10 85~71 70~41 40~16 0.60

95~8085~550.3092~70

100~90

0.15100~90

100~90

注：①砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和0.60mm筛号外，可以略有超出，但超出总量应小于5%。

，Ⅱ区人工砂中100~85筛孔的累计筛余可以放宽到0.15mm②Ⅰ区人工砂中

0.15mm筛孔的累计筛余可以放宽到100~80，Ⅲ区人工砂中0.15mm筛孔的累计筛余可以放宽到100~75。

如果砂的自然级配不合适，不符合级配区的要求，这时就要采用人工级配的方法来改善。最简单的措施是将粗、细砂按适当比例进行试配，掺合使用。

为调整级配，在不得已时，也可将砂加以过筛，筛除过粗或过细的颗粒。

配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂；当采用Ⅰ区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性要求；当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土的强度。对于泵送混凝土，宜选用中砂。

3）粗骨科

普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石，粒径大于5mm。

（1）有害杂质

粗骨料中也常含有一些有害杂质，如粘土、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机杂质，它们的含量一般应符合规定。对重要工程的混凝土所使用的石子，应进行碱活性检验。

（2）颗粒形状及表面特征

粗骨料的颗粒形状及表面特征同样会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。碎石具有棱角，表面粗糙，与水泥粘结较好，而卵石多为圆形，表面光滑，与水泥的粘结较差，在水泥用量和水用量相同的情况夏，碎石拌制的混凝土流动性较差，但强度较高，而卵石拌制的混凝土则流动性较好，但强度较低。如要求流动性相同，用卵石时用水量可少些，结果强度不一定低。

粗骨料中针、片状颗粒过多，会使混凝土强度降低。

（3）最大粒径及颗粒级配

粗骨料中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的规定，混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/3板厚的骨料，但最大粒径不得超过40mm。

石子级配好坏对节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性有很大关系。特别是拌制高强度混凝土，石子级配更为重要。

石子的级配也通过筛分试验来确定，石子的标准筛有孔径为2.5、5、10、16、20、25、31.5、40、50、63、80及100mm等12个筛子。普通混凝土用碎石或卵石的颗粒级配应符合表4—5的规定。试样筛分所需筛号，应按表4-3中规定的级配要求选用。分计筛余百分率和累计筛余百分率计算均与砂的相同。

4（）强度碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。

用岩石立方体强度表示粗骨料强度，其抗压强度（MPa）与设计要求的混凝土强度等级之比，不应小于1.5。当混凝土强度等级为C60以上时应进行岩石抗压强度检验。

压碎指标表示石子抵抗压碎的能力，可以间接地推测其相应的强度。压碎指标越小，粗骨料的强度越高。

）坚固性5（．

有抗冻要求的混凝土所用粗骨料，要求测定其坚固性。即用硫酸钠溶液法检验，试样经五次循环后，其质量损失应不超过规范规定。

4）水

对混凝土拌合及养护用水的质量要求是：不得影响混凝土的和易性及凝结；不得有损于混凝土强度发展；不得降低混凝土的耐久性、加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断；不得污染混凝土表面。

5）外加剂

混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥质量的5%。常用外加剂有减水剂、早强剂、缓凝剂、速凝剂、

引气剂、泵送剂、膨胀剂、防冻剂、防水剂等

（1）减水剂

减水剂是使混凝土拌合物达到同样坍落度时，用水量明显减少的外加剂，又可称为塑化剂。

减水剂有以下作用：

①在保持和易性不变的情况下，掺减水剂可使混凝土的单位用水量减少5%~30%，有效地降低了水灰比，从而可能较大幅度地提高混凝土的早期或后期强度，也提高了混凝土的密度性和耐久性。

②在保持用水量不变的情况下，掺减水剂可使混凝土坍落度增大

10cm~20cm，使困难的浇筑变得方便容易，从而满足混凝土工程大模板施工、升板施工、泵送等新工艺的要求。

③在保持混凝土强度不变以及和易性不变的情况下，掺减水剂在减少用水量的同时按水灰比不变的原则，减少水泥用量，从而节约水泥。一般可以节约水泥5%~20%。

④可制备各种高强、超高强混凝土（早强、缓凝高强）。

常用减水剂品种如下：

①木质素磺酸盐系减水剂：木质素磺酸钙(简称木钙，又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0.2%～0.3%，其减水率为10%～15%。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著，而且还可能使混凝土强度降低。木钙减水剂是引气型减水剂，掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。

②多环芳香族磺酸盐系减水剂（萘系减水剂）：萘系减水剂的适宜掺量为水泥质量的0.5%～0.1%，减水率为10%～25%。掺用萘系减水剂后，混凝土的其它力学性能以及抗渗性、耐久性等均有所改善。且对钢筋无锈蚀作用。萘系减水剂的减水、增强效果显著，属高效减水剂。萘系减水剂对不同品种水泥的适应性较强。适用于配制早强、高强、流态、防水、蒸养等混凝土。

③水溶性树脂系减水剂：这类减水剂主要是三聚氰胺树脂（SM）。SM减水剂掺量为水泥质量的0.5%~2.0%，其减水率为15%~27%。这种减水剂除具有显著的减水、增强效果外，还能提高混凝土的其他力学性能和混凝土的抗渗、抗冻性，对混凝土的蒸养适应性也优于其他外加剂。水溶性树脂系减水剂为高效减水剂，适用于早强、高强、蒸养及流态混凝土等。．

④糖蜜类减水剂：糖蜜类减水剂主要成分为蔗糖化钙、葡萄糖化钙及果

糖化钙，一般掺量为0.2%~0.3%，减水率6%~10%。糖蜜类减水剂对混凝土的缓凝作用较显著，掺量过多时，会影响混凝土的凝结性能。

⑤复合减水剂：减水剂可与其它外加剂进行复合，组成复合减水剂，如早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂等，以满足不同施工要求及降低成本。（2）早强剂

早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。常用早强剂：

①氯盐类早强剂：主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化胺、氯化铁、氯化铝等，氯盐类早强剂均有良好的早强作用，其中氯化钙早强效果好而成本低，应用最广。氯化钙的适宜掺量为水泥质量0.5%~1.0%。为防止氯盐对钢筋的锈蚀，一般氯盐与阻锈剂（如亚硝酸钠）复合使用。

②硫酸盐类早强剂：主要有硫酸钠（即元明粉）、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾等。其中硫酸钠应用较多。一般掺量为水泥质量的0.5%~2.0%。硫酸钠对矿渣水泥混凝土的早强效果优于普通水泥混凝土。硫酸钠的早强效果虽好，但若掺入量过多则会导致混凝土后期性能变差，且混凝土表面易析出“白霜”，影响外观与表面装饰，故对其掺量必须控制。

③有机胺类早强剂：主要有三乙醇胺。三乙醇胺是无色或淡黄色油状液体，呈碱性，能溶于水。掺量为水泥质量的0.02%～0.05%。三乙醇胺对水泥有一定缓凝作用，对普通水泥混凝土的早强效果优于矿渣水泥混凝土。三乙醇胺对混凝土稍有缓凝作用，故必须严格控制掺量，掺量过多时会造成混凝土严重缓凝和混凝土强度下降。

（3）速凝剂

速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂的主要种类有无机盐类和有机物类。我国常用的速凝剂是无机盐类。

速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程及喷锚支护时的喷射混凝土或喷射砂浆工程中。在实际工程中为了提高施工质量、节约材料、改善劳动条件，往往把速凝剂与减水剂复合使用。

（4）缓凝剂

缓凝剂是能延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝剂的主要种类有：羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸及其盐类以及水杨酸；含糖碳水化合物类，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；无机盐类，如硼酸盐、磷酸盐、锌盐等；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠等。

缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送和滑模混凝土施工以及远距离运输的商品混凝土。缓凝剂不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早强要求的混凝土和蒸养混凝土。

（5）引气剂

引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂的主要种类有：松香树脂类，如松香热聚物、松。掺量虽然极微，但对0.005%~0.02%香皂等。引气剂的适宜掺量为水泥质量的．

混凝土性能影响却很大，可改善混凝土拌合物的和易性、提高混凝土的抗渗性、抗冻性。由于单掺引气剂有可能会使混凝土强度降低，故近年来较多使用引气减水剂。

在使用外加剂时，应注意以下几点：

①外加剂品种的选择：外加剂品种很多，应根据工程需要，现场的材料条件，参照有关资料，通过试验确定。

土木工程材料期末试题及答案

《土木工程材料》 一：名词解释（每小题3分，共15分） 1、亲水材料 2、混凝土拌合物的和易性 3、混凝土拌合物的流动性 4．合理砂率 二、填空题（每空1.5分，共25分） 1、水泥的水化反应和凝结硬化必须在（）的条件下进行。 2、新拌砂浆的和易性包括（）和（）两方面。 3、Q235-A.Z牌号的钢中，符号Q表示（）。 4、合理砂率实际上保持混凝土拌合物具有良好（）和（）的最小砂率。 5、钢材的热处理方法有（）、（）、（）、（）。 6、材料的耐水性用（）来表示。 7、硅酸盐水泥适用于（）的混凝土工程。 8、配制混凝土时，若水灰比（）过大，则（）。 9、砂浆的保水性用（）表示。 10、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法分为若干牌号，随牌号提高，钢材 （）。 11、（）含量过高使钢材产生热脆性。 12、材料的体积吸水率（）与质量吸水率（）存在如下关系：（） 13、在100g含水率为3的湿砂中，水的质量为（）。 14、普通混凝土破坏一般是（）先破坏。 15、砂浆的强度主要取决于（）。 16、有抗冻要求的混凝土工程，宜选用（）水泥。 17、矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥比较，二者（）不同。 三，判断题（每小题1分，共15分） 1..常用的炼钢方法有转炉炼钢法，平炉炼钢法，电炉炼钢法三种。（） 2.抗压性能是建筑钢材的重要性能。（） 3.洛氏硬度一般用于较软材料。（） 4、道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥都属于专用水泥。（） 5、混凝土抗压强度试件以边长150㎜的正立方体为标准试件，其集料最大粒径为40㎜。（） 6、混凝土外加剂是在砼拌制过程中掺入用以改善砼性质的物质，除特殊情况外，掺量 不大于水泥质量的5%（） 7、在硅酸盐水泥熟料中含有少量游离氧化镁，它水化速度慢并产生体积膨胀，是引起 水泥安定性不良的重要原因（） 8、凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定时，称为废品水泥（） 9、砼配合比设计的三参数是指:水灰比,砂率,水泥用量。（） 10、按现行标准，硅酸盐水泥的初凝时间不得超过45 min。（） 四、问答题（每小题5分，共20分） 1、提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？ 2.在土木工程中普通混凝土有哪些主要优点？

土木工程材料课程作业

土木工程材料课程作业_B 一、单选题 1. (4分)下列有关混凝土强度及强度等级的叙述，哪一条是错误的 ? A. 混凝土抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/20，且随着混凝土强度等级的提高，比值有所降低 ? B. 按《混凝土结构设计规范(GB50010-2002)》规定，混凝土强度等级从C15～C80，划分为14个等级混凝土 ? C. 混凝土强度检测的标准养护条件是30±2℃ ? D. 混凝土强度检测的标准龄期为28天 得分：4 知识点：混凝土强度 答案C 解析2. (4分)在下列材料与水有关的性质中，哪一种说法是错误的 ? A. 湿润角θ≤90°的材料称为亲水性材料 ? B. 石蜡、沥青均为憎水性材料 ? C. 材料吸水后，将使强度和保温性降低 ? D. 软化系数越小，表明材料的耐水性越好

得分：4 知识点：材料与水的关系 答案D 解析3. (4分)下列有关外加剂的叙述中，哪一条不正确 ? A. 氯盐、三乙醇胺及硫酸钠均属早强剂 ? B. 膨胀剂使水泥经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙，从而使混凝土产生体积膨胀 ? C. 加气剂可使混凝土产生微小、封闭的气泡，故用于制造加气混凝土 ? D. 强电解质无机盐类外加剂严禁用于使用直流电的结构以及距高压直流电源100m以内的结构 得分：4 知识点：外加剂 答案C 解析4. (4分)混凝土承受持续荷载时，随时间的延长而增加的变形称为（） ? A. 弹性变形变 ? B. 徐变 ? C. 应变 ? D. 残余变形

得分：4 知识点：混凝土 答案B 解析5. (4分)当材料的孔隙率增大的时候，以下哪些性质一定下降 ? A. 密度、表观密度 ? B. 表观密度、抗渗性 ? C. 强度、抗冻性 ? D. 表观密度、强度 得分：4 知识点：孔隙率 答案D 解析6. (4分)加气砼所采用的加气剂多为（）。 ? A. 松香胶泡沫剂 ? B. 磨细铝粉 ? C. 氯化胺 ? D. 动物血加苛性钠 得分：4

土木工程材料试题及答案4

名词解释（每题2分，共12分） 1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 1．表观密度：材料在自然状态下，单位体积内的质量。 2．普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。3．碱骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。 4．钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 5．沥青的温度敏感性：沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。 解答题 1. 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o4 2.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为 ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。 设计要求： (1) 混凝土计算配合比； (2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。 .解：(1) 求混凝土计算配合比。; ^* y) H; B( g 1) 确定混凝土配制强度fcu,o fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa 2) 确定水灰比 (w/c) fce =γc?fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; D w/c =0.53 ∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。 3) 确定用水量 mw0 对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm3混凝土的用水量可选用185kg。 4) 计算水泥用量 mco mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3 查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。 5) 确定砂率βs 对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。 6) 计算砂、石用量mso、mgo 用体积法计算， 得：mso= 641kg，mgo =l192kg。 7) 该混凝土计算配合比为水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。 (2) 确定施工配合比 现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为 水泥 mc = mco=349kg 砂ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg 石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg 2.某材料的密度为2.78g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1025g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。（5分） 某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 ， W/C ＝ 0.62 ，设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计，求各材料用量。（6分） 今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青，问应如何配制？ 1.解：孔隙率 P ＝（ 1 －ρ0/ρ）× 100 ％＝（ 1-1.8/ 2.7 ）× 100 ％ =33 ％； 重量吸水率 mw ＝（ m水/m ）× 100 ％＝ [(1020-920)/920] × 100 ％ =11 ％； 开口孔隙率＝ V开/V0 =[ (1020-920)/ （ 920/1.8 ） ] × 100 ％＝ 19.6 ％ 闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为： 33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。（5分） 2.解：设水泥的质量为CKg ，则 W ＝ 0.62CKg ； S ＝ 2.43CKg ； G ＝ 4.71CKg ； 按假定表观密度法有： C+S+G+W= ρ0h 所以， C ＋ 0.62C ＋ 2.43C ＋ 4.71C＝ 2400 由上式可得： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。 所以，各种材料的用量为： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。（6分） 3、解：软化点为 95℃的石油沥青用量 = (95℃－75℃)/(95 ℃－ 25℃)× 100 ％ ＝ 28.6 ％

《土木工程材料》期末复习题_44471426815793541

中国石油大学（北京）远程教育学院 《土木工程材料》期末复习题 一、单项选择题 1. 增大材料的孔隙率，则其抗冻性能将( )。 A. 不变 B. 提高 C. 降低 D. 不一定 2. 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 3. 下列四种材料中属于憎水材料的是( )。 A. 花岗岩 B. 钢材 C. 石油沥青 D. 混凝土 4. 建筑结构中，主要起吸声作用且吸声系数不小于( )的材料称为吸声材料。 A. 0.1 B. 0.2 C. 0.3 D. 0.4 5. 钢材抵抗冲击荷载的能力称为( )。 A. 塑性 B. 弹性 C. 冲击韧性 D. 硬度 6. 选择承受动荷载作用的结构材料时，要选择下列( )。 A. 具有良好塑性的材料 B. 具有良好韧性的材料 C. 具有良好弹性的材料 D. 具有良好硬度的材料 7. 两只钢种，若甲钢5δ＝乙钢10δ，则甲钢的塑性( )乙钢的塑性。 A ．小于 B ．大于 C ．等于 D ．不确定 8．下面四种岩石中，耐火性最差的是( )。 A. 花岗岩 B. 大理岩 C. 玄武岩 D. 石灰岩

9．以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是( )。 A. S C 2 B. S C 3 C. A C 3 D. AF C 4 10. 水泥安定性是指( )。 A ．温度变化时，胀缩能力的大小 B ．冰冻时，抗冻能力的大小 C ．硬化过程中，体积变化是否均匀 D ．拌和物中保水能力的大小 11．水泥熟料中水化速度最快，28d 水化热最大的是( )。 A. S C 2 B. S C 3 C. A C 3 D. AF C 4 12. 坍落度所表示的混凝土的性质为( )。 A ．强度 B ．粘聚性 C ．保水性 D ．流动性 13. 为配制高强混凝土，加入下列( )外加剂为宜。 A ．早强剂 B ．减水剂 C ．缓凝剂 D ．速凝剂 14. 理论上，木材强度最高的是( )。 A ．顺纹抗拉强度 B ．顺纹抗压强度 C ．横纹抗压强度 D ．横纹抗拉强度 15. 按热性能分，以下( )属于热塑性树脂。 A ．聚氯乙烯 B ．聚丙稀 C ．聚酯 D ．聚氯乙烯＋聚丙稀 二、多项选择题 1. 下列性质中属于基本物理性质的有( )。 A ．硬度 B ．耐蚀性 C ．密度 D ．耐水性 2. 材料在吸水后，将使材料的( )性能增强。 A ．耐久性 B ．密度

土木工程材料的可持续发展

土木工程概论论文 中文题目(土木工程材料的可持续发展) 副标题（土木工程材料的现状与可持续发展的地位） 姓名 年级班级 专业 2013年 5 月

附件2：摘要页示例 摘要（3号黑体） 土木工程活动是人类作用于自然生态坏境最重要的生产活动之一。其中，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，而土木工程材料是工程结构的物质基础和技术先导，对建筑结构的发展起着关键作用，然而大多数的材料是一次性的，况且，我国是土木工程建设的大国，所有的建筑物，道路，大坝，铁路，港口等都将消耗大量的材料。土木工程作为国民经济的支柱产业，我们既要大力发展，以满足经济增，社会发展的需求，又要注重坏境保护，节约资源，推行可持续发展战略。（4号宋体） 关键词：（4号黑体）土木工程，土木工程材料，可持续发展战略， ABSTRACT（3号黑体） Civil engineering is one of the natural ecological environment of the most important human activity effect. Among them, the material is the material basis for human survival and development, and civil engineering material is the material basis and the technical guide of engineering structure, plays a key role in the development of building structure, however, most of the material is disposable, moreover, China is the big country of civil engineering construction, all the buildings,

土木工程材料课程作业3

土木工程材料课程作业_C 一、单选题 1.(4分)合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下,能使用混凝土拌和物获得( )流动性,同时保持良好粘聚性和保水性的砂率值。 A. 最大 B. 最小 C. 一般 D. 不变 得分：4 知识点：砂率 答案A 2.(4分)下列哪一种玻璃的保温节能效果最差？ A. 毛玻璃 B. 热反射玻璃 C. 光致变色玻璃 D. 吸热玻璃 得分：4 知识点：玻璃 答案A 3.(4分)《建设部推广应用和限制禁止使用技术》限制使用下列哪一类混凝土材料或工艺？ A. 混凝土高效减水剂 B. 超细矿物掺合料C. 混凝土现场拌制 D. 预拌混凝土技术 得分：0 知识点：国家规范 答案D 4.(4分)下列绝热材料的热阻，在相同条件下，哪一个最大？ A. 加气混凝土 B. 粘土空心砖 C. 泡沫塑料 D. 岩棉 得分：4

知识点：绝热材料 答案C 5.(4分)材料按微观结构可分为 A. 金属材料、非金属材料、复合材料 B. 有机材料、无机材料、复合材料 C. 承重材料、非承重材料D. 晶体、玻璃体、胶体 得分：4 知识点：材料的结构 答案D 6.(4分)试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。( ) A. 吊顶材料 B. 影剧院的穿孔贴面板 C. 冷库内的墙贴面 D. 非承重隔墙板 得分：4 知识点：石膏 答案C 7.(4分)下列哪一项关于大体积混凝土的定义最合适？ A. 现场浇筑的混凝土，尺寸大到需要采取措施降低水化热引起的体积变化的构件 B. 建筑物的基础、大坝等体积达到几十立方米以上的工程 C. 大型建筑物的基础、大坝等尺寸达到几十米以上的工程 D. 可以采取增加水泥用量的方法减少大体积混凝土的裂缝 得分：4 知识点：大体积混凝土 答案A 8.(4分)下面关于材料硬度与强度的内容，哪一项是错误的？

土木工程材料试题(考试试卷)

1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度不变，吸水性增强 ,抗冻性降低 ,导热性降低 ,强度降低。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热低 ,耐软水能力好 ,干缩 大 . 3．保温隔热材料应选择导热系数小 ,比热容和热容大的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体水化硅酸钙和水化铁酸钙 .水化铝酸钙，水化硫铝酸钙晶体 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩增大 ,抗冻性降 低 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为水灰比、砂率和单位用水量 . 7．钢材中元素S主要会使钢的热脆性增大，元素P主要会使钢的冷脆性·8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为 2 克,干砂 200 克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度快，硬化后体积膨胀 .膨胀率为1% 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性越大，大气稳定性越好 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和水灰比 . 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足不早于45min 。终凝不晚于6.5h（390min） 14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性差。 15．普通混凝土用石子的强度可用压碎指标或岩石立方体强度表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为铁素体和珠光体。 17．据受热时特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更大，与矿质材料的粘结性更好。 20．石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。储灰坑陈伏2个星期以上，表面有一层水分，隔绝空气，以免碳化 22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是单位用水量。 23．普通混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示质量等级为A级。Q235是结构钢中常用的牌号 25．结构设计时，硬钢的强度按条件屈服点取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 40mm×40mm×160mm. . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比提高。强屈比愈大，可靠性愈大，结构的安全性愈高。一般强屈比大于1.2 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性越好。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和大气稳定性。 30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和橡胶。

东南大学土木工程材料期末复习资料讲诉

《土木工程材料》期末复习资料以及相关习题（东南大学） 第1章土木工程材料的基本性 （1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性及导热性下降、上升还是不变？ 材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：孔隙率指材料体积内，孔隙体积所占的百分比； 孔隙率指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比； 了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。 （2）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料； 材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。 钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。 （3）塑性材料和塑性材料在外力作用下，其形变有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。 （4）材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 （5）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。 第2章天然石材 （1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。 答：可分为三大类： 1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。例如花岗岩、 辉绿岩、火山首凝灰岩等。 2)沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风 力搬运至不同地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重

土木工程材料习题集作业4

夏平20111070146 生物技术 《土木工程材料习题集0/1/2/3/4》 绪论 0.1概要 0.2习题 1）是非题 0-1B随着加入WTO,国际标准ISO也已经成为我国的一级技术标准。（错） 0-2B企业标准只能适用于本企业。（对） 2）填空题 0-1C按照化学成分分类，材料可以分为_无机材料_ 、_有机材料_、和_ 复合材料_ 。 0-2C在我国，技术标准分为四级：_国际标准_、_ 国家标准_、_ 行业标准___和—企业标准。 0-3C国家标准的代号为___GB _____ 。 3）选择题 0-1D材料按其化学组成可以分为哪几种：（D ） A .无机材料、有机材料 B .金属材料、非金属材料 C.植物质材料、高分子材料、沥青材料、金属材料 D .无机材料、有机材料、复合材料 0-2D某栋普通楼房建筑造价1000万元，据此估计建筑材料费用大约为下列哪一项？（D ） A. 250万元 B.350万元 C.450万元 D.500万元至600万元 4）问答题 0-1E简述土木工程建设中控制材料质量的方法与过程。 答：1、材料厂家信息的了解 2、对材料进行进场验收，需要复试的材料：见证取样，送试验室检验：检查材料的合格证、材 质证明、检测报告等资料，根据检查结果签署材料报验单 3、工程建设进行中的材料使用的部位、环境、数量等进行检查验收，看是否与图纸或规范相一致。 0-2E简述土木工程材料课程学习的基本方法与要求，实验课学习的意义。 答：1、首先明确土木工程材料在土木工程中的重要作用。 2、和其他课程相同，在学习土木工程材料的过程中，我们应该做到课前预习，上课认真听讲，与老师交流 疑问，课后做好复习。 3、在学习过程中，要注意我们要结合数学，化学，物理等课程对课本中的相关知识的理解。 4、掌握课本中重要章节，了解各种材料的特性和用途。 5、实验课过程中，我们应该学会和搭档合作，按照实验要求认真完成相关步骤，总结实验结果，体会实验的目的。

土木工程材料课程作业_C

1. 下列有关石油沥青改性的叙述，哪一项是错误的？ 常用橡胶、树脂和矿物填料来改善沥青的某些性质 橡胶是沥青的重要改性材料，它和沥青有较好的混溶性，并使沥青具有橡胶的很多优点，如高温变形小、低温柔性好等 在沥青中掺入矿物掺和料能改善沥青的粘结力和耐热性，减少沥青的温度敏感性 树脂也是沥青的重要改性材料，它与沥青相容性好，大部分品种树脂可以用来做改性材料 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案：树脂也是沥青的重要改性材料，它与沥青相容性好，大部分品种树脂可以用来做改性材料 2. 中砂的细度模数MX为（）。 3.7～3.1 3.0～2.3 2.2～1.6 1.4 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案： 3.0～2.3 3. 胶体是由具有物质三态(固、液、气)中某种状态的高分散度的粒子作为散相，分散于另一相(分散介质)中所形成的系统.它具有_______特点。 高度分散性和多相性 高度分散性和二相性 高度絮凝性和多相性 高度絮凝性和二相性 本题分值： 4.0

用户未作答 标准答案：高度分散性和多相性 4. 能反映集料中各粒径颗粒的搭配比例或分布情况的是（） 密度 细度 级配 颗粒形状 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案：级配 5. （）树脂属于热塑性树脂。 聚氯乙烯 聚丙烯 酚醛 (A+B) 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案： (A+B) 6. 预拌砂浆中表示预拌抹灰砂浆的符号是（）。 RM RP RS RR 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案： RP

7. 为使室内温度保持稳定，应选用（）的材料。 导热系数大 比热大 导热系数小，比热大 比热小 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案：导热系数小，比热大 8. 硅酸盐水泥石由于长期在含较低浓度硫酸盐水的作用下，引起水泥石开裂，是由于形成了（） 二水硫酸钙 钙矾石 硫酸钠 硫酸镁 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案：钙矾石 9. 水泥胶砂强度试验三条试体28天抗折强度分别为7.0MPa，9.0MPa，7.0MPa，则抗折强度试验结果为（） 7.0MPa 7.7MPa 9.0MPa 8.0MPa 本题分值： 4.0 用户未作答 标准答案： 7.0MPa

土木工程材料试题及答案解析

《土木工程材料》综合复习资料 第一章 一、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 3、材料的耐水性一般可用＿＿来表示。 A 渗透系数 B 抗冻性 C 软化系数 D 含水率 4、弹性材料具有＿＿的特点。 A 无塑性变形 B 不变形 C 塑性变形小 D 恒定的弹性模量 5、材料的比强度是＿＿。 A 两材料的强度比 B 材料强度与其表观密度之比 C 材料强度与其质量之比 D 材料强度与其体积之比 二、是非判断题 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、某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。 3、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。 4、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。 5、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。 6、材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。 三、填空题 1、材料的质量与其自然状态下的体积比称为材料的＿＿。 2、材料的吸湿性是指材料在＿＿的性质。 3、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。 4、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＿＿。 5、孔隙率越大，材料的导热系数越＿＿，其材料的绝热性能越＿＿。

四、名词解释 1、密度 2、材料的空隙率 3、堆积密度 4、表观密度 5、材料的弹性 五、问答题 1、某水泥厂生产普通硅酸盐水泥,现改产火山灰硅酸盐水泥,原包装袋未变,客户投诉水泥重量不够,请分析原因。 2、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？ 3、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？ 4、北方某住宅楼冬季施工，使用了尿素作混凝土的防冻剂。住户入住后闻到一股氨味，请分析原因。 六、计算题 1、质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。 2、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、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。 3、某岩石的密度为2.75g/cm3，孔隙率为1.5％；今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆积密度为1560kg/m3。试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。 第二章 一、选择题 1、钢材伸长率δ10表示＿＿C。 A直径为10mm钢材的伸长率 B 10mm的伸长 C 标距为10倍钢筋直径时的伸长率 ２、钢材抵抗冲击荷载的能力称为＿B＿。 A 塑性 B 冲击韧性 C 弹性 D 硬度 3、钢的含碳量为＿A＿。

土木工程材料考试知识点

一、名词解释 1 、表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。 2、堆积密度：散粒材料在堆积状态下单位体积的重量。既包含了颗粒自然状 态下的体积既又包含了颗粒之间的空隙体积。 3、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 4、抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗透性，用渗透系数或抗渗等级表示。 5、抗冻性：材料在水饱和状态下，经过多次冻融循环作用，能保持强度和外观 完整性的能力。用抗冻等级表示。 3、孔隙率：指材料内部孔隙体积（Vp）占材料总体积（V o）的百分率 4、空隙率：散粒材料颗粒间的空隙体积（Vs）占堆积体积的百分比。 6、吸水性：材料在水中能吸收水分的性质。 7、吸湿性：亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 8、耐水性：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。材料的耐水性用软化系数表示。 10、软化系数：指材料在吸水饱和状态下的抗压强度和干燥状态下的抗压强度的 比值。 11、弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后恢复到原始形状的性质。 弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。 12、塑性：材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，有一部分变形不能恢复 的性质。 13、脆性：材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏 时无明显的塑性变形的性质。脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度。14、韧性：材料在冲击、振动荷载作用下，能过吸收较大的能量，同时也能产生 一定的变形而不被破坏的性质。 15、硬度：材料表面抵抗硬物压入或刻画的能力。测定硬度通常采用：刻划法、 压入法、回弹法。 16、耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。 17、伸长率：指钢材拉伸试验中，钢材试样的伸长量占原标距的百分率。是衡量钢材塑性的重要技术指标，伸长率越大，塑性越好。 18、冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载的能力。 19、钢材的时效：随着时间的延长，强度明显提高而塑性、韧性有所降低的现象。 20、时效敏感性：指因时效而导致钢材性能改变的程度的大小。 21、钢材的硬度：表示钢材表面局部抵抗硬物压入产生局部变形的能力。 22、屈服强度：钢材开始丧失对变形的抵抗能力，并开始产生大量塑性变形时所 对应的应力. 23、冷弯性能：钢材在常温条件下承受弯曲变形的能力，并且是显示钢材缺陷的 一种工艺性能. 24、疲劳性：在交变荷载的反复作用下，钢材往往在应力远小于抗拉强度时断裂 的现象。 25、含泥量：集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量。 26、泥块含量：粗集料中原始尺寸大于4.75mm，但经水浸、手捏后小于2.36mm 的颗粒含量。 27、压碎值：反映集料在连续增加的荷载作用下抵抗压碎的能力。

土木工程材料向绿色生态建材的发展

土木工程材料向绿色生态建材的发展 摘要：本文简介了土木工程材料的研究现状，指出了土木工程材料在生产、质量方面存在的一些问题，提出了土木工程材料的发展趋势，并阐述了绿色建材的的意义和优势。 关键词：土木工程材料绿色建材环境节约 古往今来，土木工程与人类社会的发展息息相关。由于社会的进步和人们生活水平的上升，人们对各种建筑的利用和需求也有所提高。土木工程材料的发展也出现绿色、环保的趋势。土木工程材料为土木工程提供物质基础，对土木工程的质量和寿命有决定性的作用。土木工程材料是指在工程中所应用的各种制品。它包括有机材料、无机材料和复合材料。近几年来，随着人们对土木工程材料性能标准的提升，人们越来越关心其对健康和环境的影响。 人类只有一个地球。降低能耗，保护有限地球资源已成为维系人类社会持续发展的共识；低碳、节能减排、资源节约、再生能源利用已成为世界性重大课题。我们应在能源消耗、资源消耗最高的建筑领域，开创性的研制出系列低碳型新材料，有力推动能效建筑、生态建筑、智慧建筑的发展，并以成品化的型建材促进住宅产业化进程。 1 土木工程材料发展现状 作为传统的土木工程材料，木材、石灰、水泥、沥青、混凝土、砌筑材料、钢筋混凝土等构筑了工业和民用建筑的基础。随着材料科学与工程学的形成发展，土木工程材料性能和质量不断改善，品种不断增加，以有机材料为主的化学建材异军突起，一些具有特殊功能的新型土木工程材料，如绝热材料、吸声隔声材料、各种装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料以及耐磨、耐腐蚀、防爆和防辐射材料等应运而生。 随着城市化、工业化进程的加快和生产力水平的大幅度提高，全球性资源匮乏和能源短缺现象日益严重，大量的建筑废弃物等待处理，废旧物品的再生利用成为亟待解决的问题。“环保、生态、绿色、健康”，已成为21世纪人类生活的主题。 因此，现阶段土木工程材料的使用，不仅要满足轻质、高强、耐用、多功能的优良技术性能和美观的美学功能，更要具备健康、安全、环保的基本特征。也

兰大网院17春土木工程材料课程作业_C

2017秋春兰大课程作业答案---单选题 下列哪种绝热材料的导热系数最小？ A: 矿棉 B: 加气混凝土 C: 泡沫塑料 D: 膨胀珍珠岩 单选题 石灰使用时需要“陈伏”两星期以上，其目的是： A: 有利于Ca(OH)结晶 B: 使石灰浆变稠 C: 减少熟化产生的热量 D: 消除过火石灰的危害 单选题 钢筋在高应力作用下，随时间增长其应变继续增加的现象为蠕变，钢筋受力后若保持长度不变，则其应力随时间增长而（）的现象称为松弛。 A: 升高 B: 降低 C: 加快 D: 放慢 单选题 工程中一般采用抗渗等级来表示结构物的抗渗性，是按材料在标准抗渗试验时能承受的最大水压力确定的，如某种材料试验时在0.7MPa水压力作用下开始渗水，那么该材料的抗渗等级为下列哪一个？ A: s6 B: s0.6 C: s7 D: s0.7 单选题 能反映集料中各粒径颗粒的搭配比例或分布情况的是（） A: 密度 B: 细度 C: 级配 D: 颗粒形状

单选题 玻璃体结构的材料具有的特征是（） A: 各向异性，强度较高，化学稳定性好 B: 各向同性，强度较低，化学稳定性差点 C: 各向同性，强度较高，受外力作用时有弹塑性变形 D: 各向异性，强度较低，受外力作用具有触变性 单选题 材料抗渗性的指标为（）。 A: 软化系数 B: 渗透系数 C: 抗渗指标 D: 吸水率 单选题 建筑石油沥青的黏性是用（）表示的。 A: 针入度 B: 黏滞度 C: 软化点 D: 延伸度 单选题 石油沥青的牍号由低到高，则沥青的（）由小到大 A: 粘性 B: 塑性 C: 温度敏感性 D: (A+B) 单选题 下列有关石油沥青改性的叙述，哪一项是错误的？ A: 常用橡胶、树脂和矿物填料来改善沥青的某些性质 B: 橡胶是沥青的重要改性材料，它和沥青有较好的混溶性，并使沥青具有橡胶的很多优点，如高温变形小、低温柔性好等 C: 在沥青中掺入矿物掺和料能改善沥青的粘结力和耐热性，减少沥青的温度敏感性 D: 树脂也是沥青的重要改性材料，它与沥青相容性好，大部分品种树脂可以用来做改性材料

土木工程材料模拟试题及参考答案

土木工程材料模拟试题（二） 一、名词解释(每小题2分,共10分) 1.材料的耐水性 2.减水剂 3.混凝土的碱-骨料反应 4.钢材的脆性临界温度 5.合成高分子防水卷材 二、填空题（每空1分，共15分） 1. 新拌制的砂浆应具有良好的流动性和保水性，分别用和表示。。 2.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈，耐久性愈，保温性愈。 3.石膏制品的耐水性、防火性。 4.通用硅酸盐水泥中水泥的抗渗性较好。 5.水泥强度发展的规律是早期、后期。 6.钢材的δ5表示。 7.以边长为100mm的立方体试件，测得受压破坏荷载为234kN，若混凝土的强度标准差σ＝，则该混凝土的抗压强度标准值为 MPa。 8.混凝土的徐变值较大时，带来的主要危害是使。 9.在低强度等级的混合砂浆中，使用石灰的主要目的和作用是。 10.水玻璃在硬化后具有较高的性。 三、判断改错（下列命题你认为正确的在括号内打“√”；错误的打“×”并改正。每小题1分，共15分） 1.承受动荷载作用的结构，应考虑材料的韧性。 ( ) 2.水泥石组成中凝胶体含量增加，水泥石强度提高。( ) 3.矿渣水泥的抗渗性较好。（） 4.含氯离子的混凝土外加剂不得在预应力混凝土中掺用. （） 5.当沥青中树脂(沥青脂胶)组分含量较高时，沥青的延度大.（） 6.聚氯乙烯接缝材料的密封性较聚氨酯建筑密封膏好.（） 7.三元乙丙橡胶卷材适合用于重要的防水工程。（） 8.标号为500粉毡的沥青油毡较标号为350粉毡的防水性差.（） 9.花岗岩的耐久性较大理岩差。（） 10.水玻璃在硬化后具有较高的耐酸性。（） 11.多孔吸声材料的基本特征是开口孔隙多。（） 12.标号为S-75的沥青胶的耐热度为75℃。（） 13.牌号为Q235-A·F的钢材，其性能较Q235-D的钢差。（） 14.选择混凝土用砂的原则是总表面积小和空隙率小。（） 15.硅酸盐水泥的矿物组成为C2S、C3A、C3S和 C4AF。（） 四、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。每小题1分，共20分。） 1. 矿渣水泥适合于混凝土工程。 A.与海水接触的； B.低温施工的； C.寒冷地区与水接触的； D.抗碳化要求高的 2. 在凝结硬化过程中，会产生很大的变形，以致产生开裂。

新型土木工程材料浅析 王维康

新型土木工程材料浅析王维康 发表时间：2018-11-05T19:08:50.063Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：王维康[导读] 进入21世纪以来，人们对生活环境和生存空间的审美和安全要求不断提高，因而对建筑事业的要求也更加复杂。 宁夏大学土木与水利工程学院 750021 摘要：进入21世纪以来，人们对生活环境和生存空间的审美和安全要求不断提高，因而对建筑事业的要求也更加复杂。土木工程材料作为建筑工程的根本和基础，应该随着科学技术的发展和社会的前进不断更新和完善。就目前的土工工程建设而言，传统的土、石已经淘汰，水泥混凝土、钢材料和钢筋混凝土以及铜材等建筑材料已经成为了新型的土木工程建筑材料，以其自身突出的优点-稳固性强，进而在 土木工程的建筑材料中占据着主导地位。此外，新型的合金材料和玻璃材料，有机材料和人工合成材料以及陶瓷也慢慢的在土木建筑工程中发展起来。当然随着科学技术和社会的进步，土木工程材料的应用方案得到了不断的革新发展。本文立足于新型土木工程材料应用模块进行研究分析，进而突破传统材料应用方法的禁锢，以促进土木建筑工程的进步和发展。 关键词：新型土木工程材料；发展；环保 引言：在我国现代化建设中，土木工程建设占据着重要地位，而土木工程材料是土木建筑工程结构物的根本，是建筑工程进行正常运作的基础，土木工程材料指的是土木工程中使用的各类材料以及相关制品。随着科学技术的进步和社会的需求，新型土木工程材料得到了不断的开发和应用，新型材料以其自身的不同应用特性满足了人们对生存环境和生活空间的环保性、高效性、节能型等需求。 一、新型混凝土的应用 为了实现经济可持续发展的目标，实现科学发展，树立起生态建设理念，建立起一种生态环保型和可持续发展型的建筑工程模式就势在必行。在具体的工程建设中就是体现为尽可能减少水泥的使用量，积极开发新型土木工程材料，加强对各类工业废渣进行开发利用。 （一）高性能混凝土应用第一是高性能混凝土，高性能混凝土优势突出，应用价值高，高性能混凝土的强度和耐久性高，在进行土木工程的实际施工中，能够满足弹性模量和早起强度需求，减少钢筋腐蚀的情况，满足各类施工要求。其中高性能混凝土中的HPC能够优化混凝土配置，降低泵送的压力和有效的规避离析等状况的出现。第二是低强混凝土，低强混凝土是一种常见的工程施工材料，低强混凝土常用于地下构造，能够通过进行混凝土抗压强度和密度、弹性模量等等来满足桩基和基础工程的工作要求，以实现降低其收缩裂缝水平的目标。第三是轻质混凝土，轻质混凝土是一种环保性能高的工程施工材料，通过对浮石以及炉渣等等的使用，使得混凝土拥有抗冻性能高，混凝土密度小以及相对强度高的突出优点。特别提出的是轻质混凝土对工业废渣（粉煤灰煤矿煤矸石、废弃锅炉煤渣等）的利用，这种新型的土木工程材料不仅仅有着较强的抗冻性和强度，更能降低混凝土的生产成本，减少工业废渣的堆积面积，改善城市环境。 （二）高掺量粉煤灰混凝土应用早在上个世纪80年代，高掺量粉煤灰混凝土开始普及推广，随着现代化进程的加快，土木工程的规模不断扩大，高掺量粉煤灰混凝土也得到更广泛的应用。在高掺量粉煤灰混凝土不断扩大应用的过程中，粉煤灰的微集料效应和火山灰活性效应等效应慢慢的走入人们的视野并得到了重视。随着混凝土外加剂等科学技术的进步，粉煤灰已经慢慢的成为了混凝土的重要组成部分。通过实际的土木工程和研究发现，粉煤灰在混凝土材料的应用补给不仅仅能够节约工程材料费，更是能够取得较高的社会和环境效益，水泥是一种会对坏境产生污染的高耗能土木工程材料，粉煤灰的应用就降低了水泥在混凝土中的应用比例。 二、新型墙体材料的应用 （一）保温绝热材料和FPR复合材料的应用科学技术是第一生产力，随着科学技术和经济可持续发展理念在墙体材料研究中的应用，高性能砌体材料和复合型节能墙体得到的研究开发。其中高性能砌体结构墙体是一种由普通混凝土、粉煤灰和浮石等材料组成的，砌体胶凝材料是保温砂浆，高性能砌体结构墙的特点是保温隔热性能好。而复合型节能墙体是一种融汇了保温绝热材料、新型墙体材料和传统墙体材料等等材料的优点，因而复合型节能墙体的绝热保温材料和节能效果要高于一般单一材料或者传统材料所砌成的墙体。复合型节能墙体也因为加入的保温绝热材料，综合成本较高，另外还需要辅助不承重结构、框架结构等建筑主体结构。新型复合墙板具有较强的承受外力的能力，而且质量轻，保温绝热性能突出，新型复合墙板的在土木工程施工中有较高的施工效果，新型复合墙板由内墙板、外墙板、高温绝热保温材料三大部分组成，先按照尺寸要求和相关模板展开门、窗、墙板一体化的生产，最后再运具体的土木工程施工现场，进行安装工作。其中FRP复合材料的出现和利用，对影响土木工程建筑物的工程技术问题的研究创造了新的入口，通过FRP复合材料的应用能够有效提高土木工程建筑的稳定性，解除制约土木工程发展的最大结构性和结构性退化的桎梏，满足各类施工环境的需要，对于施工环境恶劣的海洋、地下等施工都能有效的适应解决。但是在具体的工程实践中也发现，FRP复合材料也容易受外界各种因素的影响，因而为避免腐蚀效应以及材料老化等等因素的影响，规避突发安全事故的出现，就必须加强对土木建筑物结构的检测工作，密切关注复合型材料的情况。 （二）碳纤维机敏混凝土的应用碳纤维机敏混凝土也是一种复合型的土木工程材料，这类混凝土拥有突出的力学性能，能够与混凝土良好的结合，而且生产工艺简单，能够满足道路载重检测工作的需求。碳纤维机敏混凝土是以碳纤维为填充物，实现了混凝土和砂浆等的混合。这是一种纤维增强水泥基的复合材料，在一定程度上能够反应出电阻率和应变、损伤状况。碳纤维机敏混凝土能够满足土木工程结构及基础设施的日常健康监测工作，利用自身的电磁屏蔽特性和电热效应，实现混凝土的抗电磁干扰能力的提高和土木工程建筑物混凝土结构温度的自适应。 结语：随着时代的发展，传统的土木工程材料已经难以满足当前的土木工程工作需求，因而进行新型材料的研究和推广是势在必行的。进行新型的土木工程的研究应用是实现土木工程施工质量提升和满足经济可持续发展的目标和适应复杂而规模巨大的的土木工程工作的要求的关键。