土木工程材料复习资料

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1、密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。李氏比重瓶。绝干精确到0.01g/cm3表观密度指材料在自然状态下，单位体积的质量。涂蜡排水。绝干（精确到0.01g/cm3、10kg/m3堆积密度指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量。（可为含水状态）（精确到10kg/m3块状：密实度指材料体积内被固体物质填充（或充实）的程度。孔隙率散粒状：填充率指散粒状材料在其堆积体积中，被其颗粒填充的程度。空隙率含水率的计算公式润湿边角小于90°亲水性。（耐水性：结构不破坏，强度不显著降低。正比软化系数：

2、饱和状态抗压强度比干燥状态。）（比强度（无单位）：应力（Mpa）/密度（Kg/m3）反映材料轻质高强）材料的渗透系数越小，抗渗等级越大，说明材料的抗渗性越强。在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。它抵抗冲击荷载或震动作用的能力很差，其抗压强度比抗拉强度高很多在冲击、震动荷载作用下，材料能产生一定的变形而不致破坏的性质称为韧性。采用冲击试验测定思考题1.4（钢材主要力学性能：抗拉，冷弯，冲击韧性，硬度，耐疲劳性等）（抗拉强度与屈服强度之比）越大，可靠性

3、越大，结构的安全性越高，但利用率降低。（断后伸长率断面伸缩率）试验时采用的弯曲角度愈大，弯心直径对试件厚度(或直径)的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。弯曲处不发生裂缝、裂断或起层，即认为冷弯性能合格。常温下承受弯曲变形钢材经冷加工产生塑性变形，从而提高其屈服强度，这一过程称为冷加工强化。提高屈服强度，但塑性韧性降低，抗拉强度增加，弹性模量有所下降将经过冷拉的钢筋于常温下存放15～20d，或加热到100～200℃，并保持一段时间，这个过程称为时效处理。自然时效人工时效冷加工以后再经时效处理的钢筋，

4、屈服点进一步提高，抗拉强度稍见增长，塑性和韧性继续有所降低。由于时效过程中内应力的消减，故弹性模量可基本恢复。碳素结构钢依牌号越大，含碳量越高，强度越高，但塑性和韧性越低。（无机胶凝材料：1气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度；2水硬性不但能在空气中硬化，还能更好的在水中硬化保持并继续增长其强度。）高强石膏a-型半水石膏；建筑石膏b-型半水石膏b-型半水石膏溶解：半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解，生成Ca2+、S

5、O42-离子的饱和溶液；沉淀：半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。硬化：二水石膏晶体不断生长、连生、交错，构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网体积微膨胀熟化反应特点1.放热量大、放热速度快。2、体积膨胀反应。3、反应可逆过火石灰：体积膨胀引起隆起和开裂。陈伏期石灰浆表面保有一层水与空气隔绝以免碳化陈伏：为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中储存俩星期以上的工艺过程。石灰浆体的硬化是由结晶作用（内部）和碳化作用（表层）来完成的。（硅酸盐水泥：硅酸盐水泥熟料，0~5%混合材料，适

6、量石膏。不掺混合材料：P.I;掺P.II）（石灰质原料CaO，粘土质原料SiO2，Al2O3，Fe2O3，校正原料，矿化剂降低水泥熟料烧成温。俩磨一烧）导致水泥石腐蚀性破坏的原因外因：环境中的腐蚀性介质，如：软水；酸、碱、盐的水溶液等。内因：水泥石内存在原始裂缝和孔隙，为腐蚀性介质侵入提供了通道；水泥石内有在某些腐蚀性介质下不稳定的组分，如：Ca(OH)2，水化铝酸钙等；腐蚀与毛细孔通道的共同作用加剧水泥石结构的破坏。硅酸盐水泥熟料主要含有：硅酸三钙C3S硅酸二钙C2S铝酸三钙C3A铁铝酸四钙C4A

7、F硅酸盐的水化产物：凝胶：水化硅酸钙、水化铁酸一钙；晶体：氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。水泥体积安定性不良的原因：（1）水泥熟料中MgO含量过大；（2）水泥熟料中CaO含量过大（3）水泥生产中石膏掺量过大。体积安定性不良的水泥为废品软水侵蚀机理：当水泥石处在软水中，软水能使水泥石中的Ca(OH)2溶解，并溶出水泥石，留下孔隙；另一方面，水泥石中游离的钙离子的减少，打破原有的溶解平衡，导致水化物分解、溶失和转变，产生大量孔隙。尤其是处于压

8、力水或流水条件下，腐蚀更快。破坏形式：水化物的分解、溶失，造成水泥石密实度下降，孔缝增多、强度降低，直至整体破坏。硫酸盐的腐蚀机理：硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙反应，生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中未水化的铝酸钙反应，生成钙矾石，其体积增加2.22倍，引起水泥石的破坏。当硫酸钙浓度高时，他们可直接结晶，造成膨胀压力，引起破坏。强碱腐蚀机理：氢氧化钠、氢氧化钾等强碱可与水泥石中的铝酸钙矿物或水化物反应，生成可溶性铝酸盐。当介质中强碱浓度较高是，会造成水泥石的严重破坏。P·S