土木工程材料总复习.ppt

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1、第一章材料基本性质土木工程材料的物理性质基本性质密度孔隙率湿含量热学性质声学性质光学性质材料的耐久性能及其测试耐水性抗渗性抗冻性耐腐蚀性耐候性抗老化影响材料耐久性的因素材料在使用中会被破坏的原因有两方面：内因，材料自身的内部因素因：材料内部存在不稳定的化学组分，如Ca(OH)2、挥发份、杂质等；材料内部存在一些缺陷，如孔隙、裂缝等。外因，材料服役环境因素：物理作用：光、热、雨水、风等化学作用：酸、碱、盐、水等生物作用：细菌、昆虫等工程材料的力学性质力学概念荷载(轴向荷载、剪切荷载)应力与应变应力－应变曲线材料的力学性能及其测量强度与比强度脆性、韧

2、性硬度与耐磨性材料力学性能与组成、结构的关系思考用实例叙述材料的孔隙率、开口孔隙与闭口孔隙的测试和计算方法。分析论述材料的孔隙率和孔隙特征对材料强度、抗渗性和吸湿性、传热性的影响。如：新建的房屋保暖性差，到冬季更甚，这是为什么？新房屋墙体的含水率较高。同样的材料，含水率增加，导热系数也增加，因为水的导热系数远大于空气的。当水结冰时，导热系数进一步提高，因为冰的导热系数又大于水。材料组成与性能的关系土木工程材料的组成不同，其性能可完全不同。例如：生石膏CaSO4·2H2O与熟石膏CaSO4·0.5H2O的差别在所含H2O的数量不同，因而，后者有水化

3、活性，而前者没有；纯铁强度不高且较柔软，而钢较强韧，生铁较硬脆，其主要原因是它们的含C量百分之几的微小差别；聚氯乙烯树脂[-CH2-CHCl-]n与聚乙烯醇[-CH2-CHOH-]n，在组成上,前者的大分子链上含Cl¯离子，而后者含OH¯离子，因而，后者是水溶性的，而前者不是。……等等。材料物相化合物或元素物相组成：固相、液相、气相化学组成：化合物、元素矿物组成与化学组成的关系化学组成相同，其矿物组成不一定相同不同的矿物相，其化学组成可能相同矿物组成相同，其化学组成一定相同材料组成与性能的关系材料组成微小差别就可引起材料性能根本的改变材料中物

4、相含量的变化就可导致材料质的突变材料的结构——材料所含各物相(固、液、气)的形态、尺寸、堆积方式和分布情况；构成各物相的质点的堆积方式和分布情况；根据分辨率的大小，材料结构分为宏观、细观和微观三个层次；材料的结构取决其组成和制造工艺及其条件(温度、压力等)；相同组成的材料可以有不同的结构；相同结构的材料可以有不同的组成。复习提纲无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料的组成、结构和性能特点，以及它们间的相互关系。材料力学性能的基本概念、试验方法、评价指标和相关标准。材料耐久性的基本概念、试验方法、评价指标和相关标准。孔隙率和孔隙特征对材料性

5、能的影响及其原理。根据工程应用要求，正确选择材料的方法。第二章胶凝材料基本知识：硅酸盐水泥的组成、技术性质、应用及储运知识；水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥石的结构；活性混合材的组成、性质及作用；普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和高铝水泥等其它水泥的组成、性能的特点及应用。基本技能：气硬性胶凝材料的正确应用水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。基本概念：什么是胶凝材料？定义：经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。特征：严格意义上胶凝材料应指浆体；能在常温下

6、凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的使用性能。气硬性与水硬性胶凝材料的特点气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空气中保持和发展其强度；关键：干燥状态下，其硬化体才有较好的性能！水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均有很好的性能！石膏性质——石膏是气硬性胶凝材料，建筑石膏的主要成分是-半水石膏CaSO40.5H2O;生产方法——建筑石膏可用天然二水石膏或化学石膏在120~180C干燥下脱水制备；凝结硬化机理——“溶解—沉淀”理论，即通过半水石膏在水中不断溶解，二水石

7、膏不断结晶，晶体不断生长、相互交错与连生构成晶体网络结构而硬化；性能——浆体需水量较大，凝结硬化快、凝结时有微膨胀、表观密度较小、孔隙率较大、强度低、耐水与抗冻性差、容易吸水和吸潮、导热系数低、隔热与吸声性好、耐火、对人体和环境无害。应用——各种板材、粉刷砂浆、雕饰等。例题用石膏作内墙抹灰时有什么优点？答：洁白细腻：硬化微膨胀，可单独使用，不易开裂；孔隙率高，可调节室内潮度；防火性强。石灰建筑石灰的特性：表观密度较小浆体的可塑性好硬化后的强度较低耐水性差浆体硬化中容易开裂过火石灰的危害与水反应很慢，石灰硬化后再与水反应发生体积膨胀而引起开裂。矿物

8、名称英文名称缩写分子式矿物式硅酸三钙AliteC3SCa3SiO53CaO·SiO2硅酸二钙BeliteC2SCa2SiO42CaO·S