1、土木工程材料考點整理材料基本性質材料按化學成分分為：無機材料、有機材料和復合材料；土木工程材料的發展趨勢：（1）輕質高強（2）高耐久性 ( 3 ) 構件及制品尺寸大型化、構件化、預制化和單元化（4）復合化（5）環保型材料（6 )智能材料我國常用的標準可分為：國家標準（GB）、行業標準(JC)、地方標準(DB)和企業標準(QB)；密度：材料在絕對密實狀態下單位體積的質量，以表示；表觀密度：材料單位表觀體積（實體及閉口體積）的質量；體積密度：材料在自然狀態下單位體積（實體，開口及閉口體積）的質量；堆積密度：散粒材料在自然堆積狀態下單位體積的質量；密實度：指材料的體積內被固體物質所充實的程度；孔隙率

2、：指材料內部孔隙的體積占材料自然狀態下總體積的百分率；填充率：指散粒材料在堆積狀態下，其顆粒的填充程度稱為填充率。空隙率：指散粒材料在堆積狀態下，顆粒之間的空隙體積所占的比例。親水性：材料在空氣中與水接觸時能被水潤濕的性質；憎水性：材料在空氣中與水接觸時不能被水潤濕的性質；（夾角小于等于90度，為親水性材料；夾角大于90度，為憎水性材料；）吸濕性：材料在空氣中吸收水蒸氣的能力；吸水性：材料在浸水狀態下吸入水分的能力；耐水性：材料長期在飽水作用下保持其原有性質的能力，其強度也不顯著降低的性質稱為耐水性；（工程中將>0.80的材料，稱為耐水性材料）抗滲性：材料在壓力水作用下，抵抗滲透的性質；

3、系數反映了材料抵抗壓力水滲透的性質；滲透系數越大，材料的抗滲性越差；抗滲等級越高，抗滲性越好；抗凍性：材料在飽水狀態下經受多次凍融循環作用而不破壞，同時強度也不嚴重降低的性質；凍融循環：通常采用-15的溫度凍結后，再在20的水中融化，這樣的過程為一次凍融循環；凍融破壞：材料吸水后，在負溫度下，水在毛細管內結冰，體積膨脹約9，冰的動脈壓力造成材料的內應力，使材料遭到局部破壞，隨著冰凍融化的循環作用，對材料的破壞加劇，這種破壞即為凍融破壞；導熱性：熱量在材料中傳導的性質；(材料的導熱系數越小，表示其絕熱性能越好；材料的孔隙率大其導熱系數小，隔熱絕熱性好)熱容量：指材料在加熱時吸收熱量、冷卻時放出熱

4、量的性質；比熱容：反映材料的吸熱或放熱能力的物理量；(進行建筑設計時應選用導熱系數小而熱容量較大的材料(良好的絕熱材料），以使建筑保持室內溫度穩定性)耐燃性：材料在高溫與火的作用下不破壞，強度也不嚴重下降的性能；耐火性：材料在長期高溫作用下，保持不熔性并能工作的性能；理論強度：根據理論分析得到材料所能承受的最大應力;強度：材料在外力作用下抵抗破壞的能力；(材料的真實破壞強度遠低于理論強度)強度等級：土木工程材料常按其強度劃分成若干個等級，稱為強度等級；比強度：單位體積質量的材料強度，等于材料的強度與其表觀密度之比，是衡量材料是否輕質，高強的指標；彈性：材料在外力作用下產生變形，當外力取消后，材

5、料變形即可消失并能完全恢復原來形狀和尺寸的性質；這種可恢復的變形叫彈性形變；塑性：材料在外力作用下發生變形，如果取消外力，仍保持變形后的形狀尺寸，且不產生裂縫的性質；這種不可恢復的形變叫塑性形變；脆性：材料在破壞時未出現明顯的塑性變形，而表現為突發性破壞的性質；韌性：材料在沖擊或振動荷載作用下，能吸收較大的能量，產生一定的變形而不破壞的性質；耐久性：材料在各種因素作用下抵抗破壞和保持原有性能的能力；硬度：材料抵抗較硬物質刻劃或壓入的能力；測定硬度的方法通常采用刻劃法和壓入法；耐磨性：材料表面抵抗磨損的能力；膠凝材料：能將散粒材料、塊狀材料、或纖維材料黏結成整體的材料；膠凝材料分為有機和無機兩種

6、；氣硬性膠凝材料：只能在空氣中凝結硬化并保持和發展其強度； 水硬性膠凝材料：既能在空氣中凝結硬化，又可在水中更好地硬化，并保持和發展其強度；石膏，石灰，水玻璃是氣硬性膠凝材料；石膏生產石膏膠凝材料的原料有天然二水石膏、天然硬石膏和工業副產品石膏；天然二水石膏簡稱石膏，主要硫酸鈣；天然硬石膏又稱無水石膏，主要是由無水硫酸鈣組成；建筑石膏的性質：裝飾性好、加工性能好；凝結硬化快；凝結硬化時體積微膨脹；孔隙率高、表觀密度小、強度低；具有較好的功能性；良好的防火性；隔熱、吸聲性良好；吸濕性強、耐水性和抗凍性差。建筑石膏的用途：粉刷石膏；石膏砂漿；墻體材料；初凝：將從加水拌合開始一直到漿體開始失去可塑性

7、的過程；對應的這段時間成為初凝時間；終凝：將從加水拌合開始一直到漿體完全失去可塑性并開始產生強度的過程；對應的這段時間成為初凝時間；凝結硬化：建筑石膏與適量的水拌和后，最初成為可塑的漿體，但很快失去可塑性并產生強度，然后逐漸發展成堅硬的固體，這種現象成為凝結硬化。石灰石灰的主要原料是碳酸鈣；氧化鈣是生石灰欠火石灰：當煅燒溫度過低或煅燒時間不足時，由于CaCO3不能完全分解，即生石灰中含有未分解的碳酸鈣內核，外部為正常煅燒石灰，這類石灰稱為欠火石灰；過火石灰：當煅燒溫度過高或煅燒時間過長時，部分塊狀石灰的表層會被煅燒成十分致密的釉狀物，這類石灰稱為過火石灰；石灰膏在使用前要進行陳伏處理，以消除過

8、火石灰；陳伏：為消除過火石灰的危害，石灰膏使用前應在化灰池中存放兩周以上，使過火石灰充分熟化，這個過程稱為“陳伏”；石灰在空氣中的硬化是結晶作用和碳化作用兩個過程同時進行的；水泥水泥是水硬性膠凝材料；通用硅酸鹽水泥有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰質水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等；硅酸鹽水泥的成分：熟料、石膏、(混合材料)；主要生產工藝過程為“兩磨”（磨細生料、磨細水泥）和“一燒”（生料煅燒成熟料）在實際工程中，水灰比多為0.40.7；水泥的養護：保持水泥漿溫度和濕度的措施；硅酸鹽水泥的主要技術指標：（一）硅酸鹽水泥的細度用篩分析的方法或比表面積的方法表示；（二）凝結時間對工程的意義

9、：初凝時間不宜過短，以便施工有足夠的時間來完成混凝土和砂漿的運輸，澆搗和砌筑等操作，終凝時間不宜過長，是為了是混泥土和沙漿在澆搗和砌筑完畢后能盡快凝結硬化，以便下一道工序的及早進行；初凝時間：是指從水泥加水拌合起到水泥漿開始失去塑形所需的時間；終凝時間：是指從水泥加水拌合時起到水泥漿完全失去可塑性，并開始具有強度（但還沒有強度）的時間；水泥凝結時間的測定是以標準稠度的水泥凈漿（使用標準稠度用水量，為了使其有可比性），在規定的溫度和濕度下用凝結時間測定儀來測定；（三）引起水泥安定性不良的原因：（1） 游離氧化鎂過多，水泥中的氧化鎂在水泥凝結硬化后，會與水反應生成氫氧化鈣，反應速度緩慢，且體積膨脹

10、，會在水泥硬化幾個月后導致水泥石開裂；（2）滲入的石膏過量，會造成膨脹破壞；（3）游離氧化鈣過多，水泥中含有游離氧化鈣，其中部分過燒的氧化鈣在水泥凝結硬化后會緩慢與水生成氫氧化鈣，該反應體積膨脹，使水泥石發生不均勻體積變化；用沸煮法檢驗水泥的體積安定性；（四）強度袋裝水泥的堆放高度一般不應超過十袋；一般超過三個月的水泥，強度降低10%20%，六個月后降低15%30%，一年后降低25%40%?；炷粱炷恋脑希耗z凝材料（水泥），骨料（粗、細骨料），水和其他材料（外加劑、礦物摻合料）；普通水泥混凝土由水泥，粗骨料，細骨料和水組成；砂、石起骨架作用，并起限制硬化水泥收縮的作用；水泥和水形成水泥漿，

11、包裹骨料表面，填充骨料空隙，在混凝土拌合物中還起潤滑作用，賦予混凝土流動性，便于施工，混凝土硬化后起膠結作用；建筑用砂規定：天然砂采用硫酸鈉溶液法進行試驗；人工砂采用壓碎指標法進行試驗；粗骨料的強度可用巖石的抗壓強度和壓碎指標值表示；混凝土拌合用水按水源分為飲用水，地下水，地表水，海水及經過處理達標的工業廢水；海水可用于拌素混凝土，不宜用于鋼筋混凝土；減水劑：能顯著減少拌合用水量的外加劑；引氣劑：能在混凝土攪拌過程中引入大量均勻分布，穩定而封閉的微小氣泡；能改善混凝土的和易性和耐久性；早強劑：能促進混凝土凝結硬化，加速混凝土早期強度發展并對后期強度無明顯影響；混凝土的和易性：流動性、黏聚性、保

12、水性；新拌混凝土流動性以坍落度值作為流動性指標，值越大越好；干硬混凝土流動性以維勃稠度值作為流動性指標，值越小越好；混凝土立方體抗壓強度標準值以150mm的立方體試件為標準，28天的值強度低于該值的百分率不超過5%；提高混凝土的強度：（1）采用高強度等級水泥或快硬性早強型水泥；（2） 采用低水灰比的干硬性混凝土，提高混凝土的密實度；（3） 采用質量好，級配良好的骨料和合理的砂率；（4） 采用機械攪拌和機械振動成型（5） 采用熱處理養護措施（加強養護）（6） 摻入化學外加劑（7） 摻入礦物外加劑；混凝土的變形：化學收縮：由于水泥水化后固體產物的總體積小于水化反應前反應物的總體積而產生的混凝土收縮

13、；干濕變形：混凝土具有在硬化過程中及暴露在環境中吸水膨脹和失水收縮的特性；碳化收縮變形:空氣中有一定濃度的二氧化碳，在相對濕度合適的條件下，二氧化碳能和混凝土表面由于水泥水化生成Ca（OH）2很快地發生反應，稱為碳化。碳化伴隨有體積的收縮，稱為碳化收縮；徐變：硬化后的混凝土在恒定荷載的長期作用下，沿著作用力方向隨時間而增加的變形；（不能完全恢復的變形現象）混凝土不論是受壓、受彎或受拉均有徐變現象；混凝土的耐久性：是指混凝土在使用條件下抵抗周圍環境中各種因素長期作用而不破壞的能力；提高混凝土的抗滲性的主要措施：合理選擇水泥、降低水灰比、選擇好的骨料級配、充分振搗和養護、摻用引氣劑和優質粉煤灰.

14、.（影響其的根本原因是孔隙率和空隙特征）提高混凝土的抗凍性的主要措施：摻入引氣劑、減水劑、防凍劑；（密實度、空隙構造和數量以及空隙的充水程度是決定其抗凍性好壞的重要因素）堿骨料破壞：指水泥、外加劑等混凝土組成物及環境中的堿與骨料中堿活性礦物在潮濕環境下緩慢發生并導致混凝土開裂破壞的膨脹反應；（破壞條件：a.混凝土中有一定量的堿b.混凝土中必須有相當數量的活性骨料c.使用環境有足夠的潮濕度）碳化：影響因素：a.二氧化碳的濃度b.環境濕度c.水泥品種與摻合料用量d.混凝土的密實度混凝土的抗侵蝕性：受膠凝材料的組成、混凝土的密實度、空隙特征與強度水膠比、砂率、單位用水量是混凝土配合比的三個重要參數；

15、水膠比由強度和耐久性決定；建筑砂漿：砂漿是由膠凝材料、細骨料和水按一定比例制成的；砂漿可分為砌筑砂漿、抹面砂漿、絕熱砂漿、防水砂漿；砂漿的和易性包括流動性和保水性；砂漿的流動性用稠度來表示，保水性用分層度表示；硬化后砂漿的技術指標：抗壓強度和強度等級、黏結性、變形性、抗凍性；砂漿以抗壓強度作為其強度指標；一般砂漿抗壓強度越高，其與基材的黏結強度越高；此外，砂漿的黏結強度與基層材料的表面狀態、濕潤狀況以及施工養護條件有很大的關系；砌筑砂漿在承受荷載或在溫度變化時，會產生變形。砂過細，膠凝材料過多，摻合料過多，會引起收縮變形；石油瀝青瀝青是一種有機膠凝材料，屬于憎水性材料；瀝青按在自然界中獲取的方

16、式分為地瀝清和焦油瀝青；地瀝青按產源分為天然瀝青和石油瀝青；石油瀝青是由多種碳氫化合物及非金屬衍生物組成的混合物，是石油中相對分子質量最大、組成及結構最為復雜的部分；三組分分析法將石油分為油分、樹脂和瀝青質；瀝青材料在溫度升高時，體積將發生膨脹，體膨脹系數越大，則冬季瀝青路面越容易泛油，冬季容易出現開裂；石油瀝青的技術性質：1，密度；2，瀝青的黏滯性：對使用粘稠的石油瀝青用針入度，對液體石油瀝青則用黏滯度（標準黏度）表示；（針入度反映了石油瀝青抵抗剪切變形的能力；針入度值越小，表示瀝青的黏度越大，粘滯性越強）3，塑性：指石油瀝青在外力作用是產生變形而不破壞，除去外力后仍保持變形后的形狀的性質；

17、石油瀝青的塑性用延度表示；延度越大，塑性越好；4，溫度敏感性：指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能；瀝青的軟化點是反應瀝青溫度敏感性的重要指標，脆點是另一指標；瀝青的軟化點越高，脆點越低，溫度敏感性越??；5，大氣穩定性：用抗老化性能來說明；6，施工安全性：閃點，燃點“三大指標”針入度，軟化點，延度石油瀝青的牌號越大，則瀝青的大氣穩定性越好； 在瀝青中摻入填料的主要目的是提高瀝青的黏結性、耐熱性和大氣穩定性； 建筑金屬材料 低碳鋼從受拉至拉斷經歷四個過程：彈性、屈服、強化、頸縮；建筑結構鋼合理的屈強比為0.600.75；規范規定：采用殘余應變為0.2%時的應力為屈服點；鋼材的力學性能：彈性、塑性、強度和耐磨性；沖擊韌性：指鋼材抵抗沖擊荷載的能力；冷脆性：鋼材的沖擊韌性將隨溫度降低而下降，其規律是開始下降緩慢，當達到某一溫度范圍時，突然大幅度下降而呈現脆性；疲勞強度：鋼材在交變荷載反復作用下，常常在遠低于抗拉 強