1建筑材料复习大纲一、考试范围1绪言(1)材料的基本状态参数(包括堆积密度或松散密度,孔隙特征、孔隙率、空隙率)作为混凝土的组成材料的砂和石(2)材料的力学性质(3)与水有关性质(含水状态、吸湿与吸水及耐水)耐久性(抗渗与抗冻)(4)材料的热性质(热变形)(5)材料的耐久性水泥与混凝土的耐久性2气硬性胶凝材料(1)胶凝材料的分类及机理(碳化)胶凝材料:按化学成分:有机/无机(按硬化条件:气硬性/水硬性)胶凝材料(2)建筑石灰:产品及其特性,技术要求、应用以及注意事项(灰土和三合土)砂浆产品:生石灰粉、消石灰粉(熟石灰Ca(OH)2)、石灰膏(Ca(OH)2和水)特性:可塑性和保水性好;生石灰水化时水化热大,体积增大;硬化缓慢;硬化时体积收缩大;硬化后强度低;耐水性差技术要求:应用:制作石灰乳涂料;配制砂浆;拌制石灰土和石灰三合土;生产硅酸盐制品(3)建筑石膏(含高强)石膏:建筑石膏、高强石膏、无水石膏水泥3水泥(1)常用水泥的矿物组成、特性(细度、强度等)2007新标准(2)软水等介质中腐蚀、抗冻掺矿渣等混合材的耐久性变化(3)影响常用水泥性能的因素①水泥组成成分②水泥细度:水泥颗粒越细,总面积越大,与水的接触面积也大,因此水化迅速,凝结硬化快,早期强度高③养护条件(温度、湿度)④龄期:水泥强度随龄期增长而增加,28d内发展较快⑤拌合用水量⑥贮存条件:水泥有效贮存期3个月(4)常用水泥的技术要求(细度、强度和碱含量,结合试验的计算-按规定取舍数据)①细度②凝结时间:初凝和终凝时间③体积安定性:指水泥在凝结硬化过程中,体积变化的均匀性(沸煮法)④强度及强度等级:符号⑤碱含量4混凝土(1)普通混凝土的组成材料,砂的级配和细度模数(结合筛分析试验的计算)组成材料:①水泥②水③骨料(粗骨料:粒径5mm细骨料:粒径5mm)④外加剂:在拌制混凝土过程中掺入的改善混凝土性能的物质,例如减水剂(减少拌合用水量)、引气剂(改善和易性,提高抗渗性和抗冻性,强度降低)、早强剂和缓凝剂⑤掺合料:加入的具有一定活性的矿物细粉材料,可取代水泥,节约成本改善环境,如粉煤灰、硅灰和矿渣微粉。2(2)新拌混凝土的和易性、测定方法及影响因素混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质,包括流动性、粘聚性和保水性等。测定方法:坍落度/维勃稠度试验影响因素:①水泥浆的数量和水灰比水灰比不变,水泥浆愈多,拌合物的流动性愈大,水泥浆过多的话出现流浆现象,过少则拌合物易发生崩坍和离析;在水泥用量、骨料用量均不变的情况下,水灰比增大,水泥浆自身流动性增加,水灰比过大造成拌合物粘聚性和保水性不良,过小影响施工②砂率③组成材料性质水泥:水泥品种/细度(需水性大的流动性小,粘聚性和保水性较好)骨料:骨料级配、颗粒形状及粒径(级配好、表面光滑、粒径增大、总表面积减小流动性增大)外加剂:(加入会有效的改善和易性)④温度和时间:流动性随温度的升高降低,随时间的延长降低(3)硬化混凝土强度(结合试验的计算-按规定取舍数据)及其影响因素(4)硬化混凝上的耐久性(抗冻、碳化和碱-骨料反应)(5)混凝土配合比设计(四项基本要求、确定三个参数及方法和步骤,简单的计算)5建筑砂浆(1)砂浆的分类和技术要求分类①根据不同用途:砌筑砂浆、抹面砂浆(普通抹面/防水/装饰砂浆、特种砂浆(隔热/耐腐蚀/吸声砂浆)②按所用的胶凝材料:水泥/石灰/混合砂浆技术要求①新拌砂浆的和易性②硬化砂浆的强度和强度等级③砂浆粘结力④砂浆变形性⑤砂浆抗冻性(2)砌筑砂浆的组成水泥、细骨料、掺加料、外加剂、水7建筑钢材(1)主要优缺点优点:强度高、塑性和韧性好,能承受冲击和振动荷载,易于加工和装配,广泛应用于工业、民用和市政建筑中缺点:易锈蚀、耐火性差(2)建筑钢材的主要技术性能(现象)-屈服强度、极限强度、屈强比和疲劳等(3)建筑钢材的分类、牌号表示碳素结构钢牌号的构成表示方法:屈服点等级---质量等级'脱氧程度①屈服点等级:Q235、Q275(Q---屈服点,数值---屈服强度值)②质量等级:按冲击韧性划分A级--不要求冲击韧性B级--要求+200C冲击韧性C级--要求00C韧性D级--要求+200C冲击韧性③脱氧程度:F(沸腾钢)、b(半镇静钢)、Z(镇静钢)、TZ(特殊镇静钢)低合金高强度结构钢3表示方法:屈服点等级--质量等级①屈服点等级:Q295,Q345,Q390,Q420,Q460②质量等级:E、D、C、B、AE:要求-40°C冲击韧性(4)钢材的加工冷加工:目的:①冷加工强化:钢材经冷加工后,产生塑性变形,屈服点明显提高,而塑性、韧性和弹性模量明显降低的现象②时效强化:钢材经冷加工后,屈服强度和极限强度随时间而提高,伸长率和冲击韧性逐渐降低,弹性模量得以恢复的现象。热处理:退火、正火、淬火、回火(5)钢材的腐蚀(化学和电化学)及其防护,钢材的防火钢材的腐蚀①化学腐蚀:钢材与周围介质直接发生化学作用,生成疏松的氧化物而引起的腐蚀。在干燥环境中速度缓慢。②电化学腐蚀:钢材由不同的晶体组织构成,并含有杂质,由于这些成分的电极电位不同,当有电解质溶液(如水)存在时,就在钢材表面形成许多微小的局部原电池混凝土用钢筋的防锈①原因:在正常的混凝土中pH值约为12,这时在钢材表面能形成碱性氧化膜(钝化膜),对钢筋起保护作用。若混凝土碳化后,由于碱度降低(中性化)会失去对钢筋的保护作用。此外,混凝土中氯离子达到一定浓度,会严重破坏钢筋表面的钝化膜。②措施:限制原材料中氯的含量,保证混凝土的密实度以及钢筋外侧混凝土保护层的厚度,采用环氧树脂涂层钢筋或者镀锌钢筋。钢材的防火:没有防火保护层的钢结构钢是不耐火的①防火的基本原理:采用绝热或吸热材料,阻隔火焰和热量,推迟钢结构的升温速率②防火办法:以包覆法为主,即以防火涂料、不燃性板材或混凝土和砂浆将钢构件包裹起来9沥青材料(1)主要优势:沥青作为一种有机胶凝材料,具有良好的粘性、塑性、耐腐蚀性和憎水性,在建筑工程中主要用做防潮、防水、防腐蚀材料,用于屋面、地下防水工程以及其他防水工程和防腐工程,还大量用于道路工程(2)石油沥青的组分及其作用组分:油分、树脂、地沥青质作用:不同组分对石油沥青性能的影响不同。油分赋予沥青流动性;树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性;地沥青质决定沥青的耐热性、粘性和脆性,其含量愈多,软化点愈高,粘性愈大,愈硬脆。(3)石油沥青的技术性质及相应的指标主要:粘滞性(指标:粘滞度/标准粘度)、塑性(延度指标)、温度敏感性(软化点)、大气稳定性其它:①溶解度:石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率。用以限制有害的不溶物含量。不溶物会降低沥青的粘结性②闪点(闪光点):加热沥青产生的气体和空气的混合物,,在规定的条件下与火焰接触,初次产生蓝色闪光时的沥青温度。10木材木材的物理性质与力学性质(含水类型及参数,强度)各向异性(1)含水量①木材中的水:自由水(影响木材的表观密度、保存性、抗腐蚀性和燃烧性)、吸附水(影响木材强度和胀缩)②纤维饱和点:纤维饱和点之上,含水量变化是自由水含量的变化,在纤维饱和点之下,含水量变化即吸附水含量变化,此时对木材强度和体积产生较大影响)4③平衡含水率(2)湿胀与干缩(3)木材的强度①由于木材构造的各向不同,强度呈现出明显的各向异性,因此木材强度有顺纹和横纹之分。木材的顺纹抗压、抗拉强度均比相应的横纹强度大的多。②影响木材强度的主要因素:含水量、环境温度、外力作用时间、缺陷(树木的种类、生长环境、树龄及树干的不同部位对木材强度有一定的影响)二、实验内容1水泥、混凝土强度试件的荷载的取值(包括单位换算和有效数字)2其他参数(密度,松散密度,标准差等)的有效数字,试验结果的评判期末复习模拟题一、名词解释1.水泥石的软水腐蚀软水是杂质比较少的水,会吸收其他物质的成分2.三合土消石灰粉与粘土拌合后再加入砂3.碱--骨料反应混凝土中含有活性二氧化硅SiO2的骨料与所用水泥中的碱(Na2O和K2O)在有水的条件下发生反应,形成碱-硅酸凝胶,此凝胶吸水肿胀并导致混凝土胀裂的现象。4.钢材的电化学腐蚀钢材由不同的晶体组织构成,并含有杂质,由于这些成分的电极电位不同,当有电解质溶液(如水)存在时,就在钢材表面形成许多微小的局部原电池5.木材的平衡含水率木材长时间处于一定湿度和温度的空气中,当水分的蒸发和吸收达到动态平衡时,其含水率相对稳定。6.石灰的碳化7.水泥的初凝随着水化反应的发展,膜层长厚并互相连接,浆体逐渐失去流动性8.混凝土的抗冻性混凝土含水时抵抗冻融循环而不破坏的能力9.钢材的疲劳受交变荷载反复作用,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象10.木材纤维饱和点湿木材在空气中干燥时,当自由水蒸发完毕而吸附水尚处于饱和时的状态11.耐久性是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下,能长久地保持其性能的性质12.水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化,而且能更好的在水中硬化,并保持和继续发展其强度的胶凝材料13.合理砂率在用水量和水灰比(即水泥浆量)一定的前提下,能使混凝土拌合物获得最大流动性,且能保持良好粘聚性及保水性的最小砂率14.钢材的屈强比屈服点与抗拉轻度之比15、欠火石灰在煅烧过程中,若温度过低或煅烧时间不足,使得CaCO3不能完全分解516、过火石灰温度过高或煅烧时间过长,生成了颜色较深、块体致密石灰17、混凝土由胶结材料将天然/人工的骨料粒子或碎片聚集在一起,形成坚硬的整体,并具有强度和其它性能的复合材料18、泛霜:砖内可溶性盐类在砖的使用过程中,逐渐于砖的表面析出一层白霜19、石灰爆裂:砖内夹有石灰,石灰吸水熟化为熟石灰,有98%的体积膨胀,使砖产生内应力,导致砖表面的剥落、脱皮,严重的可造成建筑结构的破坏。二、填空题1.在100g含水率为3%的湿砂中,其中水的质量为。2.与普通水泥相比,火山灰水泥石中氢氧化钙含量,抗软水腐蚀能力。3.材料的吸水性用吸水率表示,而吸湿性用含水率表示。4.由于矿渣本身的不亲水性,使得矿渣水泥泌水产生毛细通道,因而其抗渗和抗冻性较差。5.普通混凝土配合比设计中胶凝材料是指砂子和石子之和。6.一般情况下,材料的孔隙率越大,且连通孔隙越多的材料,其强度越差,吸水性、吸湿性越大,导热性越强。7.在混凝土中掺加引气剂时,可以有效提高混凝土的抗渗性和抗冻性。8.钢号为Q235—A·F中的F代表沸腾钢,A代表不要求冲击韧性。9.根据锈蚀作用的机理,钢材的锈蚀可分化学腐蚀和电化学腐蚀。10.石油沥青的四大技术性质包括粘滞性(指标:粘滞度)、塑性(指标:延度)、温度敏感性(指标:软化点)、和大气稳定性(老化现象)。11.砂浆和易性包括流动性和保水性两方面的含义。12、石油、沥青的三大组成部分:油分、树脂、地沥青质三、问答题1.试给出混凝土计算配合比的确定步骤。(1)确定配制强度(2)确定水灰比(3)确定1m3混凝土的用水量(Wo)(4)确定1m3混凝土的水泥用量(Co)(5)确定砂率(Sp)(6)确定1m3混凝土的砂、石用量(So、Go)2.什么是材料的孔隙率?材料中的孔隙有哪些特征参数?对其导热性有何影响?(1)材料内部孔隙体积占材料总体积的百分率(2)特征参数:①按孔隙尺寸大小:微孔、细孔、大孔②按孔隙之间是否相互贯通:互相隔开的孤立孔、互相贯通的连通孔③按孔隙与外界之间是否连通:开口孔、连通孔(3)材料的导热性与孔隙特征有关,增加孤立的不连通孔隙能降低材料的导热能力3.新拌混凝土的和易性包括那些内容?如何测定?(1)内容:流动性、粘聚性、保水性(2)测定方法:坍落度、维勃稠度试验4.生石灰在使用前为什么要先进行“陈伏”?磨细生石灰粉为什么可不经“陈伏”而直接应用?6生石灰中常含有过火石灰,水化极慢,当石灰变硬后才开始熟化,产生体积膨胀,引起已变硬石灰体的隆起鼓包和开裂。为了消除过火石灰的危害,需将石灰浆置于消化池中2--3周5.什么是钢材的冷加工强化?钢材冷拉的目的是什么?钢材经冷加工后,产生塑性变形,屈服点明显提高,而塑