【正文】 *。③自然狀態(tài)下的體積，用V0=V＋VP=V＋VK＋VB表示。=V排表示。若把開口孔和閉口孔的體積分別記為VK和VB，則材料的孔隙體積VP =VK＋VB。F/N333038004000f/MPaf3平均=。(不含－)符合不符合不符合不符合符合符合符合符合例題02：現(xiàn)測(cè)得普通水泥的28d抗折破壞荷載分別為：333800、4000N。土木工程材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是確定產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)依據(jù)。按材料的化學(xué)組成，可分為無機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料。Ⅱ《土木工程材料》輔導(dǎo)材料緒 論一、重點(diǎn)知識(shí)介紹土木工程材料是指在土木工程建設(shè)中所使用的各種材料及其制品的總稱，它是土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。（演示）。167。13絕熱材料與吸聲材料、隔熱材料的主要類型及性能特點(diǎn)。167。167。8瀝青材料和防水材料，工程性質(zhì)及測(cè)定方法，了解瀝青的改性及主要瀝青制品及其用途。167。(自學(xué))167。，變形性質(zhì)和耐久性質(zhì)及其影響因素。3氣硬性膠凝材料、石灰、水玻璃等氣硬性膠凝材料的硬化機(jī)理、性質(zhì)及使用要點(diǎn)。167。、測(cè)定和計(jì)算方法。0緒論了解土木工程材料的發(fā)展、地位、分類和標(biāo)準(zhǔn)等。每一章節(jié)中要求“（重點(diǎn)）掌握”部分為重點(diǎn)，占考試內(nèi)容的主要部分。本課程的教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握主要土木工程材料的性質(zhì)、用途和使用方法以及檢測(cè)和質(zhì)量控制方法，并了解土木工程材料的性質(zhì)與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以及性能改善的途徑。12木材……………………………………………………...................167。8瀝青材料和防水材料……………………………………………….167。4水泥…………………………………………………………………... 167。編者2011年3月目 錄Ⅰ《土木工程材料》課程教學(xué)大綱...…………………………………..….1Ⅱ《土木工程材料》輔導(dǎo)材料……………………………….…………….3緒論……………………………….…………………………..………….3167。本書由浙江工業(yè)大學(xué)葉青和浙江樹人大學(xué)盛黎擔(dān)任主編，浙江工業(yè)大學(xué)孔德玉和浙江樹人大學(xué)金小群擔(dān)任副主編。本書共有《土木工程材料》課程教學(xué)大綱、輔導(dǎo)材料、典型復(fù)習(xí)題、樣卷、試題命題格式、期中試題及答案等六個(gè)部分組成。典型復(fù)習(xí)題部分由計(jì)算題、填空題、是非題和簡(jiǎn)答題等組成?！锻聊竟こ滩牧稀氛n程教學(xué)指導(dǎo)書內(nèi)容簡(jiǎn)介本書主要是配合《土木工程材料》教材編寫的，是一本讓讀者在短期內(nèi)學(xué)好土木工程材料知識(shí)的教學(xué)輔導(dǎo)書。內(nèi)容豐富，簡(jiǎn)明扼要。其中輔導(dǎo)材料部分包括基本性質(zhì)、天然石材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、砂漿、聚合物材料、瀝青材料和防水材料、瀝青混合料、建筑鋼材、墻體材料、木材、絕熱材料和吸聲隔聲材料、材料試驗(yàn)等重要內(nèi)容，每章由重點(diǎn)知識(shí)介紹和典型例題組成。各章編寫人員如下：盛黎編寫輔導(dǎo)材料中的氣硬性膠凝材料、墻體材料、瀝青材料和防水材料、聚合物材料、絕熱材料和吸聲隔聲材料、土木工程材料試驗(yàn)等內(nèi)容，孔德玉編寫輔導(dǎo)材料中的混凝土和砂漿等內(nèi)容，金小群編寫輔導(dǎo)材料中的建筑鋼材和木材等內(nèi)容，其余部分主要由葉青編寫。1材料基本性質(zhì)……….…….……………………………………….…167。5水泥混凝土 …………………………………………………........... 167。9熱拌瀝青混合料……………………………………………………. 167。13絕熱材料和吸聲材料…………………………………................... 167。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)能針對(duì)不同工程合理選用材料，并能與后續(xù)課程密切配合，了解材料與設(shè)計(jì)參數(shù)及施工措施選擇的相互關(guān)系?！耙话阏莆铡辈糠忠曰靖拍顬橹?。熟練掌握數(shù)值修約規(guī)則。2石材，了解常用的天然巖石。、石灰、水玻璃的主要用途。(自學(xué))167。6砂漿、組成、檢測(cè)方法及其配比設(shè)計(jì)方法。7聚合物材料（建筑塑料、涂料與膠粘劑）。10建筑鋼材、加工與分類。167。12木材(自學(xué))；、力學(xué)性能，了解防腐、防火措施。、隔聲材料的主要類型及性能特點(diǎn)。15土木工程材料試驗(yàn)（下列試驗(yàn)必做）、安定性檢驗(yàn)、水泥膠砂強(qiáng)度。（演示）。按材料的使用性能，可分為①承重結(jié)構(gòu)材料，②非承重結(jié)構(gòu)材料，③功能材料。詳見表01。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)，必須按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，控制其質(zhì)量。試計(jì)算抗折強(qiáng)度。(－)/=%=8%＜10%，(－)/=%=10%≤10%。①材料絕對(duì)密實(shí)體積，用V表示。是指包括了材料內(nèi)部閉口孔隙體積的固體物質(zhì)本身的體積。是指材料的實(shí)體體積與材料所含全部孔隙體積之和，即包括材料實(shí)體體積和內(nèi)部孔隙的外觀幾何形狀的體積。密度ρ*=m*/V*= m/V=ρ；表觀密度（如，砂的表觀密度）ρ*=m*/V*= m/（V+VB）= m/V排=ρ’；體積密度（如，磚的體積（或表觀）密度）ρ*=m*/V*= m*/V0= m*/（V+VB+VK）=ρ0；松堆密度ρ*=m*/V*= m*/V筒= m*/（V+VB+VK+VV）=ρ0’。體積吸水率約等于開口孔隙率。（5）材料與水有關(guān)的性質(zhì)①親水性和憎水性當(dāng)材料與水之間的分子親合力大于水本身分子間的內(nèi)聚力時(shí)，材料表現(xiàn)為親水性。憎水性材料常被用作防水材料。當(dāng)材料吸濕達(dá)到飽和狀態(tài)或極限時(shí)的含水率即為吸水率。體積吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，其內(nèi)部所吸收水分的體積占干燥材料自然體積的百分率，即為開口孔隙率。材料吸水后會(huì)導(dǎo)致其自重增大、導(dǎo)熱性增大、強(qiáng)度與耐久性下降。在設(shè)計(jì)長(zhǎng)期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)時(shí)，必須選用K軟＞。K值愈大，表示滲透通過材料的水量愈多，即抗?jié)B性愈差。⑥抗凍性 材料在吸水飽和狀態(tài)下，經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而質(zhì)量損失不大，強(qiáng)度也無顯著降低的性質(zhì)稱為材料的抗凍性，用抗凍等級(jí)表示。 ⑦材料與熱有關(guān)的性質(zhì) 導(dǎo)熱性：材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性，用導(dǎo)熱系數(shù)表示。在相同的熱源下，物質(zhì)的熱容量越大，則溫度越不容易升降。根據(jù)耐火度可分為耐火材料、難熔材料和易熔材料。材料內(nèi)部開口并連通的氣孔越多，吸聲性能越好。量綱/單位，力（F）化為牛頓N代入，長(zhǎng)度（b、h、L、“A”）單位以mm代入，則強(qiáng)度單位為MPa或N/mm2。④比強(qiáng)度 等于材料強(qiáng)度與其體積密度之比，反映材料單位體積質(zhì)量的強(qiáng)度。典型的彈性材料，如橡皮筋和低碳鋼（在屈服前）等。脆性材料的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于其抗拉強(qiáng)度，可高達(dá)數(shù)倍甚至數(shù)十倍。對(duì)于要求承受沖擊荷載和有抗震要求的結(jié)構(gòu)，如吊車梁和橋梁等所用的材料，均應(yīng)具有較高的韌性。工程中有時(shí)也可用硬度來間接推算材料的強(qiáng)度。在土木工程中，對(duì)于用作踏步、臺(tái)階、地面、路面等部位的材料，應(yīng)具有較高的耐磨性。鑄鐵是典型的脆性材料，其延伸率＜1％。耐久性快速試驗(yàn)的項(xiàng)目主要有：凍融循環(huán)、人工加速碳化、干濕循環(huán)、紫外線＋干濕循環(huán)、鹽溶液浸漬＋干濕循環(huán)、化學(xué)介質(zhì)浸漬等。無機(jī)非金屬材料中具有特定的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)稱為礦物。凡由兩相或兩相以上物質(zhì)組成的材料稱為復(fù)合材料。材料的許多物理性質(zhì)，如強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等都是由其微觀結(jié)構(gòu)所決定的。對(duì)天然巖石可分為礦物、晶體顆粒、非晶體組織；對(duì)鋼材可分為鐵素體、滲碳體、珠光體；對(duì)木材可分為木纖維、導(dǎo)管、髓線、樹脂道；對(duì)混凝土可分為水泥硬化漿體、骨料及其界面。按孔隙特征分為密實(shí)結(jié)構(gòu)和多孔結(jié)構(gòu)。二、例題例題11：用同種材料制成的磚，由于其孔隙狀況不同，試分析其性能變化規(guī)律。（2）ρ’=m/V排水=500/1000= g/cm3=500 kg/m3。解：ρ0=m/V0=2500/（）= P開=W體=（m1－m）/（V0ρ水）= W質(zhì)ρ0/ρ水=% P=1－ρ0/ρ=1－， P閉=P－P開=－=%。求其閉口孔隙率、體積密度和體積吸水率？解：PK ≈WV=（mb－m）/（V0ρW）=（2300－2000）/[（2000－1120）/+（2300－2000）/）]= （2300－2000）/[（2300－1120）/]]=%V0=V+VB+VK=V排+VK=（mb－m水中）/，ρ0=m/V0=2000/（（2300－1120）/）=，P=1—ρ0/ρ=1－， PB =P－P K=－=%。例題17：某石材在氣干、絕干(105℃烘干)、水飽和條件下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為780、65MPa，求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。再將砂敲碎磨細(xì)過篩（ mm）烘干后， g， cm3。例題110：材料的孔隙和體積形式有哪幾種？材料各密度與孔隙之間有什么關(guān)系？答：材料的孔隙形式：①按孔隙尺寸大小，分為微孔、細(xì)孔和大孔三種；②按孔隙之間是否相互連通，分為孤立孔和連通孔；③按孔隙與外界是否連通，分為與外界連通的開口孔和與外界不連通的閉口孔。（毛）體積密度（例如，磚的表觀密度）ρ0= m*/（V+VB+VK）；自然狀態(tài)下的體積。土木工程中將K軟＞，稱為耐水材料。用導(dǎo)熱系數(shù)表示。由于各種材料的強(qiáng)度差別甚大，在土木工程材料中按其強(qiáng)度值的大小所劃分的若干個(gè)等級(jí)，即為強(qiáng)度等級(jí)。此外，材料的強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐磨性等與材料的耐久性有著密切的關(guān)系。試求其表觀密度、表干密度、毛體積密度和質(zhì)量吸水率。①石英 結(jié)晶的SiO2。③云母 片狀含水鋁硅酸鹽晶體。⑤方解石 結(jié)晶的碳酸鈣。天然巖石按形成的原因不同可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖等三大類。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密性較差、體積密度較小、孔隙率較大、強(qiáng)度較低、耐久性相對(duì)較差。一般由巖漿巖變質(zhì)而成的稱正變質(zhì)巖，由沉積巖變質(zhì)而成的稱副變質(zhì)巖。②沖擊韌性，石材的沖擊韌性決定于巖石的礦物組成與構(gòu)造。③硬度，它取決于石材的構(gòu)造與造巖礦物的硬度。石材的耐磨性以單位面積磨耗量表示或以磨耗率（試驗(yàn)后磨耗質(zhì)量與裝入試驗(yàn)機(jī)圓筒中的石料試樣質(zhì)量之比，如采用洛杉磯磨耗試驗(yàn)）表示。（1）天然石材的加工類型①毛石，是在采石場(chǎng)爆破后直接得到的形狀不規(guī)則的石塊。按料石表面加工的平整程度可分為以下四種：毛料石、粗料石、半細(xì)料石和細(xì)料石。（2）常用石材在土木工程中的應(yīng)用①花崗巖，是巖漿巖中分布最廣的一種巖石?；◢弾r是公認(rèn)的高級(jí)建筑結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料?？箟簭?qiáng)度為50～140MPa。但其抗風(fēng)化性能差，因其主要化學(xué)成分是碳酸鹽類，易被酸侵蝕。體積密度為2000～2800kg/m3，抗壓強(qiáng)度為20～160MPa，吸水率為1%～10%。④砂巖，屬于沉積巖，它是由石英砂或石灰?guī)r等細(xì)小碎屑經(jīng)沉積并重新膠結(jié)而形成的巖石。砂巖常用于基礎(chǔ)、墻體、人行道和踏步等，還可用作混凝土骨料。常用作重要建筑物的貼面石，耐磨耐酸的貼面材料，其碎塊可用于道路或用作混凝土的骨料。一般應(yīng)從以下幾方面選用。巖漿巖是由地殼內(nèi)部熔融巖漿上升過程中在地下或噴出地面后以不同的冷卻速度冷凝而成的巖石，它是組成地殼的主要巖石。根據(jù)沉積巖的生成條件，可分為機(jī)械沉積巖、化學(xué)沉積巖、有機(jī)沉積巖。例題22：在建筑中常用的巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖有哪幾種？主要用途如何？答：①常用的巖漿巖有：深成巖有花崗巖、正長(zhǎng)巖、橄欖巖、閃長(zhǎng)巖等，噴出巖有玄武巖、輝綠巖和安山巖等，火山巖有火山灰、浮石、火山凝灰?guī)r等。②常用的沉積巖有：機(jī)械沉積巖有砂巖和頁(yè)巖等，化學(xué)沉積巖有石膏、白云石等，有機(jī)沉積巖有石灰?guī)r和硅藻土等。此外，它還是生產(chǎn)水泥和石灰的主要原料。吸水率一般不超過1%，耐久性較好，一般使用年限為40～100年。②力學(xué)性質(zhì)（抗壓強(qiáng)度、沖擊韌性、硬度和耐磨性等）③工藝性質(zhì)（加工性、磨光性和抗鉆性等）例題24 花崗巖和大理巖各有何特性及用途？（參見上述“常用石材在土木工程中的應(yīng)用”）例題25 選擇天然石材應(yīng)注意什么？答：土木工程中應(yīng)根據(jù)建筑物的類型、環(huán)境條件等慎重選用石材，使其既符合工程要求，又經(jīng)濟(jì)合理。因此，飽水率大于等于吸水率。故在特殊領(lǐng)域，有要求在一定的負(fù)壓條件或在沸煮條件下測(cè)定吸入水的體積或質(zhì)量，以得到真實(shí)的開口孔的體積。根據(jù)加工方法不同，可分為塊狀生石灰、磨細(xì)生石灰、消石灰粉和石灰膏。（2）石灰的熟化與凝結(jié)硬化①石灰的熟化生石灰CaO與水作用生成Ca(OH)2的過程稱為熟化。②石灰的凝結(jié)硬化 石灰在空氣總的硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程：結(jié)晶過程：水進(jìn)一步被吸收或蒸發(fā)，Ca(OH)2從過飽和溶液中析出晶體。③石灰的應(yīng)用制作石灰乳涂料和砂漿；拌制石灰土和石灰三合土；生產(chǎn)硅酸鹽制品。 )，即高強(qiáng)石膏。 + → CaSO4 ②建筑石膏的應(yīng)用 建筑石膏可用于制備石膏砂漿和粉刷石膏作內(nèi)墻裝飾，可用來制作石膏板和裝飾構(gòu)件等。nSiO2等。（3）水玻璃的應(yīng)用作灌漿材料用以加固地基，涂刷或浸漬材料，配制水玻璃礦渣砂漿，用于堵漏，配制耐酸或耐熱砂漿或混凝土，配制快凝防水劑，摻入水泥漿、砂漿或混凝土中，用于堵漏、搶修。（2）氯氧鎂水泥氯氧鎂水泥，（簡(jiǎn)稱鎂水泥）是用具有一定濃度的氯化鎂水溶液與活性氧化鎂粉末調(diào)配后得到氣硬性膠凝材料。而水硬性膠凝材料的耐水性很好，即軟化系數(shù)較大。對(duì)較小的欠火石灰顆?？刹蛔魈幚?，但較大的欠火石灰顆粒需消除掉，以避免影響到施工質(zhì)量。例題33：石灰硬化過程中會(huì)產(chǎn)生哪幾種形式的開裂？試分析其原因。在砂漿硬化后，過火石灰吸收空氣中的水蒸氣繼續(xù)熟化，體積膨脹，從而出現(xiàn)上述現(xiàn)象。 2H2O），該成分可微溶于水；石膏制品是由無數(shù)細(xì)小的晶體所構(gòu)成，晶粒間的搭接處更容易受到溶解破壞，使建筑石膏制品的強(qiáng)度大大降低。