土木工程材料复习提纲

选择判断各10；填空20，客观题总共40

大题共60分

一，混凝土有几大技术性质，影响因素有哪些（大题）

强调混凝土的强度，包括内在与外在

混凝土的四大技术性质：1·强度；2·和易性；3·耐久性；4·变形

1，混凝土强度（重要）

包含抗压强度，抗拉强度与抗弯强度。其中，抗压强度试验标准条件是：20+-2度，相对湿度95%以上，试件大小为150mm立方体。其强度等级由“立方体抗压强度标准值决定”，保证率大于等于95%。

影响因素：内因（材料） 水泥强度等级；水灰比；骨料；外加剂。外因（施工条件） 施工工艺；养护条件；测试条件（包括试件大小与加载速度）

2，混凝土和易性

混凝土和易性又包括三大概念：流动性，粘聚性，保水性。PS：砂浆的和易性只有两个，需要做出区分。

影响因素：组成材料（用水量，水泥浆的质量，砂石骨料，外加剂）；施工条件（施工时间，温度）

3，混凝土耐久性

主要指标：抗渗，抗冻，抗侵蚀以及碱骨料反应

影响因素与前文相差不大

具体影响

（1）和易性：

1. 用水量多流动性好但是粘聚性和保水性下降，强度和耐久性下降

2. 水泥越细，保水性和粘聚性越好，流动性降低，水泥浆过少混凝土干稠不易浇筑、不能很好包裹骨料表面，水泥浆过多造价大、易流浆、粘聚性变差

3. 砂石骨料级配好颗粒间摩擦力小，便于施工，砂率过大或过小都会使坍落度下降

4. 减水剂在不改变水灰比的情况下明显提高和易性，改善粘聚性和保水性

5. 掺加矿物掺合料能改变水泥浆的稠度，从而改变流动性

6. 搅拌到浇筑时间越长，坍落度越低，和易性下降

7. 外界温度升高，坍落度下降，和易性下降

 

改善和易性措施：水泥品种适宜，增加水泥浆用量，尽量采用较粗的砂石，合理砂率，加外加剂，合理时间和和外界温度

（2）强度

1. 相同配合比情况下，水泥强度愈高，混凝土强度愈高

2. 水灰比大，强度低

3. 碎石混凝土强度高于卵石混凝土

4. 级配好，空隙率低，密实度高，强度高

5. 含泥量或有害杂质多，强度降低

6. 减水剂降低加水量，强度升高

7. 矿物掺合料的活性效应和微集料效应使强度提高

8. 搅拌时随意增加用水量或砂石用量、未及时调整配合比，使强度下降

9. 运输、浇筑、振捣成型

10. 养护温度较高，早强高，但对后强不利，越早冻结，强度下降越多

11. 保湿时间越长强度越高

12. 养护龄期，早期发展较快，28天以后增长缓慢

    改善强度措施：采用高强水泥或早强水泥，采用级配良好的骨料，合理砂率，加入减水剂与掺合料，降低水灰比，采用机械搅拌和机械振捣，加强养护

（3）耐久性

混凝土中水泥用量和水灰比决定混凝土密实度和耐久性 提高耐久性措施：

1. 提高抗渗性：采用低水灰比，加减水剂，加掺合料（粉煤灰，硅灰，矿渣）

2. 提高抗冻性：掺入引气剂，掺入防冻剂

3. 提高抗腐蚀性：采用特质防腐蚀水泥，混凝土构件表面涂刷防腐材料，新型复合材料取代钢筋，加入阻锈剂

4. 提高抗碱骨料反应：使用低碱水泥，避免使用活性骨料，加掺合料

二，掺合料水泥与硅酸盐水泥有什么区别

总体：硬化慢、早强低、后强高，水化热低，抗冻性差，耐腐蚀性较好，抗碳化能力差

普通硅酸盐水泥：硬化强度高；水化热大（不太适用于大体积混凝土工程）；抗冻好；干缩小；耐腐蚀

火山灰硅酸盐水泥：流动性差；抗渗好；不耐干燥，干燥条件下会出现裂缝，易起粉（适用于有防水要求的工程，不适用于道路）

粉煤灰硅酸盐水泥：流动性好（摩擦小）；干缩小，抗裂性好；水化热低，后期强度高（适用于大体积，承载较晚的工程）

矿渣硅酸盐水泥：耐热性好，适合制做受热构件；容易产生泌水（固体颗粒下沉，水分上升并在表面析出的现象，会产生泌水孔隙，不适合防水），不适合长距离运输

什么时候选用什么种类的水泥（填空，选择，判断）

三，水泥的水化产物有哪些及其占比

水化前：

硅酸三钙（C3S） 36-60% 快热；早，后期强度高；不耐腐蚀

硅酸二钙（C2S）15-27% 反应慢，发热小；早低后强；耐腐蚀

铝酸三钙（C3A）7-15% 反应最快；释放大量热；早强高，后期降低；不耐硫酸盐腐蚀

铁铝酸四钙（C4AF）10-18% 中等，提供韧性，道路水泥中含量高

水化后：（重点）

C-S-H凝胶 70% 来源于上文四大矿物成分；

Ca（OH2） 20% ；

AFt 7% ；

其他 3%

四，配合比设计（计算题）

计算PPT，点击展开

书，一共有两道计算例题，上课讲过。一个正算，一个反算。

砂率是要去整的（但是好像不用算）。上课讲的两道计算题，可能会改数据。配合比设计三大公式。富余系数1.13（这个要记，其他系数会给）；体积法公式

配合比设计三大参数，计算组合材料关系：水灰比；砂率；单位用水量

五，减水剂的作用机理（大题）

两大作用 分散与润滑

以下表述可能与教材不同，以教材为准

减水剂分为亲水基团和憎水基团，亲水基团附着在水表面，憎水基团附着在水泥表面，通过电性斥力使得二者分离，起到分散作用和润滑作用（考试写这个，先写机理，再写作用）

1. 分散作用：这是减水剂的主要机理之一。水泥加水拌合后，水泥颗粒间因分子引力和电荷作用形成絮凝结构，包裹了10%~30%的水分，导致水分无法自由流动，从而降低混凝土的流动性。减水剂分子定向吸附于水泥颗粒表面（亲水基团吸附与水，憎水基团吸附于水泥表面），使颗粒带上相同电荷（通常为负电荷），产生静电斥力，破坏絮凝结构，释放被包裹的水分，使水泥颗粒均匀分散。这有效提高了混凝土的流动性。

2. 润滑作用：减水剂分子吸附在水泥颗粒表面后，降低水和水泥颗粒间的表面张力及界面张力，形成一层稳定的水化膜或润滑膜。这减少了颗粒间的摩擦阻力，使混凝土浆体更易流动。同时，释放的水分参与润滑，进一步增强流动性。

作用效果：

1，水泥量不变，用水量不变，增大混凝土流动性，增加坍落度。

2，水泥量不变，流动性不变，减少用水量，增加强度

3，强度不变，坍落度不变，减少水泥用量

六，混凝土基本组成材料，作用

水泥浆：硬化前，润滑作用，赋予流动性，便于施工。硬化后，胶结作用，将骨料胶结在一起，使混凝土产生强度。

骨料：填充作用，骨架作用，降低成本

拌合水：保证混凝土的均匀性和稳定性 外加剂：改善拌合物流变性能，调节凝结硬化时间，调节气体含量，改善耐久性

掺合料：

（1）活性效应：活性成分+氢氧化钙->水化硅酸钙

（2）形态效应：降低有效水灰比

（3）微集料效应：填充孔隙->提高密实度 提高混凝土强度和耐久性

七，钢筋/水泥的技术性质；钢筋的标号含义

水泥的技术性质

Q代表屈服强度。例如Q235 表示屈服强度为235兆帕。

质量等级分为A、B、C、D

脱氧方法符号分为：F沸腾钢，b半镇静钢，Z镇静钢，

八，砂浆和易性与水泥的不同

砂浆的和易性主要体现在流动性与保水性

其单位与标准是什么？

流动性的标准是稠度，稠度越大，流动性越好

保水性的标准是分层度/保水率，要求分层度小于等于30mm

九，水泥，砂浆强度测试规范（填空）/1分

水泥砂浆 40x40x160

砂浆 70.7mm正方体

混凝土试件为150mm的立方体

十，理论水灰比与施工水灰比有什么关系

相等

十一，钢筋的冷加工（大题）

钢材在常温下进行机械加工（冷拉、冷拔或冷轧）使其产生塑性变形，而屈服强度得到提高，相应降低了塑性和韧性，这个过程称为冷加工强化 产生冷加工强化的原因：钢材在塑性变形中晶格缺陷增多，发生畸变，对进一步变形起到阻碍作用，因此，钢材的屈服点提高，塑性、韧性和弹性模量下降

后面教的最后两节，看PPT标红环节。保温闭孔，隔音开孔。

十二，水泥石的腐蚀类型

（1） 软水腐蚀 氢氧化钙在水中溶解（溶出性破坏） （2） 盐类腐蚀 硫酸盐与氢氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙又与水化铝酸钙反应生成钙钒石（膨胀性破坏） 镁盐与氢氧化钙反应溶于水 （3） 酸类腐蚀 氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸氢钙溶于水 一般酸与氢氧化钙反应溶于水 （4） 碱的腐蚀 铝酸盐与强碱反应溶于水，且与空气中二氧化碳生成碳酸钙导致水泥石体积膨胀破坏