土木工程材料第一章思维导图

土木工程材料土木工程：土木工程是建造各类工程设施的科学技 术的统称。 它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、 施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象， 即建造在地上或地下、陆上或水中 ，直接或间接为 人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施， 例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、 运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给 水和排水以及防护工程等。

理论(80分):(第2~8周)共40学时

实验(20分):8个学时，每次实验2个

学时， 每周一次，共4次， 时间： 地点：水电学院B楼后面建 筑材料实验室

绪论一、建筑材料的定义 二、建筑材料的分类

三、建筑材料在建筑工程中的地位和作用四、建筑材料的发展概况和发展方向

五、建筑材料的标准化

一、建筑材料的定义

建筑材料指建筑工程中使用的各种材料及制品， 它是一切建筑工程的物质基础。 如常见的砖、石材、石灰、木材、水泥、混凝土、 钢材、陶瓷砖、沥青、玻璃、涂料等。

二、 建筑材料的分类 1、按材料组成分类

黑色金属金属材料

无机材料 有机材料 复合材料

非金属材料天然有机材料

有色金属

合成有机材料金属与非金属复合

有机与无机复合

无机材料

金属材料：非金属材料：

第一章 从实验学化学-1- 化学实验基本方法

过滤 一帖、 二低、 三靠 分离固体和液体的混合体时， 除去液体中不溶性固体。（漏斗、 滤纸、玻璃棒、 烧杯）

蒸发 不断搅拌， 有大量晶体时就应熄灯， 余热蒸发至干， 可防过热而迸溅 把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干， 在蒸发皿进行蒸发

蒸馏 ①液体体积②加热方式③温度计水银球位置④冷却的水流方向⑤防液体暴沸 利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质（蒸馏烧瓶、 酒精灯、 温度计、 冷凝管、 接液管、 锥形瓶）

萃取 萃取剂： 原溶液中的溶剂互不相溶； ② 对溶质的溶解度要远大于原溶剂； ③ 要易于挥发。 利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同， 用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作， 主要仪器： 分液漏斗

分液 下层的液体从下端放出， 上层从上口倒出 把互不相溶的两种液体分开的操作， 与萃取配合使用的

过滤器上洗涤沉淀的操作 向漏斗里注入蒸馏水， 使水面没过沉淀物， 等水流完后， 重复操作数次

配制一定物质的量浓度的溶液 需用的仪器 托盘天平（或量筒）、 烧杯、 玻璃棒、 容量瓶、 胶头滴管

主要步骤： ⑴ 计算 ⑵ 称量（如是液体就用滴定管量取） ⑶ 溶解（少量水， 搅拌，

土木工程施工（刘宗仁主编）第一章习题

一、填空题

1. 土方施工中，按照 划分，土可分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、

软石、次坚石、坚石、特坚石 类。 2. 土方施工中要考虑土的可松性，是由于土方工程量是 来计算的，土的可

松性用 来表示。 3. 影响土方边坡稳定的因素主要有

因素。 4. 水在土中渗流时，水头差与渗透路径长度之比称为 。

5. 开挖200m3的基坑，Ks?1.25,K's?1.1，若用斗容量为5m3的汽车运土，需运 车。

6. 基坑边坡是以1:m表示的，m= ，称为边坡系数。

7. 水泥土搅拌桩的水泥用量宜为 ，基坑支护中采用的这种桩属于 式支护。

二、判断题

1. 基坑边坡系数越大，边坡越不易坍塌。

2. 基坑开挖时，为了保证边坡稳定，土体强度越高，要求边坡系数m越大。

3. 土方工程中为了减轻繁重的体力劳动，提高生产效率加快

第一章

1.已知石灰石石料切割后的外形尺寸为230mm*115mm*53mm，吸水饱和后的质量为2940g，烘干至恒重为2580g。今将其磨细并烘干后取50g，用李氏瓶测得体积为17.81cm3。试求石灰石石料的密度、表观密度、孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。

2.某石料试样在干燥状态下的质量为256g，把它放入盛满水的容器中浸水饱和，排出水的体积为115cm3，把试样取出擦干表面再试验，此时排出水体积为118cm3，假设上述过程中试样无膨胀，求石料的:

(1)干表观密度 (2)质量吸水率 (3)体积吸水率

3.现有含水率为5%的湿砂100kg，问其中水的量是多少？

4.经测定，质量为3.4kg，容积为10.0L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒共注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg(含筒重)。求该石子的表观密度、吸水率、堆积密度、开口孔隙率。

1．散粒材料的密度为?，表观密度为?0，堆积密度为?0′，则存在下列关系。A A．?>?0>?0 B．?0>?>?0′ C．?>?0′>?0 D．?0>?0′>?

1 隔声主要是指隔绝空气声和隔绝固体声。3 安全玻璃主要有钢化玻璃和夹层玻璃等。1 木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度称为持久强度。2 木材随环境温度的升高其强度会降低。1 根据分子的排列不同，聚合物可分为线型聚合物，支链聚合物和网状聚合物.2 塑料的主要组成包括合成树脂，填充料,增塑剂,固化剂等4 石油沥青四组分分析法是将其分离为沥青质,饱和分,芳香分,胶质四个主要组分。5 沥青混合料是指矿料与沥青拌和而成的混合料的总称1 目前所用的墙体材料有砖,砌块,板材三大类。2 烧结普通砖具有自重大,体积小,生产能耗高,施工效率低等缺点。3 岩石由于形成条件不同，可分为岩浆岩,沉积岩,变质岩三大类。1 木材的纤维饱和点 当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点2 木材的平衡含水率木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。1 热塑性树脂指可反复加热软化，冷却硬化的树脂。2 热固性树脂仅在第一次加热时软化，并且分子间产生化学交联而固化，以后再加热不会软化的树脂。1 沥青的延性是指当

1 隔声主要是指隔绝空气声和隔绝固体声。3 安全玻璃主要有钢化玻璃和夹层玻璃等。1 木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度称为持久强度。2 木材随环境温度的升高其强度会降低。1 根据分子的排列不同，聚合物可分为线型聚合物，支链聚合物和网状聚合物.2 塑料的主要组成包括合成树脂，填充料,增塑剂,固化剂等4 石油沥青四组分分析法是将其分离为沥青质,饱和分,芳香分,胶质四个主要组分。5 沥青混合料是指矿料与沥青拌和而成的混合料的总称1 目前所用的墙体材料有砖,砌块,板材三大类。2 烧结普通砖具有自重大,体积小,生产能耗高,施工效率低等缺点。3 岩石由于形成条件不同，可分为岩浆岩,沉积岩,变质岩三大类。1 木材的纤维饱和点 当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点2 木材的平衡含水率木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。1 热塑性树脂指可反复加热软化，冷却硬化的树脂。2 热固性树脂仅在第一次加热时软化，并且分子间产生化学交联而固化，以后再加热不会软化的树脂。1 沥青的延性是指当

第一章土木工程材料分类按化学成分和材料在工程中的作用。化学成分：无机材料、有机材料和复合材料。工程中的作用：结构承重材料、墙体维护材料和建筑功能材料。结构承重材料有较好的强度和耐久性。墙体围护材料在建筑中起围护、分隔与承重作用，有较好的绝热性能和隔音吸声效果。建筑功能材料是指担负某些建筑功能的非承重材料。建筑的安全性与可靠度主要取决于结构承重材料，而建筑物的使用功能与建筑质量水平决定于建筑功能材料。土木工程材料通常站工程总造价的比例高达60%以上。材料测试技术：（1）取样：取样原则为随机取样 （2）仪器的选择：称量要有一定的精准度，对实验机量程也有选择要求。（3）实验 （4）结果计算与评定 实验条件：（1）温度：25摄氏度（2）适度，试件的湿度越大，测得的强度越低 （3）试件的尺寸与受荷面平整度：同一材料，小试件强度比大试件强度高 （4）加荷速度 加荷速度越快，试件的强度越高。技术标准主要是对产品与工程建设的质量、规格及其检验方法等所作的技术规定。技术标准通常分为基础标准、产品标准和方法标准。工程材料技术标准分为国家标准（GB）、行业标准（SL、JTJ、JGJ）、地方标准（DB）和企业标准（QB）。标准的表示方法：系由标准名称、部门代号、编

第二章 材料的基本性质

一、选择题

1、材料的密度是指材料在（ ）下，单位体积所具有的质量。 A 绝对密实状态 B自然状态 C自然堆积状态 D紧密堆积状态 2、当材料孔隙率增加时，保温隔热性（ ）。

A 提高 B 下降 C不变 D不一定 3、材料的耐水性用软化系数表示，其值越大，则耐水性（ ） A 越好 B 越差 C不变 D不一定 4、块体材料的体积由固体物质部分体积和（ ）两部份构成。

A材料总体积 B孔隙体积 C 空隙体积 D颗粒之间的间隙体积 5、材料吸湿性的指标是（ ）。

A 吸水率 B 含水率 C 饱水率 D 烧失量 6、材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为（ ）。 A 吸水性 B吸湿性 C亲水性 D憎水性 7、憎水性材料的润湿角θ为（ ）

A θ＝0 0 B θ＞90 0 C 45 0≤θ＜90 0 D θ≤90 0

8、材料的开口孔隙率在数值上等于材料的（ ）

土木工程材料作业

P.142~143 第五章

5.19 已知甲、乙两种砂的累计筛余百分率见下表： 筛孔尺寸/mm 累计筛余甲 百分率 乙 4.75 2.36 0 0 0 40 1.18 0.6 4 70 50 90 0.3 70 95 0.15 100 100 <0.15 有人说甲、乙砂不宜单独直接用于拌制混凝土，对吗？为什么？若将甲砂20%与乙砂80%搭配后，情况怎样？

解：砂用于混凝土，要根据四个指标：

1.有害杂质2.颗粒形状及表面特征3.砂的粗细程度及颗粒级配4.砂的等级评定 但在这里，我们主要考察细度模数和级配情况。

那么由细度模数Mx=(（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1)/(100-A1) M甲=（（0+4+50+70+100）-0）/100 =2.24 甲为细砂 M乙=（（40+70+90+95+100）-0）/100 =3.95

乙为粗砂，而且是很粗的那种。

在比较级配区，可以发现甲属于三区砂，但600微米的累计筛余率大于级配区6%的要求，所以级配不合格。而乙不属于任何一个级配区。

所以，甲乙不宜单独拌制混凝土。 当甲砂20%与乙砂80%搭配后： 筛孔尺寸/mm 累计筛余百分率 4.75 0 2.36 32 1.18 57 0.6 82 0.3 90 0.15 100 <0.15 M(甲+乙)=3.608 为粗砂 且属于一区砂，所以在符合现场的情况下，可以将甲乙搭配用。

5.20 某混凝土预制构件厂生产钢筋混凝土大梁需

第一章 材料的基本性质

1.土木工程材料应具备哪些基本性质？为什么？

答：土木工程材料要承受各种不同的作用，因而要求土木工程材料具有相应的不同性质，如用于土建结构物的材料要受到各种外力的作用，因此，选用的材料应具有所需要的力学性能。又如根据土建结构物各种不同部位的使用要求，选用的材料应具有防水、绝热、吸声、粘结等性能。对于某些土建结构物，要求材料具有耐热、耐腐蚀等性能。此外，对于长期暴露在大气中的材料，如路面材料，要求材料能经受风吹、日晒、雨淋、冰冻等引起的温度变化、湿度变化及反复冻融等的破坏作用。

2.材料的内部结构分为哪些层次？不同层次的结构中，其结构状态或特征对材料性质有何影响？

3.材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度有差别？ 4.材料的密实度和孔隙率与散粒材料的填充率和空隙率有何差别？

5.材料的亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性及抗冻性的定义、表示方法及其影响因素是什么？

6.什么是材料的导热性？导热性的大小如何表示？材料导热性与哪些因素有关？

7.脆性材料与韧性材料有什么区别？ 8.材料在荷载作用下的强度有几种？

9.试验条件对材料强度有无影响？影响怎样？为什么？

10.什么是材料的强度等级、比强度？强度等级与