工程材料复习内容整理 0320 pm (1)
1.名词解释5题（15分）
2.填充题15题（15分）
3.选择题10题（15分）
4.简答题5题（30分）
——材料的基本性质（1）
——胶凝材料（1）
——混凝土（2）
——建筑钢材（1）
5.计算题3题（25分）
(红色标出为重点)
绪论
一、土木工程材料的定义P1
土木工程材料：指建造各种土木建筑工程（包括水利水运、道路桥梁、民用建筑工程等建设性工程）所使用的各种材料及制品。如水泥、混凝土、砖、瓦、玻璃、钢材、木材、塑料等。
二、土木工程材料的分类P1~2
1.按材料化学成分分类
(1)无机材料
(2)有机材料
(3)复合材料
2.按材料来源分类
(1)天然材料
(2)人造材料
3.按材料在建筑物中的功能分类
4.按材料使用部位分类
三、土木工程材料技术标准P3~4
1.技术标准的表示方法
技术标准由名称、代号、标准号（编号）和年代号（批准年份）组成。如： 水工混凝土试验规程 DL/T 5150-2001。 常见的代号有： GB —国家标准；GB/T —国家推荐标准； GBJ —建筑工程国家标准； JGJ —建工行业工程建设标准； JC —建材行业标准； SL —水利行业标准； DL —电力行业标准； JT —交通行业标准； DB —地方标准； QB —企业标准。
2.国外技术标准
ISO ——国际标准
第一章 土木工程材料的基本性质
一、材料的物理性质
1.密度、表观密度、视密度和堆积密度P5~7
(1)密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 材料的密度可按下式计算：
V
m =
ρ
单位：g/cm3；
m —材料干燥状态下的质量，g ；
V —材料在绝对密实状态下的体积， g/cm3 。 每种材料的密度是固定不变的。 (2)表观密度
表观密度（俗称容重）是指材料在自然状态下（包含孔隙）单位体积的质量。材料的表观密度可按下式计算：
0V m =
ρ
单位：g/cm3(kg/m3)； m —材料的质量，g(kg)；
V0—材料在自然状态下的体积，cm3(m3)。 材料的表观密度通常是指在气干状态下的表观密度。 （3）视密度
视密度指自然状态下不包括开口孔隙时单位体积的质量。
材料密度试验常采用排液置换法测定颗粒的体积，测得的体积包含颗粒内部的闭口孔体积。 （4）堆积密度
散粒材料在堆积状态下，单位体积的质量称为堆积密度。堆积密度可按下式计算：
1
1V m =
ρ
根据散粒材料堆放的紧密程度，堆积密度可分为疏松堆积密度、振实堆积密度和紧密堆积密度三种。
*密度>视密度>表观密度>堆积密度，计算时可取视密度约等于表观密度
2.材料的孔隙率和空隙率P7
（1）关于孔隙 按孔隙大小分为：
粗大孔隙，D ＞1mm ；
细小孔隙， 1mm ＞D ＞0.01mm ；(毛细孔) 极细孔隙， D ＜0.01mm 。 按孔隙特征分为：
开口孔隙(粗大、细小、极细孔隙的影响程度不同)
闭口孔隙 （2）孔隙率
孔隙率是指材料中孔隙体积与总体积的百分率。材料的孔隙率可按下式计算：
%
100)1(%10000?-=?-=ρροV V V P （3）密实度
密实度是指材料体积被固体物质充实的程度，用字母D 表示。
%100%1000
0?=?=
ρρV V D
P + D = 1
（4）孔隙的影响
孔隙率增大，材料表观密度减小，强度下降。
含有大量不连通孔隙的材料，有良好的保温隔热性能。
含有大量与外界连通的微孔或气泡的材料，能吸收声波能量，可作为隔音吸声材料。
3.孔隙率与填充率P7~8
(1)空隙率
空隙率指散粒材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占堆积体积的百分率。空隙率（P ’）可按下式计算：
%
100)1(％100'0
1
101?-=?-=ρρV V V P 空隙率的大小反映散粒材料的颗粒相互填充的疏密程度。 空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据。 （2）填充率
填充率指散粒材料自然堆积体积中，其中颗粒体积(包括开口孔隙和闭口孔隙体积) 占自然堆积状态下的体积的百分率。填充率（D ’）可按下式计算：
％100%100'0
1
10?=?=
ρρV V D
空隙率和填充率分别从不同侧面反映散粒材料颗粒相互填充的疏密程度。 P' +D'=1
4.材料与水有关的性质P8~11
（1）亲水性与憎水性（选择题）
0°<=θ<=90°亲水性材料 θ > 90°憎水性材料 （2）吸湿性与含水率
吸湿性：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，以含水率表示。 含水率：指材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比。 （3）吸水性与吸水率
吸水性：材料吸收水分的性质称为吸水性，用吸水率表示。
含水率：材料中吸入水的质量与材料干燥质量的百分比为吸水率 。
材料的吸水能力：不仅取决于材料的亲水性，还与孔隙率的大小及孔隙特征有关。 水对材料的不良影响：使材料的表观密度和导热性增大，强度降低，体积膨胀，易受冰冻破坏。 材料吸水率大是不利的。 （4）耐水性
材料受水的作用不会损坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性以软化系数K 软表示。软化系数表示的是材料浸水后强度降低的程度。
经常位于水中或受潮严重的重要结构，其材料的软化系数 不宜小于0.85；受潮较轻或次要结构，材料软化系数也不宜小于0.70 （5）抗冻性
抗冻性是指材料在水饱和状态下，能经受多次冻融而不产生宏观破坏，同时微观结构不明显劣化、强度也不严重降低的性能 。
冰冻对材料破坏作用：冰胀压力作用、水压力作用及显微析冰作用 （6）抗渗性
材料越密实、闭口孔隙越多、孔径越小，越不容易渗水。具有较大孔隙率、孔径较大且孔相互连通，材料越容易渗水。
二、材料的力学性质
1.强度
（1）定义
材料的强度是指材料抵抗外力（荷载）作用引起的破坏的能力。 （2）影响材料强度测定结果的主要因素
内部因素：不同品种的材料，强度不同。即使同种材料，其内部孔隙率、组成、结构构造等不同时，强度也不相同。
外部因素：试件的形状、尺寸、表面状况
试验加荷速度
温度和湿度
（3）材料的实际强度
在自然界中，各种材料都有结构及构造缺陷，如晶格缺陷、孔隙、微裂纹等。由于缺陷的存在，材料的实际强度要比理论强度小得多（通常相差100～1000倍）。
三、材料的耐久性
工程中所指的材料耐久性，是指材料在所处环境条件下，保持其原有性能，抵抗所受破坏作用的能力。
材料在使用过程中,会与周围环境和各种自然因素发生作用。这些作用包括物理,化学和生物的作用。耐久性是衡量材料在长期使用条件下的安全性能的一项综合指标,包括抗冻性,抗风化性,抗老化性,耐化学腐蚀性等。
复习思考题
1.材料的密度、表观密度、堆积密度有何差别？
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。
表观密度（俗称容重）是指材料在自然状态下（包含孔隙）单位体积的质量。
视密度指自然状态下不包括开口孔隙时单位体积的质量。
堆积密度是散粒材料在堆积状态下，单位体积的质量。
2.材料的孔隙率、孔隙状态、孔隙尺寸对材料的性质（强度、抗渗、抗冻等）有何影响？强度：孔隙率较小、开闭口孔隙较少、孔径较小的强度较大。
抗渗：材料越密实、闭口孔隙越多、孔径越小，越不容易渗水。具有较大孔隙率、孔径较大且孔相互连通，材料越容易渗水。
抗冻：较粗孔隙、毛细孔隙、开口孔隙较多的抗冻性较差。极细孔隙和粗大孔隙较多的抗冻性较好。
3.材料孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？
孔隙率是指材料中孔隙体积与总体积的百分率。
空隙率指散粒材料堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占堆积体积的百分率。
4.如何区分亲水性材料和憎水性材料？
0°<=θ<=90°亲水性材料
θ> 90°憎水性材料
5.某岩石在气干、绝干和水饱和情况下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。求该岩石的软化系数，并指出该岩石可否用于水下工程？
K=168/178=0.94>0.85 可用于水下工程
6.为什么材料的实际强度较理论强度低许多？
在自然界中，各种材料都有结构及构造缺陷，如晶格缺陷、孔隙、微裂纹等。由于缺陷的存在，材料的实际强度要比理论强度小得多。
7.影响材料强度测定结果的试验条件有哪些？
内部因素：不同品种的材料，强度不同。即使同种材料，其内部孔隙率、组成、结构构造等不同时，强度也不相同。
外部因素：试件的形状、尺寸、表面状况
试验加荷速度
温度和湿度
8.含水率为10%的100g湿砂，其中干砂的质量为多少克？
（100-G）/G=0.1 G=90.9g
9.什么是材料的耐久性？为什么对材料要有耐久性要求？
工程中所指的材料耐久性，是指材料在所处环境条件下，保持其原有性能，抵抗所受破坏作用的能力。
因为材料在使用过程中,会与周围环境和各种自然因素发生作用。这些作用包括物理,化学和生物的作用。耐久性是衡量材料在长期使用条件下的安全性能的一项综合指标。
第三章胶凝材料
一、胶凝材料的定义与分类P32
1.胶凝材料的定义
经过自身的在物理化学作用, 在由可塑浆体变成坚硬石状体的过程中，能把散粒或块状物料胶结成一个整体，且有一定机械强度的材料，统称为胶凝材料。
2.胶凝材料的分类
二、石灰Ｐ３２～３４
1. 石灰原料与煅烧
生产石灰的原料有石灰石、白云石、白垩或其它含CaCO3 为主的天然原料，经煅烧后得到块状产品，称为生石灰。主要成分CaO
温度过低或煅烧时间过短→产生欠烧石灰。
温度过高或煅烧时间过长→产生过火石灰。
2.石灰的熟化
（1）定义
石灰具有强烈的水化反应能力，与水作用后迅速发生化学反应，生产Ca(OH)2，放出大量热量，这一过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”。
（2）欠火石灰和过火石灰的熟化
欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸钙硬块，不能熟化，形成渣子。
过火石灰：过火石灰结构紧密，熟化很慢，当用于建筑上后，可能继续熟化产生体积膨胀，引气隆起鼓包和开裂。
石灰浆的陈伏：为消除过火石灰的危害，石灰浆需在消解坑里存放两星期以上（称为“陈伏”），使未熟化的石灰充分熟化。陈伏期间石灰浆表面应覆盖一水，以免石灰浆碳化。（3）石灰的硬化
三个过程：干燥、结晶、碳化
三、水泥
1.定义Ｐ４３
水泥（Cement）是加水拌和成浆体，能胶结砂、石等适当材料并能在空气和水中硬化粉状水硬性胶凝材料。
2.特性
（1）可塑。水泥浆有很好的可塑性，与砂，石拌合后仍能使混合物具有必要的和易性，可浇筑成各种形状尺寸的构件，以满足设计上的不同要求；
（2）适应性强。可用于海上，地下、深水或者严寒、干热的地区，以及耐侵蚀、防辐射、核电站等特殊要求的工程；
（3）较高强度且可调节。硬化后可以获得较高强度，并且改变水泥的组成，可以适当调节其性能，满足某些工程的不同需要；
（4）可容性好。可与纤维或者聚合物等多种无机，有机材料匹配，制成各种水泥基复合材料，有效发挥材料潜力，如钢筋混凝土；
（5）耐久性好。与普通钢铁相比，水泥制品不会生锈，也没有木材这类材料易于腐朽的缺点，更不会有塑料年久老化的问题，维修工作量小。
（6）耗能、环境污染。生产过程中消耗大量能源，产生大量CO2及粉尘，对环境造成影响。
3.水泥安定性
（1）水泥安定性不良的危害
已硬化水泥石中产生不均匀膨胀，破坏水泥石结构，出现龟裂、弯曲、松脆或崩溃现象。（2）安定性不良的原因Ｐ４９
①游离氧化钙(f-CaO)含量过高，导致安定性不良。
②方镁石(MgO)含量多，会引起水泥的安定性不良。
MgO含量不符合规定者, 为废品。
③三氧化硫(SO3)含量过高。硅酸盐水泥中SO3的含
量不得超过3.5%, SO3含量不符合规定者, 为废品
4.水泥被环境侵蚀的原因Ｐ５６
（1）自身原因
①氢氧化钙及其它成分，能一定程度地溶解于水；
②水泥水化产物时碱性物质，若环境水中有酸类或某些盐类，能与其发生反应，若新生成的化合物，或易溶于水，或无胶结力，或因结晶膨胀而引起内引力，都将导致水泥石结构的破坏。
③水泥石本身不密实, 有很多毛细孔通道, 侵蚀性介质易于进入其内部。
（2）环境中存在侵蚀性介质
5.降低环境水对水泥石侵蚀的措施
①根据环境介质侵蚀的特性, 选择合适品种的水泥。
②尽量提高混凝土的密实性, 减少水的渗透作用,则可减轻环境介质的侵蚀破坏作用;
③必要时可在混凝土表面设置防护层, 如沥青防水层和塑料防水层及合成树脂涂料等。
6.水泥强度的计算Ｐ３７９
抗折强度：以三条棱柱体试件抗折强度的算术平均值作为试验结果。当三个强度值中仅有一个超出平均值的±10％时，应剔除这个结果，再以剩下的两个测定值的平均值作为试验结果；如三个测定值中有两个超过平均值的±10％时，则该组结果作废。
抗压强度：以三条棱柱体试件得到的六个抗压强度的算术平均值作为试验结果。当六个强度值中仅有一个超出平均值的±10％时，应剔除这个结果，以剩下的五个测定值的平均值作为试验结果；如五个测定值中再有超过它们平均值的±10％时，该组结果作废；有两个测定值超过平均值的±10％时，作废。
强度等级：根据抗折、抗压强度结果，按相应的水泥标准确定其水泥强度等级。
抗压强度：
抗折强度：
7.硅酸盐水泥
（1）分类Ｐ４７
硅酸盐水泥分两种类型。
I型：不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥，
代号P2I。
II型：在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称II型硅酸盐水泥，代号P2II。
（2）生产工艺Ｐ５１
硅酸盐水泥的生产可概括为“两磨一烧”，即：
1. 生料的配料与磨细－－制备生料(磨)；
2. 生料煅烧成熟料－－煅烧熟料(烧);
3.熟料与适量石膏共同磨细而成水泥－－粉磨水泥(磨) 。
（3）硅酸盐水泥熟料的矿物组成Ｐ４８
（4）四种熟料矿物成分的特性Ｐ５２～５３
（5）特点及应用Ｐ５８
①强度高，主要用于重要工程的高强度混凝土和预应力混凝土工程。
②凝结硬化快，抗冻性和耐磨性好。适用于早强要求高，冬季施工和严寒地带施工。
③耐侵蚀性差。水化产物中含有较多氢氧化钙，抗软水侵蚀和抗化学侵蚀性差。
④耐热性差，不能用于耐热要求很高的工程。
⑤水化热大，不能用于大体积工程。
8.普通硅酸盐水泥Ｐ５８
（1）定义
根据GB175 －2007 《通用硅酸盐水泥》,凡由硅酸盐水泥熟料、6%～20%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P2O。（2）特性
基本特征与硅酸盐水泥相近。与硅酸盐水泥相比，早期硬化速度稍慢，3天强度稍低，抗冻、耐磨性稍差。
细度：比表面积大于300m2/kg；
凝结时间：初凝不早于45 min,终凝不得迟于10 h;
体积安定性必须合格。
（3）适用范围
一般工程混凝土及预应力钢筋混凝土。
最常用水泥品种，适用范围广泛。
9.矿渣硅酸盐水泥Ｐ５９
（1）代号
P2S
(2)特性与适用性
优：①抗侵蚀能力强，适用于受溶出性或硫酸盐侵蚀的工程，如水工、海工、地下工程；
②水化热低，宜用于大体积工程；
③早期强度低，后期强度增进率大；
④环境温度对凝结硬化的影响大，适用于蒸汽养护；
⑤耐热性强。较其它品种水泥更适用于高温环境。
缺：⑥保水性差、泌水性大；
⑦干缩性大；
⑧抗冻性、耐磨性差；
⑨易碳化。
10.火山灰质硅酸盐水泥Ｐ５９
（1）代号
P2P
（2）特性
基本上与矿渣硅酸盐水泥相同，泌水性小，抗渗性好，但抗冻及耐磨性比矿渣硅酸盐水泥更差。
（3）适用范围
地下、水中大体积混凝土结构和有抗渗要求的混凝土结构，蒸汽养护混凝土构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程。
11.粉煤灰硅酸盐水泥Ｐ６０
（1）代号
P2F
（2）特性
类似火山灰质硅酸盐水泥，干缩性小，抗裂性好，配制混凝土和易性好。
（3）适用范围
地下、水中大体积混凝土结构，蒸汽养护混凝土构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程。
12.复合硅酸盐水泥Ｐ６０
（1）代号
P2 C （2）特性
与主要混合材料的品种有关。
水泥中同时掺入两种或多种混合材料，可更好地发挥混合材料各自的优良特性，使水泥性能得到全面改善。
（3）适用范围
与主要混合材料的品种有关。
复习思考题
1.硅酸盐水泥的主要矿物组成是什么？它们单独与水作用时的特性如何？
C3S、C2S、C3A、C4AF
2.阐述硅酸盐水泥体积安定性影响因素
①游离氧化钙(f-CaO)含量过高。
②方镁石(MgO)含量多。
③三氧化硫(SO3)含量过高。
3.分析水泥受到环境介质侵蚀的原因。如何提高水泥抗侵蚀性能？
（1）自身原因
①氢氧化钙及其它成分，能一定程度地溶解于水；
②水泥水化产物时碱性物质，若环境水中有酸类或某些盐类，能与其发生反应，若新生成的化合物，或易溶于水，或无胶结力，或因结晶膨胀而引起内引力，都将导致水泥石结构的破坏。
③水泥石本身不密实, 有很多毛细孔通道, 侵蚀性介质易于进入其内部。
（2）环境中存在侵蚀性介质
降低环境水对水泥石侵蚀的措施：
①根据环境介质侵蚀的特性, 选择合适品种的水泥。
②尽量提高混凝土的密实性;
③在混凝土表面设置防护层。
4.下列混凝土工程中应优先选用哪种水泥？并说明理由。
(1)大体积混凝土工程；(2)采用湿热养护的混凝土构件；(3)高强混凝土工程；
(4)严寒地区受到反复冻融的混凝土工程；(5)与硫酸盐介质接触的混凝土工程；(6)有耐磨要求的混凝土工程。
(1)大体积混凝土工程：P2S，P2P，P2F，P2C，水化热低
(2)采用湿热养护的混凝土构件：P2S，P2P，P2F，P2C，耐热性好，干燥收缩较大
(3)高强混凝土工程：P2I，P2II早、后期强度高
(4)严寒地区受到反复冻融的混凝土工程：P2O 具有很好的密实度，具有抗冻的良好孔隙特征。
(5)与硫酸盐介质接触的混凝土工程：P2S，P2P，P2F，P2C抗侵蚀性能好
(6)有耐磨要求的混凝土工程：P2I，P2II 硅酸钙含量高，强度高。
第四章混凝土
一、混凝土的定义和分类P69
１. 混凝土定义〔砼〕
混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。
２.混凝土的分类
按胶凝材料分：(1) 无机胶凝材料混凝土：如水泥混凝土、石灰混凝土等。
(2) 有机胶凝材料混凝土：如沥青混凝土、树脂混凝土等。
(3) 复合胶凝材料混凝土：如聚合物水泥混凝土等。
按强度等级分：(1)低强混凝土：即混凝土强度等级小于C20。
(2)普通混凝土：即混凝土强度等级为C20~C50。
(3)高强混凝土：即混凝土强度等级为C60~C100。
(4)超高强混凝土：即混凝土强度等级大于C100。
按表观密度分：(1)重混凝土：干表观密度大于2600kg/m3，是用特别密实的重骨料制成的防
辐射混凝土。
(2)普通混凝土：干表观密度为1950～2600kg/m3; （JGJ55-2000定义为
2000～2800kg/m3），是用天然（或人工）砂、石作骨料制成。
(3)轻混凝土：干表观密度小于1950kg/m3
二、混凝土的组成及各组成材料的作用P60
1.混凝土的组成
普通混凝土一般由水泥、砂、石和水四种基本材料所组成。
2.各组成材料的作用
（1）水泥
水泥是胶凝材料，因此在混凝土中主要起胶结作用。
（2）水泥浆(水泥+水)
水泥浆在混凝土中有以下作用:
①填充作用：水泥浆填充砂、石骨料之间的空隙，从而使混凝土具有足够的密实性。
②润滑作用：水泥浆包裹在砂、石骨料的表面，从而使其在混凝土拌和物中起润滑作用，降低骨料之间的摩擦力，提高拌和物的流动性；
③胶结作用：在硬化混凝土中起胶结作用，把散粒的砂、石胶结成整体。
（3）砂浆：
砂浆是由水泥浆和砂组成。砂浆和砂在混凝土中的作用是：
①填充作用：砂浆在混凝土中填充石子之间空隙。
②粘聚作用: 砂浆在混凝土拌和物中起粘聚作用（使粗骨料在施工过程中不离析）和保水作用。
③骨架作用：砂是细骨料，因此在混凝土中主要是起骨架和抑制体积收缩作用。
（4）石子（粗骨料）
骨架和抑制体积收缩作用，同时，还起降低混凝土成本的经济作用。
（5）外加剂和掺合料
改善混凝土性能。外加剂和掺合料分别在第四节、第五节中学习。
三、混凝土的特点P71~72
1. 混凝土的主要优点
（1）强度
（2）经济
（3）适应性强
（4）复合能力好
（5）耐久性较强
（6）利用废物能力强
2.混凝土的缺点
（1）脆性材料的抗拉强度低，不能单独用于承受拉力的结构。
（2）抗裂性差，极限拉伸应变小。
（3）自重大、比强低（强度与表现密度之比）。
（4）施工期长：需经过一定龄期的养护才能达到所需要的强度。
（5）质量波动大：混凝土质量受到原材料品质、配合比波动以及各施工工艺环节等多方面的影响，因此施工过程中，必须要有严格的质量控制。
四、普通水泥混凝土
1.混凝土的基本组成材料
砼常用组成材料：水泥、水、骨料(粗、细)，另外还有外加剂和掺和料。
2.细骨料P73~75
砂的粗细程度与颗粒级配
（1）细度模数
砂的粗细程度用细度模数(μ?)表示，它是指不同粒径的砂粒混在一起后的平均粗细程度。
①细度模数计算:
μ? = 1
1
654321005)(A A A A A A A --++++ ②
计筛余与分计筛
余
的
关
系
：
ai =Mi
G 3 100%
Ai = ai + Ai-1
③按细度模数分级
按细度模数的大小，可将砂分为：
粗砂 （ μ? =3.7~3.1） 中砂 （ μ? =3.0~2.3） 细砂 （ μ? =2.2~1.6） 特细砂 （ μ? =1.5~0.7） ④砂的粗细对混凝土性能的影响
过粗：混凝土粘聚性差，容易产生分离、泌水； 过细：流动性差，水泥用量大，强度低； 用中砂为宜。 (2) 砂的颗粒级配
砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒的组合情况。 ①级配对混凝土性能影响
良好的级配，空隙率及总表面积都较小，可节约水泥，提高混凝土强度和密实性。 ②级配的表示
砂的级配用各筛上累计筛余百分率“A ”表示。按0.63mm 筛孔的筛上累计筛余百分率分为三个区间。级配较好的砂，各筛上累计筛余百分率应在同一区间内。〔表4--3 砂的颗粒级配区 P74〕
3.混凝土拌和物的和易性P81~84
（1）和易性的概念
和易性是指混凝土拌合物在一定施工条件下，便于施工操作并获得质量均匀、密实混凝土的性质。
和易性是一个综合性的技术指标, 包括三个方面的含义: 流动性； 粘聚性； 保水性。
（2）影响混凝土拌和物和易性的因素 ①水泥浆含量
②水泥浆稠度(水灰比)
③含砂率 ④其它：
水泥品种和骨料性质 外加剂 环境温度
4.混凝土的强度
（1）混凝土标准立方体抗压强度与强度等级P85 标准试件: 边长为150mm 的立方体试件;
标准养护条件: 20±2℃、相对湿度95%以上, 养护28d 龄期; 用标准方法测得的极限抗压强度。 混凝土抗压强度试验及数据处理！ 〔P390〕
非标准试件换算系数：0.95、(1.05)、1.15、1.36 （2）混凝土强度等级P85
在混凝土立方体抗压强度总体分布中，具有95%保证率的抗压强度，称为立方体抗压强度标准值。
根据立方体抗压强度标准值(MPa 计)的大小，将混凝土分为不同强度等级：
C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60……C100等19强度等级。如：强度等级C30指立方体抗压强度标准值为30MPa 。 （3）影响混凝土抗压强度的因素P86 ①水泥强度与水灰比（主要因素）； ②骨料种类与级配； ③养护条件和养护龄期； ④施工条件。
（4）按标准条件养护的混凝土在28d 龄期时可能达到的抗压强度P87
)
(B W C
Af f ce cu
-=
① A 、B — 经验常数：
② fce —水泥实际强度 ③ c/w —灰水比
（5）不同龄期的强度换算法 ① 表4---15
②用普通水泥配制的混凝土, 在标准条件养护下, 其强度的发展大致与龄期(不小于3d)的对数成正比:
?cu,n = ?cu,28 3 lg n / lg 28
5.混凝土的耐久性
混凝土的耐久性就是指混凝土在所处环境条件下, 能保持其原有的性能，抵抗受破坏作用的能力。
耐久性是混凝土的一种综合性质, 它包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗冲磨及抗气蚀、碱骨料反应、抗风化及混凝土中钢筋腐蚀等性能。 （1）混凝土的抗渗性P93
定义：混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透作用的能力
表示方法：混凝土的抗渗性可用渗透系数或抗渗等级表示。国目前常用的方法是抗渗等级. 混凝土的抗渗等级是用28d龄期的标准试件, 在标准试验方法下所能承受的最大水压力来确定的。
混凝土抗渗等级分为：W2、W4、W6、W8、W10、W12等（JGJ55-2000用P2、P4、P6、P8、P10、P12等表示），即表示混凝土在标准试验条件下所抵抗0.2、0.4……1.2 MPa的水压力而不透水.
（2）提高混凝土抗渗性的因素P94
①水灰比是影响抗渗性的一个主要因素。水灰比小, 混凝土的密实性高, 抗渗性好, 反之则抗渗性差.
②当掺入引气剂等外加剂时, 由于产生了互不连通的微小气泡, 改善了混凝土内部的孔隙特征, 截断了渗水通道, 从而可显著提高混凝土的抗渗性.
③水泥品种、骨料级配、施工质量及养护条件等对混凝土的密实性都有影响，因此对抗渗性也有一定的影响。
（3）混凝土的抗冻性P94
混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏, 同时也不严重减低强度的性能.
混凝土的抗冻性常用抗冻等级表示。
混凝土抗冻等级分为：F50、F100、F150……
（4）影响混凝土抗冻性的因素P95
水泥品种与强度等级，集料，外加剂，水灰比等。
水灰比是影响混凝土抗冻性的主要因素。同时水灰比又决定了强度，水灰比小，抗冻性强。
〔与抗掺性基本相同〕
（5）提高混凝土耐久性的主要措施P96
①严格控制水灰比和水泥用量
②材料品质要求：合理选择水泥品种及强度等级；严格控制骨料中的有害杂质含量, 使其不致于影响混凝土的耐久性。
③选择级配合理的砂石骨料：
④掺加减水剂及引气剂
⑤保证混凝土的施工质量
6.混凝土的外加剂P97~99
（1）定义
在拌制混凝土过程中掺入的不超过水泥质量的5％(特殊情况除外)，能按需要改变混凝土性质的物质，称为混凝土外加剂。
命名：根据国家标准，混凝土外加剂主要按功能命名。如：减水剂、早强剂、引气剂、防冻剂……
（2）减水剂
定义：减水剂是在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下, 能够减少用水量并提高强度的外加剂。
分类：(按减水能力及功能分)
普通减水剂、高效减水剂(也称为超塑化剂)、早强型减水剂、引气型减水剂等。
作用机理：A、润滑作用，B、分散作用，C、润湿作用
根据使用条件不同，可达三种效果：
①在配合比不变的情况下，可增大混凝土拌和物的流动性，且不致降低混凝土强度；
②在保持流动度及水灰比不变的条件下，可以减少用水量及水泥用量，以节约水泥；
③在保持流动度及水泥用量不变的条件下，可以减少用水量从而降低水灰比，提高混凝土强度和耐久性。
7.普通混凝土的配合比设计
（1）基本要求：
混凝土拌和物应具有与施工条件相适应的和易性；
混凝土经养护至规定龄期，应达到设计所要求的强度；
硬化混凝土应具有与工程环境条件相适应的耐久性；
各种材料的配合应经济合理。
（2）混凝土的配合比表示P110
①用1m3混凝土中各种材料的质量表示
②用各种材料之间的质量比表示(以水泥质量为1)
（3）配合比参数的确定原则及方法P110
混凝土的配合比设计实际上就是确定水泥、水、砂与石子这四种基本组成材料用量之间的三个比例关系（配合比三参数〕。
即：
水与水泥之间比例关系，用水灰比表示；
砂与石子之间比例关系，用砂率表示；
水泥浆与骨料之间比例关系，用单位用水量表示。
（4）水灰比P110~111
①满足强度要求的水灰比：根据本工程原材料进行试验所建立的混凝土强度与水灰比(灰水比)的关系式(公式5--1)求得。
②满足耐久性要求的水灰比：根据建筑物的性质和工作条件所要求的耐久性通过试验选择满足耐久性要求的水灰比。〔参照：抗渗表4-17，抗冻表4-18〕
③根据规范要求：最大允许水灰比。
水灰比的确定方法：
根据强度、耐久性及最大允许水灰比要求可分别得到若干水灰比值, 最后应选择较小的一个, 以同时满足上述各方面的要求。
水灰比的确定原则:
在满足强度及耐久性要求的前提下, 尽可能选择较大的水灰比, 以节约水泥。
（5）混凝土单位用水量P112
确定依据：所要求的混凝土坍落度值；
所用骨料的种类和规格；
使用外加剂情况。
确定混凝土单位用水量的原则：是以满足混凝土拌和物流动性的要求为准。
（6）含砂率P113
（7）配合比设计步骤P114
①估算初步配合比
②提出基准配合比
③确定实验室配合比
④换算施工配合比
（8）配合比设计具体方法P114~116
②试拌调整、提出基准配合比
坍落度及砂率的调整原则：
当坍落度小于设计要求时, 可在保持水灰比不变的条件下, 适当增加水泥浆用量; 反之, 应在砂率不变的条件下, 增加砂、石用量。
如拌合物的粘聚性及保水性不好, 含砂情况不好时, 可适当增加砂率; 反之, 应减小砂率。
③确定实验室配合比
④施工配料单计算(施工配合比)
根据砂石材料的含水及超逊径情况进行修正，修正后的配合比称为施工配合比。.
假定工地测出砂的含水率为a%, 石子的含水率为b%, 则将上述实验室配合比换算为施工配合比, 其材料的称量应为:
C' = C (kg)
S' = S(1 + a%) (kg)
G' = G(1 + b%) (kg)
W' = W - S2a% - G2b% (kg)
8.混凝土的质量控制P122
复习思考题
1.何谓骨料级配？骨料级配对混凝土的性能影响如何？
组成骨料的不同粒径颗粒的比例关系。
影响：良好的级配，空隙率及总表面积都较小，可节约水泥，提高混凝土强度和密实性。
2.什么是混凝土的立方体抗压强度标准值？混凝土的强度等级是根据什么来划分的？
在混凝土立方体抗压强度总体分布中，具有95%保证率的抗压强度，称为立方体抗压强度标准值。
根据立方体抗压强度标准值(MPa计)的大小，将混凝土分为不同强度等级。
3.混凝土耐久性的概念是什么？怎样提高混凝土的耐久性？
混凝土的耐久性就是指混凝土在所处环境条件下, 能保持其原有的性能，抵抗受破坏作用的能力。
措施：①严格控制水灰比和水泥用量
②材料品质要求：合理选择水泥品种及强度等级；严格控制骨料中的有害杂质含量, 使其不致于影响混凝土的耐久性。
③选择级配合理的砂石骨料：
④掺加减水剂及引气剂
⑤保证混凝土的施工质量
4.何谓混凝土减水剂？简述减水剂的作用机理和种类？
定义：减水剂是在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下, 能够减少用水量并提高强度的外加剂。
作用机理：A、润滑作用，B、分散作用，C、润湿作用
分类：(按减水能力及功能分)
普通减水剂、高效减水剂(也称为超塑化剂)、早强型减水剂、引气型减水剂等。
第五章砂浆
一、砂浆的主要技术性质P155~156
1.新拌砂浆的和易性
新拌砂浆的和易性：砂浆是否便于施工操作并保证质量的性质。
（1）流动性
砂浆的流动性又称稠度，指新拌砂浆在自重或外力作用下流动的性能。
砂浆稠度仪测定，沉入度表示
影响砂浆流动性的因素：
①用水量；
②水泥品种和用量；
③细骨料的种类、粗细、级配；
④搅拌时间；
⑤掺加的混合材料及外加剂等。
（2）保水性
保水性是指新拌砂浆保持水分的能力。
砂浆的保水性可根据泌水率的大小或分层度评定。
提高砂浆保水性的措施
影响砂浆保水性的主要因素主要是骨料粒径和细微颗粒的含量。
①采用较大用量的胶凝材料；
②采用较细的砂；
③掺入掺合料（石灰膏或粘土膏、粉煤灰）；
④掺入适量的引气剂、塑化剂等外加剂。
二、硬化砂浆的技术性质P156
1.抗压强度
（1）抗压强度的测定：采用边长为70.7 mm立方体试件，在标准养护条件下，标准龄期28天后测定。
（2）砂浆强度等级的确定：据砂浆28天的抗压强度（MPa)来确定。根据JGJ/T98-96《砌体结构设计规范》的规定，砂浆的强度等级分为M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20六个级等。
（3）砂浆抗压强度的影响因素
①铺设在不吸水密实基底上的砂浆，砂浆的强度主要取决于水泥强度和水灰比。
②铺设在吸水的多孔基底上的砂浆，其强度主要取决于水泥的强度和水泥用量。
（4）不吸水基底上的砂浆强度计算公式
（5）吸水基底上的砂浆强度计算公式
三、砂浆的配合比设计P157~159
1.计算砂浆试配强度?m,o；
《机械工程材料》在线作业(整理)
大工13春《机械工程材料》在线作业1 一、多选题（共 5 道试卷，共 25 分。） 1. 根据外力加载方式不同，强度指标包括下列的（）。 A. 屈服强度 B. 抗拉强度 C. 抗压强度 D. 抗弯强度 2. 材料的物理性能包括下列的（）。 A. 热膨胀性 B. 导热性 C. 导电性 D. 磁性 3. 根据受力情况，裂纹分为（）。 A. 张开型 B. 滑开型 C. 撕开型 D. 断开型 4. 材料受外力作用时所表现的性能称为力学性能，下列各项属于力学性能的是（）。 A. 强度 B. 塑性 C. 硬度 D. 韧性及疲劳强度 5. 工艺性能是指材料在加工过程中所表现的性能，包括下列的（）。 A. 铸造 B. 锻压 C. 热处理 D. 焊接和切削加工性能 二、单选题（共 5 道试卷，共 25 分。） 1. 材料常常在远（）其屈服强度的应力下发生断裂，这种现象称为疲劳。 A. 高于 B. 低于 C. 不高于 D. 不低于 2. 材料受外力作用时所表现的性能称为（）。 A. 物理性能 B. 化学性能 C. 力学性能 D. 工艺性能 3. 材料在外力去除后能够恢复的变形称为（），不能恢复的变形称为（）。 A. 弹性变形，塑性变形 B. 塑性变形，弹性变形 C. 弹性变形，弹性变形 D. 塑性变形，塑性变形 4. 材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力是（）。 A. 硬度 B. 塑性 C. 强度 D. 变形 5. 实际服役的金属材料有（）是因为疲劳而破坏的。 A. 90% B. 80% C. 70% D. 60% 三、判断题（共 10 道试卷，共 50 分。） （×）1. 金属原子的外层电子多，不容易失去。 （×）2. 晶相中的晶粒大小对陶瓷材料的性能影响很小。 （×）3. 常见的金属材料都具有非晶体结构。 （√）4. 共价键中的电子对数因元素种类不同而不同。 （√）5. 晶相是陶瓷材料中的主要组成相。 （√）6. 固态物质按照原子在空间的排列方式，分为晶体和非晶体。 （√）7. 线缺陷就是晶体中的位错。 （×）8. 晶体中一维尺寸很大、另两维尺寸很小的缺陷称为面缺陷。 （√）9. 工程材料通常是固态物质。 （×）10. 在常温下，晶粒越粗，晶界面积越大。 大工13春《机械工程材料》在线作业2 一、多选题（共 5 道试卷，共 25 分。） 1. 下列各项属于影响奥氏体晶粒大小因素的是（）。 A. 原始组织 B. 合金元素 C. 加热速度 D. 加热温度 2. 材料的普通热处理包括下列的（）。 A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火 3. 材料的其他热处理方式包括下列的（）。 A. 真空热处理 B. 形变热处理 C. 控制气氛热处理 D. 激光热处理 4. 材料的其他热处理包括下列的（）。 A. 真空热处理 B. 形变热处理 C. 表面淬火 D. 化学热处理 5. 材料的表面热处理包括下列的（）。 A. 退火 B. 正火 C. 表面淬火 D. 化学热处理 二、单选题（共 5 道试卷，共 25 分。）
(完整word版)道路工程材料知识点考点总结
道路工程材料知识点考点 绪论 ● 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础，其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结 构形式。 ● 路面结构由下而上有：垫层，基层，面层。 ● 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性。 第一章 ● 砂石材料是石料和集料的统称 ● 岩石物理常数为密度和孔隙率 ● 真实密度：指规定条件下，烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 ● 毛体积密度：指在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括空隙（闭口、开口空隙）体积在内的单位毛 体积的质量。 ● 孔隙率：是指岩石孔隙体积占岩石总体积（开口空隙和闭口空隙）的百分率。 ● 吸水性：岩石吸入水分的能力称为吸水性。 ● 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征。 ● 吸水率：是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 饱和吸水率：是岩石在常温及真空抽气条件下，最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 岩石的抗冻性：是指在岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。 ● 集料：是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料，在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。 ● 表观密度：是指在规定条件下，烘干集料矿质实体包括闭口空隙在内的表观单位体积的质量。 ● 级配：是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。 ● 压碎值：用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，也是石料强度的相对指标。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。1000 1?='m m Q a （1m ：试验后通过2.36mm 筛孔的细集料质量） ● 磨光值：是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层 的关键指标。 ● 冲击值：反映粗集料抵抗冲击荷载的能力。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标 对道路表层用料非常重要。 ● 磨耗值：用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。 ● 级配参数： ?? ???分率。质量占试样总质量的百是指通过某号筛的式样通过百分率和。筛分级筛余百分率之总分率和大于该号筛的各是指某号筛上的筛余百累计筛余百分率率。量占试样总质量的百分是指某号筛上的筛余质分级筛余百分率i i i A a ρ 沥青混合料 水泥混合料 粗集料 ＞2.36mm ＞4.75mm 细集料 ＜2.36mm ＜4.75mm
中南大学机械工程材料在线作业一讲解
(一) 单选题 1. 下列哪种不是铸锭的常见缺陷（）。 (A) 缩孔 (B) 缩松 (C) 气孔 (D) 咬边 参考答案： (D) 2. 面心立方晶胞致密度为（）。 (A) 0.68 (B) 0.86 (C) 0.74 (D) 0.72 参考答案： (C) 3. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（）。 (A) 越高 (B) 越低 (C) 越接近理论结晶温度 参考答案：
(B) 4. 延伸率是用来表示金属材料的哪种性能（）。 (A) 强度 (B) 塑性 (C) 硬度 (D) 刚度 参考答案： (B) 5. 实际金属结晶形成晶核时，主要是哪种形核方式（）。 (A) 自发形核 (B) 非自发形核 (C) 平面形核 参考答案： (B) 6. 亚晶界是由（）。 (A) 点缺陷堆积而成 (B) 位错垂直排列成位错墙而构成 (C) 晶界间的相互作用构成 参考答案： (B)
7. 理论结晶温度与实际结晶温度之差称为（）。 (A) 过热度 (B) 过冷度 (C) 冷热度 参考答案： (B) 8. 晶体中的位错属于（）。 (A) 体缺 陷 (B) 面缺 陷 (C) 线缺 陷 (D) 点缺 陷 参考答案： (C) 9. 冷却速度较大时，实际金属结晶形成晶核后长大，主要是哪种长大方式（）。 (A) 平面长大 (B) 树枝状长大 (C) 自发长大 参考答案： (B) 10. 金属材料的流动性是衡量哪种工艺性能的（）。 (A) 铸造性能 (B) 锻造性能 (C) 焊接性能
(D) 热处理性能 参考答案： (A) 11. 硬度的高低是用来衡量金属材料的哪种性能（）。 (A) 耐腐蚀性能 (B) 耐磨性能 (C) 耐热性能 (D) 抗老化性能 参考答案： (B) 12. 固溶体的晶体结构与哪个相同（）。 (A) 溶质 (B) 溶剂 (C) 与两者都不同 参考答案： (B) 13. 金属材料的碳质量分数是衡量哪种工艺性能的（）。 (A) 铸造性能 (B) 锻造性能 (C) 焊接性能
土木工程材料知识点归纳版
1.弹性模量：用E表示。材料在弹性变形阶段内，应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值 越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小，抵抗变形能力越强 2.韧性：在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不显著降低的性质，表示方法——软化系数：材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料；对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料，软化系数不得低于0.85；对于受潮较轻或次要结构所用的材料，软化系数不宜小于0.75 4.导热性：传导热量的能力，表示方式——导热系数,材料的导热系数越小，材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小，其孔隙率越大，导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大，当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大，导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式：β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分：CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏， 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差，常为细小的纤维状或片状聚集体，内比表面积较大；α型半水石膏结晶完整，常是短柱状，晶粒较粗大，聚集体的内比表面积较小。 7.石灰的熟化，是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点：石灰熟化时释放出大量热，体积增大1~2.5倍。应 用：石灰使用时，一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.陈伏：为消除过火石灰对工程的危害，将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上，使过火灰充分熟化这个过程 叫沉伏。陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程：（1）干燥结晶硬化：石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收，浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性（2）碳化硬化：氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体，称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少，碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入，同时也阻碍了内部水蒸气的蒸发，使氢氧化钙结晶作用也进行的缓慢。碳化硬化是一个由表及里，速度相当缓慢的过程。
土木工程材料知识点整理(良心出品必属精品)
土木工程材料复习整理 1.土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2.土木工程材料的分类 （一）按化学组成分类：无机材料、有机材料、复合材料 （二）按材料在建筑物中的功能分类：承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等（三）按使用部位分类：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3.各级标准各自的部门代号列举 GB——国家标准 GBJ——建筑行业国家标准 JC——建材标准 JG——建工标准 JGJ——建工建材标准 DB——地方标准 QB——企业标准 ISO——国际标准 4.材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5.材料的结构 宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m级以上。 细观结构：指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3-10-6m级。 微观结构：微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6
-10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度：材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。（质量密度） 密实体积：不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。（体积密度） 表观体积：含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。（用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积，也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度：材料在堆积状态下，单位体积的质量。（容装密度） 堆积体积：含有孔隙和空隙的体积（V0’）。 ㎏/m3 密实度：密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。 v m = ρv o m = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100%V D V ρρ =??＝%100101??-=W V V m m W ρ
《机械工程材料》作业页解
第一章材料的结构与金属的结晶 1．解释下列名词： 变质处理P28;细晶强化P14;固溶强化P17。 5?为什么单晶体具有各向异性P12,而多晶体在一般情况下不显示各向异性P13? 答：因为单晶体内部的原子都按同一规律同一位向排列，即晶格位向完全一致。 而在多晶体的金属中，每个晶粒相当于一个单晶体，具有各项异性，但各个晶粒在整块金属中的空间位向是任意的，整个晶体各个方向上的性能则是大量位向各不相同的晶粒性能的均值。 6. 在实际金属中存在哪几种晶体缺陷P13?它们对力学性能有何影响P14？ 答：点缺陷、线缺陷、面缺陷。缺陷的存在对金属的力学性能、物理性能和化学性能以及塑性变形、扩散、相变等许多过程都有重要影响。 7. 金属结晶的基本规律是什么P25?铸造（或工业）生产中采用哪些措施细化晶粒？举例说明。P27?P28 答：金属结晶过程是个形核、长大的过程。 （1 ）增大过冷度。降低金属液的浇筑温度、采用金属模、水冷模、连续浇筑等。 （2）变质处理。向铝合金中加入钛、锆、硼;在铸铁液中加入硅钙合金等。 （3）振动和搅拌。如机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。 第二章金属的塑性变形与再结晶 1. 解释下列名词： 加工硬化P40;再结晶P43 ;纤维组织P3& 2. 指出下列名词的主要区别：重结晶、再结晶P43 答：再结晶转变前后的晶格类型没有发生变化，故称为再结晶; 而重结晶时晶格类型发生了变化。另外，再结晶是对冷塑性变形的金属而言，只有经过冷塑性变形的金属才会发生再结晶，没有经过冷塑性变形的金属不存在再结晶的问题。 5. 为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好? P38 答：晶粒愈细，单位体积内晶粒数就愈多，变形是同样的变形量可分散到更多的晶粒中发生，以产生比较均匀的变形，这样因局部应力集中而引起材料开裂的几率较小，使材料在断裂前就有可能承受较大的塑性变形，得到较大的伸长率和具有较高的冲击载荷抗力。 6. 用冷拔铜丝制作导线，冷拔后应如何处理?为什么? P42 答：应该利用回复过程对冷拔铜丝进行低温退火。 因为在回复阶段，变形金属的显微组织没有明显变化，纤维状外形的晶粒仍存在，故金属的强度、硬度和塑性韧性等力学性能变化不大，某些物理、化学性能恢复，如电阻降低、抗应力腐蚀性能提高等，同时残留应力显著降低。 7. 已知金属W Fe、Cu、铅Pb的熔点分别为3380'C、1538'C、1083'C、327C，试估算这些金属的再结晶温度P43o T再"0.4T熔
工程材料知识点总结
第一章 1.三种典型晶胞结构： 体心立方： Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方： Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方： Zn 、Mg 、Be 体心立方 面心立方 密排六方 实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性 晶向：通过原子中心的直线为原子列，它所代表的方向称为晶向，用晶向指数表示。 晶面：通过晶格中原子中心的平面称为晶面，用晶面指数表示。 （晶向指数、晶面指数的确定见书P7。） 各向异性：晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化：室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降，当缺陷增多到一定数量后，金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此，可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷：实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。 过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度也越大。 6.结晶过程：金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形：单晶体金属在拉伸塑性变形时，晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移，滑移面两侧晶体结构没有改变，晶格位向也基本一致，因此称为滑移变形。 晶体的滑移系越多，金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化：随塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性显著降低，这称为加工硬化。 9.再结晶：金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。 作用：消除加工硬化，把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金：两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相：合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。 分类：固溶体和金属间化合物 第二章 1.铁碳合金相图（20分） P22
金属和金属材料知识点汇总
九年级化学 第八单元金属与金属材料（知识点) 第一课时金属材料 一．金属 １。金属材料 金属材料包括纯金属与它们得合金。 ①人类从石器时代进入青铜器时代，继而进入铁器时代，1０0多年前才开始 使用铝. ②铁、铝、铜与它们得合金就是人类使用最多得金属材料,世界上年产量最多 得金属就是铁，其次就是铝（铝得密度小，抗腐蚀性强，在当今社会被广泛使用) ２.金属得物理性质 金属具有很多共同得物理性质：常温下金属都就是固体（汞除外)，有金属光泽，大多数金属就是电与热得优良导体，有延展性,能够弯曲,密度大,熔点高。 ①金属除具有一些共同得物理性质外,还具有各自得特性，不同种金属得颜 色、硬度、熔点、导电性、导热性等物理性质差别较大。 ②铁、铝、银、铂、镁等金属呈银白色,铜却呈紫红色，金呈黄色. ③常温下，铁、铝、铜等大多数金属就是固体，但体温计中得汞(俗称水银) 却就是液体。 ３、金属之最 ①地壳中含量最高得金属元素就是铝(其次就是铁)。 ②人体中含量最高得金属元素就是钙。
③目前世界上年产量最高得金属就是铁。 ④导电，导热性最好得金属就是银（较好得有铜、金、铝）. ⑤密度最大得金属锇（密度较大得金属有金、铅）。 ⑥密度最小得金属就是锂（密度较小得金属有铝、镁等)。 ⑦熔点最高得得金属就是钨，熔点最低得金属就是汞.为什么?（熔点较低得金 属就是锡） ⑧硬度最大得金属就是铬,（硬度较小得金属有铅Pｂ）。 4.影响物质用途得因素 讨论: ①为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？——铅硬度小，铅有毒。 ②银得导电性比铜好,但电线一般用铜制而不用银制，原因就是银得价格昂贵, 资源稀少。 ③为什么灯泡里得灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡得话，可能会出现什么情 况?(钨得熔点高,锡得熔点低，用锡做灯丝会熔化.） ④为什么有得铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？(铬得硬度大，不 生锈,金虽然美观但价格高。） ⑤在制造保险丝时，则要选用熔点较低得金属。(为什么？） ⑥在制造硬币时，要选用光泽好、耐磨、耐腐蚀易加工得金属。(为什么？） 结论：物质得性质在很大程度上决定了物质得用途，但这不就是唯一得决定因素，在考虑物质得用途时，还需要考虑价格、资源、就是否美观、使用就是否便利以及废料就是否易于回收与对环境得影响等多种因素。 二、合金
工程材料总复习知识点
第二章材料的性能 一、1）弹性和刚度 弹性：为不产生永久变形的最大应力，成为弹性极限 刚度：在弹性极限范围内，应力与应变成正比，即：比例常数E称为弹性模量，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标，亦称为刚度。 2）强度 屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即： 3）疲劳强度：表示材料抵抗交变应力的能力，即： 脚标r 为应力比，即： 对于对称循环交变应力，r= —1 时，这种情况下材料的疲劳代号为 4）裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子，称为材料的断裂韧度，用K IC表示 二、材料的高温性能： 1、蠕变的定义：是指在长时间的恒温下、恒应力作用下，即使应力小于该温度下的屈服点，材料也会缓慢的产生塑性变形的现象，而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂 2、蠕变变形与断裂机理：材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的；而蠕变断裂是由于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的，大多为沿晶断裂。 3、应力松弛：指承受弹性变形的零件，在工作中总变形量应保持不变，但随时间的延长而发生蠕变，从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象 4、蠕变温度：指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力 5、持久强度：指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力 第三章：金属结构与结晶 三种常见金属晶格：体心立方晶格，面心立方晶格、密排六方晶格 晶格致密度和配位数 晶面和晶向分析 1、晶面指数 2、晶向指数 3、晶面族和晶向族 4、晶面和晶向的原子密度第四章：二元合金相图（计算组织组成物的相对含量及相的相对量） 1、二元合金相图的建立 2、二元合金的基本相图 1）匀晶相图（枝晶偏析：由于固溶体一般都以树枝状方式结晶，先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多；后结晶的晶枝间含低熔点组元较多，故把晶内偏析又称为枝晶偏析） 2）共晶相图 3）包晶相图 4）共晶相图 3、铁碳合金 铁碳合金基本相 1）铁素体 2）奥氏体 3）渗碳体 4）石墨 第五章金属塑性变形与再结晶 1、单晶体塑性变形形式 1）滑移 2）孪生 2、加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降，即为冷变形强化，也称加工硬化。 3、铁的最低再结晶温度为4500C,故即使它在4000C的加工变形仍应属于冷变形；铅的再结晶温度在00C以下，故它在室温的加工变形为热变形 第六章：金属热处理及材料改性 1、本质粗晶粒钢：对于碳素钢，奥氏体晶粒随加热温度升高会迅速长大，这类钢称为本质粗晶粒钢 2、马氏体类型的转变 1）马氏体组织形态和性能：马氏体组织形态主要有两种基本类型：一种是板条状马氏体，也称低碳马氏体；另一种是在片状马氏体，也称高碳马氏体。 2）马氏体性能：马氏体塑性韧性主要取决于碳的过饱和度和亚结构。低碳板条状马氏体的韧性塑性相当好。 3、过冷奥氏体连续转变 曲线图CCT曲线与TTT曲线比较：共析钢和过共析钢连续冷却时，由于贝氏体转变孕育期大大增长，因而有珠光体转变区而无贝氏体转变
土木工程材料知识点总结版
1.弹性模量：用E表示。材料在弹性变形阶段，应力和对应的应变的比值。反映材料抵抗弹性变形能力。其值越 大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小，抵抗变形能力越强 2.韧性：在冲击、振动荷载作用下，能吸收较大能量产生一定变形而不致破坏的性质。 3.耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也不显著降低的性质，表示方法——软化系数：材料在吸水 饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比K R = f b/f g 软化系数大于0.8的材料通常可以认为是耐水材料；对于经常位于水中或处于潮湿环境中的材料，软化系数不得低于0.85；对于受潮较轻或次要结构所用的材料，软化系数不宜小于0.75 4.导热性：传导热量的能力，表示方式——导热系数,材料的导热系数越小，材料的绝热性能就越好。影响导热性 的因素:材料的表观密度越小，其孔隙率越大，导热系数越小,导热性越差。由于水与冰的导热系数较空气大，当材料受潮或受冻时会使导热系数急剧增大，导致材料保温隔热方式变差。所以隔热材料要注意防潮防冻。 5.建筑石膏的化学分子式：β-CaSO4˙?H2O 石膏水化硬化后的化学成分：CaSO4˙2H2O 6.高强石膏与建筑石膏相比水化速度慢,水化热低,需水量小,硬化体的强度高。这是由于高强石膏为α型半水石膏， 建筑石膏为β型半水石膏。β型半水石膏结晶较差，常为细小的纤维状或片状聚集体，比表面积较大；α型半水石膏结晶完整，常是短柱状，晶粒较粗大，聚集体的比表面积较小。 7.石灰的熟化，是生石灰与水作用生成熟石灰的过程。特点：石灰熟化时释放出大量热，体积增大1~2.5倍。应 用：石灰使用时，一般要变成石灰膏再使用。CaO+H2O Ca(OH)2+64kJ 8.伏：为消除过火石灰对工程的危害，将生石灰和水放在储灰池中存放15天以上，使过火灰充分熟化这个过程叫 沉伏。伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，防止发生碳化。 9.石灰的凝结硬化过程：（1）干燥结晶硬化：石灰浆体在干燥的过程中,因游离水分逐渐蒸发或被砌体吸收，浆体 中的氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出,产生强度并具有胶结性（2）碳化硬化：氢化氧钙与空气中的二氧化碳在有水分存在的条件下化合生成碳酸钙晶体，称为碳化。由于空气中二氧化碳含量少，碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上。表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入，同时也阻碍了部水蒸气的蒸发，
机械工程材料期末试题(附答案) 整理
名词解释： 合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。 同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。 铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。 再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。 奥氏体：C在γ－Fe中的间隙固溶体，常用A或γ表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。 自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。 加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。 调质:对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。 碳素钢:含碳量≤2.11%的铁碳合金。 SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08A（13237）优质碳素结构钢。 填空题： 1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 1、普通灰口；可锻；球墨； 2、气孔；烧结；降低。 3、固体渗碳气体渗碳 4、不锈钢耐热钢耐磨刚 5、延性断裂 6、合金渗碳体特殊碳化物 7、体心立方晶格密排六方晶格
《土木工程材料》知识点
《土木工程材料》重要知识点 关注各章习题：选择题、判断题、是非题 一、材料基本性质 （1）基本概念 1.密度：材料在绝对密实状态下单位体积下的质量； 2.体积密度：材料在自然状态下单位体积（包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗称容重； 3.表观密度：单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度； 4.堆积密度：散粒状材料单位体积（含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积）物质颗粒的质量； 5.孔隙率：材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率 6.空隙率：散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积（开口孔隙与间隙之和）占堆积体积的百分率； 7.强度：指材料抵抗外力破坏的能力（材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力） 8.比强度：指材料强度与表观密度之比，材料比强度越大，越轻质高强； 9.弹性：指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质； 10.塑性：指在外力作用下材料产生变形，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，这种不能恢复的变形称为塑性变形； 11.韧性：指在冲击或震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质； 12.脆性：指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质； 13.硬度：指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力； 14.耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力； 15.亲水性：当湿润角≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，这种性质称为材料的亲水性； 16.憎水性：当湿润角＞90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力，这种性质称为材料的憎水性；
土木工程材料知识点整理
土木工程材料复习整理 1. 土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2. 土木工程材料的分类 （一）按化学组成分类：无机材料、有机材料、复合材料 （二）按材料在建筑物中的功能分类：承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等 （三）按使用部位分类：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3. 各级标准各自的部门代号列举 GB ——国家标准 GBJ ——建筑行业国家标准 JC ——建材标准 JG ——建工标准 JGJ ——建工建材标准 DB ——地方标准 QB ——企业标准 ISO ——国际标准 4. 材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5. 材料的结构 宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m 级以上。 细观结构：指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-3-10-6m 级。 微观结构：微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-6-10-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度：材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。（质量密度） 密实体积：不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。（体积密度） v m = ρ
表观体积：含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。（用排水法测得的扣除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积，也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度：材料在堆积状态下，单位体积的质量。（容装密度） 堆积体积：含有孔隙和空隙的体积（V0’）。 ㎏/m3 密实度：密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。 孔隙率：孔隙率是指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率。 填充率：填充率是指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充的程度 。 空隙率：空隙率是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率 。 7.材料的孔隙率对材料的性质有何影响？ 影响吸水性 影响吸湿性 影响材料抗渗性 影响材料抗冻性 影响材料导热系数 8.润湿边角与亲水性、憎水性的关系？ P3 9. 材 料 的 吸 水 性 与 吸 湿 性 的 概 念 及 计 算 v o m = 0ρ'00 v m ='ρ00100%100% V D V ρρ =??＝000 100%)100% V V P V ρρ -= ??＝(1-0 00 '100%100% V D V ρρ'= ?= ?' 00000 '100%(1)100%1V V P D V ρρ'' -'= ?=-?=-'% 100101?? -= W V V m m W ρ
大工20春《机械工程材料》在线作业123【答案】
大工20春《机械工程材料》在线作业1 试卷总分:100 得分:100 一、多选题(共5 道试题,共25 分) 1.工艺性能是指材料在加工过程中所表现的性能,包括下列的()。 A.铸造 B.锻压 C.热处理 D.焊接和切削加工性能 此题目参考选项:ABCD 2.材料受外力作用时所表现的性能称为力学性能,下列各项属于力学性能的是()。 A.强度 B.塑性 C.硬度 D.韧性及疲劳强度 此题目参考选项:ABCD 3.根据外力加载方式不同,强度指标包括下列的()。 A.屈服强度 B.抗拉强度 C.抗压强度 D.抗弯强度 此题目参考选项:ABCD 4.材料的物理性能包括下列的()。 A.热膨胀性 B.导热性 C.导电性 D.磁性 此题目参考选项:ABCD 5.根据受力情况,裂纹分为()。 A.张开型 B.滑开型 C.撕开型 D.断开型 此题目参考选项:ABC 二、单选题(共5 道试题,共25 分) 6.材料受外力作用时所表现的性能称为()。 A.物理性能 B.化学性能 C.力学性能 D.工艺性能
此题目参考选项:C 7.材料在外力去除后能够恢复的变形称为(),不能恢复的变形称为()。 A.弹性变形，塑性变形 B.塑性变形，弹性变形 C.弹性变形，弹性变形 D.塑性变形，塑性变形 此题目参考选项:A 8.材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力是()。 A.硬度 B.塑性 C.强度 D.变形 此题目参考选项:B 9.材料常常在远()其屈服强度的应力下发生断裂,这种现象称为疲劳。 A.高于 B.低于 C.不高于 D.不低于 此题目参考选项:B 10.实际服役的金属材料有()是因为疲劳而破坏的。 A.90% B.80% C.70% D.60% 此题目参考选项:A 三、判断题(共10 道试题,共50 分) 11.工程材料通常是固态物质。 此题目参考选项:正确 12.金属原子的外层电子多,不容易失去。 此题目参考选项:错误 13.共价键中的电子对数因元素种类不同而不同。 此题目参考选项:正确 14.固态物质按照原子在空间的排列方式,分为晶体和非晶体。 此题目参考选项:正确 15.常见的金属材料都具有非晶体结构。
《工程材料基础》知识点汇总
1.工程材料按属性分为：金属材料、陶瓷材料、碳材料、高分子材料、复合材料、半导体材料、生物材料。 2.零维材料：是指亚微米级和纳米级（1—100nm）的金属或陶瓷粉末材料，如原子团簇和纳米微粒材料； 一维材料：线性纤维材料，如光导纤维； 二维材料：就是二维薄膜状材料，如金刚石薄膜、高分子分离膜； 三维材料：常见材料绝大多数都是三位材料，如一般的金属材料、陶瓷材料等； 3.工程材料的使用性能就是在服役条件下表现出的性能，包括：强度、塑性、韧性、耐磨性、耐疲劳性等力学性能，耐蚀性、耐热性等化学性能，及声、光、电、磁等功能性能；工程材料按使用性能分为：结构材料和功能材料。 4.金属材料中原子之间主要是金属键，其特点是无方向性、无饱和性； 陶瓷材料中的结合键主要是离子键和共价键，大多数是离子键，离子键赋予陶瓷材料相当高的稳定性； 高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键，其中，组成分子的结合键是共价键和氢键，而分子间的结合键是范德瓦尔斯键。尽管范德瓦尔斯键较弱，但由于高分子材料的分子很大，所以分子间的作用力也相应较大，这使得高分子材料具有很好的力学性能； 半导体材料中主要是共价键和离子键，其中，离子键是无方向性的，而共价键则具有高度的方向性。 5.晶胞：是指从晶格中取出的具有整个晶体全部几何特征的最小几何单元；在三维空间中，用晶胞的三条棱边长a、b、c（晶格常数）和三条棱边的夹角α、β、γ这六个参数来描述晶胞的几何形状和大小。 6.晶体结构主要分为7个晶系、14种晶格； 7.晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[uvw]； 晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为（hkl）。 8.实际晶体的缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷，其中体缺陷有气孔、裂纹、杂质和其他相。 9.实际金属结晶温度Tn总要偏低理论结晶温度T0一定的温度，结晶方可进行，该温差ΔT=T0—Tn即称为过冷度；过冷度越大，形核速度越快，形成的晶粒就越细。 10.通过向液态金属中添加某些符合非自发成核条件的元素或它们的化合物作为变质剂来细化晶粒，就叫变质处理；如钢水中常添加Ti、V、Al等来细化晶粒。 11.加工硬化是指随着塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度明显提高，塑性和韧性明显降低，也即形变强化；加工硬化是一种重要的强化手段，可以提高金属的强度并使金属在冷加工中均匀变形；但金属强度的提高往往给进一步的冷加工带来困难，必须进行退火处理，增加了成本。 12.金属学以再结晶温度区分冷加工和热加工：在再结晶温度以下进行的塑性变形加工是冷加工，在再结晶温度以上进行的塑性变形加工即热加工；热加工可以使金属中的气孔、裂纹、疏松焊合，使金属更加致密，减轻偏析，改善杂质分布，明显提高金属的力学性能。 13.再结晶是指随加热温度的提高，加工硬化现象逐渐消除的阶段；再结晶的晶粒度受加热温度和变形度的影响。 14.相:是指合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并由界面与其他部分隔开的均匀组成部分； 合金相图是用图解的方法表示合金在极其缓慢的冷却速度下，合金状态随温度和化学成分的变化关系； 固溶体：是指在固态下，合金组元相互溶解而形成的均匀固相； 金属间化合物：是指俩组元组成合金时，产生的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新固相。 15.固溶强化：是指固溶体的晶格畸变增加了位错运动的阻力，使金属的塑性和韧性略有下降，强度和硬度随溶质原子浓度增加而略有提高的现象； 弥散强化：是指以固溶体为主的合金辅以金属间化合物弥散分布，以提高合金整体的强度、硬度和耐磨性的强化方式。 16.匀晶反应：是指两组元在液态和固态都能无限互溶，随温度的变化，形成成分均匀的液相、固相或满足杠杆定律的中间相的固溶体的反应； 共晶反应：是指由一种液态在恒温下同时结晶析出两种固相的反应； 包晶反应：是指在结晶过程先析出相进行到一定温度后，新产生的固相大多包围在已有的固相周围生成的的反应； 共析反应：一定温度下，由一定成分的固相同时结晶出一定成分的另外两种固相的反应。 17.铁素体（F）：碳溶于α-Fe中形成的体心立方晶格的间隙固溶体；金相在显微镜下为多边形晶粒；铁素体强度和硬度低、塑性好，力学性能与纯铁相似，770℃以下有磁性； 奥氏体（A）:碳溶于γ-Fe中形成的面心立方晶格的间隙固溶体；金相显微镜下为规则的多边形晶粒；奥氏体强度和硬度不高，塑性好，容易压力加工，没有磁性； 渗碳体（Fe3C）：含碳量为6.69%的复杂铁碳间隙化合物；渗碳体硬度很高、强度极低、脆性非常大； 珠光体（P）：铁素体和渗碳体的共析混合物；珠光体强度较高，韧性和塑性在渗碳体和铁素体之间； 莱氏体（Ld）：奥氏体和渗碳体的共晶混合物；莱氏体中渗碳体较多，脆性大、硬度高、塑性很差。 18.包晶反应：1495℃时发生，有δ-Fe（C=0.10%）、γ-Fe（C=0.17%或0.18%，图中J点）、液相（C=0.53%或0.51%，图中B点）三相共存；δ-Fe（固体）+L（液体）=γ-Fe（固体） 共晶反应：1148℃时发生，有A（C=2.11%）、Fe3C（C=6.69%）、液相L（C=4.3%）三相共存；Ld→Ae+Fe3Cf（恒温1148℃） 共析反应：727℃时发生，有A（C=0.77%）、F（C=0.0218%）、Fe3C（C=6.69%）三相共存；As→Fp+Fe3Ck(恒温727℃)
土木工程材料考试知识点
一、名词解释 1 、表观密度材料在自然状态下单位体积的质量。包括材料实体积和内部孔 隙的外观几何形状的体积。 2、堆积密度散粒材料在自然状态下单位体积的重量。既包含了颗粒自然状 态下的体积既又包含了颗粒之间的空隙体积 3、孔隙率：是指材料内部孔隙体积（Vp）占材料总体积（V o）的百分率 4、空隙率：散粒材料颗粒间的空隙体积（Vs）占堆积体积的百分率 5、比强度：是指单位体积质量的材料强度，它等于材料的强度与其表观密度之 比 6、润湿边角：水滴表面切线与材料和水接触面的夹角。 7、吸湿性：亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 8、耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也无明显下降的性质 9、胶凝材料：指能将散粒材料、块状材料或纤维材料粘结成为整体，并经物理、 化学作用后可由塑性浆体逐渐硬化而成为人造石材的材料。 10、过火石灰：若煅烧温度过高或高温持续时间过长，则会因高温烧结收缩而使 石灰内部孔隙率减少，体积收缩，晶粒变得粗大，这种石灰称为过火石灰； 其结构较致密，与水反应时速度很慢，往往需要很长时间才能产生明显的水化效果。 11、废品：国家标准规定，凡氧化镁，三氧化硫，安定性、初凝时间中任一不符 合标准规定时，均为废品。 12、不合格品：其他要求任一项不符合合格标准规定时为不合格品 13、陈伏：指石灰乳（或石灰膏）在储灰坑中放置14d以上的过程。 14、碱—骨料反应：当水泥或混凝土中含有较多的强碱（Na2O，K2O）物质时， 在潮湿环境下可能与含有活性二氧化硅的集料反应，在集料表面生成一种复杂的碱-硅酸凝胶体。 15、徐变：混凝土承受持续载荷时，随时间的延长而增加变形。 16、水泥活性混合材料:指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并 加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 17、砂浆的流动性:指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 18、水泥的体积安定性：指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 19、钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 20、石油沥青的针入度:指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准 针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 21、弹性模量：钢材受力初期，应力与应变正比例地增长，应力与应变之比为常 数，称为弹性模量，即E=?ε 22、硬度：表示钢材表面局部体积内抵抗变形的能力。 二、论述题 1、论述沥青主要技术性质 （1）粘滞性 石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。工程上，液体石油沥青的粘滞性用粘度指标表示，它表示了液体沥青在流动时的内部阻力；对固体和半固体石油沥青用针入度表示，它反映了石油沥青剪切变形的能力。一般地，沥青质含量高，有适量的树脂和较少的油份时，石油沥青粘滞性越大，
机械工程材料作业1
名词解释： 1. 晶格-------为了研究方便，将构成晶体的原子抽象为平衡中心位置的纯粹几何点，称为结点或阵点。用一些假想的空间直线将这些点连接起来，构成一个三维的空间格架，称为空间点阵，简称为晶格或点阵。 2．晶胞------反映晶格特征的最小几何单元来分析晶体中原子排列的规律，这个最小的几何单元称为晶胞。 3．各向异性-------晶体中，由于各晶面和各晶向上的原子排列的密度不同，因而同一晶体的不同晶向和晶面上的各种性能不同，这种现象称为各向异性。 4．晶界-------多晶体中每个外形不规则的小晶体称为晶粒，晶粒之间的交界面就是晶界。 5. 合金-------通过熔炼，烧结或其它方法，将一种金属元素同一种或几种其它元素结合在一起所形成的具有金属特性的新物质，称为合金。 6. 固溶强化-------在合金中，随溶质原子的加入发生晶格畸变，形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。 7. 组织-------用肉眼或借助不同放大倍数的显微镜所观察到的金属内部的情景，即各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 8. 刃型位错-------位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错” 9. 变质处理-------在液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理方法。 10．枝晶偏析-------实际生产中，合金冷却速度快，原子扩散不充分，使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多，后结晶含低熔点组元较多，这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。 11．同素异构转变-------由于条件（温度或压力）变化引起金属晶体结构的转变，称同素异构转变。 12. 共晶反应-------指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。 13. 共析反应-------由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相的反应。 14. 加工硬化-------金属塑性变形时，随变形度的增加，强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象。 15．热加工-------将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。 16．本质晶粒度-------根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。 17．调质处理-------淬火加高温回火。 18. 马氏体-------碳原子在α-Fe中的过饱和固溶体。 19. 淬透性-------一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。 20. 淬硬性-------钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。 21. 红硬性------指钢在高温条件下仍能保持高的硬度和切削能力的性能。 22．水韧处理-------将碳钢在950℃加热快冷后在400℃回火处理。 23．时效------- 为使二次淬火层的组织稳定，在110~150℃经过6~36小时的人工时效处理，以使组织稳定。 24．石墨化-------将渗碳体加热到一定温度保温后缓慢冷却得到石墨的热处理工艺。