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1、土木工程材料終極復(fù)習(xí)土木工程材料復(fù)習(xí)材料緒論土木工程材料分類，按材料來(lái)源，可分為天然材料和人造材料；根據(jù)功能，可分為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料、防水材料和結(jié)構(gòu)材料；根據(jù)組成物質(zhì)成分的種類和化學(xué)成分，可分為無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料。第一章土木工程材料的基本性質(zhì)1.1.2材料的組成包括材料的化學(xué)組成、礦物組成和相組成。1.1.3材料的結(jié)構(gòu)可分為宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)；其中微觀結(jié)構(gòu)分為晶體、玻璃體和膠體。1.2.1密度是指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量；表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量
2、；堆積密度是指粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。1.2.2密實(shí)度是指材料的體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度；孔隙率是指材料的體積內(nèi)，孔隙體積所占的比例。1.2.3填充率是指在某堆積體積中，被散粒材料的顆粒所填充的程度；空隙率是指在某堆積體積中，散粒材料顆粒之間的空隙體積所占的比例。1.2.4潤(rùn)濕邊角：在材料、水和空氣的交點(diǎn)處，沿水滴表面的切線與水和固體接觸面所成的夾角（θ）。θ≤90°，親水材料；θ〉90°，憎水材料。吸水性：材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)；吸濕性：材料在熱量的傳遞方式潮濕空氣中吸收
3、水分的性質(zhì)。材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（fb）軟化系數(shù)=材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（fg）Qd32材料的抗?jié)B性，滲透系數(shù)K=，Q為透水量（cm），d為試件厚度（cm），A為透水面積（cm），t為時(shí)間（h），H為靜AtH水壓力水頭（cm）。1.3.3彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去后變形隨即消失，完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)；塑性：材料在外力作用下，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)一定限度時(shí)產(chǎn)生明顯變形，且不產(chǎn)生裂縫或發(fā)生斷裂，外力取消后仍保持原來(lái)形狀和尺寸的性質(zhì)；脆性：當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，材料突然破壞，且破壞時(shí)
4、無(wú)明顯塑性變形的性質(zhì)；韌性：在沖擊、振動(dòng)荷載作用下，材料能夠吸收較大能量，不發(fā)生破壞的性質(zhì)。1.4.0材料的耐久性是指材料在使用中，抵抗其自身和環(huán)境的長(zhǎng)期破壞作用，保持原有性能而不破壞、不變質(zhì)的能力。第二章建筑鋼材2.1.1金屬晶格三種類型：面心立方晶格(FCC)、體心立方體晶格(BCC)和密集六方晶格(HCP)。金屬晶格三種缺陷：點(diǎn)缺陷、面缺陷和線缺陷。2.1.2鋼材按化學(xué)成分分為碳素鋼和合金鋼。低碳鋼（C〈0.25%），中碳鋼（0.25%《C《0.6%），高碳鋼（C）0.6%）。建筑鋼材在常溫下
5、基本組織為鐵素體和珠光體，含碳量增大時(shí)，珠光體含量隨之增大，鐵素體則相應(yīng)減小，強(qiáng)度提高，塑性和韌性隨之降低。（滲脆鐵軟珠光中）碳鋼有害元素：磷、硫、氧、氮；有益元素：硅、錳、鈦、釩、鈮；有益元素：碳、硅、錳、鈦、釩、鈮。2.2.1強(qiáng)屈比：抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比（σb/σs）。強(qiáng)屈比越大結(jié)構(gòu)安全性越高,不能太大，一般大于1.2。伸長(zhǎng)率表示鋼材的塑性變形能力。低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變圖分為四個(gè)階段：彈性階段（0→A），彈塑性階段（A→B），塑性階段（B→C），應(yīng)變強(qiáng)化階段（C→D），超過(guò)D后試件產(chǎn)生頸縮和斷裂。
6、2.2.2冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力；指標(biāo)用試件在常溫下所能承受的彎曲程度表示。2.2.3沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力，其指標(biāo)以試件單位截面積上打斷時(shí)所消耗的功作為鋼材的沖擊韌性值（ak=Ak/F）。witImpossibleisnothingwithmybeing!①土木工程材料終極復(fù)習(xí)2.2.5疲勞極限：在疲勞試驗(yàn)中，試件在交變應(yīng)力作用下，于規(guī)定的周期基數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力。測(cè)定疲勞極限時(shí)，應(yīng)確定所采用的應(yīng)力循環(huán)類型和循環(huán)基數(shù)。應(yīng)力循環(huán)可以分為等幅應(yīng)力循環(huán)和變幅
7、應(yīng)力循環(huán)。等幅應(yīng)力循環(huán)的特性可以用應(yīng)力比值、應(yīng)力幅及平均應(yīng)力表示。2.3.1冷加工強(qiáng)化：將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使產(chǎn)生塑性形變，從而提高屈服強(qiáng)度。產(chǎn)生冷加工強(qiáng)化的原因：鋼材在冷加工時(shí)晶格缺陷增多，晶格畸變，對(duì)位錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生的阻力增大，因而屈服強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低。由于冷加工時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，故彈性模量下降。經(jīng)過(guò)冷拔加工后的鋼材于常溫下存放15—20天，或加熱到100—200℃并保持一段時(shí)間。這一過(guò)程稱為時(shí)效處理，前者稱為自然時(shí)效，后者稱為人工時(shí)效。2.3.2熱處理方法：退火、正火、淬火和回火
8、。我國(guó)生產(chǎn)的熱處理鋼筋是采用中低碳合金鋼經(jīng)油浴淬火和鉛浴高溫（500-600℃）回火制得的。2.4.1鋼材被腐蝕的主要原因：①化學(xué)腐蝕，②電化學(xué)腐蝕，③應(yīng)力腐蝕。2.5.1鋼材命名，eg：Q235—BZ，Q表示屈服首字母，235表示σs》235MPa，B表示質(zhì)量等級(jí)（分ABCD四個(gè)等級(jí)），Z表示鎮(zhèn)靜鋼（脫氧程度代號(hào)，F(xiàn)表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼；Ｚ表示鎮(zhèn)靜鋼，TZ代表特殊鎮(zhèn)靜鋼（Z、ＴＺ予以省略））。2.5.2鋼絞線：兩根、三根或7根圓形斷面的鋼絲捻成一束。第三章無(wú)機(jī)
