材料热力学与相变复习总结

时间:2024.3.31

热力学定律定义表达式:一、能量从一种形式转化为其他形式时,其总量不变。▽u=q—W二、一切自发过程都是不可逆的。或热不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。

盖.吕萨克(Gay-Lussac)定律:恒压下,任何气体温度升高或降低1℃所引起的体积膨胀都等于它们零度时体积的1/273.16。

敞开体系或开放体系:  与环境之间既有物质交换,也有能量交换的体系  封闭体系或关闭体系:与环境之间只有能量交换,而无物质交换的体系 隔离体系或孤立体系:与环境之间既无物质交换,也无能量交换的体系 

体系的性质是状态的函数。我们把这些性质,包括体系的温度、压力、体积、能量或其他,都叫做体系的状态函数

强度性质:与体系的总量无关的性质,例如温度、压强、比表面能、磁场强度等 广度性质:与体系的总量成比例的性质,例如体积、面积、质量等。

盖斯定律:同一化学反应,不论其经过的历程如何(一步或几步完成),只要体系的初态和终态一定,则反应的热效应总是一定的(相同的)。

对于可逆过程而言,qR/T最大,所以对于同样的△u,qR是一定的,且仅取决于体系的状态。这样,qR /T就具备了状态函数的特点。以S表示之,称为熵。熵虽然可以作为此问题判断的依据,但是只适用于隔离体系。

G称为吉布斯(Gibbs)自由能,也是个状态函数,可以判断恒温恒压下过程可逆与否。若令  G=H-TS 则dW' ≤-dG 

如果过程只作膨胀功,即dW' =0,则有 dG≤0,或  △G≤0   判断恒温恒压、无非膨功的条件下过程自发进行的可能性。自由能减小不可逆、自发。不变则可逆平衡。  

 能斯特定理   后来人们提出了另外两种热力学第三定律的表达式:     

将偏摩尔量的定义式中的广度性质G以自由能F代之,则得到偏摩尔自由能

化学位的物理意义是:恒温恒压下,加入微量i所引起的体系自由能的变化。显然,化学位与自由能之间存在以下关系

化学位反映了某一组元从某一相中逸出的能力。某一组元在一相内的化学位越高,它从这相迁移到另一相中的倾向越大。所以可以用化学位来判断过程的方向和平衡:“<”表示反应的方向;“=”表示平衡条件

拉乌尔定律:如果溶质是不挥发性的,即它的蒸气压极小,与溶剂相比可以忽略不计,则一定的温度下,稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与其摩尔分数的乘积。

亨利定律:在一定的温度下,气体在液体中的溶解度和该气体的平衡分压成正比

大多数实际溶液都对拉乌尔定律有偏差,即蒸气压大于或小于拉乌尔定律的计算值。如果蒸气压大于拉乌尔定律的计算值,称为正偏差;如果蒸气压小于拉乌尔定律的计算值,叫做负偏差。

活度:实际溶液对拉乌尔定律往往有正偏差或负偏差,拉乌尔定律已不再适用。对于亨利定律也有类似的问题。人们对这两个定律中的浓度进行了修正,从而提出了活度这个概念。

液固界面曲率对凝固的影响:曲率较大的粒子其蒸汽压更高,自由能更大晶体曲率为正值时,将引起熔点降低。

晶体结构不同,其表面张力不同。晶体的晶面类型不同,其表面张力也不同。这使晶体的表面张力表现出各向异性。

乌尔夫定理:当晶体体积一定时,平衡条件下晶体应使其表面能最小。根据这一原则,乌尔夫(Wulff)认为, 晶体平衡时其外形应满足以下关系式

对于单位表面,吉布斯吸附方程:

金属固态相变的重要判据:晶体结构的变化、化学成分的变化、固溶体有序化程度的变化

按转变条件可区分为平衡转变和非平衡转变其中:平衡(纯金属的同素异构转变、固溶体的多形性转变、共析转变包析转变、平衡脱溶沉淀、调幅分解、有序化转变)非平衡(伪共析转变、马氏体转变、贝氏体转变、不平衡脱溶沉淀、块状转变)

金属固态相变具有一定的特点: 相界面、弹性应变能、 原子的迁移率、 晶体缺陷 亚稳过渡相  位向关系、惯习面

均匀形核:根据经典形核理论,系统自由能总变化△G =?△gvV +σS + EV =?△GV+△GS+△GE

非均匀形核:系统自由能总变化△G =?△gvV +σS + EV ?△Gd=?△GV +△GS+△GE?△Gd 其中△Gd:非均匀形核时由于晶体缺陷消失而释放出的能量。

马氏体转变时,晶核与母相奥氏体形成半共格面,长大通过半共格面上靠母相一侧的原子以切变的方式来完成的。特点:大量原子有规则的沿某一方向作小于一个原子间距的迁移并保持所有相邻关系不变。

台阶机制:通过半共格界面上的位错移动,使界面作法向推移,从而实现晶核长大。

奥氏体:碳溶于γ-Fe所形成的固溶体。碳位于面心立方结构的γ-Fe 八面体间隙的位置。最大溶解度(理论上20%,实际上2.11%,质量比)八面体空隙半径0.052 nm,碳原子半径0.077 nm。

奥氏体的性能:Fe-C合金中普通奥氏体在室温下一般不能稳定存在。添加扩大γ相区的元素(奥氏体稳定元素),可以在室温、甚至是低温下稳定存在。——奥氏体钢由于其本身是面心立方,滑移系统多,塑性好。硬度和屈服强度不高热强性好——高温用钢顺磁性——无磁性钢。导热性差

在加热和保温过程中,会发生伴随着Fe3C溶解(包括碳原子扩散均匀化),bcc结构的α-Fe向fcc结构的γ-Fe转变,形成均匀奥氏体

共析钢原始组织:珠光体 亚共析钢原始组织:珠光体+铁素体 过共析钢原始组织:珠光体+渗碳体

奥氏体晶核的形核位置通常首先(优先)在铁素体和渗碳体的两相界面上形成。奥氏体晶核的长大过程受到碳在奥氏体中的扩散所控制。

随加热温度升高,奥氏体的形核率I 和长大速度v 均增大,但I 的增大速度大于v 的增大速度,因此奥氏体形成温度越高,获得的起始晶粒度就越细小。同时,随加热温度升高,奥氏体向铁素体与奥氏体向渗碳体的相界面推移速度之比增大。

钢的碳含量越高,奥氏体形成速度越快。这是因为碳含量高时,碳化物数量增多,相界面面积增大,增加了奥氏体的形核部位,使得形核率增大。同时,碳化物数量增多,使得碳的扩散距离减小,且碳和铁原子的扩散系数增大。以上因素加速了奥氏体的形成。

连续加热过程中,奥氏体同样经过了形核,长大,碳化物的溶解,奥氏体的均匀化 特点:奥氏体转变的临界温度由一个固定的温度转变为一定的温度范围 加热速度增大,奥氏体形成的临界温度范围升高至更高的温度区间。加热速度增大,奥氏体转变的速度加快 加热速度增大,奥氏体晶粒变细。加热速度增大,奥氏体成分的不均匀性增加。

设n为放大100倍时每645 mm2(1平方英寸)面积内的晶粒数,则下式中的 N 被用来表示晶粒大小的级别,称为晶粒度。

长大特点:奥氏体起始晶粒特点:细小,但不均匀,表面能高,不稳定。长大方式:晶界迁移、使弯曲晶界变直、大晶粒吞并小晶粒。晶界迁移驱动力:奥氏体晶界面积的减少导致的界面能和自由能的下降。

组织遗传:原始组织为马氏体或贝氏体的钢在加热转变时使原来粗大的奥氏体晶粒恢复原状的现象。

断口遗传:由粗大的奥氏体形成的非平衡组织以中速加热获得细小的奥氏体晶粒后,冲击试验时仍旧可能出现粗大颗粒状断口,即出现断口遗传。

珠光体转变 : 铁碳合金经奥氏体化后缓慢冷却时,具有共析成分的奥氏体在略低于A1的温度分解为铁素体和渗碳体双相组织的共析转变。

片状珠光体:由一层铁素体片与一层渗碳体片交替紧密堆叠而成。片层间距:铁素体片层厚度和渗碳体片层厚度的总和,以 S0表示。过冷度越大,珠光体片间距越小。粒状珠光体:在铁素体基体上分布着粒状渗碳体的组织称为粒状珠光体。一 般是经过球化退火等一些特定的热处理后获得

渗碳体形核在奥氏体晶界处——片状珠光体。渗碳体形核在奥氏体晶粒内——粒状珠光体。因此形成粒状珠光体的条件是保证渗碳体的晶核在奥氏体晶粒内部形成。

先共析转变:亚共析钢或过共析钢从单相奥氏体区冷却到双相区时,首先析出铁素体或渗碳体的现象。

奥氏体化以后以较快的速度过冷到铁碳相图的GS和ES延长线以下的温区(称为伪共析区)时,将不再有先共析相析出,奥氏体全部转变成珠光体型组织(即索氏体或屈氏体)。因为这种组织的成分不是共析成分,所以称为伪共析组织或称伪共析体,这种转变称为伪共析转变。

钢中的魏氏组织:针状先共析铁素体或渗碳体及其间的珠光体组成的复相组织。(特定取向)

珠光体形核率I 及线长大速度v与转变温度之间的关系曲线均为具有极大值的下凹曲线转变温度降低,过冷度增大,奥氏体与珠光体的自由能差增大,相变驱动力△Gv增大,使临界形核功W 减小,上式中的第二项将增大,即使形核率增大。随转变温度降低,原子扩散能力减弱,由于 Q基本不变,上式中的第一项将减小,使形核率减小;综合作用结果,导致珠光体的形核率对转变温度有极大值。随转变温度降低,过冷度增大,使靠近珠光体的奥氏体中的碳浓度差增大,加速了碳原子的扩散速度,而且珠光体的片层间距 S 0减小,使碳原子的扩散距离缩短,这些因素都促使长大速度增大;随转变温度降低,碳原子扩散能力减弱,使长大速度减小。综合作用结果,导致珠光体的长大速度对转变温度也有极大值。   

珠光体等温转变动力学图的特点:1)孕育期2)C曲线鼻子:随转变温度降低,孕育期缩短,到某一温度达到最短,随后随温度降低又逐渐增加;3)转变速度极大:等温转变时,当转变量50%时,转变速度达到极大值,随后转变速度逐渐降低;4)过共析钢和亚共析钢的C曲线左上方,都有一条先共析渗碳体或铁素体的析出线。

奥氏体中碳含量对珠光体转变速度的影响规律:亚共析成分奥氏体,珠光体转变速度随碳含量的增加而减慢。碳含量增加铁素体形核率降低。过共析成分奥氏体,珠光体转变速度随碳含量的增加而增加。碳含量增加渗碳体形核率增加。

力学性能:珠光体的强度、硬度高于铁素体,而低于贝氏体、渗碳体和马氏体,塑性和韧性则高于贝氏体、渗碳体和马氏体,因此珠光体组织适合切削加工或冷成型加工

珠光体的强度、硬度及塑性均随珠光体团直径及片间距的减小而升高。

相间析出:含有强碳(氮)化物形成元素的奥氏体,在珠光体转变之前或转变过程中可能发生纳米碳(氮)化物的析出,而析出是在奥氏体和铁素体相界面上发生,也称为相间析出,也称为相间沉淀

马氏体相变的主要特征:表面浮凸现象和切变共格性、马氏体转变的无扩散性、惯习面和一定的位向关系、亚结构、转变的非恒温性和不完全性、马氏体转变的可逆性

不同的钢马氏体相变后正方度有变化,说明碳原子可能在X、Y或Z位置,这是与奥氏体中存在着某些与奥氏体化学成分相关的晶体缺陷所造成

五种马氏体:1)板条状马氏体(位错) 2)透镜片状马氏体(孪晶) 3)蝶状马氏体(位错无孪晶) 4)薄片状马氏体(孪晶) 5)ε-马氏体(层错)

对于碳钢: 1)C%<0.3%时,板条马氏体; 2)0.3%~1.0%时,板条和透镜片状混合的马氏体;3) C% >1.0%时,全部为透镜片状马氏体。并且随着C%增加,残余奥氏体的含量逐渐增加.随着马氏体形成温度的降低,马氏体的形态将按下列顺序转化:板条状→透镜片状→蝶状→薄板状;亚结构由位错转化为孪晶

Ms 与To 之间的差值称为热滞

降温形成马氏体的动力学特点:马氏体降温瞬间形核,瞬间长大,可以认为马氏体转变速度取决于形核率而与长大速度无关。等温形成马氏体的动力学特点:马氏体等温形核,瞬间长大,形核需要孕育期,形核率随过冷度增大而先增后减,转变量随等温时间延长而增加。等温转变动力学图呈C字形。马氏体转变速度取决于形核率而与长大速度无关。爆发形成马氏体特点:自触发形核,瞬间长大,连锁式反应,爆发式转变。热弹性马氏体转变动力学其特点是马氏体降温形核、降温长大。

形状记忆效应:材料在一定条件下进行一定限度以内的变形后,再对材料施加适当的外界条件,材料的变形随之消失而回复到变形前的形状的现象

由应力诱发马氏体相变所导致。这种由应力诱发的非弹性行为,称为伪弹性,又称为超弹性

钢中马氏体高强度高硬度的原因:相变硬化固溶强化时效强化晶界强化

贝氏体的定义:贝氏体是钢铁奥氏体化后,过冷到珠光体转变温度区与Ms之间的中温区等温,或连续冷却通过这个中温区时形成的组织。这种组织是由过饱和固溶体和碳化物组成

上贝氏体的扩散激活能126 kJ/mol, 受奥氏体中碳的扩散所控制;下贝氏体的扩散激活能75kJ/mol,受铁素体内碳的扩散所控制。

一般来说,下贝氏体具有高的强度、高的韧性和高的耐磨性;而上贝氏体的强度低、韧性差。

固溶处理:将合金加热至适当温度并保温,使过剩相充分溶解,然后快速冷却以获得过饱和固溶体的热处理工艺。

脱溶或沉淀:从过饱和固溶体中析出沉淀相或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程。是一种扩散型相变。弥散新相的沉淀将使合金的硬度升高,称为沉淀硬化。

时效处理:合金经固溶处理后在室温或高于室温的适当温度保温,以达到沉淀硬化目的的热处理工艺,称为时效

连续脱溶:脱溶时,随新相的形成,母相成分连续地、平缓地有过饱和转变为饱和状态。

不连续脱溶:脱溶相一旦形成,则其周围一定距离内的固溶体立即由过饱和达到饱和状态,并与原始成分的固溶体形成截然的分界面。

以Al-Cu合金为例脱溶沉淀的过程;1)G.P. 区的形成.溶质原子偏聚区,与母相共格2)的形成  G.P. 区沿直径和厚度方向长大形成???相。正方点阵,与母相保持共格。3)??的形成 时效温度进一步提高将形成??相,不均匀形核,薄片状,正方点阵,与母相保持部分共格4)?θ?的形成  一般认为,θ由θ1长大而成θ相也具有正方点阵,与母相非共格。平衡相形成后合金硬度下降。其他时效硬化合金与Al-Cu合金类似,出现中间过渡相,但不一定有四个阶段。

无沉淀带:某些铝基、钛基、铁基、镍基等时效型合金在晶界处的局部脱溶往往在紧靠晶界附近形成一条无沉淀带.目前有两种机制解释无沉淀带的产生:贫溶质机制和贫空位机制。

1)贫溶质机制:晶界处脱溶较快,较早地析出脱溶相,因而吸收了附近的溶质原子,使周围基体溶质原子贫乏而无法析出脱溶相,造成无沉淀带。

2)贫空位机制:无析出带的成因,是因为该区域内的空位密度低,使溶质原子的扩散变得困难,因此使G.P.区及亚稳中间相等均难以析出。空位密度低是因为固溶处理冷却时靠近晶界的空位扩散到晶界而消失。

不连续脱溶的显微组织特征是脱溶相沿晶界不均匀形核,脱溶相与周围基体两相耦合成长,逐步向晶内扩展,在晶界附近形成界限明显的脱溶组织区域,称为胞状或瘤状物。胞状物一般由两相组成,一为平衡脱溶相;另一相为基体,系贫化的固溶体

等温脱溶沉淀动力学图的影响因素:1)晶体缺陷影响  空位多,则脱溶沉淀的速度快。晶界、位错等具有与空位相似的作用。不同缺陷对不同脱溶沉淀相的影响不同。空位促进G.P.区的形成;位错促进??相的形成。2)合金成分的影响 合金熔点低,则脱溶沉淀速度快;熔点高,则脱溶沉淀速度慢。溶质原子与溶剂原子的性能差别大,则沉淀速度快,过饱和度大,沉淀速度快.3)温度的影响 温度高,原子活动能力大,则脱溶沉淀速度快;但温度高时,过饱和度及自由能差减小,又会导致脱溶沉淀速度减慢。

冷时效:较低温度下进行的时效,其硬度曲线变化的特点是硬度一开始迅速上升,达到一定值后硬度缓慢上升或者基本保持不变。一般Al合金或Cu合金冷时效只形成G.P.区。

温时效:在较高温度下进行的时效,其硬度曲线变化的特点是,在初期有一孕育期,以后硬度迅速升高,达到一极大值后,硬度又随时间延长而下降。一般认为温时效析出的是过渡相与平衡相。

时效硬化机制:1)内应变强化2)切过颗粒强化3)绕过析出相强化(奥罗万机制)

若把经过低温时效硬化的合金放在固溶处理温度之下比较高的温度下短期加热并迅速冷却,时效硬化现象会立即消除,硬度基本恢复到固溶处理状态,称为回归。

在具有固溶度间隔和拐点曲线的合金体系中,通过上坡扩散,不经形核,按扩散?偏聚机制转变,进行溶质原子的聚集,由单相固溶体自发、连续地分解成结构与原固溶体相同但成分有明显差别的亚稳共格固溶体的转变,称为调幅分解,

发生增幅分解的热力学条件: 合金成分必须位于自由能?成分曲线的两个拐点之间产生调幅分解的合金必须具有均匀固溶体分解为两相固溶体的状态图,且这两相固溶体具有相同的晶体结构,成分?自由能曲线是连续的。除此之外,发生调幅分解的另一个条件是合金中可以进行扩散。

YB


第二篇:材料力学期末复习总结


道路分垫层基层面层砂石材料●岩石分类岩浆岩(深成岩密度大抗压强度大吸水性小抗冻性好)沉积岩变质岩花岗岩孔隙率小吸水率低耐磨性好耐久性高耐火差石灰岩多用于基础墙体桥墩和砌石工程,方解石易被溶解石灰岩不能用于酸性和含游离二氧化碳的水中根据氧化硅的含量将石料分为碱性(钙质)中性酸性(硅质)石料,所对应的氧化硅含量小于52%52%~65%大于65%碱集料反应含有活性二氧化硅或活性碳酸盐成分的集料与水泥中的碱性氧化物反应对结构的强度和稳定造成影响抗压测量方法道路用圆柱体或立方体直径或边长为50mm±2mm桥梁用立方体边长70mm±2mm试件进行饱水处理●抗压影响因素矿物成分、结构构造、孔隙构造、含水状态、试验条件耐久性测量直径和高均为50mm或边长50mm在105℃±5℃的烘箱中烘至恒重抗冻性实验岩石饱水状态放置-15℃的冰箱中4h后取出放入20℃±5℃水中溶解4h反复循环。质量损失率小于2%,抗冻系数大于75%为好坚固性实验烘干岩石浸入饱和硫酸钠20h置于105℃±5℃烘箱中4h待冷却至室温后循环第二次开始浸泡改为4h共5次●粗细集料分类沥青混合料粗集料粒径尺寸大于2.36mm水泥混凝土粗集料大于4.75高炉矿渣二氧化硅、三氧化二铁、五氧化二磷、氧化钙、氧化镁、氧化锰、氧化铝、硫化钙,硫化铁矿渣化学稳定性游离氧化钙消解:游离氧化钙遇水反应,生成氢氧化钙,体积膨胀。铁和锰分解:硫化亚铁和硫化亚锰与水生成氢氧化亚铁和氢氧化锰,引起体积安定性不良

沥青材料沥青分类天然沥青、焦油沥青、石油沥青。按形态分类粘稠沥青、液体沥青按用途分类道路沥青、建筑沥青、水工沥青、防腐沥青、其他沥青●原油分类按组成成分石蜡基原油、环烷基原油、中间基原油通常认为,环烷基和中间基原油由于组分构成比较合理,生产的道路沥青具有一定的延展性和良好的流变性能,在低温时具有一定的变形能力,路面不易开裂,高温时又具有一定的抗变形能力,不易出现车辙和拥包,同时又具有很好的抗老化性,与石料的结合能力强,是生产道路沥青的首选原油。石蜡基原油中轻质组分和蜡含量较高,胶质和沥青质含量较低,不适合生产优质道路沥青。四组分沥青质、胶质、芳香族、蜡分沥青胶体结构溶胶型沥青、凝胶型沥青、溶-凝胶型沥青物理性质密度、体膨胀系数、介电常数沥青的三大指标针入度、软化点、延性针入度实验温度25℃,标准针质量100g、贯入时间5s影响沥青耐久性的因素温度与氧化作用、光和水的作用、自然硬化、渗流硬化改性沥青改性沥青是指掺加橡胶、树脂高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂,或采取对沥青轻度氧化加工等措施,使沥青的性能得以改善而制成的沥青。改性沥青的评价指标有针入度、软化点、延度、粘度、黏度、聚合物改性沥青离析实验、沥青弹性恢复实验、黏韧性实验及测力延度实验。融合物改性剂与基质沥青的相容性相容性是改性沥青是否成功的首要条件,改性沥青的相容性是指沥青和改性剂在组成和性质上存在差别的组分,在一定的条件下能够相互兼容,并存并配伍,形成热力学相对稳定的具有混溶性的体系的能力乳化沥青的优点可冷态施工,节约能源减少污染;常温下具有较好的流动性,能保证洒布均匀,提高路面修筑质量;扩展沥青路面的类型;节约沥青保证施工质量;延长施工季节,乳化沥青施工受低温多雨季节影响较少道路沥青特点具有良好的力学性质和路用性能,铺筑的路面平整无接缝,减振吸声,路表具有一定的粗糙度,无强烈反光,有利行车安全;采用机械化施工,有利于施工质量控制,施工后即可开放交通;便于分期修建和再生利用

沥青混合料沥青混合料按级配类型分连续密级配、半开级配、开级配、间断级配按拌合及铺筑分热拌热铺、冷拌冷铺、热板冷铺、温拌沥青混合料结构强度影响因素沥青结合料黏度、矿质混合料性能、沥青与矿料在界面上的交互作用、矿料比面和沥青用量、使用条件沥青混合料的技术性能●高温稳定性沥青混合料在高温条件下,能够抵抗车辆荷载的反复作用,不发生显著永久变形,保证路面平整度的特性。评价指标三轴试验、车辙试验影响因素矿质集料颗粒间的嵌锁作用及沥青的黏结作用低温抗裂性温度骤变时沥青面层将产生体积收缩在结构层中产生温度应力,温度应力超过沥青的容许应力沥青就被拉裂。评价指标预估沥青混合料的开裂温度、低温蠕变试验、低温弯曲试验影响因素沥青的低温劲度模量、沥青黏度、温度敏感性疲劳特性沥青在重复应力的作用下,在低于静载一次作用下的极限应力时发生破坏评价指标疲劳试验方法、加载控制模式影响因素沥青混合料的组成材料、试验条件耐久性沥青在使用过程中抵抗环境因素及行车荷载反复作用的能力。包括抗老化性、水稳定性抗滑性评价指标构造深度试验影响因素矿料自身的表面构造、沥青含量施工和易性影响因素组成材料、施工条件气候分区:一级指标(高温指标)3个区,二级指标(低温指标)4个区,三级指标(雨量指标)4个区沥青结合料的技术要求沥青结合料、粗集料、细集料、填料配置沥青混合料方法马歇尔试验、沥青玛蹄脂碎石试验(SMA)、开级配抗滑磨耗层(OGFC)

水泥和石灰水泥属水硬性无机胶凝材料通用硅酸盐水泥分类硅酸盐水泥(P·I)普通硅酸盐水泥(P·0)矿渣硅酸盐水泥(P·S) 火山灰质硅酸盐水泥(P·P) 粉煤灰水泥(P·F) 复合硅酸盐水泥(P·C)生产工序生料配置与粉磨、熟料烧成原料石灰质原料和粘土质原料生产工序原料按比例混合磨细---生料进窑煅烧---熟料、混合材料、石膏磨细石膏调节水泥的凝结速度,也称为水泥的缓凝剂活性混合料一种矿物材料本身不具备水硬性,与水泥和石灰拌在一起加水后能硬化常用的活性混合料粒化高炉矿渣、火山灰质混合料、粉煤灰非活性混合料为了提高水泥的产量、调节水泥强度等级、降低水泥的水化热、改善新拌混凝土和易性水泥腐蚀原因氢氧化钙的溶失(溶析性侵蚀、镁盐侵蚀、碳酸腐蚀)、硫酸盐侵蚀防护根据环境合理选择水泥品种;提高水泥石的密实程度,降低孔隙率;添加保护层●初终凝时间:硅酸盐水泥初凝时间不小于45min终凝时间不大于390min,其余水泥45min600min水泥强度检测按照ISO法,水泥和标准砂按1:3质量以水灰比为0.5制成4*4*16cm标准试件在20℃±1℃相对湿度不小于90%或水中养护3d\28d进行检测碱-集料反应水泥中碱性氧化物与集料中活性二氧化硅或活性碳酸盐发生化学反应危害其生成物附着在集料与水泥石的界面上,且遇水膨胀,引起水泥石胀裂,导致黏结强度降低,破坏混凝土结构道路水泥特性高抗折强度、低干缩性和高耐磨性、矿物组成高铁低铝通用水泥不合格品初凝时间、安定性、强度、化学品质指标任一项不满足道路水泥废品氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性任一项不满足铝酸盐水泥应用强度增进较快24h可达极限强度的80%宜用于紧急抢修工程和早期强度要求较高的特殊工程,但永久性、重要工程、预应力混凝土工程不用此水泥石灰气硬性无机胶凝材料,只在空气中硬化,硬化分为结晶和碳化欠火石灰、过火石灰●石灰特性可塑性好,保水性好;生石灰水化放热,体积变大;硬化缓慢;硬化时体积收缩大;硬化后强度不高;耐水性差用途配制建筑砂浆、抹面灰浆;应用于路面基层或垫层结构;配制静态破碎剂

水泥混凝土水泥混凝土组成水泥、水、粗集料、细集料、外加剂、掺合料水泥作用胶凝、填充、润滑集料作用骨架和密实混凝土拌合物的施工和易性又称工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作并获得质量均匀、成型密实的性能和易性包括流动性、捣实性、黏聚性、保水性坍落度测流动性,黏聚性、保水性测量方法捣棒轻轻敲击一侧混凝土强度●立方体抗压强度边长150mm立方体养护28d2●立方体抗压强度标准值试件同上●混凝土强度等级根据立方体抗压强度标准值确定硬化混凝土耐久性抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性、耐磨性配合比设计主要考虑因素施工和易性、混凝土的配置强度、耐久性外加剂作用减少混凝土浇筑施工费用;保证混凝土在不利的搅拌、输送、浇筑和养护条件下仍有所需的施工质量,满足施工过程中的一些特殊要求常用混凝土的外加剂减水剂(减少水泥和水的用量,用于现浇或预制混凝土、钢筋混凝土或预应力混凝土)、引气剂(改变和易性,提高抗冻性、抗渗性,提高耐久性,但强度会降低)、缓凝剂(适用于大体积混凝乳,炎热季节混凝土,长时间停放运输的混凝土)、早强剂(配合使用阻锈剂,主要由Cl离子引起)混凝土掺合料作用在氢氧化钙的刺激下发生反应生成胶凝材料,替代一部分水泥

建筑钢材建筑钢材的技术性能抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性、冷弯性能抗拉性能弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段冲击韧性钢材抵抗冲击荷载作用的能力冷脆性当温度降到一定程度时冲击韧性会突然显著下降且出现脆性耐疲劳性交变荷载反复作用下在应力远低于抗拉强度的情况下发生断裂叫疲劳破坏冷弯性能常温下承受弯曲变形的能力碳素结构钢的牌号钢材屈服点Q,屈服点数值(195,215,235,275),质量等级(根据硫磷含量分ABCD),脱氧程度(沸腾钢F,镇静钢Z,特殊镇静钢TZ) 碳素结构钢力学性能稳定,塑性好,工艺敏感性小便于加工。随钢号增加,碳锰含量增加,强度和硬度增加,可塑性和冷弯性降低低合金结构钢牌号屈服点Q,屈服点数值,质量等级低合金结构钢强度大大高于碳素结构钢并有良好的工艺性能、耐磨性、耐腐蚀性及耐低温性等也较良好,质轻,适合建造大型和桥梁工程钢筋代号热轧光圆钢筋HPB 235/300;热轧带肋钢筋HRB/HRBF 335/400/500;冷轧带肋钢筋CRB 550/650/800;数字代表钢筋抗拉强度最小值冷轧带肋钢筋强度高,塑性好,综合力学性能优良,有良好的握裹力可用于预应力钢筋HRB500、CRB650/800

屈强比表示屈服点强度,表示极限抗拉强度。反应钢材可靠性和利用率,屈强比小时,钢材可靠性大,结构安全,但不宜过小,否则将造成钢材利用率低加水对混凝土性能的影响:导致水灰比变大,在混凝土硬化后部分水分残留在混凝土中形成水泡或者蒸发后形成气孔,大大减少了混凝土抵抗荷载的有效断面,降低混凝土的强度。不矛盾。养护加水是因为湿度不足会影响水泥水化反应,从而影响强度,而且水泥石结构疏松,形成干缩裂缝,影响耐久性,所以要加水养护,产生更多的水化产物,提高混凝土的密实度影响施工和易性的因素:单位用水量、水灰比、砂率、水泥品种和细度、集料、外加剂、外部因素包括环境因素和时间什么是沥青老化,老化后性质变化:在使用过程中受到储运、加热、拌合、摊铺、碾压、交通荷载及自然因素的作用,使沥青发生一系列的物理化学变化,逐渐改变了其原有的性能而变硬变脆,这种变化叫老化。老化后,沥青的软化点高(高温稳定性增强),针入度低(粘稠变大),延度小(塑性减弱)影响混凝土强度的主要因素:水泥强度和水灰比、集料的特性、养护条件(包括养护温度、养护湿度、龄期)安定性:水泥浆体硬化后,是够发生不均匀体积变化的性能指标安定性不良原因:水泥熟料中游离氧化钙或氧化镁含量过高,或由于石膏掺量过多而导致水泥中的三氧化硫含量偏高后果:应力超过材料强度时,会引起结构开裂,崩裂等问题,即使未超过水泥石强度,也会因内部应力集中,破坏水泥石内部构造,形成缺陷沥青混合料组成结构悬浮密实结构(水稳定性好,低温抗裂性和耐久性好,但再高温条件下使用时,由于沥青黏度降低,可能会导致沥青混合料强度和稳定性的下降)、骨架空隙结构(高温稳定性好,但由于此种混合料剩余孔隙率较大,渗透性较大,使用时气体和水分易进入,引发沥青老化或沥青从集料表面脱落,因此耐久性不好)、骨架密实结构(兼具了以上两种优点)初凝时间:水泥的初凝时间对水泥混凝土的施工有重要意义,初凝时间太短,将影响混凝土的搅拌、运输、浇捣等施工工序的正常进行,而一旦施工完毕则要求混凝土尽快硬化,并有一定的强度,以加快模具的周转,缩短养护时间。所以初凝不易太短,终凝不易过长,所以要进行规定为什么用标准稠度净浆水泥:为了使水泥凝结时间和安定性的检测结果具有可比性。

更多相关推荐:
材料力学总结

1.构件在荷载作用下正常工作的要求Ⅰ.具有足够的强度——荷载作用下不断裂,荷载去除后不产生过大的永久变形(塑性变形)Ⅱ.具有足够的刚度——荷载作用下的弹性变形不超过工程允许范围。Ⅲ.满足稳定性要求——对于理想中…

材料力学总结

材料力学复习大纲第一章1、为了确保在结构承受载荷或机械传递运动时,组成结构或机械的各构件或零件能正常工作,构件和零件需要满足如下要求:a、强度:具有足够的强度,不发生破坏;形式:断裂和永久变形b、刚度:具有足够…

材料力学复习总结

1应力全应力正应力切应力线应变外力偶矩当功率P单位为千瓦kW转速为nrmin时外力偶矩为M9549PenNm当功率P单位为马力PS转速为nrmin时外力偶矩为MPe7024nNm拉压杆横截面上的正应力拉压杆件横...

材料力学总结-土木

材料力学总结单辉祖谢传锋主编教材彭雅轩总结材料力学研究构件的承载能力强度刚度和稳定性这三者均与材料的物性关系及截面有关一构件的基本变形1拉压变形包括连接构件的剪切2扭转变形3弯曲变形4压杆的稳定性屈曲二材料的物...

材料力学各章重点内容总结

材料力学各章重点内容总结第一章绪论一材料力学中工程构件应满足的3方面要求是强度要求刚度要求和稳定性要求二强度要求是指构件应有足够的抵抗破坏的能力刚度要求是指构件应有足够的抵抗变形的能力稳定性要求是指构件应有足够...

材料力学总结

材料力学阶段总结一材料力学的一些基本概念1材料力学的任务解决安全可靠与经济适用的矛盾研究对象杆件强度抵抗破坏的能力刚度抵抗变形的能力稳定性细长压杆不失稳2材料力学中的物性假设连续性物体内部的各物理量可用连续函数...

材料力学概念总结

材料力学一、基本概念1材料力学的任务是:研究构件的强度、刚度、稳定性的问题,解决安全与经济的矛盾。2强度:构件抵抗破坏的能力。3刚度:构件抵抗变形的能力。4稳定性:构件保持初始直线平衡形式的能力。5连续均匀假设…

材料力学学习心得

材料力学学习体会摘要:本文对我在学习材料力学中的心得体会作了总结关键词:力学性能,生活,体会引言:材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学是所有工科…

材料力学考研大纲

20xx年武汉工程大学硕士研究生入学考试《材料力学》考试大纲本材料力学考试大纲适用于武汉工程大学机械类的硕士研究生入学考试。材料力学是力学类各专业的一门重要基础理论课,本科目的考试内容包括材料力学的基本概念,轴…

材料力学复习资料

材料力学阶段总结一材料力学的一些基本概念1材料力学的任务解决安全可靠与经济适用的矛盾研究对象杆件强度抵抗破坏的能力刚度抵抗变形的能力稳定性细长压杆不失稳2材料力学中的物性假设连续性物体内部的各物理量可用连续函数...

材料力学重点总结

材料力学阶段总结一材料力学的一些基本概念1材料力学的任务解决安全可靠与经济适用的矛盾研究对象杆件强度抵抗破坏的能力刚度抵抗变形的能力稳定性细长压杆不失稳2材料力学中的物性假设连续性物体内部的各物理量可用连续函数...

材料力学知识点总结

材料力学总结一基本变形1二还有1外力偶矩mNmN千瓦n转分2薄壁圆管扭转剪应力T2r2tTTb2hGb3h2Nn3矩形截面杆扭转剪应力max三截面几何性质1平行移轴公式IZIZCa2AIYZIZcYcabA2组...

材料力学总结(26篇)