第一篇：水泥與混凝土結(jié)構(gòu)與性能 考試總結(jié)

一、水泥誘導(dǎo)期研究的意義，C3S誘導(dǎo)期的形成及結(jié)束的主要機(jī)理。

（C3S）水化分五個(gè)階段：誘導(dǎo)前期（15min)、誘導(dǎo)期、加速期、衰退期、穩(wěn)定期。誘導(dǎo)前期：加水后立即發(fā)生急劇化學(xué)反應(yīng)，但持續(xù)時(shí)間較短，在15min.內(nèi)結(jié)束。

誘導(dǎo)期：反應(yīng)速率極其緩慢，持續(xù)2~4h（水泥漿體保持塑性）。初凝時(shí)間基本相當(dāng)于誘導(dǎo)期的結(jié)束。加速期：反應(yīng)重新加快，反應(yīng)速率隨時(shí)間而增大，出現(xiàn)第二個(gè)放熱峰。在達(dá)到峰頂時(shí)本階段即告結(jié)束（4~8h），此時(shí)終凝時(shí)間已過(guò)，水泥石開(kāi)始硬化。

減速期：水化衰減期，反應(yīng)速率隨時(shí)間下降的階段（12~24h），水化作用逐漸受擴(kuò)散速率控制。穩(wěn)定期：反應(yīng)速率很低，反應(yīng)過(guò)程基本趨于穩(wěn)定，水化完全受擴(kuò)散速率控制。1屏蔽水化物理論（保護(hù)膜假說(shuō)）

C3S在水化初期形成的水化物的Ca/Si高，逐漸在未水化的C3S周?chē)纬梢粋€(gè)致密的保護(hù)膜層，從而阻礙了C3S的進(jìn)一步水化，使放熱速率變慢，Ca2+向液相中溶出的速率降低，并導(dǎo)致誘導(dǎo)期開(kāi)始（進(jìn)入誘導(dǎo)期）。當(dāng)初始水化物由于相變等原因轉(zhuǎn)化為滲透性較好的二次水化物時(shí)(C/S為0.8～1.5、呈薄片狀），保護(hù)層區(qū)的滲透率提高，因而水及溶出離子又逐漸通過(guò)膜層而使水化速率加快，導(dǎo)致誘導(dǎo)期結(jié)束而進(jìn)入加速期。

2富硅雙電層和Zeta電位理論(Skalny&Young)當(dāng)C3S與水接觸后在C3S表面有晶格缺陷的部位即發(fā)生水解，使Ca2+和OH-進(jìn)入溶液，溶液中的Ca2+被該表面吸附而形成雙電層，它導(dǎo)致C3S溶解受阻而出現(xiàn)，在C3S粒子表面形成一個(gè)缺鈣的富硅層。但由于C3S仍在緩慢水化而使溶液中CH濃度繼續(xù)增高，當(dāng)達(dá)到一定的過(guò)飽和度時(shí)，CH析晶，雙電層作用減弱和消失，因而促進(jìn)了C3S的溶解，這時(shí)誘導(dǎo)期結(jié)束，加速期開(kāi)始。3CH核晶延遲理論

重要理論之一.Young把Ca 2+濃度隨時(shí)間的變化與C3S的水化放熱曲線相聯(lián)系，Ca 2+濃度最大值出現(xiàn)時(shí)誘導(dǎo)期結(jié)束，并和CH 最初發(fā)生核晶作用時(shí)間一致；當(dāng)溶液中Ca 2+過(guò)飽和時(shí)CH結(jié)晶，此時(shí)Ca 2+ 濃度為飽和時(shí)的1.5~2倍。誘導(dǎo)期的產(chǎn)生是由于SｉO4-對(duì)CH結(jié)晶的干擾，使CH結(jié)晶延遲,只有當(dāng)高度過(guò)飽和下才形成CH核晶，此時(shí)誘導(dǎo)期結(jié)束． 4晶格缺陷理論

Ｍaycok認(rèn)為水化速率及誘導(dǎo)期長(zhǎng)短取決于晶格缺陷的數(shù)目（與C3S的活性有關(guān)）：即晶格錯(cuò)位，空位等不規(guī)則狀態(tài)，它是活化點(diǎn)并決定了誘導(dǎo)期的長(zhǎng)短。5 CSH核晶理論

Fierens認(rèn)為水在C3S表面進(jìn)行化學(xué)吸附,首先在活化點(diǎn)生成水化核(CSH)并溶解出部分少量C3S，CSH生長(zhǎng)并放熱，CSH核達(dá)到臨界尺寸時(shí),誘導(dǎo)期結(jié)束.6滲透壓理論

Double等認(rèn)為：C3S加水后生成一半透膜,水可滲入, Ca 2+可滲出,而SｉO4-離子不能透過(guò).因此在膜兩邊形成濃度差即產(chǎn)生滲透壓,當(dāng)滲透壓達(dá)一定值時(shí),膜脹破,誘導(dǎo)期結(jié)束.半透膜脹破的時(shí)間決定誘導(dǎo)期的長(zhǎng)短。誘導(dǎo)期研究的爭(zhēng)議及焦點(diǎn)

C3S及水泥水化誘導(dǎo)期研究的爭(zhēng)議及焦點(diǎn)在于一致溶解和非一致溶解。一致溶解認(rèn)為C3S 表面的CaO和SiO2溶解一樣多，而非一致溶解則CaO多，近來(lái)研究認(rèn)為C3S及水泥水化是非一致溶解。

研究誘導(dǎo)期的意義

C3S及水泥水化誘導(dǎo)期的存在對(duì)實(shí)際應(yīng)用有十分重要得意義，因?yàn)橹挥斜３忠欢ㄋT導(dǎo)期，漿體才具有流動(dòng)性，砂漿和混凝土才能成型。

二、水泥主要水化產(chǎn)物種類(lèi)及其對(duì)水泥石或混凝土性能的影響。

水化產(chǎn)物：CH、Aft、Afm、C3S、C2S與C3A（自愿背）【第一階段：從水泥拌水到初凝為止, C3S與水迅速反應(yīng)生成飽和CH溶液, 并析出晶體, 與此同時(shí)石膏也進(jìn)入溶液與C3A反應(yīng)生成細(xì)小的鈣礬石晶體, 這一階段水泥漿體呈塑性狀態(tài)。水產(chǎn)物尺寸細(xì)小，數(shù)量又少。

第二階段：初凝到24小時(shí)，水泥水化加速，生成較多CH、AFt，同時(shí)水泥顆粒上長(zhǎng)出纖維狀CSH凝膠體，將各顆粒初步聯(lián)接成網(wǎng)，水泥漿凝結(jié)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，強(qiáng)度相應(yīng)增長(zhǎng)。

第三階段：24小時(shí)以后，石膏耗盡，AFt轉(zhuǎn)化成AFm，還形成C4(A,F)H13。CSH、CH、AFm、C4(A,F)H13數(shù)量不斷增加，水化產(chǎn)物數(shù)量不斷增加,結(jié)構(gòu)更致密，強(qiáng)度提高?！?C-S-H凝膠：纖維狀體系，是水泥石強(qiáng)度的主要來(lái)源。C-S-H凝膠的凝膠孔結(jié)構(gòu)影響對(duì)水的吸收，對(duì)水泥石干燥收縮產(chǎn)生影響。水化開(kāi)始時(shí)，C-S-H凝膠形成的覆蓋層會(huì)減緩水泥的水化作用，一定程度上影響凝結(jié)時(shí)間。

CH晶體：結(jié)晶完好、六方板狀、層狀晶體，水泥石中最易受侵蝕物質(zhì)．對(duì)水泥石的強(qiáng)度貢獻(xiàn)很少。其層間較弱的聯(lián)結(jié)，可能是水泥石受力時(shí)裂縫的發(fā)源地和侵蝕離子的快速通道。

CH的有利作用：是水泥石的主要組成，是維持水泥石堿度的重要組成，是其他水泥水化產(chǎn)物穩(wěn)定存在的重要前提。

CH的不利影響：屬于層狀結(jié)構(gòu)，易于產(chǎn)生層狀解理，大量存在于集料與水泥石的界面，影響混凝土的強(qiáng)度和耐侵蝕性能(抗鋼筋銹蝕性能、抗碳化性能、抗溶蝕性能、體積變形性能等密切相關(guān))，被視為混凝土中的“薄弱環(huán)節(jié)”。水化硫鋁酸鹽

AFt晶體: 六方棱柱狀、針棒狀晶體、棱面清晰，主要出現(xiàn)在水化早期。AFm晶體: 六方板狀、片狀晶體，成簇或呈花朵狀生成，水化后期。

AFt的形成常常伴隨著明顯的體積膨脹，水化期間，控制AFt的形成，由此產(chǎn)生的膨脹是補(bǔ)償收縮水泥的基本原理

水化速度：C3A＞C4AF＞C3S＞C2S(24h：大約有65%的C3A水化，C3S水化50%左右)放熱量：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S(特別是早期)抗壓強(qiáng)度： C3S＞C2S＞C3A＞C4AF 在水泥混凝土中作用：C3S早期強(qiáng)度來(lái)源；C2S后期強(qiáng)度來(lái)源。耐化學(xué)侵蝕性：C4AF＞C2S＞C3S＞C3A 體積收縮：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S

三、描述C-S-H凝膠的主要形態(tài)、模型及其結(jié)構(gòu)。

形態(tài)

Ⅰ型纖維狀凝膠粒子：水化早期，刺狀、針狀、柱狀等，典型粒子長(zhǎng)約0.5~2 μ m，寬一般小于0.2μm。

Ⅱ網(wǎng)絡(luò)狀凝膠粒子：與Ⅰ型纖維狀凝膠粒子同時(shí)出現(xiàn)，截面與Ⅰ型纖維狀

凝膠粒子相同的長(zhǎng)條形粒子，通過(guò)端頭交叉而連接成三度空間網(wǎng)絡(luò)。但這種粒子在純C3S和C2S水化時(shí)很少出現(xiàn)。

Ⅲ型不規(guī)則等大粒子狀凝膠粒子：粒子尺寸一般不大于0.2 μ m，它在水泥石中常以集合態(tài)存在，但由于特征不明顯而被忽略。

Ⅳ型內(nèi)部產(chǎn)物的凝膠粒子：在水泥粒子原來(lái)邊緣形成的內(nèi)部水化產(chǎn)物，它與其他水化產(chǎn)物保持緊密接觸，外觀為緊密集合的約0.1 μ m的等大粒子組成的縐皮狀集合體。其他人的觀點(diǎn)：

Taylor認(rèn)為：在短齡的水泥石中Ⅰ型纖維狀凝膠粒子占主要地位，Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)狀凝膠粒子也常有發(fā)現(xiàn)，Ⅲ型不規(guī)則等大粒子狀凝膠粒子要在水化到一定程度后才出現(xiàn)，占重要地位，Ⅳ型內(nèi)部產(chǎn)物的凝膠粒子則不易見(jiàn)到。C-S-H凝膠模型

①Powers-Brunauer模型 ：C-S-H是粒徑大約為14nm的剛性顆粒，形成層狀的托勃莫來(lái)石凝膠，具有很高的比表面，顆粒間的凝膠空隙率為28%?？紫犊趶叫∮?埃，所以凝膠孔只能容水分子進(jìn)入。任何沒(méi)有被凝膠填充的空間稱為毛細(xì)孔。凝膠粒子由范德華力結(jié)合，C-S-H凝膠在水中的膨脹性是由 于單個(gè)粒子間存在水分子層而導(dǎo)致粒子的分離。

②Feldman-Sereda模型：微觀結(jié)構(gòu)視為硅酸鹽不完整層狀晶體結(jié)構(gòu)，與Powers-Brunaue模型比較，該模型認(rèn)為水的作用更加復(fù)雜，其中的一部分水在凝膠結(jié)構(gòu)的表面上形成氫鍵，另一部分則物理吸附于表面上。③Pratt等人采用帶濕樣池的TEM觀察未經(jīng)干燥的原始試樣，建立了早期，中期和后期產(chǎn)物的概念。早期產(chǎn)物又稱Ｅ型C-S-H，是薄片形態(tài) ；中期產(chǎn)物又稱Ｏ型C-S-H，是無(wú)定型凝膠，它可能發(fā)展成Ⅰ型纖維狀凝膠粒子，也可在以后發(fā)展為Ⅲ型不規(guī)則等大粒子狀凝膠粒子；后期產(chǎn)物是致密凝膠物質(zhì)，由于此時(shí)粒子周?chē)臻g已經(jīng)填滿，主要在粒子原來(lái)占據(jù)的空間生長(zhǎng)（它與Ⅳ型內(nèi)部產(chǎn)物的凝膠粒子接近）。

④C-S-H結(jié)構(gòu)模型：Jenning提出了C-S-H 納米結(jié)構(gòu)的凝膠模型，該模型認(rèn)為C-S-H 凝膠最小結(jié)構(gòu)單元(globue 膠束)近似為直徑小于5 nm 的球狀體。這些球狀體堆積在一起形成2 種不同堆積密度的結(jié)構(gòu)，稱作高密度水化硅酸鈣凝膠(HD C-S-H)和低密度(LD)水化硅酸鈣凝膠(LD C-S-H)。這兩種堆積形態(tài)大體上與 “內(nèi)部水化產(chǎn)物”和 “外部水化產(chǎn)物”形貌相對(duì)應(yīng)。在C-S-H 中含水的區(qū)域包括層間空間、膠粒內(nèi)孔(intra globule pores，IG，尺寸≤1nm)、小凝膠孔(small gel pores，SGP，尺寸為1～3 nm)和大凝膠孔(larger gel pores，LGP，尺寸為 3～12 nm)。

四、混凝土中孔的作用，孔與混凝土強(qiáng)度、收縮、抗凍性、滲透性的關(guān)系。

1孔的作用

有利作用: 水化通道、水化產(chǎn)物空間;特殊形狀的孔對(duì)抗?jié)B、抗凍有利;特殊環(huán)境需要孔，如保溫、吸聲、隔熱、輕質(zhì)等;為某些工藝提供條件。

不利作用: 孔隙率提高，強(qiáng)度下降;孔中水運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生干縮或濕脹;粗大的孔容易產(chǎn)生碳化、抗?jié)B性下降;大孔中水飽和，抗凍性下降;孔多鋼筋易銹蝕;孔中進(jìn)水，熱工性能下降等。—孔是混凝土性能劣化的主要內(nèi)因之一。

2孔結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系

強(qiáng)度：不同孔徑的影響略有差別，總的來(lái)說(shuō)，孔結(jié)構(gòu)的存在使混凝土的強(qiáng)度降低。收縮：孔徑分布的不同對(duì)混凝土收縮影響程度不同，小孔徑比例增大，收縮會(huì)有相應(yīng)的增加

抗凍性：孔結(jié)構(gòu)能很好的改善混凝土的抗凍性，引入微小球形氣孔是提高混凝土抗凍性的重要技術(shù)途徑。滲透性：孔的類(lèi)型決定了不同孔結(jié)構(gòu)的影響不同，對(duì)于通孔，會(huì)使混凝土的滲透性增加，對(duì)于閉孔，孔隙率高低不影響滲透性。

測(cè)孔方法：光學(xué)顯微鏡、壓汞法、吸附法、SEM,小角度X衍射，氦流法、核磁共振等。引入的氣孔作用機(jī)理：

a水壓很高，可使毛細(xì)孔間的水泥石破壞； b引入的氣孔可以釋放水壓，避免高壓水的產(chǎn)生； c大量的空氣泡減小了水釋放的平均距離； d引入的微小球形氣孔有利于抗凍害性能的改善。

五、水泥石與集料界面區(qū)的特征、形成機(jī)理、改善措施。水泥石與集料界面區(qū)的特征：1）水泥石-集料界面并不一個(gè)“面”，而是一個(gè)有一定厚度的層（0~100μm）。2）由于從水泥石向集料表面方向形成水灰比梯度而產(chǎn)生；3）從水泥石本體向集料表面，水灰比逐漸變大，有利于結(jié)晶體形成、長(zhǎng)大。

過(guò)渡區(qū)典型特征：1）W/C高；2）孔隙率大；3）CH和鈣礬石結(jié)晶顆粒大、含量多；4）CH、AFt取向生長(zhǎng)。界面區(qū)形成機(jī)理：

1）集料表面帶電使?jié){體中的水分子強(qiáng)烈定向，并使集料表面附近水膜變厚；

2）只有陽(yáng)離子Ca2+受電場(chǎng)作用，活動(dòng)度較大，易遷移到集料表面附近，故此處的Ca(OH)2達(dá)到飽和濃度，首先在集料表面上結(jié)晶，形成Ca(OH)2結(jié)晶——產(chǎn)生取向排列。

3）由于在集料與水泥漿體接觸區(qū)水灰比局部升高，擴(kuò)散到這里的Ca 2+濃度較低，因此晶體生長(zhǎng)速度大于成核速度，所以晶體粗大。AFt相和Ca(OH)2晶體的富集現(xiàn)象出現(xiàn)—孔隙率增加。改善措施

1）調(diào)整配合比：其一是調(diào)整用水量，盡可能降低水灰比，減少用水量。其二是調(diào)整水泥用量。

2）選擇合適的集料：集料與水泥的相容性考慮：相近為好。集料的幾何性質(zhì)對(duì)界面性質(zhì)的影響不容忽視：一是集料的粒徑。二是集料的表面形狀。

3）水泥裹砂（石）工藝；預(yù)熱集料工藝；壓蒸工藝；摻加聚合物；摻入火山灰質(zhì)混合材；加晶種；摻入膨脹組份；超塑化劑的影響

一、新拌性能：主要內(nèi)涵、相關(guān)流變概念、影響因素及改善措施； 主要內(nèi)涵：

混凝土的工作性，也成和易性，是指混凝土混合料易于各工序施工操作，并獲得質(zhì)量均勻、結(jié)構(gòu)密實(shí)的混凝土的性能。包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性。

流動(dòng)性：混合料在自重或機(jī)械振搗作用下，能流動(dòng)并均勻密實(shí)地填滿模板的功能。它主要反映混凝土混合料的稠度，關(guān)系施工振搗的難易和澆筑的質(zhì)量。

粘聚性：混合料各組分材料之間具有一定的凝聚力，在運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中不致發(fā)生分層離析現(xiàn)象，使混凝土保持整體均勻的性能。

保水性：混凝土混合材具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過(guò)程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。保水性差，混凝土內(nèi)部易形成泌水通道，降低混凝土的密實(shí)度和抗?jié)B性，使硬化混凝土的強(qiáng)度和耐久性受到影響。

綜合來(lái)看，上述三種性能在某種程度上是相互矛盾的。通常情況下，粘聚性好則混凝土在保水方面表現(xiàn)較好，但如流動(dòng)性增大，則其保水性和粘聚性往往變差，反之亦然。工作性良好的混凝土指既具有滿足施工要求的流動(dòng)性，又具有良好的粘聚性和保水性。良好的工作性既是施工的要求也是獲得質(zhì)量均勻密實(shí)混凝土的基本保證。

1、變形與流動(dòng)

變形—實(shí)際包含三種含義：對(duì)彈性體—稱為應(yīng)變；對(duì)塑性體—稱為永久變形；對(duì)液體—稱為流動(dòng)。

流動(dòng)—在不變剪切應(yīng)力下，材料隨時(shí)間產(chǎn)生的連續(xù)變形。

流動(dòng)：塑性流動(dòng)（塑流）-材料內(nèi)部的抗剪應(yīng)力與流速無(wú)關(guān)的流動(dòng)。

粘性流動(dòng)（粘流）-應(yīng)力隨流速增加的流動(dòng)。

固體“流動(dòng)”—其產(chǎn)生應(yīng)變的大小。不決定于作用力大小，而決定于作用時(shí)間長(zhǎng)短產(chǎn)生的應(yīng)變。

變形的產(chǎn)生只有在剪切力的作用下才有可能-才會(huì)使不同物體產(chǎn)生不同的變形（彈性應(yīng)變、塑性永久變形或粘性流動(dòng)）。

2、彈性、塑性與粘性

彈性：當(dāng)超過(guò)物質(zhì)彈性極限時(shí)，物質(zhì)就失去彈性，產(chǎn)生的若不是斷裂，就是塑性變形。

塑性：為非可逆變形。從微觀結(jié)構(gòu)分析-是由沿晶體滑移面發(fā)生剪切應(yīng)力而引起的。發(fā)生塑性變形的條件是不同時(shí)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

粘性：是包括氣體和液體在內(nèi)的流體，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻礙相對(duì)流動(dòng)的一種性能。

在流動(dòng)的液體中，若在平行于流動(dòng)方向分成不同流速的若干層，則相鄰兩層間所產(chǎn)生的與平面平行而與流向相反的阻力即為粘性，或稱為摩擦。

粘性對(duì)溫度敏感。液體升溫時(shí)粘度減小，而氣體升溫時(shí)粘性增大。

3、強(qiáng)度：在應(yīng)力作用下，當(dāng)符合胡克定律的固體物質(zhì)的應(yīng)變無(wú)限增加時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種可能：

如該物體具有塑性，則在超過(guò)屈服值后呈圣維南體變形，即在應(yīng)力不變下，塑性變形無(wú)限制地發(fā)展；

如該物體屬于脆性體，則在達(dá)到某一應(yīng)力值時(shí)，即出現(xiàn)脆性斷裂。

出現(xiàn)以上兩種后果時(shí)的應(yīng)力，都稱為該物質(zhì)的強(qiáng)度。常稱其力學(xué)強(qiáng)度（以區(qū)別其他光、聲等強(qiáng)度）。

所謂破壞強(qiáng)度-是物體承受變形的極限。它決定于物體吸收彈性勢(shì)能的能力，即彈性極限。

強(qiáng)度與彈性同樣與荷載速度及持續(xù)時(shí)間存在密切關(guān)系。

4、脆性：在外力作用下，直到破碎前不出現(xiàn)塑性變形而僅出現(xiàn)彈性變形，或在出現(xiàn)塑性變形前即告斷裂的性能。脆性材料的強(qiáng)度不可能超過(guò)彈性極限。

5、延性：是與脆性相反的性能。是材料在破碎前所能承受塑性變形的能力。

6、韌性：在外力作用下，材料在塑性變形的過(guò)程中吸收能量的能力?；蛘哒f(shuō)，材料在達(dá)到斷裂前，單位體積內(nèi)所需消耗功的總量；韌性實(shí)際是強(qiáng)度和延性的綜合。水泥混凝土從結(jié)構(gòu)改性來(lái)說(shuō)，主要目的是從脆性改向韌性（既是提高其“斷裂功”）。

7、結(jié)構(gòu)粘性：一種懸浮分散系統(tǒng)的粘性液體，靜止?fàn)顟B(tài)下形成的是比較致密的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，顯示有較大粘度。當(dāng)加以攪動(dòng)時(shí)，結(jié)構(gòu)隨剪切力的增加而變得松弛，阻力減小，粘度降低。但攪動(dòng)停止后就很快恢復(fù)致密結(jié)構(gòu)。這種可變粘度的現(xiàn)象稱為結(jié)構(gòu)粘性。

8、觸變性：材料經(jīng)歷“在剪切力作用下表面粘性降低，緊接著當(dāng)剪切力移開(kāi)時(shí)逐漸恢復(fù)；其影響是隨時(shí)間變化的”。真正的觸變性流體顯示一個(gè)完全可逆的過(guò)程。

其與結(jié)構(gòu)粘性的主要不同是：可逆轉(zhuǎn)變極慢，而前者是瞬間互變。

水泥漿體結(jié)構(gòu)形成的初期具有觸變性，但在一定階段后即告消失。因此，觸變性可作為水泥漿體結(jié)構(gòu)形成和發(fā)展的標(biāo)志之一。

9、彈性后效：某些材料在外力持續(xù)作用下會(huì)產(chǎn)生發(fā)展十分緩慢的變形，當(dāng)外力移走后，變形消失也十分遲緩，這種現(xiàn)象稱為彈性后效（或彈性滯后）。

一般彈性變形在物體中的傳遞都是按聲速發(fā)展或消失的，而彈性后效則已非常慢的速度傳遞。一般高分子材料（如橡膠等）具有極大的彈性后效，故常稱其為高彈性材料。

10、徐變（蠕變）：從流變學(xué)考慮，混凝土的徐變主要是一種彈性后效的表現(xiàn)。

11、應(yīng)力松弛：在外力持續(xù)作用下發(fā)生著變形的材料，在總變形值保持不變下，由于徐變漸增，彈性變形相對(duì)漸減而引起材料內(nèi)部應(yīng)力隨時(shí)間延續(xù)而逐漸減少。從熱力學(xué)觀點(diǎn)分析，材料受外力作用而長(zhǎng)期保持著一定的變形，則貯存在材料中的彈性勢(shì)能必將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋＿@種從勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^(guò)程，即能量消散過(guò)程，就是應(yīng)力松弛現(xiàn)象。影響因素：拌合物的水含量、水膠比、集料性質(zhì)（數(shù)量、粗細(xì)集料相對(duì)比、外形與特征、內(nèi)部孔隙率等）、時(shí)間和溫度、水泥的性質(zhì)、外加劑、混合材料

改善措施：

二、離析與泌水的現(xiàn)象、影響因素及改善措施；

1、離析：新拌混凝土成分的析出-形成不均勻拌合物。通常指砂漿和粗集料產(chǎn)生分離。影響因素：

集料顆粒尺寸，較大的最大顆粒尺寸（大于25mm）和大顆粒比例 粗集料的密度，粗集料的密度比細(xì)集料高

粗細(xì)集料比例，混凝土中較細(xì)集料數(shù)量的減少（砂或水泥）

集料形狀及表面特征，不是光滑、勻稱的顆粒，而是形狀不規(guī)則，粗糙的顆粒 混合物的濕度，太干或太濕的混合物

改善：摻加引氣劑和級(jí)配好的混合材料—可降低混凝土的離析

2、泌水：混凝土體積已固定，但還未凝結(jié)前，水分的向上運(yùn)動(dòng)。泌水是混凝土離析的一種特殊形式。影響因素：同離析?；颍篽ttp://wenku.baidu.com/link?url=z9_TmAA3zWWzmjXvKPzjt2olcDJrAFdcMbjgkOwWQIlf8OUCp3cG76oVhkO7AIVzwZGzisfYncMAaQuf-6oIAMD9C9UULVTIs3VmvceeJCm

改善措施：

增加水泥細(xì)度或使用火山灰和微細(xì)礦物外加劑； 增加水泥的水化速度，或是使用含有高堿成分和高C3A成分的水泥（可能會(huì)產(chǎn)生其他不好影響）?；蚴褂肅aCl2（可能會(huì)有不好影響）； 使用引氣劑（非常有效）；

保證滿意工作性前提下，減少水含量。

三、正常及反常凝結(jié)的表現(xiàn)與影響。

正常凝結(jié)：混凝土的凝結(jié)是新拌混凝土具有硬度的開(kāi)端。凝結(jié)是真正的流質(zhì)態(tài)到真正的固化態(tài)之間的狀態(tài)過(guò)渡期。

反常的凝結(jié)行為：

假凝結(jié)：混凝土可能會(huì)在混合完成后的短時(shí)間里快速變硬。重新攪拌又恢復(fù)流動(dòng)性，且混凝土?xí)^續(xù)進(jìn)行正常的凝結(jié)。該現(xiàn)象通常是由石膏結(jié)晶引起的，也稱石膏凝結(jié)。是無(wú)害的。也可能是混合完成不久形成過(guò)量鈣礬石引起的。表面電荷反常集中可能引起漿體絮凝和高度的觸變性。瞬間凝結(jié)（閃凝）：若水泥中C3A活性很高-可能發(fā)生閃凝（也稱快速凝結(jié)）；是由于單硫型水化硫鋁酸鈣大量形成和其他的鋁酸鈣的水化引起的。其是不能被進(jìn)一步混合所終斷的快速凝結(jié)，意味著混凝土已產(chǎn)生了一定的強(qiáng)度。因此，閃凝是一種比假凝結(jié)更嚴(yán)重的情況。目前，閃凝對(duì)硅酸鹽水泥來(lái)說(shuō)，已通過(guò)使用石膏控制C3A水化而消除了。偶爾使用外加劑可能會(huì)增加C3A水化而發(fā)生閃凝。C3A和石膏含量高時(shí)，鈣礬石的形成也可能引起閃凝。

*反常凝結(jié)的防止：改用另一種適當(dāng)?shù)耐饧觿?；不使用外加劑；改變水泥中石膏含量；外加劑加入前少量水泥的預(yù)水化（主要是C3A）

四、力學(xué)性能：界面過(guò)渡區(qū)與力學(xué)性能的關(guān)系；

目前還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)量ITZ強(qiáng)度及更為重要的集料顆粒與ITZ間的粘結(jié)強(qiáng)度。漿體-集料粘結(jié)強(qiáng)度增大，混凝土抗壓、抗拉、抗折強(qiáng)度也增大，增加幅度約為5%~40%，且抗拉強(qiáng)度的改善程度大于抗壓強(qiáng)度。目前改善界面過(guò)渡區(qū)最有效的方法—加入硅灰（水泥質(zhì)量的10%~15%）。其他技術(shù)包括加化學(xué)試劑（表面活性劑或水玻璃）也開(kāi)始研究。

對(duì)于普通混凝土：界面過(guò)渡區(qū)的改善不一定導(dǎo)致混凝土行為較大的改變。質(zhì)量較好的漿體-集料粘結(jié)使混凝土強(qiáng)度少許的增加在很大程度上會(huì)被所獲得的材料脆性增大所抵消。

對(duì)高性能體系：改善界面過(guò)渡區(qū)而獲得高粘結(jié)強(qiáng)度是比較重要的。

五、抗壓強(qiáng)度的相關(guān)概念、破壞機(jī)理、影響因素及改善措施； 抗壓強(qiáng)度的相關(guān)概念：混凝土

立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：以150mm邊長(zhǎng)的混凝土立方體試件在20±2℃，相對(duì)濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得具有在95%保證率的抗壓強(qiáng)度，用fcu，k表示。C30表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k＝30N/㎜2.破壞機(jī)理：混凝土的破壞過(guò)程大致認(rèn)為有5個(gè)階段：Ⅰ-界面裂紋無(wú)明顯變化；Ⅱ-界面裂紋增長(zhǎng)，無(wú)明顯砂漿裂紋；Ⅲ-出現(xiàn)砂漿裂紋和連續(xù)裂紋；Ⅳ-連續(xù)裂紋迅速擴(kuò)展,匯合,貫通； Ⅴ-裂紋緩慢增長(zhǎng)；Ⅵ-裂紋迅速增長(zhǎng)

影響因素：材料：水泥、集（骨）料、水、外加劑、摻合料等;配合比：水灰比、單位水泥用量、骨料用量、漿骨比等;施工和養(yǎng)護(hù)：攪拌、運(yùn)輸、澆灌、搗固等方法,養(yǎng)護(hù)溫度、濕度、齡期等;試件形狀和尺寸、加荷速度、試驗(yàn)方法等

改善措施：采用干硬性混凝土或較小的水灰比；采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥或快硬早強(qiáng)型水泥；采用級(jí)配好、質(zhì)量高、粒徑適宜的骨料 ；采用機(jī)械攪拌和機(jī)械振動(dòng)成型；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)；摻加外加劑；摻加混凝土摻合料。

六、其它力學(xué)性質(zhì)評(píng)定的主要目的；

抗拉強(qiáng)度：因?yàn)樵诶旌奢d下裂縫容易擴(kuò)展。在路面、水槽等設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度是重要參數(shù)，為減少因主拉應(yīng)力、干縮和溫度變化而發(fā)生的裂縫，增大抗拉強(qiáng)度是行之有效的。對(duì)于拱壩等產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力的結(jié)構(gòu)物，抗拉強(qiáng)度也是重要參數(shù)。

抗彎強(qiáng)度：是道路、飛機(jī)跑道等混凝土工程設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。

抗剪強(qiáng)度：工程實(shí)踐中，混凝土單純因剪應(yīng)力使其發(fā)生破壞的情形幾乎是不存在的，一般是由剪切應(yīng)力和正應(yīng)力合成的主應(yīng)力使其產(chǎn)生裂縫而破壞。

支壓強(qiáng)度：橋墩、構(gòu)件錨固部分的混凝土等，在整個(gè)結(jié)構(gòu)斷面上，只有一部分支承壓力。

組合應(yīng)力下的強(qiáng)度：但實(shí)際結(jié)構(gòu)物中的應(yīng)力狀態(tài)是非常復(fù)雜的，不單是在一個(gè)方向上有應(yīng)力，而是處于二向應(yīng)力或三向應(yīng)力的組合狀態(tài)。當(dāng)各種主應(yīng)力彼此都相當(dāng)大，對(duì)于混凝土強(qiáng)度又有相當(dāng)大的影響時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮組合應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度才比較合理。

疲勞強(qiáng)度：混凝土受到反復(fù)應(yīng)力作用時(shí)，即使在較小的應(yīng)力（低于靜力強(qiáng)度）下也會(huì)發(fā)生破壞。

沖擊強(qiáng)度：混凝土的破壞強(qiáng)度受到加荷速度的影響，沖擊作用下加荷比靜止?fàn)顟B(tài)下加荷反應(yīng)出的強(qiáng)度有所增大。

粘結(jié)強(qiáng)度：埋入混凝土中的鋼筋，抵抗其拉出滑動(dòng)量。

七、強(qiáng)度預(yù)測(cè)的目的及加速測(cè)定主要方法。

目的：隨建筑技術(shù)的改善，混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工更為迅速，就要求對(duì)早期強(qiáng)度和質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。因此，混凝土強(qiáng)度和質(zhì)量的早期評(píng)估對(duì)經(jīng)濟(jì)安全的建筑施工是絕對(duì)安全必要的。

方法：已有標(biāo)準(zhǔn)用于混凝土加速測(cè)定的方法：1）基于高溫養(yǎng)護(hù)條件下強(qiáng)度加速增長(zhǎng)的圓柱體試件的測(cè)定：加速養(yǎng)護(hù)法：熱水法養(yǎng)護(hù)，自養(yǎng)護(hù)，蒸煮法養(yǎng)護(hù)。2）通過(guò)成熟度由早期強(qiáng)度預(yù)測(cè)后強(qiáng)度：成熟度法。

7、混凝土塑性收縮的基本特征機(jī)理、影響因素以及預(yù)防措施。

在混凝土澆筑數(shù)小時(shí)后，其表面開(kāi)始沉降，常出現(xiàn)水平的小裂縫，這種在塑性階段出現(xiàn)的體積收縮常稱為塑性收縮。

機(jī)理：塑性收縮只要是由于兩個(gè)方面的作用：一方面，混凝土澆筑密實(shí)后，由于混凝土原材料存在的密度、質(zhì)量、形狀等差異，沉降和泌水同哦你是進(jìn)行，對(duì)于大水灰比或明顯泌水的混凝土，上表面的水分蒸發(fā)后，混凝土的體積比發(fā)生沉降和泌水前的體積有所減少；另一方面，混凝土表面失水速率過(guò)快，形成凹液面，產(chǎn)生毛細(xì)管負(fù)壓力，混凝土尚未硬化，彈性模量很低，開(kāi)始出現(xiàn)塑性收縮。同時(shí)若混凝土表面的抗拉強(qiáng)度低于限制收縮導(dǎo)致的拉應(yīng)力時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)塑性收縮。影響因素：導(dǎo)致塑性收縮的原因很多，包括泌水或沉降、基礎(chǔ)或模板或骨料吸水、水分的快速蒸發(fā)、水泥漿體積的減小、模板的腫脹或沉陷等。

預(yù)防措施：可通過(guò)遮擋混凝土表面等措施降低其表面的蒸發(fā)量，達(dá)到控制塑性收縮的作用。防止塑性收縮的方法就是對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，覆蓋濕布、灑水、包裹塑料薄膜、噴灑養(yǎng)護(hù)劑等。

8、干燥收縮（包括自收縮、碳化收縮）

影響收縮的因素：①集料對(duì)混凝土收縮的抑制取決于：集料的數(shù)量、集料的剛性、粗集料的最大尺寸。

②試件幾何形狀，由于其決定試件失水速率，因此也將決定干燥收縮的速率和數(shù)量。

（1）自收縮及影響因素。

當(dāng)水灰比w/c（﹤0.3）時(shí)，拌合時(shí)加的水用于水化，水化放熱，溫度升高，體積收縮，且由于摻入活性火山灰而收縮增大。該現(xiàn)象稱為自干燥并以自收縮的形式出現(xiàn)。

影響因素：

①水泥：水泥水化是混凝土產(chǎn)生自收縮的最根本原因，水泥水化產(chǎn)生化學(xué)減縮，而水化反應(yīng)消耗水分產(chǎn)生自干燥收縮。

②礦物摻和料：一般硅灰摻量越大，自收縮越大；粉煤灰、石灰石粉、憎水石英粉，隨其摻量的增大，自收縮減小。

③膠凝材料含量：?jiǎn)挝惑w積水泥用量越多，混凝土各齡期的自收縮就越大。④水膠比：混凝土自收縮隨水膠比的減小和水泥石微結(jié)構(gòu)的致密而增加。⑤養(yǎng)護(hù)條件：養(yǎng)護(hù)溫度和濕度。（2）碳化收縮及影響因素。

碳化收縮：已硬化的水泥漿體與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?？諝庵兴珻O2的數(shù)量（約0.04%）只有在一段很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)才足以與水泥漿體起顯著反應(yīng)，然而，此反應(yīng)伴有不可逆收縮，故稱為碳化收縮。

影響因素：碳化速度取決于混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度、孔洞溶液pH值和混凝土的含水量，以及周?chē)橘|(zhì)的相對(duì)濕度與二氧化碳的濃度。

在高濕度下，由于孔隙大部分被水充滿，CO2不能很好地滲透到降體中，所以碳化很少； 在50%RH左右時(shí)碳化收縮最大。

在很低濕度下，由于沒(méi)有水膜，故碳化速度較低； 若干燥以后發(fā)生碳化，則碳化收縮最大

9、硬化混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形特征（徐變）、產(chǎn)生原因、影響因素及主要作用。徐變：恒定荷載作用下與時(shí)間有關(guān)的非彈性形變。

（1）產(chǎn)生原因：水泥石中凝膠粘性流動(dòng)向毛細(xì)孔移動(dòng)的結(jié)果，以及凝膠體內(nèi)吸附水在荷載作用下向毛細(xì)孔遷移的結(jié)果。

（2）影響徐變的因素：

1）施加的應(yīng)力：加載齡期愈小，水泥的水化愈不充分，混凝土的強(qiáng)度愈低，混凝土的徐變也愈大。2）水灰比：水灰比越大，水泥石含量及毛細(xì)孔數(shù)量越多，徐變?cè)酱蟆?）養(yǎng)護(hù)條件：養(yǎng)護(hù)溫度提高，基本徐變和干縮徐變都減小。

4）溫度：如在荷載作用期間，混凝土保持在較高的溫度下，則其徐變量會(huì)增加到超過(guò)保持在室溫下混凝土的徐變。

5）濕度：自由水的存在是發(fā)生徐變的必然條件。徐變是混凝土中可蒸發(fā)水量的函數(shù)，當(dāng)不存在可蒸發(fā)水時(shí)，徐變?yōu)榱恪?/p>

6）基體成分：水泥用量與成分；化學(xué)外加劑；集料。

7）試件幾何形狀。隨構(gòu)件體表比的增大，混凝土的收縮和徐變較?。?）在混凝土中的作用：

1）有利作用：可消除應(yīng)力集中，使應(yīng)力重分布，從而使局部應(yīng)力集中得到緩解；對(duì)大體積混凝土工程，可降低或消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。

2）不利作用：在預(yù)應(yīng)力混凝土中，將會(huì)使鋼筋預(yù)應(yīng)力值受到損失。

11、與普通混凝土比較，高性能混凝土的變形特點(diǎn)？

1）自收縮大-主要發(fā)生在早期；

2）溫度收縮大-出現(xiàn)時(shí)間提前； 3）化學(xué)收縮、干燥收縮相對(duì)較小-但其實(shí)測(cè)值（包括部分自收縮值）并不一定小，即其自收縮與溫度收縮較大。

4）高性能混凝土早期收縮大、早期彈性模量增長(zhǎng)快、抗拉強(qiáng)度并無(wú)顯著提高、比徐變變小等因素—導(dǎo)致高性能混凝土（特別是高強(qiáng)混凝土）的早期抗裂性差。

5）高性能混凝上的徐變較普通混凝土要小，因?yàn)樗z比低，硬化漿體剛性大。

12、耐久性：主要包括內(nèi)容及其評(píng)價(jià)目的

混凝土結(jié)構(gòu)耐久性：混凝土結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件在自然環(huán)境、使用環(huán)境及材料內(nèi)部因素的作用下，在設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)使用期內(nèi)，不需要花費(fèi)大量資金加固處理而能夠長(zhǎng)期維持其所需功能的能力。

包括：混凝土抗?jié)B性；混凝土抗凍性；鋼筋銹蝕與防護(hù)；混凝土碳化；混凝土堿-集料反應(yīng) 評(píng)價(jià)目的：

對(duì)已有結(jié)構(gòu)物進(jìn)行耐久性和剩余壽命評(píng)定，以選擇正確合理的處理維修、加固方法； 對(duì)新建結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐久性和使用壽命設(shè)計(jì)，確保工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)正常工作。

13、堿集料反應(yīng)的主要類(lèi)型、條件、破壞特征及預(yù)防措施。

主要類(lèi)型：（1）堿－硅酸反應(yīng)（2）堿－硅酸鹽反應(yīng)（3）堿－碳酸鹽反應(yīng)

（1）堿— 硅酸反應(yīng)(ASR）：骨料中的活性二氧化硅與堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成膨脹性堿硅酸凝膠，導(dǎo)致混凝土膨脹性開(kāi)裂。

（2）堿－硅酸鹽反應(yīng):反應(yīng)機(jī)理與堿－硅酸反應(yīng)機(jī)理類(lèi)似，只是反應(yīng)速度較緩慢。

（3）堿— 碳酸鹽反應(yīng)(ACR）：某些骨料中的碳酸鹽礦物與堿發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)引起混凝土的地圖狀開(kāi)裂。堿骨料反應(yīng)的基本條件：1）（堿）活性礦物集料；2）堿性溶液（KOH、NaOH）；3）足夠的潮濕度（RH>80％）。破壞的主要特征：①時(shí)間范圍：5~10年；②體積變形：整體膨脹 ；③表面裂縫：網(wǎng)狀開(kāi)裂；④表面析出物：透明或淡黃色凝膠；⑤內(nèi)部特征：內(nèi)部凝膠，沿界面開(kāi)裂，骨料周?chē)磻?yīng)環(huán) ；⑥外界條件：潮濕環(huán)境 預(yù)防措施：1）采用低堿水泥 ；2）使用非活性集料；構(gòu)的施工及使用條件．5）其它方法）使用摻合料降低混凝土的堿性；4）改善混凝土結(jié)

第二篇：材料結(jié)構(gòu)與性能

材料結(jié)構(gòu)與性能報(bào)告(1)

論文題目：塊狀非晶合金材料的研究進(jìn)展

姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué)科專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 入學(xué)日期： 報(bào)告日期： 報(bào)告地點(diǎn)：

王楚 31605051 材料工程 林莉 2016.11

研究生院制表

材料結(jié)構(gòu)與性能報(bào)告(1)1概述

一般認(rèn)為，凝聚態(tài)的物質(zhì)大致可以分為三類(lèi)：晶態(tài)物質(zhì)、準(zhǔn)晶態(tài)物質(zhì)和非晶態(tài)物質(zhì)。非晶態(tài)合金是指固態(tài)時(shí)其原子的三維空間呈拓?fù)錈o(wú)序排列，并在一定溫度范圍保持這種狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定的合金。最早有關(guān)非晶態(tài)合金的文獻(xiàn)是由融Kamer于1934年首次報(bào)道的。而后，1960年，Duwez[1]等首先采用噴槍法在Au．Si合金中獲得非晶態(tài)合金，從而開(kāi)創(chuàng)了材料研究的新領(lǐng)域一非晶態(tài)合金材料。非晶合金具有優(yōu)異的物理性能、化學(xué)性能和力學(xué)性能，特別是優(yōu)良的軟磁性能，在許多領(lǐng)域中己得到應(yīng)用。一般說(shuō)來(lái)，非晶態(tài)合金均需要通過(guò)熔體快淬的方法來(lái)獲得，它需要非常高的冷卻速率(10 6 /s 以上)。由于臨界冷卻速率的限制，非晶態(tài)合金的三維尺寸受到很大的限制，只能獲得很薄或很細(xì)的片、絲和粉末狀非晶合金。

大塊非晶合金材料是近年來(lái)采用現(xiàn)代冶金技術(shù)合成的一種具有特殊性能的新型先進(jìn)金屬材料。對(duì)大塊非晶的研究無(wú)論在理論上還是在應(yīng)用上都有重要意義。首先，大塊非晶體系是一些全新的多組元體系，其合金熔體具有極大的熱力學(xué)過(guò)冷度，過(guò)冷液體的動(dòng)力學(xué)行為類(lèi)似于氧化物玻璃，這使得人們重新思考傳統(tǒng)的非晶形成理論。另外，大塊非晶合金大都具有明顯的玻璃轉(zhuǎn)變和寬的過(guò)冷液相區(qū)，這為深人研究非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)變特征和過(guò)冷液態(tài)的結(jié)構(gòu)和物性提供了理想材料。在應(yīng)用上，由于具有奇特的物理、力學(xué)及化學(xué)性能, 適合于用來(lái)制造電子器件、磁性器件、精密光學(xué)器件、精密機(jī)械結(jié)構(gòu)件、電池材料、體育用品、生物醫(yī)學(xué)植人物以及軍工先進(jìn)武器構(gòu)件(如穿甲武器、飛行器的構(gòu)件、裝甲板等)等。塊狀非晶合金的發(fā)展歷程

非晶合金的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段。第l階段為1960年(Duwez首次采用快淬方法制得Au70Si30非晶合金薄帶)-1989年。這段時(shí)期，人們主要通過(guò)提高冷卻速率(>104列s)來(lái)獲得非晶合金，因而得到的基本是非晶合金薄膜、薄帶或粉末。所研究和制備的主要是二元合金。主要研究體系可分為3大合金系：第l類(lèi)合金系由過(guò)渡族金屬或貴金屬與類(lèi)金屬組成，如Pd2Si、Fe2B等。；類(lèi)金屬的含量為10%-30%,恰好在低共晶點(diǎn)組分附近。2類(lèi)合金系是以LTM-ETM為基的體系，其中ETM和LTM分別代表前、后過(guò)渡族金屬，LTM包括Fe、Co、Ni、Pd和Cu等，ETM包括Ti、Zr、Nb、Ta、Hf等。LTM的含量一般在20％-40％，如Zr70(Ni、Fe、Co、Pd、Rh)30、Nb60Rh40等，該體系可以在非常寬的低共晶組分范圍內(nèi)形成非晶，這類(lèi)非晶合金發(fā)現(xiàn)得比較晚，1977年才首次發(fā)現(xiàn)屬于這一類(lèi)的合金,以后又逐步發(fā)現(xiàn)了在Ca或Sr中加入AI、Zn等組成的非晶合金[2,3]。第3類(lèi)為以A族金屬元素(Mg、Ca、Sr)為基體，B族金屬元素(Al、Zn、Ga)為溶質(zhì)的

塊狀非晶合金的研究進(jìn)展

少冷卻過(guò)程中的非均勻形核, 因而各種制備方法都有以下兩個(gè)共同持征：(1)對(duì)合金母材反復(fù)熔煉, 以提高熔體的純度, 消除非均勻形核點(diǎn)。(2)采用高純惰性氣體保護(hù)，盡量減少氧含量。目前，大塊非晶態(tài)合金的制備方法主要有以下幾類(lèi)：

(l)懸浮熔煉： 將試樣置于特定的線圈中，線圈中的電磁場(chǎng)使試樣產(chǎn)生與外界相反的感生電動(dòng)勢(shì)，該感生電動(dòng)勢(shì)與外磁場(chǎng)間的斥力與重力相抵消，從而使試樣懸浮在線圈中。同時(shí), 試樣中的渦流使自身加熱熔化。再向試樣吹人惰性氣體，使其冷卻、凝固；或利用通電極板間的靜電場(chǎng)使試樣懸浮，用激光加熱熔化，當(dāng)激光停止照射時(shí)，試樣于原位冷卻。試樣溫度可用非接觸法測(cè)量。懸浮熔煉的優(yōu)點(diǎn)是試樣沒(méi)有在容器中熔煉，避免了容器壁引起的非均質(zhì)形核，可減小臨界冷卻速度。其缺點(diǎn)是，試驗(yàn)的懸浮與加熱是同時(shí)通過(guò)試樣中的渦流實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)試樣冷卻時(shí)也必須處于懸浮狀態(tài)，即試樣在冷卻時(shí)還必須克服懸浮渦流帶來(lái)的熱量，所以冷卻速度不可能很快, 增加了制備難度，制備的塊狀非晶合金尺寸較小。

(2)深過(guò)冷液淬法：此方法是將試樣用低熔點(diǎn)氧化物(如B2O3)包裹起來(lái)，在石英管中感應(yīng)加熱熔化，最后淬入水中得到非晶態(tài)合金試樣。低熔點(diǎn)氧化物的作用一是用來(lái)吸取合金冶煉中的雜質(zhì)顆粒，避免這些顆粒成為形核的核心，二是將合金熔液與容器壁隔離開(kāi)來(lái)。由于包裹物始點(diǎn)低于熔體熔點(diǎn)，因而可避免合金母材與容器壁直接接觸，最大限度地避免了非均質(zhì)形核。

(3)高壓模鑄法：該方法是將母合金放人套筒內(nèi)，在高頻感應(yīng)線圈中熔化，再用高 壓快速將合金液壓人銅模內(nèi)，銅模外通水使試樣快速冷卻。由于該方法的冷卻速率很大，可以獲得較大體積的非晶態(tài)合金。

此外還有定向凝固、射流成形、壓實(shí)成型等多種大塊非晶合金制備工藝。國(guó)內(nèi)關(guān)于大塊非晶合金的研究開(kāi)展不多，主要采用落管、氧化物包裹、磁懸浮、射流成形及水淬 等技術(shù)制備大塊非晶合金。國(guó)內(nèi)制備的大塊非晶合金的最大直徑為90mm。由于目前制備的非晶合金的尺寸較小，影響了非晶合金作為結(jié)構(gòu)材料的使用范圍。塊狀非晶合金的微觀結(jié)構(gòu)

非晶合金的原子在三維空間呈拓?fù)錈o(wú)序狀排列，不存在長(zhǎng)程周期性，但在幾個(gè)原子間距的范圍內(nèi)，原子的排列仍然有著一定的規(guī)律，因此可以認(rèn)為非晶態(tài)合金的原子結(jié)構(gòu)為“長(zhǎng)程無(wú)序，短程有”。通常定義非晶態(tài)合金的短程有序區(qū)小于1.5nm，即不超過(guò)4-5個(gè)原子間距，從而與納米晶或微晶相區(qū)別，短程有序可分為化學(xué)短程有序和拓?fù)涠坛逃行騼深?lèi)。

材料結(jié)構(gòu)與性能報(bào)告(1)4.1化學(xué)短程有序

非晶態(tài)金屬至少含有兩個(gè)組元，除了不同類(lèi)原子的尺度差別、穩(wěn)定相結(jié)構(gòu)和原子長(zhǎng)程遷移率等因素以外，不同類(lèi)原子之間的原子作用力在非晶態(tài)合金的形成過(guò)程中起著重要作用。化學(xué)短程有序的影響通常只局限于近鄰原子，因此一般用近鄰組分與平均值之差作為化學(xué)短程有序參數(shù)，對(duì)于二元A-B體系為：

up=1-ZAB/(ZcB)=1-ZBA/(ZcA)其中ZAu和ZuA分別代表A(或B)原子近鄰的B(或A)原子配位數(shù)，Z是原子總配位數(shù)。cA和cu分別是A與B原子在合金中的平均濃度。當(dāng)A和B兩種原子直徑明顯不同時(shí)，A原子的總本位數(shù)ZA與B原子的總配位數(shù)Zi3不再相同，ZA≠Ze，這時(shí)短程有序另一種定義。

4.2拓?fù)涠坛逃行?/p>

指圍繞某一原子的局域結(jié)構(gòu)的短程有序。常用幾種不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)描述非晶態(tài)與合金的結(jié)構(gòu)特征，主要有原子分布函數(shù)、干涉函數(shù)、近鄰原子距離與配位數(shù)和質(zhì)量密度。原子分布函數(shù)，設(shè)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)是各向同性的均勻結(jié)構(gòu)，其平均原子密度Po為--定體積y中包含的原子數(shù)N:

Po=N/V 描述某一原子附近的密度變化可用徑向分布函數(shù)RDF(r):

RDF(r)=4*3.14xr2p(r)

其中r是距某中心原子的距離，p(r)是距離r處的密度，由上式可知，RDF(r)dr代表以某個(gè)原子為中心，在半徑r處、厚度為dr的球殼內(nèi)的原子數(shù)，從而RDF(r)=dN/dr表示原子數(shù)目(密度)隨距離增加的變化。

定義約化徑向分布函數(shù)G(r)為:

G(r)=4x3.14*r[p(r)-po] 幾種過(guò)渡金屬-類(lèi)金屬非晶態(tài)合金的約化徑向分布函數(shù)如圖8-1所示，函數(shù)值隨著與中心原子的距離增大而呈有規(guī)律的起伏。此外，還定義雙體分布函數(shù)g(r): z(r)=p(r)/p。

當(dāng)合金中包含幾種不同類(lèi)原子時(shí)，引入偏徑向密度函數(shù)pii(r)、偏雙體分布函數(shù)gii(r)、偏約化徑向分布函數(shù)GO(r)等參數(shù)描述原子之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。例如，pji(r)指與某個(gè)第i類(lèi)踩子的距離為r處，單位體積中第j類(lèi)原子的數(shù)目。上述各個(gè)原子分布函數(shù)中，原子密度p(r)和原子徑向分布函數(shù)RDF(r)有明確物理意義，G(r)的物理意義雖然不明確，但它同RDF(r)一樣能反映非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征，對(duì)體系作x射線衍射測(cè)量得到結(jié)構(gòu)因數(shù)S(Q)，塊狀非晶合金的研究進(jìn)展

外殼等商業(yè)產(chǎn)品由于大塊非晶中不存在晶體中的滑移位錯(cuò)，在較低溫度下具有很好的粘滯流動(dòng)性，可以較好地發(fā)生超塑應(yīng)變利用這個(gè)特性，可以把大塊非晶合金進(jìn)行各種塑性加工，制成所需的各種形狀由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和較好的熱穩(wěn)定性，大塊非晶合金在軍事方面也得到了應(yīng)用，可以用來(lái)制造反坦克的動(dòng)能穿甲彈。

Zr基大塊非晶合金具有很高的彈性實(shí)驗(yàn)表明,用其做成的小球與同樣大小的鋼球在量筒中從相同高度(15m左右)自由落下后做彈性來(lái)回運(yùn)動(dòng)，前者比后者的彈動(dòng)時(shí)間足足長(zhǎng)了大塊非晶合金具有很高的強(qiáng)度和強(qiáng)度-密度比，以及很好的彈性能，因而具有很好的應(yīng)用潛力?；髩K非晶合金由于抗拉強(qiáng)度高、延展性好、彈性能高、沖擊斷裂性能高和抗腐蝕性高，且具有非常好的能量傳遞性能，已被用來(lái)制作高爾夫球桿和其擊球部位(球頭)，使用該材料做成的高爾夫球頭能夠?qū)?9％的能量傳遞到球上。

在化學(xué)方面，由于大塊非晶具有抗腐蝕、儲(chǔ)存能量(吸氫和析氫)和高催化特性，將有可能在海洋業(yè)和能源方面得到應(yīng)用。塊體非晶合金在結(jié)構(gòu)上是原子長(zhǎng)程無(wú)序而近程有序排列的亞穩(wěn)材料，每個(gè)短程有序的原子團(tuán)可以視為一個(gè)高活性點(diǎn)，而這種高活性、高耐蝕性材料是最理想的電極催化材料。如果使用這種材料制作電極, 其催化活性將提高以上，可大大提高制堿工業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，由此所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是十分巨大的。

由于新型基非晶合金具有低飽和磁致伸縮，使得它們的軟磁性能可與傳統(tǒng)的Fe-Si-B非晶合金相比擬，甚至更優(yōu)。日本研制的Fe基大塊非晶合金軟磁材料的磁導(dǎo)率，比硅鋼片材料及傳統(tǒng)晶體結(jié)構(gòu)的磁性材料15倍，美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也已經(jīng)制備出了直徑達(dá)到以上的低磁能損耗的大塊基軟磁產(chǎn)品專家預(yù)測(cè),大塊非晶合金軟磁材料制品將很快應(yīng)用于電子信息，如計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備和工業(yè)自動(dòng)化等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和電力等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)另外，硬磁性大塊非晶合金也將是一種很有潛力的永磁材料。

6結(jié)束語(yǔ)

非晶合金，因特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能自產(chǎn)生以來(lái)一直是材料學(xué)界的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。近年來(lái)對(duì)非晶合金進(jìn)行了廣泛的研究，取得了很大的進(jìn)展，已突破昔日貴金屬的限制, 許多日常重要的工程合金系統(tǒng)如Fe、Co、NiCu 等都可制備出塊體非晶合金，這為其實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)造了條件，如今工程應(yīng)用也已逐步興起。但作為一類(lèi)新型的材料, 非晶合金仍處于研究探索階段，在基礎(chǔ)理論、制備工藝和實(shí)際應(yīng)用中還有許多問(wèn)題亟待解決，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

還沒(méi)有一套完整的理論或成熟的物理模型用來(lái)指導(dǎo)塊體非晶的研制，目前對(duì)于合金系統(tǒng)組元的選擇還只能憑經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，但這些規(guī)律都不具備普適性。這主要是由于還沒(méi)有充分理解非晶合金形成的本質(zhì), 因此需要加強(qiáng)對(duì)非晶合金物理轉(zhuǎn)變過(guò)程的研究。

材料結(jié)構(gòu)與性能報(bào)告(1)(2)目前所制備的塊體非晶尺寸還不夠大，只有Zr基、Pd基等少數(shù)幾種合金體系可達(dá)較大尺寸，這在很大程度上限制了這種新型結(jié)構(gòu)材料的廣泛應(yīng)用，因而需要我們?cè)诶斫夥蔷Ш辖鹦纬杀举|(zhì)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)目前塊體非晶制備所需的苛刻工藝條件。因機(jī)械合金化在制備非晶合金上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，目前可以優(yōu)先發(fā)展機(jī)械合金化工藝。

(3)提高塊體非晶的熱穩(wěn)定性。由于塊體非晶屬亞穩(wěn)態(tài)材料，在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的, 只有把這類(lèi)材料加熱到一定溫度以上才會(huì)使其變?yōu)榫B(tài)材料。因此，必須設(shè)法提高塊體非晶的熱穩(wěn)定性，以拓寬其應(yīng)用范圍。

(4)任何材料都有其自身的缺陷，雖然發(fā)現(xiàn)了一系列具有大塑性的塊體非晶合金，但總體來(lái)說(shuō)其塑性都還有待提高，而且非晶合金的拉伸塑性幾乎為零。長(zhǎng)期以來(lái)，探索同時(shí)具有高強(qiáng)度和大塑性的金屬合金材料一直是材料領(lǐng)域追求的目標(biāo)，非晶合金塑性的進(jìn)一步提高，必將為非晶合金的應(yīng)用開(kāi)辟更廣闊的空間。

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第三篇：混凝土與砌體結(jié)構(gòu)（推薦）

１．塑性鉸：適筋梁（或柱，當(dāng)主要是梁）受拉縱筋屈服后，截面可以有較大轉(zhuǎn)角，形成類(lèi)似于

鉸一樣的效果。稱作塑性鉸。

２．塑性鉸的特點(diǎn)：1）塑性鉸實(shí)際上不是集中于一個(gè)截面，而是具有一定長(zhǎng)度的塑性變形區(qū)域，為了簡(jiǎn)化分析，可認(rèn)為塑性鉸是一個(gè)截面。2）塑性鉸能承受彎矩，等于截面屈服彎矩，作為理想彈塑性考慮，3）對(duì)于單筋受彎構(gòu)件，塑性鉸只能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，相反方向則不能轉(zhuǎn)動(dòng)4）塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力受到配筋率等的限制，與理想鉸相比，可

轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角值較小。

３．彎矩調(diào)幅法進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),須遵循的規(guī)定：1)受力鋼筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400級(jí)熱軋鋼筋；混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C20—C40范圍內(nèi)使用。2）截面的彎矩調(diào)幅系數(shù)一般不宜超過(guò)0.25。3）彎矩調(diào)整后的梁端截面受壓區(qū)高度不應(yīng)超過(guò)0.25，也不宜小于0.10。4）調(diào)整后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力必須滿足靜力平衡條件。5）為了防止內(nèi)力重分布前發(fā)生剪切破壞，在可能產(chǎn)生塑性鉸的區(qū)段適當(dāng)增加箍筋數(shù)量。6)按彎矩調(diào)幅法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，必須滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求，在使用階段不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸。４．廠房整體空間作用的程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類(lèi)型，山墻剛度和間距。５．什么情況下設(shè)縫，方式有哪些？

變形縫定義

沉降縫、伸縮縫和防震縫統(tǒng)稱為變形縫。通常沉降縫、伸縮縫和防震縫被用作將房屋分成若干個(gè)獨(dú)立部分，從而消除沉降差、溫度和收縮應(yīng)力以及體型復(fù)雜對(duì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)的危害。

沉降縫

沉降縫是將該不同部分的結(jié)構(gòu)從頂?shù)交A(chǔ)整個(gè)斷開(kāi)，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的危害。在下列情況下，宜考慮設(shè)置沉降縫：

⑴ 建筑主體結(jié)構(gòu)高度懸殊，重量差別過(guò)大；⑵ 地基不均勻；⑶ 同一建筑結(jié)構(gòu)不同的單元采用不同基礎(chǔ)形式；⑷ 上部結(jié)構(gòu)采用不同的結(jié)構(gòu)形式或結(jié)構(gòu)體系的交接處。

.伸縮縫 伸縮縫即溫度縫，是在建筑物的平面尺寸較大時(shí)，為釋放結(jié)構(gòu)中由于溫度變化和混凝土干縮而產(chǎn)生的內(nèi)力而設(shè)置的。設(shè)置伸縮縫的方法，應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開(kāi)始，將兩個(gè)溫度區(qū)段的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開(kāi)，并留有一定的寬度，使上部結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)，水平方向可以自由的發(fā)生變形！

防震縫 為了避免震害，可采用設(shè)置防震縫的辦法，將平面和體型復(fù)雜的高層建筑，分成若干個(gè)比較規(guī)則、整齊和均勻的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元。在下列情況下，宜設(shè)防震縫：⑴ 當(dāng)建筑平面突出部分較長(zhǎng)，而又未采取有效措施時(shí)； ⑵ 房屋有較大錯(cuò)層時(shí)；⑶ 房屋各部分結(jié)構(gòu)剛度或荷載相關(guān)懸殊時(shí)；⑷ 地基不均勻，各部分沉降相差過(guò)大時(shí).６．影響墻柱高厚比的因素？

1.）砂漿強(qiáng)度等級(jí)2）砌體截面剛度3）砌體類(lèi)型4）構(gòu)件重要性和房屋使用情況5）構(gòu)造柱間距及截面6）橫墻間距7）支撐條件 ７．水泥砂漿與混合砂漿的區(qū)別？

1)混合砂漿的可塑性要比水泥砂漿的可塑性好

2)水泥砂漿的流動(dòng)性較差所以同一強(qiáng)度等級(jí)的混合砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度要比想要純水泥的砌體高

８． 雨蓬的作用和破壞類(lèi)型

1）作用：支撐雨蓬板和兼作過(guò)梁2)破壞類(lèi)型：雨篷板在支撐處截面的受彎破壞 雨篷梁受彎剪扭作用發(fā)生破壞整體傾覆破壞

９．牛腿柱的破壞形態(tài)：彎壓破壞斜壓破壞剪切破壞１０．為了避免發(fā)生沖切破壞基礎(chǔ)應(yīng)該具有足夠的高度，使角椎體沖切面以外由地面土凈反力所產(chǎn)生的沖切力不應(yīng)大于沖切面上混凝土所能夠承受的沖切力

１１．砂漿的三性：耐久性可塑性保水性 １２．結(jié)構(gòu)的可靠度： 安全性 適用性 和耐久性

１３．砌體局部受壓分幾種破壞形態(tài)1）因縱裂縫發(fā)展而引起的破壞2）劈裂破壞3）與墊板直接接觸砌體局部破壞

１４．當(dāng)主梁的負(fù)鋼筋為單排時(shí)h0=h-(50---60)當(dāng)為雙排時(shí)取h0=h-(70----80)１５．為了防止局部應(yīng)力產(chǎn)生的主拉應(yīng)力在梁部產(chǎn)生斜裂縫，應(yīng)設(shè)置附加吊筋和箍筋

１６．屋蓋結(jié)構(gòu)分為有檁體系和無(wú)檁體系１７． 活荷載不利的布置情況？

1》求某跨中最大正彎矩時(shí)、除必須在該跨布置活荷載外、每個(gè)一跨也應(yīng)布置活荷載、2》求某跨中最小彎矩時(shí)（或負(fù)彎矩）、該跨不布置活荷載、而在左右跨布置活荷載、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)、應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力時(shí)、應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、１８．砌體所用砂漿的基本要求

1》砂漿應(yīng)符合砌體強(qiáng)度及耐久性要求。

2》砂漿的可塑性應(yīng)保證在砌筑的時(shí)候很容易而且較均勻的鋪開(kāi)、提高砌體的砌體的強(qiáng)度及施工效率、3》砂漿具有足夠的保水性、１９． 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài)？或者 為什么砌體抗壓強(qiáng)度低于砌塊？

1》由于磚本身的形狀不完全規(guī)則、平整，灰縫的厚度和密實(shí)性不均勻、使得單塊磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓，而是處于受彎和受剪狀態(tài)、2》砌體橫向變形時(shí)、磚與砂漿存在交互作用、3》彈性地基梁的作用、4》豎向灰縫的應(yīng)力集中、２０． 影響砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度的因素

1》砌塊和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)2》砌塊的尺寸和形狀3》砂漿的流動(dòng)性、保水性、及彈性模量的影響4》砌筑質(zhì)量和灰縫的厚度

２１．內(nèi)力組合注意事項(xiàng)：

１每次內(nèi)力組合時(shí)，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。

２每次內(nèi)力組合時(shí)，只能以一種內(nèi)力（如M

可變荷載的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)min）為目標(biāo)老決定力。

３在吊車(chē)豎向荷載中，同一柱的同一側(cè)牛腿上有Dmax或D

min作用，兩者只能選擇一種參加組合。４吊車(chē)橫向水平荷載T

內(nèi)的兩個(gè)柱子上，向左或向右，組合時(shí)只能選取max同時(shí)作用在同一跨

其中一個(gè)方向。５在同一跨內(nèi)D

max和D與TD

max不一定同

時(shí)發(fā)生，故組合時(shí)，不一定要組合T

max或Dmin產(chǎn)生的內(nèi)力

Nmax產(chǎn)生的內(nèi)力。

６當(dāng)以為在風(fēng)荷載及吊車(chē)荷載作用下，軸力Ｎ為零，雖max

或Ｎ為目標(biāo)進(jìn)行內(nèi)力組合時(shí)，因

然將其組合并不改變組合目標(biāo)，但可使彎矩Ｍ值增大或減小，故要取相應(yīng)可能產(chǎn)生的最大正彎矩或最大負(fù)彎矩的內(nèi)力項(xiàng)。

７風(fēng)荷載有向左，向右吹兩種情況，只能選擇一種風(fēng)向參加組合。

８由于多臺(tái)吊車(chē)同事滿載的可能性很小，所以那個(gè)多臺(tái)吊車(chē)參與組合時(shí)，吊車(chē)豎向荷載和水平荷載作用下的內(nèi)力應(yīng)乘以表３－１１規(guī)定的荷載折減系數(shù)。

２２．現(xiàn)澆樓蓋形式：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w。雙向板肋梁樓蓋，無(wú)梁樓蓋，密肋樓蓋，井式樓蓋。２３．單向板肋梁樓蓋平面布置方案：（１）主梁沿橫向２）主梁沿縱向３）只布置次梁

２４．單向板計(jì)算跨度：１）彈性：支座間距離２）塑性：凈跨

２５．采用折算荷載以考慮。支座的轉(zhuǎn)動(dòng)約束作用

２６．影響塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力的因素：主要為鋼筋種類(lèi)，受拉縱筋配筋率以及混凝土的極限壓縮變形

２７．樓梯類(lèi)型：梁式樓梯，板式樓梯，折板懸挑式和螺旋式樓梯

２８．整體式樓梯：為了防止板面出現(xiàn)裂縫，應(yīng)在斜板上部布置適量的附加鋼筋伸出支座長(zhǎng)度為Ｌ/４２９．單廠的支撐作用n

：１）保證廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定和日常工作２）增強(qiáng)廠房的整體穩(wěn)定和空間剛度３）傳遞水平荷載給主要承重構(gòu)件。３０．柱間支撐包括：上柱柱間支撐一般設(shè)在伸縮區(qū)段兩端與屋蓋橫向水平支撐相對(duì)應(yīng)的柱間以及伸縮縫區(qū)段中央或鄰近中央的柱間。下柱柱間支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng)的位置。

３１．屋面板采用三點(diǎn)焊接，形成水平剛度較大的屋蓋結(jié)構(gòu)

３２．等高排架：是指各柱的柱頂標(biāo)高相等，或雖柱頂標(biāo)高不等，但柱頂由傾斜的橫梁相連的排架。

３３．廠房的整體空間作用：排架與排架，排架與山墻之間的相互制約作用。其作用程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類(lèi)型，山墻剛度和間距等吊車(chē)荷載作用下廠房的內(nèi)力分析，需考慮其整體空間作用。１．塑性鉸：適筋梁（或柱，當(dāng)主要是梁）受拉縱筋屈服后，截面可以有較大轉(zhuǎn)角，形成類(lèi)似于

鉸一樣的效果。稱作塑性鉸。

２．塑性鉸的特點(diǎn)：1）塑性鉸實(shí)際上不是集中于一個(gè)截面，而是具有一定長(zhǎng)度的塑性變形區(qū)域，為了簡(jiǎn)化分析，可認(rèn)為塑性鉸是一個(gè)截面。2）塑性鉸能承受彎矩，等于截面屈服彎矩，作為理想彈塑性考慮，3）對(duì)于單筋受彎構(gòu)件，塑性鉸只能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，相反方向則不能轉(zhuǎn)動(dòng)4）塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力受到配筋率等的限制，與理想鉸相比，可

轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角值較小。

３．彎矩調(diào)幅法進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí),須遵循的規(guī)定：1)受力鋼筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400級(jí)熱軋鋼筋；混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C20—C40范圍內(nèi)使用。2）截面的彎矩調(diào)幅系數(shù)一般不宜超過(guò)0.25。3）彎矩調(diào)整后的梁端截面受壓區(qū)高度不應(yīng)超過(guò)0.25，也不宜小于0.10。4）調(diào)整后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力必須滿足靜力平衡條件。5）為了防止內(nèi)力重分布前發(fā)生剪切破壞，在可能產(chǎn)生塑性鉸的區(qū)段適當(dāng)增加箍筋數(shù)量。6)按彎矩調(diào)幅法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，必須滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求，在使用階段不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸。４．廠房整體空間作用的程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類(lèi)型，山墻剛度和間距。５．什么情況下設(shè)縫，方式有哪些？

變形縫定義

沉降縫、伸縮縫和防震縫統(tǒng)稱為變形縫。通常沉降縫、伸縮縫和防震縫被用作將房屋分成若干個(gè)獨(dú)立部分，從而消除沉降差、溫度和收縮應(yīng)力以及體型復(fù)雜對(duì)結(jié)構(gòu)帶來(lái)的危害。

沉降縫

沉降縫是將該不同部分的結(jié)構(gòu)從頂?shù)交A(chǔ)整個(gè)斷開(kāi)，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的危害。在下列情況下，宜考慮設(shè)置沉降縫：

⑴ 建筑主體結(jié)構(gòu)高度懸殊，重量差別過(guò)大；⑵ 地基不均勻；⑶ 同一建筑結(jié)構(gòu)不同的單元采用不同基礎(chǔ)形式；⑷ 上部結(jié)構(gòu)采用不同的結(jié)構(gòu)形式或結(jié)構(gòu)體系的交接處。

.伸縮縫 伸縮縫即溫度縫，是在建筑物的平面尺寸較大時(shí)，為釋放結(jié)構(gòu)中由于溫度變化和混凝土干縮而產(chǎn)生的內(nèi)力而設(shè)置的。設(shè)置伸縮縫的方法，應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開(kāi)始，將兩個(gè)溫度區(qū)段的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開(kāi)，并留有一定的寬度，使上部結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)，水平方向可以自由的發(fā)生變形！

防震縫 為了避免震害，可采用設(shè)置防震縫的辦法，將平面和體型復(fù)雜的高層建筑，分成若干個(gè)比較規(guī)則、整齊和均勻的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元。在下列情況下，宜設(shè)防震縫：⑴ 當(dāng)建筑平面突出部分較長(zhǎng)，而又未采取有效措施時(shí)； ⑵ 房屋有較大錯(cuò)層時(shí)；⑶ 房屋各部分結(jié)構(gòu)剛度或荷載相關(guān)懸殊時(shí)；⑷ 地基不均勻，各部分沉降相差過(guò)大時(shí).６．影響墻柱高厚比的因素？

1.）砂漿強(qiáng)度等級(jí)2）砌體截面剛度3）砌體類(lèi)型4）構(gòu)件重要性和房屋使用情況5）構(gòu)造柱間距及截面6）橫墻間距7）支撐條件 ７．水泥砂漿與混合砂漿的區(qū)別？

1)混合砂漿的可塑性要比水泥砂漿的可塑性好

2)水泥砂漿的流動(dòng)性較差所以同一強(qiáng)度等級(jí)的混合砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度要比想要純水泥的砌體高

８． 雨蓬的作用和破壞類(lèi)型

1）作用：支撐雨蓬板和兼作過(guò)梁2)破壞類(lèi)型：雨篷板在支撐處截面的受彎破壞 雨篷梁受彎剪扭作用發(fā)生破壞整體傾覆破壞

９．牛腿柱的破壞形態(tài)：彎壓破壞斜壓破壞 剪切破壞１０．為了避免發(fā)生沖切破壞基礎(chǔ)應(yīng)該具有足夠的高度，使角椎體沖切面以外由地面土凈反力所產(chǎn)生的沖切力不應(yīng)大于沖切面上混凝土所能夠承受的沖切力

１１．砂漿的三性：耐久性可塑性保水性 １２．結(jié)構(gòu)的可靠度： 安全性 適用性 和耐久性

１３．砌體局部受壓分幾種破壞形態(tài)1）因縱裂縫發(fā)展而引起的破壞2）劈裂破壞3）與墊板直接接觸砌體局部破壞

１４．當(dāng)主梁的負(fù)鋼筋為單排時(shí)h0=h-(50---60)當(dāng)為雙排時(shí)取h0=h-(70----80)１５．為了防止局部應(yīng)力產(chǎn)生的主拉應(yīng)力在梁部產(chǎn)生斜裂縫，應(yīng)設(shè)置附加吊筋和箍筋

１６．屋蓋結(jié)構(gòu)分為有檁體系和無(wú)檁體系１７． 活荷載不利的布置情況？

1》求某跨中最大正彎矩時(shí)、除必須在該跨布置活荷載外、每個(gè)一跨也應(yīng)布置活荷載、2》求某跨中最小彎矩時(shí)（或負(fù)彎矩）、該跨不布置活荷載、而在左右跨布置活荷載、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)、應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力時(shí)、應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、１８．砌體所用砂漿的基本要求

1》砂漿應(yīng)符合砌體強(qiáng)度及耐久性要求。

2》砂漿的可塑性應(yīng)保證在砌筑的時(shí)候很容易而且較均勻的鋪開(kāi)、提高砌體的砌體的強(qiáng)度及施工效率、3》砂漿具有足夠的保水性、１９． 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài)？或者 為什么砌體抗壓強(qiáng)度低于砌塊？

1》由于磚本身的形狀不完全規(guī)則、平整，灰縫的厚度和密實(shí)性不均勻、使得單塊磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓，而是處于受彎和受剪狀態(tài)、2》砌體橫向變形時(shí)、磚與砂漿存在交互作用、3》彈性地基梁的作用、4》豎向灰縫的應(yīng)力集中、２０． 影響砌體結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度的因素

1》砌塊和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)2》砌塊的尺寸和形狀3》砂漿的流動(dòng)性、保水性、及彈性模量的影響4》砌筑質(zhì)量和灰縫的厚度

２１．內(nèi)力組合注意事項(xiàng)：

１每次內(nèi)力組合時(shí)，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。

２每次內(nèi)力組合時(shí)，只能以一種內(nèi)力（如M

可變荷載的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)min）為目標(biāo)老決定力。

３在吊車(chē)豎向荷載中，同一柱的同一側(cè)牛腿上有Dmax或D

min作用，兩者只能選擇一種參加組合。４吊車(chē)橫向水平荷載T

內(nèi)的兩個(gè)柱子上，向左或向右，組合時(shí)只能選取max同時(shí)作用在同一跨

其中一個(gè)方向。５在同一跨內(nèi)D

max和D與TD

max不一定同

時(shí)發(fā)生，故組合時(shí)，不一定要組合T

max或Dmin產(chǎn)生的內(nèi)力

Nmax產(chǎn)生的內(nèi)力。

６當(dāng)以為在風(fēng)荷載及吊車(chē)荷載作用下，軸力Ｎ為零，雖max

或Ｎ為目標(biāo)進(jìn)行內(nèi)力組合時(shí)，因

然將其組合并不改變組合目標(biāo)，但可使彎矩Ｍ值增大或減小，故要取相應(yīng)可能產(chǎn)生的最大正彎矩或最大負(fù)彎矩的內(nèi)力項(xiàng)。

７風(fēng)荷載有向左，向右吹兩種情況，只能選擇一種風(fēng)向參加組合。

８由于多臺(tái)吊車(chē)同事滿載的可能性很小，所以那個(gè)多臺(tái)吊車(chē)參與組合時(shí)，吊車(chē)豎向荷載和水平荷載作用下的內(nèi)力應(yīng)乘以表３－１１規(guī)定的荷載折減系數(shù)。

２２．現(xiàn)澆樓蓋形式：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w。雙向板肋梁樓蓋，無(wú)梁樓蓋，密肋樓蓋，井式樓蓋。２３．單向板肋梁樓蓋平面布置方案：（１）主梁沿橫向２）主梁沿縱向３）只布置次梁

２４．單向板計(jì)算跨度：１）彈性：支座間距離２）塑性：凈跨

２５．采用折算荷載以考慮。支座的轉(zhuǎn)動(dòng)約束作用

２６．影響塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力的因素：主要為鋼筋種類(lèi)，受拉縱筋配筋率以及混凝土的極限壓縮變形

２７．樓梯類(lèi)型：梁式樓梯，板式樓梯，折板懸挑式和螺旋式樓梯

２８．整體式樓梯：為了防止板面出現(xiàn)裂縫，應(yīng)在斜板上部布置適量的附加鋼筋伸出支座長(zhǎng)度為Ｌ/４２９．單廠的支撐作用n

：１）保證廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定和日常工作２）增強(qiáng)廠房的整體穩(wěn)定和空間剛度３）傳遞水平荷載給主要承重構(gòu)件。３０．柱間支撐包括：上柱柱間支撐一般設(shè)在伸縮區(qū)段兩端與屋蓋橫向水平支撐相對(duì)應(yīng)的柱間以及伸縮縫區(qū)段中央或鄰近中央的柱間。下柱柱間支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng)的位置。

３１．屋面板采用三點(diǎn)焊接，形成水平剛度較大的屋蓋結(jié)構(gòu)

３２．等高排架：是指各柱的柱頂標(biāo)高相等，或雖柱頂標(biāo)高不等，但柱頂由傾斜的橫梁相連的排架。

３３．廠房的整體空間作用：排架與排架，排架與山墻之間的相互制約作用。其作用程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類(lèi)型，山墻剛度和間距等吊車(chē)荷載作用下廠房的內(nèi)力分析，需考慮其整體空間作用。

第四篇：材料結(jié)構(gòu)與性能試題-答案

材料結(jié)構(gòu)與性能試題

1、高分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：包括近程結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。

近程包括原子種類(lèi)和排列、結(jié)構(gòu)單元鏈接方式、支化與交聯(lián)、序列結(jié)構(gòu)和構(gòu)型。

原子種類(lèi)和排列：碳鏈高分子、雜鏈高分子、元素有機(jī)高分子、梯形和雙螺旋形高分子、端基。

結(jié)構(gòu)單元鏈接方式：是指結(jié)構(gòu)單元在高分子鏈中的聯(lián)結(jié)方式，如頭—尾、頭—頭、尾—尾等。支化與交聯(lián)：支化破壞了分子的規(guī)整性，故結(jié)晶度大大降低。交聯(lián)是指高分子鏈之間通過(guò)支鏈連接成一個(gè)空間三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

序列結(jié)構(gòu)：以A、B兩種單體單元所構(gòu)成的共聚物為例，按連接方式可分為：交替共聚物、無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。

構(gòu)型：指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。

遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)包括高分子鏈的大小和形態(tài)。

高分子鏈的大小（質(zhì)量）包括相對(duì)分子質(zhì)量(分子量)和相對(duì)分子質(zhì)量分布(分子量分布)。高分子鏈的形態(tài)(構(gòu)象)：由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。

工程塑料ABS：由丙稀腈，丁二烯和苯乙烯的三元接枝共聚物，因此兼具三種組分的特性：質(zhì)硬、耐腐蝕、提高制品的拉伸強(qiáng)度和硬度。

SBS嵌段共聚物：由陰離子聚合法制得的苯乙烯與丁二烯的共聚物。聚丁二烯（PB）常溫下是橡膠，聚苯乙烯（PS）則是硬性塑料，二者不相容，因此是兩相結(jié)構(gòu)。PB相形成連續(xù)的橡膠相，PS則形成微區(qū)分散于樹(shù)脂中對(duì)PB起交聯(lián)作用.丁苯橡膠SBR：是由苯乙烯與丁二烯在BPO或氧化還原引發(fā)劑作用下，按照自由基聚合機(jī)理得到的無(wú)規(guī)共聚物。

2、答:非晶態(tài)聚合物典型的熱--機(jī)械曲線如下圖，存在兩個(gè)斜率突變區(qū)，這兩個(gè)突變區(qū)把熱-機(jī)械曲線分為三個(gè)區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)于三種不同的力學(xué)狀態(tài)，三種狀態(tài)的性能與分子運(yùn)動(dòng)特征各有不同。

III II 形變I

在區(qū)域I，溫度低，鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)，只有側(cè)基、鏈節(jié)、鏈長(zhǎng)、鍵角等的局部運(yùn)動(dòng)，因此聚合物在外力作用下的形變小，具有胡克彈性行為：形變?cè)谒查g完成，當(dāng)外力除去后，形變又立即恢復(fù)，表現(xiàn)為質(zhì)硬而脆，這種力學(xué)狀態(tài)與無(wú)機(jī)玻 溫度 璃相似，稱為玻璃態(tài)。

隨著溫度的升高，鏈段運(yùn)動(dòng)逐漸“解凍”，形變逐漸增大，當(dāng)溫度升高到某一程度時(shí)，鏈段運(yùn)動(dòng)得以充分發(fā)展，形變發(fā)生突變，進(jìn)入?yún)^(qū)域II，這時(shí)即使在較小的外力作用下，也能迅速產(chǎn)生很大的形變，并且當(dāng)外力除去后，形變又可逐漸恢復(fù)。這種受力能產(chǎn)生很大的形變，除去外力后能恢復(fù)原狀的性能稱高彈性，相應(yīng)的力學(xué)狀態(tài)稱高彈態(tài)。

由玻璃態(tài)向高彈態(tài)發(fā)生突變的區(qū)域叫玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)，玻璃態(tài)開(kāi)始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（glass temperature)，以Tg表示。

當(dāng)溫度升到足夠高時(shí)，在外力作用下，由于鏈段運(yùn)動(dòng)劇烈，導(dǎo)致整個(gè)分子鏈質(zhì)量中心發(fā)生相對(duì)位移，聚合物完全變?yōu)檎承粤黧w，其形變不可逆，這種力學(xué)狀稱為粘流態(tài)。高彈態(tài)開(kāi)始向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為粘流溫度，以Tf表示，其間的形變突變區(qū)域稱為粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變區(qū)。分子量越大，Tf越高。交聯(lián)聚合物由于分子鏈間有化學(xué)鍵連接，不能發(fā)生相對(duì)位移，不出現(xiàn)粘流態(tài)。

因此玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)稱為無(wú)定形聚合物的力學(xué)三態(tài)。

3、答：高彈性的特點(diǎn)：

①?gòu)椥阅Ａ啃?，比其它固體物質(zhì)小得多，如：鋼：20000MPa(2×10）;（１公斤／m㎡=9.807MPa)，PE: 200MPa 結(jié)晶物； PS:2500MPa;橡膠: 0.2-8MPa.②形變量大?？蛇_(dá)1000%,一般在500%左右,而普通金屬材料的形變量＜1％。③彈性模量隨溫度上升而增大，溫度升高，鏈段運(yùn)動(dòng)加劇，回縮力增大，抵抗變形的能力升高。

④高彈形變有時(shí)間依賴性——力學(xué)松弛特性，高彈形變時(shí)分子運(yùn)動(dòng)需要時(shí)間 ⑤形變過(guò)程有明顯的熱效應(yīng)，橡膠：拉伸——放熱；回縮——吸熱

高彈性的本質(zhì)：高彈性是由熵變引起的，在外力作用下，橡膠分子鏈由卷曲狀態(tài)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)，熵減小，當(dāng)外力移去后，由于熱運(yùn)動(dòng)，分子鏈自發(fā)地趨向熵增大的狀態(tài)，分子鏈由伸展再回復(fù)卷曲狀態(tài)，因而形變可逆。

高彈性的熱力學(xué)分析： ⑴高彈形變的熱力學(xué)方程

外力下發(fā)生高彈形變，除去外力后又可恢復(fù)原狀，即形變是可逆的，因此可用熱力學(xué)第一定律和第二定律進(jìn)行分析。對(duì)輕度交聯(lián)橡膠在等溫（dT=0）下拉伸。物理意義:外力作用在橡膠上使橡膠的內(nèi)能隨伸長(zhǎng)變化、使橡膠的熵變隨伸長(zhǎng)變化。

⑵熵彈性的分析。橡膠拉伸時(shí)，內(nèi)能幾乎不變，主要引起熵變，因此稱高彈性為熵彈性。熱力學(xué)分析得到的一條重要的結(jié)論：彈性力主要來(lái)自熵的貢獻(xiàn)，故稱橡膠彈性——熵彈性。

⑶交聯(lián)橡膠的統(tǒng)計(jì)理論。橡膠不交聯(lián)，幾乎沒(méi)有使用價(jià)值，因此研究交聯(lián)橡膠的高彈形變具有重要的實(shí)際意義。統(tǒng)計(jì)理論討論的是橡膠彈性問(wèn)題的核心——形變過(guò)程中突出的熵效應(yīng)，而忽略內(nèi)能的貢獻(xiàn)。

4、答：⑴室溫下介電常數(shù)氯丁橡膠幾乎是聚氯乙烯的3倍，因此室溫下氯丁橡膠的介電常數(shù)大。⑵這些主鏈含極性基團(tuán)或極性基團(tuán)與主鏈硬鏈接的聚合物，當(dāng)溫度提高到玻璃化溫度Tg以上時(shí)，其介電常數(shù)將大幅度地升高，聚氯乙烯的介電常數(shù)將從3.5增加到15，因此PVC的介電常數(shù)會(huì)增大。

5、答：⑴小尺寸效應(yīng)：隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。當(dāng)粒子的尺度與光波波長(zhǎng)、德波羅意波長(zhǎng)及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或透射深度等物理特性尺寸相當(dāng)或更小時(shí)晶體周期性的邊界條件將被破壞，非晶態(tài)納米微粒的顆粒表面層附近原子密度減小，導(dǎo)致聲、光、電磁、熱力學(xué)等均呈現(xiàn)新的尺寸效應(yīng)。

對(duì)超微顆粒而言，尺寸變小，同時(shí)其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。①特殊的光學(xué)性質(zhì)②特殊的熱學(xué)性質(zhì)③特殊的磁學(xué)性質(zhì)④特殊的力學(xué)性質(zhì)。

⑵表面效應(yīng)：球狀顆粒的表面積與直徑的平方成正比，體積與直徑的立方成正比，故其比表面積與直徑成反比。對(duì)半徑為r的球狀超微顆粒而言，設(shè)原子直徑為a，則表面原子所占的百分比例大體上為a／r。對(duì)于普通物質(zhì)，a＜＜r，表面原子所占比例很小，其呈現(xiàn)的性質(zhì)對(duì)整個(gè)物質(zhì)的性質(zhì)沒(méi)多大影響。而對(duì)于納米顆粒，不能忽視表面性質(zhì)。在更一般的情況下，納米顆粒不可能是理想的球形，表面原子的影響就會(huì)更大，這就是人們所稱的表面效應(yīng)。

⑶量子尺寸效應(yīng)（久保效應(yīng)）：當(dāng)粒子的尺寸降到一定值時(shí)金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)榉至ⅲx散）能級(jí)的現(xiàn)象、納米半導(dǎo)體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級(jí)和能隙變寬現(xiàn)象均稱為量子尺寸效應(yīng)。

⑷宏觀量子隧道效應(yīng)：微觀粒子具有粒子性又具有波動(dòng)性，因此具有貫穿勢(shì)壘的能力，稱之為隧道效應(yīng)。近年來(lái)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一些宏觀量如微顆粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等也具有隧道效應(yīng)，它們可以貫穿宏觀系統(tǒng)的勢(shì)壘而產(chǎn)生變化，故稱為宏觀量子隧道效應(yīng)。

6、陶瓷材料加工主要分粉體合成、成型和燒結(jié)三步。

制備粉體的方法主要有液相法、固相法和氣相法三種。液相法的缺點(diǎn)是：存在硬團(tuán)聚、粒徑大小不均勻、純度低以及性能不穩(wěn)定。固相法的缺點(diǎn)是：反應(yīng)只在相界面進(jìn)行，隨后擴(kuò)散過(guò)程困難；難得到純相體系；反應(yīng)容器污染容器。

成型方法分干法成型、塑性成型和料漿成型。干法又分為干壓和等靜壓成型。干壓的缺點(diǎn)是：各向異性；不適于尺寸大、形狀復(fù)雜制品的設(shè)計(jì)；設(shè)備、模具費(fèi)用較高。等靜壓成型缺點(diǎn)是：工藝效率較低，設(shè)備昂貴。先進(jìn)陶瓷塑性成型方法主要有注射成型和擠出成型兩種。注射成型缺點(diǎn)是：生產(chǎn)周期長(zhǎng)、金屬模具設(shè)計(jì)困難、費(fèi)用昂貴等。擠出成型缺點(diǎn)是：物料強(qiáng)度低、容易變形；表面凹坑和起泡；開(kāi)裂及內(nèi)部裂紋；模具制造成本高；導(dǎo)致燒結(jié)收縮大。料漿成型主要分為注漿成型和流延成型兩種。注漿成型缺點(diǎn)是：成型形狀粗糙；注漿時(shí)間較長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大；不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；缺陷多，外觀尺寸精度低。流延成型缺點(diǎn)是：有機(jī)溶劑具有一定的毒性，使生產(chǎn)條件惡化并造成環(huán)境污染；生產(chǎn)成本較高。

燒結(jié)方法主要有無(wú)壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、微波燒結(jié)、SPS和反應(yīng)燒結(jié)。熱壓燒結(jié)缺點(diǎn)是：熱壓爐非常昂貴，而且難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化大批量生產(chǎn)。微波燒結(jié)的缺點(diǎn)是：設(shè)備昂貴，需要專門(mén)設(shè)計(jì)；難于維持某個(gè)精確溫度；有時(shí)會(huì)與不希望的雜質(zhì)反應(yīng)或與絕熱層相污染；微波透明型材料很難被加熱，不良熱導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)形成大的溫度梯度導(dǎo)致非均勻加熱。SPS和熱等靜壓燒結(jié)的缺點(diǎn)都是成本太高。反應(yīng)燒結(jié)的缺點(diǎn)是：工藝過(guò)程復(fù)雜；成本高；素坯易開(kāi)裂。

7、答：高分子不是由單一分子量的化合物所組成，即使是一種“純粹”的高分子，也是由化學(xué)組成相同、分子量不等、結(jié)構(gòu)不同的同系聚合物的混合物所組成。這種高分子的分子量不均一(即分子量大小不

一、參差不齊）的特性，就稱為分子量的多分散性。

高分子分子量多分散性的表示方法：

①以分子量分布指數(shù)表示，即質(zhì)均分子量與數(shù)均分子量的比值，Mw / Mn

Mw / Mn 分子量分布情況 1 均一分布

接近1(1.5-2）分布較窄

遠(yuǎn)離 1(20-50)分布較寬 ②以分子量分布曲線表示。以被分離的各級(jí)分的質(zhì)量分率對(duì)平均分子量作圖，得到分子量質(zhì)量分率分布曲線?？赏ㄟ^(guò)曲線形狀，直觀判斷分子量分布的寬窄。綠線：分子量分布較寬，即分散程度大；紅線：分子量分布較窄，即分散程度小。影響：分子量分布是影響聚合物性能的因素之一，分子量過(guò)高的部分使聚合物強(qiáng)度增加，但加工成型時(shí)塑化困難;低分子量部分使聚合物強(qiáng)度降低，但易于加工;不同用途的聚合物應(yīng)有其合適的分子量分布:合成纖維是分子量分布易窄，而塑料薄膜和橡膠則分子量分布較寬。

第五篇：水泥與混凝土的研究

水泥與混凝土的研究

一種模擬鋼纖維鋼筋自密實(shí)混凝土抗拉行為的完整方法 摘要：目前的工作是繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)和數(shù)字的研究。此研究是為了推廣一種能夠模仿鋼纖維鋼筋自密實(shí)混凝土的抗拉行為的數(shù)顯工具而進(jìn)行的。鋼纖維鋼筋自密實(shí)混凝土被視為一種兩相材料。其中，自密實(shí)混凝土基質(zhì)的非線性材料行為由一種三維的涂有油漆的一種帶裂痕的模具而模擬，而鋼纖維則被認(rèn)為是一種嵌入的短的纜索，并以一種蒙特卡羅的方式分布于自密實(shí)混凝土基質(zhì)中。鋼纖維中的內(nèi)應(yīng)力是由源于實(shí)行的纖維拔出試驗(yàn)的加壓與卸載原理來(lái)獲得的。這種數(shù)顯方案的效果是通過(guò)所做的模擬抗拉行為的實(shí)驗(yàn)來(lái)評(píng)定的。這種數(shù)字模擬方法顯示出與試驗(yàn)結(jié)果很好的吻合。

關(guān)鍵詞：鋼纖維鋼筋自密實(shí)混凝土

微觀力學(xué)

抗拉性能

有限元分析

正文

1、介紹

在鋼纖維鋼筋自密實(shí)混凝土中，SFRC，鋼纖維和基質(zhì)是通過(guò)一個(gè)微弱的界面聯(lián)接在一起的，此界面行為對(duì)于理解和精確模擬SFRC的一種建模的鋼纖維加強(qiáng)拉伸性能綜合辦法自密實(shí)混凝土

V.M.C.F.庫(kù)尼亞，丙，J.O.A.O.巴羅斯，丙，和J.薩納-克魯茲，?

一ISISE，工程部，科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，對(duì)重點(diǎn)稅源監(jiān)控操作系統(tǒng)-蒙特斯é奧拓杜羅，維拉真實(shí)，葡萄牙UTAD大學(xué)

b結(jié)構(gòu)分部，DEP的保護(hù)。土木工程，米尼奧，Guimar?es的大學(xué)，葡萄牙 ? ISISE，可持續(xù)性和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)創(chuàng)新

摘要

目前的工作恢復(fù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究為一個(gè)數(shù)值模擬工具鋼纖維拉伸行為能力的發(fā)展而加強(qiáng)自密實(shí)混凝土（SFRSCC）。SFRSCC假定為兩相材料，其中鱗狀細(xì)胞癌基質(zhì)非線性材料的行為是由三維彌散裂縫模型為藍(lán)本，并假定鋼纖維作為嵌入在SCC的矩陣根據(jù)蒙特卡羅方法分布短電纜。在鋼纖維的內(nèi)力取自執(zhí)行的纖維拉拔試驗(yàn)得出的應(yīng)力滑法。這一戰(zhàn)略的表現(xiàn)被評(píng)為數(shù)值模擬拉伸試驗(yàn)所進(jìn)行。數(shù)值模擬表明與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。關(guān)鍵詞：鋼纖維自密實(shí)混凝土;細(xì)觀力學(xué)（c）條;拉伸屬性（C），有限元分析

（三）