工程材料課后習(xí)題答案

1、整理土木工程材料課后習(xí)題第一章2、當某種材料的孔隙率增大時，表1-7內(nèi)其他性質(zhì)如何變化？（用符號表示：T增大、，下降、-不變、？不定）表1-7孔隙率增大時，材料其他性質(zhì)變化表孔隙率密度表觀密度強度吸水率抗凍性導(dǎo)熱性-3、什么是材料的耐水性？用什么表示？在材料選用時有什么要求？材料長期在水的作用下不被破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)稱耐水性用軟化系數(shù)來表示KR=fb/fg工程中將Kr>0.85的材料看做是耐水材料，可以用在水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)；用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)時，材料的Kr值也不得低于0.754、材料發(fā)生滲水和凍融破壞的主要原因是什么？如何提高材料的抗?jié)B性和抗凍性？材料的孔隙率大，

2、孔徑大、開口并連通的空隙多、強度低是發(fā)生滲水和凍融破壞的主要原因。工程上常采用降低孔隙率、提高密實度、提高閉口孔隙比例、減少裂縫或進行憎水處理等方法提高材料的抗?jié)B性。工程上常采用降低孔隙率、提高密實度、提高閉口孔隙比例、提高材料的強度等方法提高材料的抗凍性。5、什么是材料的導(dǎo)熱性？用什么表示？一般如何利用孔隙提高材料的保溫性能？導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的能力。用導(dǎo)熱系數(shù)來表示。減少開口孔隙率，提高閉口孔隙率比例。7、什么是材料的耐久性？通常用哪些性質(zhì)來反映？材料的耐久性是指其在長期的使用過程中，能抵抗環(huán)境的破壞作用，并保持原有性質(zhì)不變、不破壞的一項綜合性質(zhì)。通常用抗?jié)B性、抗凍性、抗老化和抗碳化等

3、性質(zhì)。8、某工地有砂50t,密度為2.65g/cm3,堆積密度為1450kg/m3;石子100t,密度為2.70g/cm3,堆積密度為1500kg/m3.試計算砂石的空隙率，若堆積高度為1.2m,各需要多大面積存放？砂：絕對密實體積Vi=50*1000/2650=18.87m3自然狀態(tài)下的體積V2=50*1000/1450=34.48m3砂的空隙率為Pi=（34.48-18.87）/34.48=45.28%存放面積為S=3*34.48/1.2=86.2m2石：絕對密實體積V3=100*1000/2700=37.04m3自然狀態(tài)下的體積V4=100*1000/1500=66.67m3砂的空隙率為

4、P2=（66.67-37.04）/66.67=44.44%存放面積為S2=3*66.67/1.2=166.675m2第二章3、花崗石和大理石各有何特性及用途？花崗石特性：（1）、密度大。（2）、結(jié)構(gòu)致密，抗壓強度高。（3）、孔隙率小，吸水率低。（4）、材質(zhì)堅硬。（5）、裝飾性好。（6）、耐久性好。用途：用于高級建筑結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料大理石特性：（1）、密度大。（2）、結(jié)構(gòu)致密，抗壓強度高。（3）、孔隙率小，吸水率低。（4）、硬度不大。（5）、裝飾性好。（6）、抗風(fēng)化性差。（7）、耐久性好。用途：大理石荒料經(jīng)鋸切、研磨和拋光等加工工藝可制作大理石板材，主要用于建筑物室內(nèi)飾面。4、選擇天然石材的基

5、本原則是什么？（1）、力學(xué)性能。根據(jù)材料建筑物中不同的使用部位和用途，選用滿足強度、硬度等力學(xué)性能的石材。（2）、耐久性。要跟據(jù)建筑物的重要性和使用環(huán)境，選用耐久性良好的石材。（3）、裝飾性。用于建筑物飾面的石材，選用時必須考慮其色彩、質(zhì)感及天然紋理與建筑物周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性，以取得最佳裝飾效果，充分體現(xiàn)建筑物的建筑美。（4）、經(jīng)濟性。由于天然石材密度大、開采困難、運輸不便、運費高，應(yīng)綜合考慮地方資源，盡可能做到就地取材，以降低成本。第三章2、試簡述建筑石膏的特性及用途。為什么說石膏制品是有發(fā)展前途的建筑材料？特性：（1）、凝結(jié)硬化快。（2）、硬化時體積微膨脹。（3）、硬化后孔隙率大，表觀密度和

6、強度較低。（4）絕熱、吸聲性良好。（5）、防火性能良好。（6）、有一定的調(diào)濕調(diào)溫性。（7）、耐水性、抗凍性差。（8）、加工性和裝飾性好。用途：用來制作各種石膏板、各種建筑藝術(shù)配件及建筑裝飾、彩色石膏制品、石膏磚、空心石膏砌塊、石膏混凝土、粉刷石膏和人造大理石等。另外，石膏也作為重要的外加劑，用于水泥及硅酸鹽制品中。4、水玻璃有哪些特性？在工程中有哪些用途？特性：（1）、良好的粘結(jié)性。（2）、很強的耐酸性。（3）、較好的耐高溫性。用途：（1）、涂刷建筑材料表面，提高密實度和抗風(fēng)化能力。（2）、配置成耐熱砂漿和耐熱混凝土（3）、配置成耐酸砂漿和耐酸混凝土（4）、加固地基。（5）、以水玻璃為基料、配

7、制各種防水劑。（6）、在水玻璃中加入2-5中礬，能配制各種快凝防水劑。（7）、配制水玻璃礦渣砂漿，修補磚墻裂縫。5、哪種氣硬性膠凝材料可用來加固軟土地基？說明其機理。塊狀生石灰可用來加固含水的軟土地基。它是在樁孔內(nèi)灌入生石灰塊，利用生石灰吸水熟化產(chǎn)生體積膨脹的特性來加固地基。第四章2、硅酸鹽水泥熟料的主要礦物是什么？各有什么水化硬化特性？硅酸三鈣、簡稱C3S硅酸二鈣、簡稱C2S鋁酸三鈣、簡稱C3A鐵鋁酸四鈣、簡稱C4AF熟料礦物的水化硬化特性礦物名稱水化速率28d水化熱凝結(jié)硬化速率強度耐化學(xué)侵蝕性早期后期C3s快多快高高中C2s慢少慢低高良C3A最快最多最快低低差C4AF快中快低低優(yōu)3、什么是

8、非活性混合材料和活性混合材料？將它們摻入水泥中各起什么作用？非活性材料：在常溫下，加水拌和后不能與水泥、石灰或石膏發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的混合材料稱為非活性混合材料，又稱填充性混合材料?；钚曰旌喜牧希涸诔叵?，加水拌和后能與水泥、石灰或石膏發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有一定水硬性的膠凝產(chǎn)物的混合材料稱為活性混合材料。加入水泥中的作用：提高水泥產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本、降低強度等級、減少水化熱、改善耐酸腐蝕和和易性等?；钚圆牧系募尤肟僧a(chǎn)生與非活性混合材料相同的作用。4、硅酸鹽水泥中加入石膏的作用是什么？膨脹水泥中加入石膏的作用是什么？硅酸鹽水泥中加入石膏的作用是：延緩水泥的凝結(jié)時間，以滿足水泥施工性能的要求。5、通用硅

9、酸鹽水泥有哪些品種？各有什么性質(zhì)和特點？(1)、硅酸鹽水泥(2)、普通硅酸鹽水泥：1、早期強度高。2、水化熱大。3、抗凍性好。4、堿度高抗碳化能力強。5、耐腐蝕性差。6、干燥收縮小。7、耐熱性差。(3)、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復(fù)合水泥共同特性：1、凝結(jié)硬化慢、早期強度低和后期強度增長快。2、水化熱低。3、抗凍性差，耐磨性差。4、抗碳化能力差。5、耐腐蝕性能強。6、溫度敏感性高，適宜高溫濕熱養(yǎng)護。個別特性：1、礦渣水泥：耐熱性好。2、火山灰水泥：抗?jié)B性好。3、粉煤灰水泥：抗裂性好。4、復(fù)合水泥：早強較高，性能略優(yōu)于前三種，應(yīng)用廣泛。6、什么是水泥的體積安定性？如何檢驗安定性？安定性不

10、良的主要原因是什么？安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性。用煮沸法檢驗，煮沸法包括試餅法和雷氏法。安定性不良的主要原因是水泥熟料中存在過多的游離氧化鈣(f-CaO),水泥中含有過多的游離氧化鎂(f-MgO),以及水泥中存在過多的三氧化硫(SO3)9、硅酸鹽水泥的腐蝕有哪些類型？如何防止水泥石的腐蝕？1、軟水腐蝕。2、鹽類腐蝕。3、酸類腐蝕。4、強堿腐蝕。防止：（1）、合理選用水泥品種。（2）、提高水泥石的密實度，改善孔隙結(jié)構(gòu)。（3）通過表面處理，形成保護層。11、試述鋁酸鹽水泥的礦物組成、水化產(chǎn)物及特性。使用時注意哪些事項？礦物組成：鋁酸一鈣水化產(chǎn)物：CAH10、C2AH8、C3AH

11、6由于鋁酸鹽水泥的后期倒縮，所以，不宜用于長期承重的結(jié)構(gòu)及處于高溫高濕環(huán)境的工程。第五章5.簡述骨料的主要有害物質(zhì)及其危害有害物質(zhì)包括云母、輕物質(zhì)、有機物、硫化物、及硫酸鹽、氯鹽等。云母會降低混凝土拌合物的和易性，也會降低混凝土的拌合物的和易性，也會降低混凝土的強度和耐久性。輕物質(zhì)會降低混凝土的整體性、強度和耐久性。有機物會延緩水泥的水化降低混凝土的強度，尤其是早期強度。硫化物及硫酸鹽會引起混凝土膨脹開裂。氯鹽會引起混凝土開裂。6.何為混凝土減水劑？種類、作用機理和摻入混凝土可獲得的技術(shù)經(jīng)濟效果.減水劑是指在混凝土拌合物坍落度基本相同的條件下，能減少拌和用水量的外加劑。種類：1.根據(jù)化學(xué)成分分

12、為：木質(zhì)素系、樹脂系、糖蜜系、腐殖酸系、聚羧酸系和、系。2.根據(jù)減水效果：普通減水劑和高效減水劑。3.根據(jù)對混凝土凝結(jié)時間的影響：標準型、早強行和緩凝型。4.根據(jù)是否在混凝土中引入空氣：引氣劑和非引氣劑。5.根據(jù)外形可分為粉體型和液體型。作用機理：減水劑之所以能減水，是由于它是一種表面減水劑。其分子有親水基團和憎水基團兩部分組成，與其他物質(zhì)接觸時會定向排列，水泥加水拌合后，由于顆粒之間分子凝聚力作用，會形成絮凝結(jié)構(gòu)，將一部分拌合用水包裹在絮凝結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而使混凝土拌合物流動性降低。當水泥中加入減水劑后，減水劑的憎水基團定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面有相同的電荷，產(chǎn)生靜電斥力，使水泥顆粒相

13、互分開，絮凝結(jié)構(gòu)解體，釋放出游離水，從而增大了混凝土拌合物的流動性。另外減水劑還能在水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定的溶化劑水膜，這層水膜是很好的潤滑劑，有利于水泥顆粒的滑動，從而使混凝土拌合物的流動性進一步提高。技術(shù)經(jīng)濟效果：1.在拌和物用水量不變時，混凝土流動性顯著增大，混凝土拌合物坍落度可增大100200mm。2.保持混凝土拌合物坍落度合水泥用量不變，減水5%-30%，混凝土強度可提高5%-25%,特別是早期強度會顯著提高。3.保持混凝土強度不變時，可節(jié)約水泥用量5%-25%。7、引氣劑摻入混凝土中對混凝土性能有何影響？引氣劑的摻量是如何控制的？引氣劑可以改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的抗

14、滲性和抗凍性，但強度有所降低。引氣劑的摻量是根據(jù)骨料的最大顆粒以及混凝土的含氣量的多少來控制的。8、略11 .普通混凝土和易性的含義是什么？如何測定？影響它的主要因素？和易性是指混凝土拌合物易于施工操作、不發(fā)生分層、離析、泌水等現(xiàn)象，以獲得質(zhì)量均勻、密實的混凝土的性能。包括流動性、粘聚性和保水性三個方面的含義（1）、流動性是指混凝土拌合物在自重或施工機械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地充滿模板的性能。（2）、粘聚性是指混凝土拌合物內(nèi)部各組分之間具有一定的粘聚力，在運輸和澆筑過程中不致產(chǎn)生分層離析的性能。（3）、保水性是指混凝土拌合物具有保持內(nèi)部水分不流失，不致產(chǎn)生嚴重泌水現(xiàn)象的性能。方法

15、：用坍落度筒法維勃稠度法測定影響因素（1）、膠凝材料漿體數(shù)量和水膠比。（2）、砂率。（3）、組成材料的性質(zhì)。12 .何謂恒定需水量法則？該法則對確定混凝土配合比有何意義?在配制混凝土?xí)r，當所用粗、細骨料的種類及比例一定時，如果單位用水量一定，即使水泥用量有所變動時，混凝土的流動性大體保持不變，這一規(guī)律稱為恒定需水量法。運用于配合比設(shè)計，能得到既滿足拌合物和易性要求，又滿足混凝土強度要求的混凝土。13 .什么是合理砂率?采用合理砂率有何技術(shù)及經(jīng)濟意義？合理砂率：在用水量及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大流動性的砂率。在保持混凝土拌合物坍落度基本相同的情況下，合理砂率能使水泥漿的數(shù)量

16、減少，從而節(jié)約水泥用量。14 .什么是立方體抗壓強度、立方體抗壓強度標準值、強度等級、設(shè)計強度和配制強度？1.指按標準方法制作的，標準尺寸為150mm*150mm*150mm的立方體試件，在標準養(yǎng)護條件下，養(yǎng)護到28d齡期，以標準試驗方法測得的抗壓強度值。2.指按照標準方法制作養(yǎng)護邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期或設(shè)計規(guī)定齡期內(nèi)，以標準方法測得的具有95%保證率的抗壓強度。3.混凝土的強度等級是指混凝土的抗壓強度。15.名詞解釋自然養(yǎng)護：混凝土在自然條件下于一定時間內(nèi)使混凝土保持濕潤狀態(tài)的養(yǎng)護。標準條件養(yǎng)護：將混凝土放在（20±2）度，相對濕度為95%以上的標準養(yǎng)護室或（2

17、0±2）度的不流動的Ca（OH）2飽和溶液中進行的養(yǎng)護。蒸汽養(yǎng)護：將混凝土放在近100度的常壓蒸汽中進行的養(yǎng)護。蒸壓養(yǎng)護：將混凝土放在175度及8個大氣壓的壓蒸釜中進行的養(yǎng)護。同條件養(yǎng)護：將用于檢查混凝土實體強度的試件，置于混凝土實體旁，試件與混凝土實體在同一溫度和濕度條件下進行的養(yǎng)護。16、影響混凝土強度的主要因素有哪些？可采取什么措施來提高混凝土材料？1、膠凝材料強度和水膠比的影響。2、骨料的影響。3、養(yǎng)護溫度和濕度的影響。4、齡期和強度的影響。選用強度等級較高的水泥、減少骨料中的有害雜質(zhì)、采用良好的骨料級配、采用合理的高溫養(yǎng)護和濕度養(yǎng)護、齡期調(diào)整。17、混凝土施工時禁止隨意向混

18、凝土拌合物中加水，試從理論上分析加水對混凝土質(zhì)量的危害。它與成型后的灑水養(yǎng)護有無矛盾？為什么？在混凝土施工過程中，隨意向混凝土拌合物中加水，會使混凝土水膠比增大，導(dǎo)致混凝土強度的嚴重下降，所以混凝土施工時禁止隨意向混凝土拌合物中加水。不矛盾。灑水養(yǎng)護是指用草簾等將混凝土覆蓋，經(jīng)常灑水使其保持濕潤。灑水養(yǎng)護是為了保證混凝土強度正常發(fā)展和防止失水過快引起的收縮干裂而導(dǎo)致的強度降低。18、混凝土有哪幾種變形？這些變形對混凝土結(jié)構(gòu)有何影響？（1）、化學(xué)收縮。對混凝土的結(jié)構(gòu)沒有破壞作用，混凝土的化學(xué)收縮是不可恢復(fù)的。（2）、干濕變形。濕漲對混凝土無危害。干縮變形在重新吸水后大部分可以恢復(fù)，但不能完全恢復(fù)

19、。（3）、碳化收縮。會導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生微細裂紋。（4）、溫度變形。嚴重時使混凝土產(chǎn)生裂縫。19、試述混凝土產(chǎn)生干縮的原因。影響混凝土干縮值大小的主要因素有哪些？（1）、原因：混凝土在空氣中硬化時，首先失去自由水；繼續(xù)干燥時，毛細管水蒸發(fā)，使毛細孔中形成負壓產(chǎn)生收縮；再繼續(xù)收縮干燥則吸附水蒸發(fā)，引起凝膠體失水而收縮。以上這些作用導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生干縮變形。（2）、因素：1）、混凝土中水泥石是引起干縮的主要成分，骨料起限制收縮的作用，孔隙的存在加大收縮。2）水泥的細度及品種對混凝土的干縮也產(chǎn)生一定的影響。20、當進行大體積混凝土施工時，可采取那些措施來防止溫度裂縫？（1）、采用低熱水泥（如礦渣水泥、

20、粉煤灰水泥、大壩水泥等）和盡量減少水泥用量，以減少水泥水化熱。（2）、在混凝土拌合物中摻入緩凝劑、減水劑和摻合料，降低水泥水化速度，使水泥水化熱不至于在早期過分集中放出。（3）、預(yù)先冷卻原材料，用冰塊代替水，以抵消部分水化熱。（4）、在混凝土中預(yù)埋冷卻水管，從管子的一端注入冷水，冷水流經(jīng)埋在混凝土內(nèi)部的管道后，從另一端排出，將混凝土內(nèi)部的水化熱帶走。（5）、在建筑結(jié)構(gòu)安全許可的條件下，將大體積化整為零施工，減輕約束和擴大散熱面積。（6）、表面絕熱，調(diào)節(jié)混凝土表面溫度下降速率。21、影響混凝土耐久性的關(guān)鍵因素是什么？怎樣提高混凝土的耐久性？影響因素：1）、混凝土的抗?jié)B性。2）、混凝土的抗凍性。3

21、）、混凝土的碳化。4）、混凝土的堿-骨料反應(yīng)。5）、混凝土的表面磨損。提高措施：1）合理的選擇水泥品種，使其與工程環(huán)境相適應(yīng)。2）采用較小水灰比和保證水泥量。3）選擇質(zhì)量好、級配合理的骨料和合理砂率。4）摻用適量的引氣劑和減水劑。5）加強混凝土的質(zhì)量的生產(chǎn)控制22、何謂堿-骨料反應(yīng)？產(chǎn)生堿-骨料反應(yīng)的條件是什么？防止措施是什么？堿骨料反應(yīng)是指混凝土中的堿與具有堿活性的骨料之間的反應(yīng)。條件：1）混凝土中含有過量的堿（Na2O+K2O）2）堿活性骨料占骨料總量的比例大于1%。3）潮濕環(huán)境。措施：1）盡量采用非活性骨料。2）當確認為堿活性骨料又非用不可時，則要嚴格控制堿含量。3）在水泥中摻入火山灰質(zhì)

22、混合材料。4）在混凝土中摻入引氣劑或引氣減水劑。5）在混凝土中摻入堿-骨料反應(yīng)抑制劑。23、略24、骨料有哪幾種含水狀態(tài)？為何施工現(xiàn)場必須經(jīng)常測定骨料的含水率？含水狀態(tài)：干燥狀態(tài)、氣干狀態(tài)、飽和面干狀態(tài)和濕潤狀態(tài)。原因：因為細骨料的自然堆積體積會隨含水率的變化而增大或減小。第六章1 .影響砌筑砂漿抗壓強度的主要因素有哪些？砂漿的組成材料，配合比，施工工藝，基面材料的吸水率。2 .判斷題(1)當砂漿原材料種類及比例一定時，其流動性主要取決于單位用水量(對)(2)配制砌筑砂漿和抹面砂漿應(yīng)選用中砂，不宜選用粗砂。(對)(3)用于多孔吸水基面的砌筑砂漿，其強度大小主要取決于水泥強度的等級和水泥用量，與

23、水灰比的關(guān)系不大。(對)(4)配制1m3砂漿，所用砂子亦為1m3。(錯)第七章2.P1933 .什么是屈強比？對選用鋼材有何意義？屈服點與抗拉強度的比值叫屈強比，能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強比越小，表明材料的安全性和可靠性越高，結(jié)構(gòu)越安全。4 .伸長率表示鋼材的什么性質(zhì)？如何計算？對同一鋼材來說，A和A11.3哪個值大？為什么？伸長率表示拉伸試驗的塑形指標，A=(Lu-Lo)/L0*100%,A>A”3,P1955何謂冷脆性和脆性轉(zhuǎn)變溫度？它們對選用鋼材有何意義？沖擊韌性隨溫度的降低而下降，開始時下降緩慢，當達到一定溫度范圍時，突然下降很快而呈脆性。這種性質(zhì)稱為鋼材的冷脆性，這

24、時的溫度稱為脆性轉(zhuǎn)變溫度。8 .冷加工和時效性對鋼材性能有何影響？對鋼材進行冷加工強化與時效性處理的目的是提高鋼材的屈服強度，以節(jié)約鋼材。9 .鋼材的腐蝕與哪些因素有關(guān)？如何對鋼材進行防腐和防火處理？防腐蝕：表面刷漆，表面鍍金屬，采用耐候鋼防火：防火涂料包裹法，不燃性板材包裹法，實心包裹法10 .解釋鋼號Q235AF,Q235D代表的意義，并比較兩者在性能和應(yīng)用上的異同。Q是鋼材屈服強度“屈”首字母，235是屈服強度值(MPa),A不要求沖擊韌性，F(xiàn)沸騰鋼，D要求-20°沖擊韌性；P205P20611 .熱軋鋼分為幾個等級？各級鋼筋有什么特性和用途？8個等級；P208P20912 .工地上為何常對強度偏低而塑形偏大的低碳盤條鋼筋進行冷拉？使之產(chǎn)生一定的塑形變形，冷拉后的鋼筋不僅屈服強度提高，同時還增加鋼筋長度，因此冷拉是節(jié)約鋼材的一種措施。鋼材經(jīng)冷拉后屈服階段縮短，伸長率減小，材質(zhì)變硬。第8章墻體材料5、什么是蒸壓蒸養(yǎng)磚？常見的蒸壓蒸養(yǎng)磚有幾種？它們的強度等級如何劃分？在工程的應(yīng)用要注意什么？蒸壓蒸養(yǎng)磚（又稱硅酸鹽磚）是以硅質(zhì)