土木工程材料(簡答題含答案)

1、1. 簡述土木工程材料的主要類型及發(fā)展方向。 簡答題 (1).主要類型：土木工程材料按使用功能可分為：承重材料、圍護材料、保溫隔熱材料、防水材料 和裝飾材料等5種；按化學(xué)成分可分為：有機材料、無機材料和復(fù)合材料等 3 種。 (2).發(fā)展方向：從可持續(xù)發(fā)展出發(fā)；研究和開發(fā)高性能材料；在產(chǎn)品形式方面積極發(fā)展預(yù)制技 術(shù)；在生產(chǎn)工藝方面要大力引進現(xiàn)代技術(shù)。 2. 簡述發(fā)展綠色建筑材料的基本特征。 建材生產(chǎn)盡量少使用天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物；采用低能耗、無污染環(huán)境 的生產(chǎn)技術(shù)；在生產(chǎn)過程中不得使用甲醛、芳香族、碳氫化合物等，不得使用鉛、鎘、鉻及其化合物制 成的顏料、添加劑和制品；產(chǎn)品不

2、僅不損害人體健康，而且有益于人體健康；產(chǎn)品具有多功能，如抗 菌、滅菌、除霉、除臭、隔熱、保溫、防火、調(diào)溫、消磁、防射線、抗靜電等功能；產(chǎn)品可循環(huán)和回收 利用，廢棄物無污染排放以防止二次污染。 3. 簡述石灰的主要特點及用途。 (1).特點：可塑性和保水性好；硬化速度慢，強度低；耐水性差，硬化時體積收縮大。 (2).用途：配制石灰砂漿和灰漿；配制石灰土和三合土；生產(chǎn)硅酸鹽制品；制造碳化制品; 生產(chǎn)無熟料水泥。 4. 簡述建筑石膏的主要特性及應(yīng)用。 (1).特性：凝結(jié)硬化快；硬化時體積微膨脹；硬化后孔隙率較大，表觀密度和強度較低；防 火性能好；具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕作用；耐水性、抗凍性和耐熱性差。

3、(2).應(yīng)用：制作石膏抹面灰漿；制作石膏裝飾品；制作各種石膏板制品。 5. 簡述水玻璃的主要特性及應(yīng)用。 (1).特性： 黏結(jié)性能良好； 耐酸腐蝕性強； 耐熱性良好； 抗壓強度高。 (2).應(yīng)用：涂刷建筑物表面；用于土壤加固；配制速凝防水劑；配制水玻璃礦渣砂漿；配 制耐酸、耐熱砂漿及混凝土。 6. 簡述孔隙對材料性質(zhì)的影響。 孔隙率越大材料強度越低、 表觀密度越??； 密實的材料且為閉口孔隙的材料是不吸水的， 抗?jié)B性、 抗凍性好；粗大的孔隙因水不易留存，吸水率常小于孔隙率；細小且孔隙率大、開口連通的孔隙具有 較大的吸水能力，抗?jié)B性、抗凍性差。 7. 土木工程材料的基本性質(zhì)包括哪些？各性質(zhì)之間有何

4、內(nèi)在聯(lián)系及相互影響？ (1).基本性質(zhì)：材料的物理性質(zhì)：密度、表觀密度、毛體積密度、堆積密度、 密實度、孔隙率、填 充率、空隙率、間隙率；材料的力學(xué)性質(zhì)：強度、比強度、彈性變形和塑性變形、 徐變、脆性、韌性、 硬度、耐磨性；材料與水有關(guān)的性質(zhì)：親水性、憎水性、吸水性、吸濕性耐水性、 抗?jié)B性、抗凍性； 材料的熱物理性質(zhì)：導(dǎo)熱性、熱容量、溫度變形；材料的耐久性：材料的安全性。 (2). 內(nèi)在聯(lián)系及相互影響： (空) 8. 影響水泥凝結(jié)硬化速度的因素主要有哪些？ 精選文庫 水泥的熟料礦物組成及細度；石膏的摻量；水灰比；環(huán)境溫度和濕度；外加劑的影響； 齡期。 9. 簡述水泥石腐蝕的主要類型及產(chǎn)生腐蝕的

5、主要原因和防止水泥石腐蝕的主要措施。 (1).主要類型：軟水侵蝕(溶出性侵蝕)；鹽類腐蝕：a.硫酸鹽腐蝕、b.鎂鹽腐蝕；酸類腐蝕: a.碳酸腐蝕、b般酸的腐蝕；強酸腐蝕。 (2).主要原因：內(nèi)因：水泥石中存在易被腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣；水泥石本身結(jié)構(gòu)不密實。 外因：水泥石周圍存在侵蝕介質(zhì)。 (3).主要措施：根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種；提高水泥石的密實程度；加做保護層。 10. 簡述硅酸鹽水泥的主要特性及摻混合材料硅酸鹽水泥的共性。 (1) .硅酸鹽水泥特性：水化凝結(jié)硬化快，強度高，尤其早期強度高；水化熱大；抗凍性好，干 縮??；耐磨性好；抗碳化性能好；耐熱性差；抗腐蝕性差。 (2)

6、 .摻混合料硅酸鹽水泥共性：早期強度低，后期強度高，特別適合蒸汽養(yǎng)護；抗腐蝕能力強, 抗碳化能力差；水化放熱速度慢，放熱量少。 11. 試比較礦渣硅酸鹽水泥與火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥的特性異同點。 (1).相同點：早期強度低、后期強度發(fā)展高；對溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護；耐腐蝕性好；水 化熱??；抗凍性差；抗碳化性能較差；干縮值大。 (2).不同點：礦渣硅酸鹽水泥耐熱性好、抗?jié)B性差，適合用于有耐熱要求的混凝土工程，不適用于 有抗?jié)B性要求的混凝土工程；火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥抗?jié)B性高，適合用于有抗?jié)B性要求的混凝土工程，也 不宜用于有耐磨性要求的混凝土工程。 11.試比較礦渣硅酸鹽水泥與粉煤灰硅酸鹽水泥的特性異同點

7、。 (1).相同點：早期強度低、后期強度發(fā)展高；對溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護；耐腐蝕性好；水 化熱小；抗凍性差；抗碳化性能較差；抗?jié)B性差、干縮值大。 (2).不同點：礦渣硅酸鹽水泥耐熱性好，適用于有耐熱要求的混凝土工程，不適用于有抗凍性要求 的混凝土工程；粉煤灰硅酸鹽水泥干縮值小、抗裂性好，適用于承載較晚的混凝土工程，不宜用于有抗 滲要求的混凝土工程，也不宜用于干燥環(huán)境中的混凝土工程以及有耐磨性要求的混凝土工程。 12. 簡述高鋁水泥的特點及應(yīng)用。 (1).特點：快凝早強；化熱大；抗硫酸鹽性能很強，但抗堿性極差；耐熱性好；長期強度 有降低的趨勢。 (2).應(yīng)用：緊急軍事工程(如筑路、橋)；搶修工程

8、(如堵漏)；配制耐熱混凝土；用于寒冷 地區(qū)冬季施工的混凝土工程。 13. 簡述減水劑的減水原理及其作用。 (1).減水原理：在水泥漿中加入減水劑，則減水劑的憎水基因團定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆 粒表面帶上同性電荷，在電性斥力作用下，使水泥顆粒分開，從而將絮凝結(jié)構(gòu)內(nèi)的游離水釋放出來，起到 減水作用。 (2).作用：增加流動性；提高混凝土強度；節(jié)約水泥；改善混凝土的耐久性。 14. 根據(jù)水泥混凝土的強度公式可知，水灰比值越小其強度越大，但在實際工程應(yīng)用中則要求水灰比值不 宜過小，這是為什么? 原因：當水灰比過小時，水泥漿干稠, 混凝土拌合物的流動性過低，會使施工困難，不能保證混凝土 的密實性

9、。 15.簡述混凝土強度試驗的條件對試驗結(jié)果 (強度大小)的影響。 在進行混凝土強度試驗時，試件尺寸、 形狀、表面狀態(tài)、含水率以及實驗加荷速度等實驗因素都會影 響到混凝土強度實驗的測試結(jié)果。 ，測 試件尺寸越大，測得的抗壓強度值越??；表面狀態(tài)：當混凝土受壓面非常光滑時(如有油脂) .加荷速度：加荷速度過 得的混凝土強度值較低；含水程度：混凝土試件含水率越高，其強度越低； 快，測得的強度值偏高。 16. 簡述混凝土的變形類型及減少大體積混凝土溫度變形的常用方法。 (1).變形類型：1).受荷載作用下的變形；2).非荷載作用下的變形：化學(xué)收縮；干濕變形；溫度 變形。 (2).常用方法：用低水化熱水

10、泥和盡量減少水泥用量；盡量減少用水量，提高混凝土強度；選 用熱膨脹系數(shù)低的骨料，減小熱變形；預(yù)熱原材料；合理分縫、分塊、減輕約束；在混凝土中埋冷 卻水管；表面絕熱，調(diào)節(jié)表面溫度的下降速率等。 17. 為什么目前在建筑工程中要限制使用燒結(jié)普通粘土實心磚而鼓勵使用燒結(jié)多孔磚和空心磚? 生產(chǎn)多孔磚和空心磚，可節(jié)省粘土20%-30%，節(jié)約燃料10%-20%，采用多孔磚或空心磚砌筑墻體, 可減輕自重1/3，工效提高約40%，同時還能改善墻體的熱工性能。 18. 簡述塑料的主要性能特點。 表觀密度??；比強度高；可加工性好；耐化學(xué)腐蝕性好；抗震、吸聲和保溫性好；耐水 性和耐水蒸氣性強；裝飾性強；電絕緣性優(yōu)良

11、。 19. 簡述石油瀝青的選用原則及要求。 選用石油瀝青的原則包括工程特點、使用部位及環(huán)境條件要求，對照石油瀝青的技術(shù)性能指標在滿足主 要性能要求的前提下，盡量選用較大牌號的石油瀝青，以保證有較長的使用年限。 20. 簡述木材的優(yōu)缺點。 (1).優(yōu)點：比強度大；彈性韌性好；導(dǎo)熱性低；有較好的耐久性；紋理美觀、色調(diào)溫和、 極富裝飾性；易于加工；絕緣性好、無毒性；木材的彈性、絕熱性和暖色調(diào)的結(jié)合，給人以溫暖和 親切感。 缺點：構(gòu)造不均勻，呈各向異性；濕脹干縮大，處理不當易翹曲和開裂；天然缺陷多，降低 了材質(zhì)的利用率；耐火性差，易著火燃燒；使用不當，易腐朽、蟲蛀；如果經(jīng)常處于干濕交替的環(huán) 境中，耐久

12、性較差。 21. 為什么木材的抗拉強度最高，但在實際應(yīng)用中，木材很少用于受拉構(gòu)件? 因為構(gòu)件受力時兩端點只能通過橫紋受壓或順紋受剪的方式傳遞拉力，而橫紋受壓和順紋受剪的強度 均較低。此外，木材的疵病和缺陷如木節(jié)、斜紋和裂縫等會嚴重降低其順紋抗拉強度。 22. 簡述礦渣水泥的主要特性及其適用條件。 (1).主要特性：早期強度比同標號普通水泥低，但后期強度增長較快；水化熱較低，而抗凍性較 差，在低溫環(huán)境中強度增長較慢；需水量比普通水泥大，干縮性較大，抗?jié)B性差；耐熱性較好。 (2).適用條件：礦渣水泥適用于混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土的地上、地下和水中結(jié)構(gòu)，也可 用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)和配制耐熱混

13、凝土等，不宜用于早期強度要求較高的結(jié)構(gòu)中。 23. 簡述影響硅酸鹽水泥強度發(fā)展的主要因素及常用水泥的種類。 (1).主要因素：內(nèi)因：水泥中各主要礦物的相對含量；水泥的細度；石膏摻量。 外因：水泥的水灰比；養(yǎng)護溫度；養(yǎng)護濕度；養(yǎng)護齡期。 (2).種類：硅酸鹽水泥；普通水泥；礦渣水泥；火山灰水泥；粉煤灰水泥；復(fù)合水泥。 24. 簡述普通混凝土配合比設(shè)計的主要步驟及配合比設(shè)計的基本要求。 (1).主要步驟：初步計算配合比的確定：1).確定配制強度；2).初步確定水灰比(W/C )； 3).確定1m 3 混凝土的用水量(mw 0)； 4).確定1m 3混凝土的水泥用量(mc0); 5).確定砂率(B

14、s) ； 6).計算粗、細骨料 的用量。 基準配合比的確定。 試驗室配合比的確定：1).各材料用量的調(diào)整；2).混凝土表觀密度的校正及試驗室配合比的確定。 (2).基本要求：滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計所要求的混凝土強度等級；滿足混凝土施工所要求的和易性；滿 足工程所處環(huán)境和使用條件要求的混凝土耐久性；在滿足上述要求的前提下，盡可能節(jié)約水泥，降低成 本，符合經(jīng)濟性原則。 25. 簡述鋼筋混凝土中常用鋼筋的種類及鋼材防腐的主要措施。 (1).種類：熱扎鋼筋；冷軋帶肋鋼筋；熱處理鋼筋；預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲；鋼絞線。 (2).措施：合金化；保護層法式；電化學(xué)保護法式。 26. 簡述瀝青混合料作路面材料的主要特點及瀝青

15、混合料的主要技術(shù)性質(zhì)。 (1).主要特點：瀝青混合料作為路面材料具有良好的力學(xué)性質(zhì)，有一定的高溫穩(wěn)定性和低溫柔韌性, 不需要設(shè)置伸縮縫和施工縫；鋪筑的路面平整無接縫，減震吸聲，行車舒適，且具有一定的粗糙度，雨 天也有較好的抗滑性，無強烈反光，禾U于行車安全；瀝青路面施工方便，不需養(yǎng)護，能及時開放交通; 經(jīng)濟耐久，便于分期修建和再生利用。 (2).技術(shù)性質(zhì)：高溫穩(wěn)定性；低溫抗裂性；耐久性；抗滑性；施工和易性。 27. 簡述影響混凝土拌合物施工和易性的主要因素及提高和易性的主要措施。 (1).主要因素：水泥漿的用量；水灰比；砂率；組成材料性質(zhì)的影響；溫度和時間的影響。 (2).主要措施：改善黏聚性

16、和保水性；改善流動性。 28. 簡述影響混凝土抗壓強度值大小的主要因素及混凝土配合比設(shè)計的基本要求。 (1).主要因素：水泥強度等級和水灰比的影響；骨料的影響；養(yǎng)護條件(濕度和溫度)的影響; 齡期的影響；其他因素。 (2).基本要求：同 24.(2) 29. 鋼材的主要技術(shù)性能有哪些？冷加工和時效對鋼材性能有何影響? (1).技術(shù)性能：抗拉性能；沖擊韌性；疲勞強度；硬度；冷彎性能；可焊性。 (2).影響：鋼筋經(jīng)冷拉與時效處理后，屈服強度得到進一步提高時，抗拉強度亦有所提高，塑性和韌 性相應(yīng)降低。 30. 石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)有哪些？瀝青牌號大小與瀝青性質(zhì)有何關(guān)系? (1).技術(shù)性質(zhì)：黏滯性(

17、簡稱黏性)：塑性；溫度敏感性；瀝青黏附性；大氣穩(wěn)定性；溶 解度、閃點和燃點。 (2).關(guān)系：瀝青牌號越大，瀝青的黏性越低，塑性越高，大氣穩(wěn)定性越低。 31. 為什么生石灰熟化使用前須在貯灰池中“陳伏”兩周以上時間？簡述普通水泥的主要特性及其適用條 件。 (1).原因：石灰“陳伏”的目的是為了消除過火石灰對工程的危害，得到質(zhì)地較軟、可塑性較好的熟 石灰。 (2).主要特性：早期強度高增長快；水化熱高；抗凍性好；和易性好；抗腐蝕性差。 (3) .適用條件：普通水泥適用于混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土的地上、地下和水中結(jié)構(gòu)(其中 包括受反復(fù)冰凍作用的結(jié)構(gòu))以及需要早期達到要求強度的結(jié)構(gòu)，配制耐熱混

18、凝土等，但不宜用于大體積 混凝土工程及受侵蝕的結(jié)構(gòu)中。 32. 為什么生產(chǎn)硅酸鹽水泥時摻入適量石膏不會對水泥產(chǎn)生破壞作用，而硬化后的水泥石遇到硫酸鹽溶液 產(chǎn)生的石膏就具有破壞作用？ 生產(chǎn)水泥時摻石膏是為了緩解和調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)硬化速度，加入的石膏與水化鋁酸鈣生成鈣磯石，但 是在水化初期的塑性狀態(tài)，不會引起體積膨脹破壞。而在硫酸鹽環(huán)境介質(zhì)中生成的石膏發(fā)生在硬化后，此 時體積膨脹會產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致水泥石破壞。 33. 為什么在保持混凝土拌合物和易性不變的情況下，使用減水劑可以達到節(jié)約水泥的目的? 加入減水劑，大大降低了水的用量，同時減水劑可以使團聚的水泥顆粒分散開，保證其流動性，更多 接觸水，大大增加了水化程度和水化量。 34. 簡述碳的含量對鋼材性能的影響及鋼材選用時的總要求? (1).影響：在碳素鋼中隨著碳的質(zhì)量分數(shù)的增加，其強度和硬度提高，塑性和韌性降低。當碳的質(zhì)量 分數(shù)大于0.3%時，鋼的可焊性顯著降低。另外，碳的質(zhì)量分數(shù)增加，鋼的冷脫性和時效敏感性增加，耐 大氣銹蝕性降低。 (2).總要求：要確保結(jié)構(gòu)物的安全可靠，又要經(jīng)濟合理。 35. 影響材料絕熱性能的因素