土木工程材料課后習題答案

1、第1章 土木工程材料的基本性（1） 當某一建筑材料的孔隙率增大時，材料的密度、表觀密度、強度、吸水率、搞凍性及導熱性是下降、上生還是不變？答：當材料的孔隙率增大時，各性質變化如下表：密度表觀密度強度吸水率搞凍性導熱性（2） 材料的密度、近似密度、表觀密度、零積密度有何差別？答： （3） 材料的孔隙率和空隙率的含義如何？如何測定？了解它們有何意義？答：P指材料體積內(nèi)，孔隙體積所占的百分比：P指材料在散粒堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的百分比：了解它們的意義為：在土木工程設計、施工中，正確地使用材料，掌握工程質量。（4） 親水性材料與憎水性材料是怎樣區(qū)分的？舉例說明怎樣改變材料的變水性與憎水性

2、？答：材料與水接觸時能被水潤濕的性質稱為親水性材料；材料與水接觸時不能被水潤濕的性質稱為憎水性材料。例如：塑料可制成有許多小而連通的孔隙，使其具有親水性。例如：鋼筋混凝土屋面可涂抹、覆蓋、粘貼憎水性材料，使其具有憎水性。（5） 普通粘土磚進行搞壓實驗，浸水飽和后的破壞荷載為183KN，干燥狀態(tài)的破壞荷載為207KN（受壓面積為115mmX120mm），問此磚是否宜用于建筑物中常與水接觸的部位？答：（6） 塑性材料和塑性材料在外國作用下，其變形性能有何改變？答：塑性材料在外力作用下，能產(chǎn)生變形，并保持變形后的尺寸且不產(chǎn)生裂縫；脆性材料在外力作用下，當外力達到一定限度后，突然破壞，無明顯的塑性變形

3、。（7） 材料的耐久性應包括哪些內(nèi)容？答：材料在滿足力學性能的基礎上，還包括具有抵抗物理、化學、生物和老化的作用，以保證建筑物經(jīng)久耐用和減少維修費用。（8） 建筑物的屋面、外墻、甚而所使用的材料各應具備哪些性質？答：建筑物的屋面材料應具有良好的防水性及隔熱性能；外墻材料應具有良好的耐外性、抗風化性及一定的裝飾性；而基礎所用材料應具有足夠的強度及良好的耐水性。第2章 天然石材（1） 巖石按成因可分為哪幾類？舉例說明。答：可分為三大類：1) 巖漿巖，也稱火成巖，是由地殼內(nèi)的巖漿冷凝而成，具有結晶構造而沒有層理。例如花崗巖、輝綠巖、火山首凝灰?guī)r等。2) 沉積巖，又稱為水成巖，是由地表的各類巖石經(jīng)自然

4、界的風化作用后破壞后補水流、冰川或風力搬運至不同地主，再經(jīng)逐層沉積并在覆蓋層的壓力作用或天然礦物膠結劑的膠結作用下，重新壓實膠結而成的巖石。例如，頁巖、菱鎂礦，石灰?guī)r等。3) 變質巖，是地殼中原有的各類巖石在地層的壓力或溫度作用下，原巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生變質作用而形成的新巖石。例如，大理石、片麻巖等。（2） 比較花崗巖、石灰?guī)r、大理巖、砂巖的性質和用途，并分析它們具有不同性質的原因。答：這幾種石材性質不同的于它們的化學成分和結構的差別：花崗巖的主要化學成分為石英、長石及少量暗色礦物和云母，它呈全晶質結構?；◢弾r表觀密度大，抗壓強度高，抗凍性好，刻水率小，耐磨性好，耐久性高，但耐火性差。它常用于

5、基礎、甲壩、橋墩、臺階、路面、墻石和勒腳及紀念性建筑物等。石灰?guī)r的主要化學成分為CaCO3，主要礦物成分為方解石，但常含有白云石、菱鎂礦、石英、蛋白石等，因此，石灰?guī)r的化學成分、礦物組分、致密程度以及物理性質差別很大。石灰?guī)r來源廣，硬度低，易劈裂，便于開采，具有一事實上的強度和耐久性，也有較好的耐水性和抗凍性。其塊石可做基礎、墻身、階石及路面等，碎石是常用的混凝土骨料，此外它還是水泥和石灰的原料。大理石是由石灰?guī)r或白云變質而成，其構造致密，密度大，但硬度不高，易于分割。它可用于高級建筑物的裝飾及飾面工程。砂巖是由石英砂或石灰?guī)r等細小碎屑經(jīng)沉積并重新膠結而成，其性質決定于膠結物的種類及膠結的致密

6、程度，差別非常大，硅質砂巖密度大、強度高、硬度大、加工較困難，主要用于紀念性建筑及耐酸工程。鈣質砂巖強度中等，較易加工，應用廣泛，可用做基礎、踏步、人行道等。鐵質砂巖性能比鈣質砂巖差，其密實者可用于一般建筑工程。粘土質砂巖浸水易軟化，土木工程不會用。（3） 工程上常應用的巖石哪些種類耐火性最差？哪些巖石耐酸性最差？答：花崗巖耐火性最差，大理石耐酸性最差。（4） 選擇天然石材應考慮哪些原則？為什么？答：選擇天然石材應考慮適用性和經(jīng)濟性原則。適用性主要考慮石材的技術性能是否能滿足使用要求，可根據(jù)石材在建筑物中的用途和部位，選擇其主要技術性質能滿足要求的巖石。經(jīng)濟性主要考慮天然石材的質量大，不宜長途

7、運輸，應綜合考慮地方資源，盡可能做到就地取材。第3章 氣硬性膠凝材料（1） 氣硬性膠凝材料與水硬性有膠凝材料有何區(qū)別？答：無機膠凝材料按凝結硬化條件分為氣硬性有差錯凝材料和水硬性膠凝材料。氣硬性膠凝材料只胡在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強度；水硬性膠凝材料不僅能夠在空氣中，而且能更好地在水中硬化，保持并發(fā)展其強度。石膏、石灰、水玻璃和菱苦土都是建筑上常用的氣硬性無機膠凝材料；水硬性膠凝材料則是各種水泥。（2） 石灰熟化成石灰漿使用時，一般應在儲灰坑中“陳伏”兩星期以上，為什么？答：石灰在煅燒過程中，由于火候的不均勻，生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)欠火石灰和過火石灰。過火石灰的產(chǎn)生主要是窯溫過高

8、，石灰石中的二氧化硅、三氧化鋁等雜質發(fā)生熔結，使石灰遇水表現(xiàn)出質硬難化，延緩了熟化速度，其過燒成分可能在石灰應用之后熟化，體積膨脹，引起已硬化的石灰隆起開裂，直接影響工程質量。為了消除過火石灰的危害，石灰熟化成石灰漿使用時，一般應在儲灰坑中“陳伏”兩個星期以上，陳伏期間，石灰漿表面保持一層水分，使之與空氣隔絕，避免碳化。（3） 何為欠火石灰、過火石灰？各有何特點？答：石灰在煅燒過程中，由于火候的不均勻，生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)欠火石灰和過火石灰。欠火石灰的產(chǎn)生主要是窯溫過低造成的，基本上無活性，屬于石灰的廢品；過火石灰的產(chǎn)生主要是窯溫過高，石灰石中的二氧化硅、三氧化鋁等雜質發(fā)生熔結，使石灰遇水表現(xiàn)出質

9、硬難化，延緩了熟化速度。其過燒成分可能在石灰應用之后熟化，體積膨脹，引起已硬化的石灰隆起開裂，直接影響工程質量。（4） 試述石灰的技術性能與應用？答：石灰具有良好的保水性、可塑性；凝結硬化速度慢，硬化后強度低，耐水性差，體積收縮大。石灰可用于調(diào)制石灰乳涂料，拌制石灰砂漿或混合砂漿作抹灰或砌筑使用；石灰可拌制灰土或三合土用于建筑物基礎和地面的墊層。石灰可用于生產(chǎn)硅酸鹽建筑制品，如蒸壓灰砂磚、蒸養(yǎng)粉煤灰磚等。石灰可用于生產(chǎn)碳化石灰板作輕質隔墻材料或吊頂材料。（5） 試述建筑石膏的技術性能與應用。答：建筑石膏凝結硬化較快，使用時更加緩凝劑；硬化后孔隙率大，強度低，吸水性強，保溫隔熱性好，吸單性強，耐

10、水性差，吸濕性強，有一定的抗火性。建筑石膏常用于室內(nèi)抹灰、粉刷和油漆，也可制作各種建筑裝飾制品和石膏板等。石膏板具有輕質、保溫、隔熱、吸音、不燃、以及熱容大，吸濕性大，可調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度，以及施工方便等性能，是一種有發(fā)展前途的新型板材。（6） 水玻璃有哪些用途？ 答： 用于水玻璃涂刷建筑材料表面，浸漬多孔性材料，提高材料的密實度、強度和抵抗風化的能力，增加材料的耐久性。將模數(shù)為2.53的液體水玻璃和氯化鈣溶液交替灌入土壤中，加固土壤，提高抗?jié)B性。以水玻璃為基料，加入2種或4種礬配成二礬防水劑或四礬防水劑，與水泥調(diào)和，可用于堵塞漏洞、縫隙及局部搶修。以水玻璃為膠凝材料，采用耐酸的真料和骨料，可

11、配制耐酸膠泥、耐酸砂漿、耐酸混凝土、廣泛用于防腐蝕工程。若選用耐熱的砂、石骨料時，則可配制耐熱混凝土。以水玻璃為膠結材料，膨脹蛭石或膨脹珍珠巖為骨料，加入一定量赤泥或氟硅酸鈉，經(jīng)配料、攪拌、成型、干燥、焙燒而成的制品，是良好的保溫隔熱材料。第4章 水泥（1） 硅酸性鹽水泥的主要礦物成分是什么？這些礦物的特性如何？答：硅碳鹽水泥熟料的主要礦物有四種，即：硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）、鋁酸三鈣（C3A）、鋁鋁酸四鈣（C4AF），此外，還含有少量的游離氧化鈣（f-CaO）等。四種礦物成分各具不同的特性，如：C3A放熱速度最快，放熱量也最大；其次是C3S、C4AF放熱速度較慢，放熱量C3S大

12、于C4AF；放熱速度和放熱量最小的是C3S。四種單礦物的水化反應速度、干縮和耐腐蝕性的規(guī)律同水化放熱量的規(guī)律基本相同。單礦物的強度C3S早強、后強都較高；C2S早強低，后強高；C3A和C4AF的強度均較低。但在水泥混合體中，C3A與C3S混合后，混合體的早強會比C3S單礦物的強度高。單礦物C4AF與C3S混合后，也有類似的規(guī)律。f-CaO因水化反應速度極慢，且水化時體積膨脹性大，如其含量多，會對硬化后的水泥石起破壞作用。（2） 硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物有哪些？水泥石的結構是怎樣的？影響水泥石強度的因素有哪些？答：水泥水化時產(chǎn)生的水化產(chǎn)物有水化硅酸三鈣凝膠、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸一鈣凝膠及高

13、硫型水化硫鋁酸鈣（AFt）,反應后期還有可能生成單硫型水化硫鋁酸鈣（AFm）.硬化后的水泥漿稱為水泥石，水泥石結構主要是由四部分構成，即：凝膠（水化硅酸三鈣及水化鐵酸一鈣，并含膠孔），晶體（氫氧化鈣，水化鋁酸鈣、AFt,AFm）,未水化完全的水泥核心，毛細孔隙。影響水泥強度的主要因素是：水泥熟料的礦物質成分；水泥的細度；養(yǎng)護齡期（時間）；養(yǎng)護的溫度和濕度；水灰比大?。窗韬蜁r用水多少）。（3） 硅酸鹽水泥的腐蝕有哪幾種類型？腐蝕的原因是什么？為什么同是硅酸鹽系列水泥的礦渣水泥耐腐蝕性好？答：水泥石的腐蝕類型有以下四種，即：A.軟水腐蝕（溶出性腐蝕）、B.離子交換腐蝕（溶解性腐蝕）、C.膨脹性腐

14、蝕、D.堿的腐蝕。引起水泥石腐蝕的原因：外部因素是外界環(huán)境介質（水、液、氣）中含有腐蝕性成分和水泥制品本身的密實性較差；內(nèi)部因素是水泥石中含有容易被腐蝕的物質，如Ca(OH)2、3CaO·Al2O·6H2O。礦渣硅酸鹽水泥因摻有大量（20%70%）的粒化高爐礦渣，水泥熟料成分相應減少，水化生成的Ca(OH)2和3CaO·Al2O·6H2O易腐蝕成分相應減少，并由于二次水化時Ca(OH)2與礦渣中的活性成分相結合生成水化硅酸鈣和水化鋁酸等新物質，故其抗軟水侵蝕、抗硫酸鹽侵蝕性增強。（4） 在生產(chǎn)硅酸鹽水泥時摻入石膏起什么作用？硬化后多余的石膏會引起什么現(xiàn)象

15、發(fā)生？答：純水泥熟料磨細后，與水作用時水化反應速度快，凝結時間很快，不便引用。為了調(diào)節(jié)水泥的凝結時間，在磨細水泥熟料的同時加入適量石膏，石膏與反應速度快的C3A的水化物3Cao·Al2O3·6H2O作用，生成難溶的水化硫鋁酸鈣（即鈣鋇石AFt）晶體，覆蓋于未水化的C3A 周圍，阻止其繼續(xù)快速水化，起到費用減緩的作用。水泥漿結硬后，如有多作的石膏，石膏會與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2和固態(tài)3Cao·Al2O3·6H2O繼續(xù)作用，再生成水化硫鋁酸鈣針狀晶體（俗稱水泥桿菌），其體積膨脹增大，會對硬化后的水泥石起到膨脹破壞的作用。（5） 如何檢驗水泥的安定性？答：

16、水泥熟料中如含有過多的游離氧化鈣（f-CaO）和游離氧化鎂（f-MgO），均會造成水泥體積安定性不良。檢驗水泥的安定性，按國家規(guī)定進行。由f-CaO引起的，可用沸煮法檢測。沸煮法又分為試餅法和雷氏法兩種，當兩種檢測發(fā)生爭議時，以雷氏法為準。試餅法是用標準稠度的江澤民漿制成的試餅，放在標桿條件（濕度（20±3），濕度90%）下，養(yǎng)護（24±3）h,試餅置于沸煮箱中沸煮3h后，取出試餅目測其外觀，若發(fā)現(xiàn)試餅龜裂或翹曲，即為安定性不合格，反之為合格。雷氏法是測定水泥漿體在雷氏夾中沸煮后的膨脹值，若其膨脹值小于規(guī)定值，即為安定性合格，反之則不合格。由f-MgO引起的安定性不良，需用

17、壓蒸法才能檢驗。由于不便于快速檢驗，因些，按國標規(guī)定，水泥中的f-MgO含量不得超過5%，當壓蒸實驗合格時，可放寬到6%。（6） 什么叫活性混合材料？其硬化的條件是什么？答：活性混合材料是指具有火山灰性或潛在水硬性，或妝有火同灰性和潛在水硬性的礦物質材料。其硬化條件是：使用它們時必須加入堿性激發(fā)劑Ca(OH)2或硫酸鹽激發(fā)劑CaSO4·2H2O?；鹕交倚裕悄ゼ毜纳鲜龅V物料加水拌成漿體，單獨不具水硬性，但在常溫下加入少量石灰Ca(OH)2與之拌成漿體，能形成具有水硬性化合物的性能。如火山灰、粉煤灰等。潛在水硬性，是磨細的上述礦物料，只需加入少量激發(fā)劑的激發(fā)條件下，即可利用自身溶出的化

18、學成分，生成具有水硬性的化合物的性能，如?；郀t礦渣。（7） 鋁酸鹽水泥的熟料與硅酸鹽水泥的熟料有何區(qū)別？兩種水泥的性質有何不同？答：高鋁水泥的熟料與硅酸水泥熟料的區(qū)別，是兩種熟料的礦物成分不完全不同，前者的主要礦物成分是：鋁酸一鈣（CA）、二鋁酸一鈣（CA2）、硅鋁酸二鈣（C2AS）、七鋁酸十二鈣（C12A7）、少量的硅酸二鈣（C2S），后者的礦物成分見第（1）題答案所述。兩種水呢的性質截然不同，二者進行比較則鋁酸鹽水泥的性質是：凝結硬化快（一天強度可達到三天強度的80%以上）、水化熱大（且集中于早期）、抗硫酸鹽性能強、耐熱性能好（高溫下可產(chǎn)生燒融）、耐堿性差（遇堿后強度下降），而硅酸鹽水泥

19、均不具備以上各種性能。（8） 在下列的混凝土工程中應分別選用哪種水泥，并說明理由A. 緊急搶修的工程或軍事工程B. 高爐基礎C. 大體積混凝土壩和大型設備基礎D. 水下混凝土工程E. 海港工程F. 蒸汽養(yǎng)護的混凝土預制構件G. 現(xiàn)澆混凝土構件H. 高強混凝土I. 混凝土地面和路面J. 冬季施工的混凝土K. 與流水接觸的混凝土L. 水位變化區(qū)的混凝土M. 耐熱接觸的混凝土N. 有搞滲要求的混凝土答：根據(jù)教材中所述各種水泥的性質及其應用范圍，以上各項混凝土工程中，應分別選用的水泥為：A 選用高鋁潺潺經(jīng)，快硬水泥。應該兩種漂泊異鄉(xiāng)硬化快，早強高，3d齡期的強度即等于同等級其他水泥28d齡期的強度。B

20、 選用礦渣硅酸鹽水泥、高鋁水泥。因該兩種水泥的耐熱性都很好。C 選用礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、水工硅酸鹽水泥中的低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥張低熱徽膨脹水泥經(jīng)，因這些水泥水華時放熱量都很小。D 選用礦渣水泥、火山灰水泥經(jīng)、低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥張低熱徽膨脹水泥，因這些水泥分別具有抗?jié)B性好、水化熱低、性能穩(wěn)定等特點。E 最好選用高鋁水泥張抗硫酸鹽水呢，也可選用礦渣水泥經(jīng)、復合水泥，因這些水泥的抗硫酸鹽侵蝕性好。F 選用礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥，因這些水泥的蒸氣養(yǎng)護效果好，蒸養(yǎng)有利于這些水泥的二次水化反應。G 選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，因這些水泥的凝結硬化快、

21、強度高。H 選用硅酸鹽水泥、高鋁水泥、快硬硅酸鹽水泥，因這些水泥硬化快、強度都很高。I 選用硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥，因這些水泥的強度高，特別是抗折強度高，很適合道路工程的要求。J 選用硅酸鹽水泥、高鋁水泥、快硬硅酸鹽水泥，因這些水泥水化快，水化熱多，硬化快，有利于四委施工。K 選用礦渣水泥、火山灰水泥，粉煤灰水泥，因這些水泥水化后所含的Ca(OH)2成分少，抗軟水侵蝕能力強。L 選用強度等級大于42.5的普通硅酸鹽水泥，因該水泥水化后的Ca(OH)2成分相對比硅酸鹽水泥少，強度又要求在42.5以上，能適應工程的要求。M 選用礦渣水泥、高鋁水泥，因這兩種水泥的耐熱性能都很好。N 選用火山灰水

22、泥，因這種水泥的抗摻性特好。第5章 混凝土（1） 普通混凝土的基本組成材料有哪些？各自在混凝土中起什么作用？答：普通混凝土的基本組成材料有：水泥、砂、石子、水。水泥與水構成水泥漿，在混凝土中起潤滑及膠結作用，砂、石在混凝土中起骨架作用。（2） 配制混凝土選擇石子最大粒徑應從哪幾方面考慮？答：配制混凝土選擇石子時，只要條件，應盡可能地把石子選得大些，奟 利于節(jié)約水泥。但應考慮：A結構截面最水尺寸；B配筋的疏密。即石子的最大粒徑不得超過結構的截面最小尺寸的1/4；同時不得超過鋼筋間最小凈距的3/4。對于混凝土實心板，石子的最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得超過40mm。另外，石子粒徑過大，對運輸

23、和攪拌都不方便。（3） 簡述減水劑的作用機理。答：水泥加水拌和后，由于水泥顆粒間分子引力的作用，產(chǎn)用許多絮狀物而形成絮凝結構，致使部分水分被包裹在絮凝結構內(nèi)，從而降低了混凝土拌合物的流動性。當加入適量減水劑后，由于減水劑的表面活性作用，減水劑分子定向吸附于水呢顆粒表面，親水基端朝向水，同時因親水基端的電離作用，使水泥顆粒表面帶上電性相同的電荷，產(chǎn)生靜電斥力，使水泥顆粒相互分散，導致絮凝結構解體，被包裹的水分得到釋放，從而有效地增大了混凝土拌合物的流動性。此外，極性很強的親水基團，易與水分子以氫鍵形式結合，在水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，有利于水泥顆粒的滑動，使混凝土拌合物的流動性進一步

24、提高。（4） 混凝土和易性包括哪些內(nèi)容？如何判斷混凝土和易性？答：混凝土拌合物和易性包括流動性、粘聚性、保水性等三方面的內(nèi)容。流動性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地填滿模板的性能；粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中抵抗分層離析，使混凝土保持整體均勻的性能；保水性是指混凝土拌合物在施工過程中保持水分在其內(nèi)部，不致產(chǎn)生嚴重沁水的性能。和易性的判斷主要是通過坍落度實驗或維勃稠度實驗測定混凝土拌合物的流動性，并對粘聚性和保水性進行目測，做出綜合判斷。當流動性滿足施工要求，粘聚性和保水性也較好時，混凝土拌合物的和易性較好。（5） 影響混凝土和易性的主要因素有哪些

25、？答：影響混凝土和易性的主要因素有：1) 水泥漿的數(shù)量。當水泥漿的數(shù)量較水時，水泥漿量不能填滿骨料空隙時或不足以包裹骨料表面，混凝土拌合物的流動性乙小，而且拌合物會發(fā)生崩塌現(xiàn)象，粘聚性也差；若水泥漿數(shù)量過多，骨料表面包裹層過厚，會出現(xiàn)嚴重流漿和泌水現(xiàn)象，使拌合物的粘聚性變差。因此，水泥漿的數(shù)量不能太少也不能太多，應以滿足流動性要求為度。2) 水泥漿的稠度。水泥漿的稀稠由水灰比決定，水灰比過小，水泥漿干稠，拌合物流動性??；但水灰比過大，使水泥漿的粘聚性變差，保水能力不足，導致嚴重的沁水、分層、流漿現(xiàn)象，并使混凝土強度和耐久性降低。因此，水灰比應根據(jù)混凝土設計強度等級和耐久性要求而定。3) 砂率。

26、當砂率太小時，混凝土中砂漿不足以包裹石子的表面并填滿石子間間隙，混凝土拌合物的流動性、粘聚性都較差；但當砂率過大時，砂子的表面積增大，砂漿中水泥漿不足以包裹砂粒表面并填滿砂粒空隙，砂漿本身流動性較差，混凝土拌合物的和易性也乙較差。因些，砂玄過大或過小都不好，應采用合理砂率。4) 其他。材料品種、外加劑、環(huán)境的溫濕雅、施工工藝等也會對混凝土拌合物的和易性產(chǎn)生影響。（6） 混凝土強度和混凝土強度等級是一回事嗎？為什么？答：混凝土強度和混凝土強度等級不是一回事?；炷翉姸仁歉鶕?jù)標準的實驗方法實際測得的混凝土抗壓強度值，而混凝土強度等級是根據(jù)混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的，共12個等級，其值是指在混

27、凝土立方體抗壓強度測定值的總體分布中，有95%的概率等于和大于該值。（7） 影響混凝土強度的主要因素有哪些？ 答：影響混凝土強度的主要因素有：1) 水泥強度等級和水灰比。水泥強度等級越高，水泥石強度及其與骨料的粘結強度也越高，制成的混凝土強度也就越高。水灰比越大，混凝土硬化后空隙率就越高，混凝土強度就越低，但如果水灰比太小，拌合物過于干硬，無法澆搗密實，混凝土將出現(xiàn)較多的蜂窩、穿油，強度也將下降。因些，只有在滿足施工和易性要求的前提條件下，較小的水灰比，才能獲得較高的混凝土強度。2) 溫度與濕度?；炷翝沧⑼戤吅?，只有處于一定的溫度和濕度環(huán)境，水泥才能水化和硬化，混凝土強度才能不斷發(fā)展。環(huán)境溫

28、度升高，保濕時間較長，水泥水化速度加快，將促使混凝土強度發(fā)展。3) 齡期?；炷猎谡ｐB(yǎng)護條件下，強度將隨齡期的增長而提高。4) 其他。骨料的種類、質量、數(shù)量以及施工質量都會對混凝土強度產(chǎn)生影響。（8） 為什么要控制混凝土的最大水灰比和最少水泥用量？答：在一定工藝條件下，水灰比和水泥用量直接影響混凝土的密實性，進而影響混凝土的耐久性。一般來說，水灰比越大，水泥用量越少，混凝土的耐久性就越差。因此，混凝土中的水灰比和水泥用量不能公滿足于強度經(jīng)驗公式的計算值，還必須滿足耐久性的要求，故必須控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，才能保證混凝土既滿足強度要求，同時也滿足耐久性要求。（9） 甲、乙施工隊

29、用同樣材料和同一配合比生產(chǎn)C20混凝土。甲隊生產(chǎn)混凝土的平均強度為24Mpa,標準差為2.4Mpa,乙隊生產(chǎn)混凝土的平均強度為26Mpa,標準差為3.6Mpa.A試繪制各施工隊的混凝土強度分面曲線示意圖。并對比施工質量狀況。B哪個施工隊的強度保證率大？（10） 輕骨料怎樣分類？輕骨料混凝土怎樣分類？答：A.輕骨料主要按來源分為三類，具體分類見下表：分類方法輕骨料名稱來源舉例按來源分為三類天然輕骨料由天然多孔巖石加工而成如浮石、火山渣等人造輕骨料以地方材料為原料加工而成如頁巖陶粒、膨脹珍珠巖工業(yè)廢渣輕骨料以工業(yè)廢渣為原料加工而成如粉煤灰陶粒、膨脹礦渣B.輕骨料混凝土按用途分為三類，按細骨料種類分

30、為兩類，具體分類見下表：分類方法混凝土名稱用途或細骨料按用途分為三類保溫輕骨料混凝土主要用于保溫的圍護結構或熱工構筑物結構保溫輕骨料混凝土主要用于既承重又保溫的圍護結構結構輕骨料混凝土主要用于承重構件或構筑物按細骨料種類分為兩類全輕骨料混凝土粗、細骨料均為輕骨料砂輕混凝土細骨料全部或部分為普通砂（11） 配制輕骨料混凝土為什么要加大用水量？與普通混凝土相比輕骨料混凝土施工要注意什么？答：由于輕骨料的吸水率一般都比普通砂石大，因而，在施工中將混凝土拌合物的和震動性不斷變化，并且影響到混凝土的水灰比和強度發(fā)展。因此，配制輕骨料混凝土時要回大用水量，即根據(jù)輕骨料吸水率大小，考慮多加一部分被骨料吸收的

31、附加水量。與普通混凝土相比，輕骨料混凝土施工時要注意以下幾個方面的問題：1) 及時測定輕油料含水率，并據(jù)此調(diào)整加水量；2) 攪拌時，宜選用強制式攪拌機，以避免拌合物中輕骨料上浮，造成攪拌不均勻；3) 外加劑時應在輕骨料吸水后加入；4) 運輸距離較長時，燒注前宜采用人工二次拌和，以避免坍落度損失或離析嚴重造成混凝土質量下降；5) 成型時，宜采用機械振搗和表面加壓成型；6) 成型后，應注意加強早期潮濕養(yǎng)護。（12） 多孔混凝土與大孔混凝土有什么主要區(qū)別？答：多孔混凝土是內(nèi)部均勻分布著微小氣泡的輕質混凝土，大孔混凝土是內(nèi)部由于少砂無法填滿粗骨料之間空隙而形成大孔結構的混凝土。主要區(qū)別在于孔徑大小存在

32、較大差異，且多孔混凝土中無粗骨料，因而在性能及應用上也不完全相同。第6章 砂漿（1） 新拌砂漿的和易性的含義是什么、怎樣才能提高砂漿的和易性？答：新拌砂漿的和易性即指砂漿在攪拌、運輸、攤鋪時易于流動并不易失水的性質，它包含有流動性和保水性兩方面的含義。流動性是指砂漿在自重或外力的作用下能夠流動的性能保水性是指新拌砂漿能保持內(nèi)部水分不流出的能力。為了提高砂漿的和易性，在新拌砂漿時，常加入一定的摻合料（石灰膏、粉煤灰、石膏等）和外加劑在一起攪拌。加入的外加劑不僅可以改善砂漿的流動性、保水性、而且有些外加劑還能提高硬化后砂漿的強度和粘結力，并改善砂漿的抗?jié)B性和干縮等。（2） 配制砂漿時，其膠凝材料和

33、普通混凝土的膠凝材料有何不同？答：配制普通混凝土所用的膠凝材料是用各種水泥，且用較高強等級的水泥經(jīng)。配制砂漿所有的膠凝材料，除用各種水泥外，可用石灰、石膏（如石灰砂漿、石膏砂漿）。且石灰、石膏、粉煤灰和粘土也可加入在水泥砂漿中，作為提高砂漿流動性和保水性的摻合料來應用（如水泥石灰砂漿、水泥粘土砂漿等稱為混合砂漿），以達到提高砂漿質量和降低成本的目的。配制砂漿時所用水泥綿強度等級一般都不宜大于42.5。（3） 影響砂漿強度的主要因素有哪些？答：對應用于不吸水的密實基底的砂漿，影響其強度的主要因素是水泥的強度等級和水灰比（W/C），近似于混凝土。對應用于基層吸水的砂漿，影響其強度的因素是水泥的強度

34、等級和水泥用量的多少，而與水灰比的關系不大。除以下所述主要影響因素外，影響砂漿強度的因素還很多。諸如所用外摻料和外加劑的種類、質量好壞、摻量等，另外，砂子的種類、粗細程度、雜質含量多少等，均對砂漿強度有一定的影響。攪拌砂漿的均勻程度和施工中的涂抹和攤鋪等工序的質量好壞也會對砂漿的強度產(chǎn)生一定的影響。（4） 一工程砌磚墻，需配制M5.0的水泥石灰混合砂漿。現(xiàn)材料供應如下：水泥：42.5強度等級的普通水泥，堆積密度1250kg/m3;砂：粒徑小于2.5mm,含水率3%，緊堆密度為1600kg/m3石灰膏：表觀密度1300kg/m3水泥：42.5強度等級的普通水泥，堆積密度1250kg/m3;砂：粒

35、徑求1m3砂漿中各材料的用量，并求體積比。第7章 墻體材料和屋面材料（1） 燒結普通磚的技術性質有哪些內(nèi)容？答：燒結普通磚的技術性質，按國標（GB2542-2003）規(guī)定有以下內(nèi)容：A 形狀、尺寸及允許偏差。B 外觀質量。C 強度等級，按其抗壓強度平均值和標準值或單塊最小抗奪強度值，將磚分為五個強度等級。D 耐久性，其中包括對泛冷霜、石灰爆裂、抗風化性能的要求。（2） 燒結多也孔磚和空心磚的強度等級是如何劃分的？各有什么用途？為什么說要大力發(fā)展這兩種磚？答：燒結多孔磚是根據(jù)抗壓強度和抗折強度的大小，分為WU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六個強度等級。燒結空心磚是根據(jù)其

36、大面和條面的抗壓強度值分為5.0、3.0和2.0三個中強度等級。燒結多孔磚由于其強度較高，在建筑工程中可代替普通磚，可用于六層以下的承重墻體。燒結穿心磚孔數(shù)少，孔徑大、孔洞率高，強度較低，具有良好的絕熱性能，主要用于非承重墻或框架結構的直充墻等部位。在建筑施工中，用多孔磚和穿心磚代替普通磚，可使建筑物自重降低1/3左右，節(jié)約燃料10%20，工效提高40%，并改善墻體的熱工性能，在相同的隔聲條件下，可使墻體的厚度減薄半磚左右。因此，大力推廣使用多孔磚和空心磚，鼓勵發(fā)展生產(chǎn)高強多孔磚和空心磚是墻體材料改革的發(fā)展方向。（3） 目前所用的墻體材料有哪幾種？簡述墻體材料的發(fā)展方向。答：目前所用的墻體材料

37、有：A 燒結普通磚（包括燒結粘土磚、燒結頁巖磚、燒結煤矸石磚、燒結煤灰磚）；B 燒結多孔磚和燒結空心磚；C 非燒結磚（包括灰砂磚、粉煤灰磚）；D 各種砌塊，如：a.混凝土砌塊（包括小型砌塊、中型空心砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊），b.蒸壓砌塊，c.粉煤灰砌塊，d.石膏空心砌塊E 各種墻體板材，如：a.內(nèi)墻體9包括石膏類墻板、板面板材），b.水泥類墻板（包括GRC空心輕質隔墻板、SP預應力空心墻板、蒸壓加氣混凝土板），c.塑網(wǎng)加芯板,d.輕質隔熱來芯板。墻體材料除大量使用傳統(tǒng)的各種類型磚材外，各種砌塊的生產(chǎn)和使用極為普遍。隨著建筑結構體系的改革和大開間多功能框架結構的發(fā)懈，各各輕質和復合墻用板

38、材也蓬勃興起。以板材為圍護墻體的建筑體系，具有質輕、節(jié)能、施工方便快捷、使用面積大、開間布置靈活等特點，因些，具有良好的發(fā)展前景。（4） 現(xiàn)在的屋面輕型板材與傳統(tǒng)的粘土瓦相比較有何特點？答：傳統(tǒng)的粘土瓦在生產(chǎn)時，須耗用大量土地采取粘土，對水土資源破壞性大，燒制時能耗大，制造和施工的生產(chǎn)效率很低，使用后，屋面自重增大且耐久性差，維修費用大?，F(xiàn)在的各類輕型屋面板材與前者比較，有如下特點：即具有質量輕、強度高、耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊、防水性好、色彩鮮艷等，如聚氯乙烯、玻璃鋼波形瓦等還兼有一定的透光性。第8章 金屬材料（1） 鋼與生鐵在化學成分上有何區(qū)別？鋼按化學成分不同可分為哪些種類？土木工程中主要

39、用哪些鋼種？答：鋼的主要成分為鐵和碳，鋼的含碳量為2.06%以下。鐵的主要成分為鐵和碳，還有雜質成分硅、錳、磷、氧、氮等，鐵的含碳量為2.06%以上。鋼按化學萬分可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼、鋼按合金含量可分為低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。土木工程中主要用低碳鋼和低合金鋼。（2） 鋼中含碳對各項性能的影響？答：鋼的含碳量高時，性質硬脆、塑性差、抗拉強度低，不符合土木工程的工藝、沖擊和振動荷載的要求。（3） 什么稱為鋼材的屈強比？其大小對使用性能有何影響？答：鋼材的屈強強度和抗拉強度之比稱為屈強比。屈強比小時，其鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性越大，其結構越安全；屈強比太小時，其鋼材不能有效利用

40、。（4） 鋼材的冷加工對性能有何影響？什么是自然時效和人工時效？答：經(jīng)過冷加工（冷拉、冷拔、冷軋）的鋼材，均能提高強度，而塑性和韌性下降。經(jīng)過冷加工的鋼材放置1520d為自然時效。經(jīng)過冷加工的鋼材加熱100200，并保持23h為人工時效。兩種時效均能使鋼材的強度再提高，塑性和韌性再下降。（5） 低合金高強結構鋼與碳素結構鋼有哪些不同？答：低合金高強雅結構鋼和碳素結構鋼，兩者之間的化學成分、強度、伸長度、工藝、用途等均不相同。（6） 說明Q235C與Q390-D所屬的鋼各及各符號的意義？答：Q235-C，表示屈服強度為235MPa的C級鎮(zhèn)靜鋼。Q390-D，表示屈服強度為390MPa的D級鎮(zhèn)靜鋼

41、。（7） 熱軋鋼筋按什么性能指標劃分等級？并說明各級鋼筋的用途。答：熱軋鋼筋主要按屈服點、抗拉強度和伸長率劃分等級，同時滿足相應的冷彎性能。I級鋼筋：主要用于普通鋼筋混凝土的受力鋼筋、構造筋和箍筋。II、III級鋼筋：主要用大、中型鋼筋混凝土結構，經(jīng)冷抗后可用于預應力混凝土。IV級鋼筋：主要用于預應力混凝土。如需焊接，應采用適當?shù)暮附臃椒ê秃负鬅岷罄砉に?。?） 對于有沖擊、震動荷載和在低溫下工作的結構采用什么鋼材？答：采用Q235-D級鋼材，在低溫的條件下工作具有較強的抗沖擊和振動荷載的能力。（9） 鋁合金的分類？鋁合金在建筑上的主要用途？答：按加工方式分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。土木工程主

42、要使用LF,LY,LC,LD,制作鋁合金門窗、構件、管道、貨架、零件、型材、線材、板材等。第9章 木材（1） 名詞解釋A纖維飽和點-當木材中無自由水，而細胞壁內(nèi)充滿吸附水并達到飽和時的含水率稱為纖維飽和點。纖維飽和點是木材發(fā)生濕脹干縮變形的轉折點。B平衡含水率-木材的吸濕性是雙向的，即干燥的木材能從周圍的空氣中吸收水分，潮濕的木材也能在干燥的空氣中失去水分，其含水率隨溫度、濕度而變化。當木材長期處于一定濕度和濕度的環(huán)境中時，其含水率會趨于穩(wěn)定，此時的含水率為木材的平衡含水率。C木材疵病-木材在生長、采伐、保存的過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)部和外部的缺陷，統(tǒng)稱為疵病。木材的疵病主要有木節(jié)、斜紋、裂紋和蟲害

43、等。D持久強度-木材對長期荷載的抵抗能力不同于短期荷載。木材在長期荷載作用下不致引起破壞的最高強度稱為持久強度。木材的持久強度比短期荷載作用下的極限強度低得多，一般為短期極限強度的50%60%。（2） 木材含水率的變化對木材性質有何影響？答：木材的含水率是指木材所含水的質量占干燥木材質量的百分數(shù)。含水率的大小對無支票的濕脹干縮性和強度影響很大。木材中所含水分可分為自由水、吸附水及化合水三種。自由水是存在于細胞腔和細胞間隙中的水分，吸附水指被吸附在細胞壁內(nèi)細纖維之間的水分，化合水即是木材化學組成中的結全水。自由水的變化只影響木材的表觀密度、燃燒性和抗腐蝕性，而吸附水的變化是影響木材強度和脹縮變形

44、的主要因素。結合水在常溫下不發(fā)生變化。當木材含水率在纖維飽和點以下時，隨含水率，即吸附水減少，細胞壁趨于緊密，木材強度提高；反之，當含水率升高時，由于親水的細胞壁逐漸軟化而使木材強度降低。當木材含水率在纖維飽和點以上變化時，公是細胞腔內(nèi)自由水的變化，木材的強度不改變。木材的纖維飽和點是木材發(fā)生濕脹干縮變形的轉折點。當木材的含水率在纖維飽和點以下時，隨著含水率時增大，木材體積產(chǎn)生膨脹；隨著含水率減小，木材體積收縮；而當木材含水率在纖維飽和點以上變化時，只是自由水增減，使木材的質量改變，而木材的體積不發(fā)生變化。（3） 試說明木材腐朽的原因。有哪些方法可防止木材腐朽？并說明其原理。答：木材腐朽為真菌

45、侵害所致。木材防腐可采取兩各方式：一種是創(chuàng)造條件，使木材不適于真菌寄生和繁殖；另一種是把木材變?yōu)橛卸镜奈镔|，使其不能作真菌和昆蟲的養(yǎng)料。第一種方式最常用的辦法是通過通風、排濕、表面涂刷油漆等措施，保證木結構經(jīng)常處于干燥狀態(tài)，使其含水率在20%以下；第二種方法通常是把化學防腐劑、防蟲劑注入木材內(nèi)，使木材成為真菌和昆蟲有毒的物質。（4） 影響木材強度的主要因素有哪些？怎樣影響 ？答：影響木材強度的主要因素有：A 含水量：木材的強度愛含水量影響很大。當木材含水率在纖維飽和點以下時，隨含水率降低，即吸附水減少，細胞壁趨于緊密，木材強度提高；反之，當含水率升高時，由于親水的細胞壁逐漸軟化而使木材強度降低

46、。B 負荷時間：木材對長期荷載的抵抗鉿同于短期荷載。木材在長期荷載作用下不致引起破壞的最高強度稱為持久強度。木材的持久強度比短期荷載作用下的極限強度低得多，一般為短期極限強度的50%60%。木結構通常都處于長期負荷狀態(tài)，因此，在設計時應考慮負荷時間對木材強度的影響。C 環(huán)境濕度：木材的強度隨環(huán)境濕度升高而降低。若木材長期處于60100時，會相起水分和所含揮發(fā)物的蒸發(fā)，強度下降。當濕度超過100以上時，木材中部分組成會分解，揮發(fā)、色漸變黑、強度明顯下降。D 疵?。耗静牡拇貌≈饕心竟?jié)、死節(jié)、斜紋、裂紋、腐朽、蟲害等。木節(jié)分為活節(jié)、死節(jié)，松軟節(jié)、腐朽節(jié)等幾種，活節(jié)影響較小。木節(jié)使順紋抗拉強度顯著降

47、低，對順紋抗壓強度影響小。在木材受橫紋抗壓和剪切時，木節(jié)反而增加其強度。斜紋木材嚴重降低順紋抗拉強度，對抗彎強度影響次之，對順紋抗壓強度影響.裂紋、腐朽、蟲害等疵病，會造成木材構造的不連續(xù)性和破壞其組織，因而嚴重影響木材的力學性質，有時甚至木材完全失去使用價值。（5） 某地產(chǎn)紅松含水率10%時順紋搞壓強度為44.5Mpa,求該紅松在標準含水率時的順紋搞壓強度值。答：第10章 有機高分子材料（1） 熱塑性高聚物與熱固性高聚物各自的特征是什么？答：熱塑性高聚物具有加熱軟化（熔化）、冷卻硬化，無化學變化，不論加熱、冷卻重復多少次，均能保持這種性能，為線型或支鏈型結構。熱固體性高聚物，一旦加熱成型，即

48、發(fā)生化學變化，成為不能溶化，也不能溶解的物質，大部分為體型結構。（2） 試述高分子化合物的合成反應類型及特征。答：高分子化合物的合成類型有加成聚合、縮合聚合。加成聚合，由許多相同或不相同的不飽和單體，在加熱和催化劑作用下，不飽和鍵打開，連接成高分子。一般為線型結構，可以再生利用（如聚乙烯、聚氯乙烯等）?？s合聚合，由一種或多種帶有官能團的單全，在加熱或催化劑作用下，相互結合而成的高分子，大部分為體型結構，不可以再利用（如環(huán)氧樹脂、酚醛）。（3） 與傳統(tǒng)材料相比，建筑塑料有何優(yōu)缺點？答：與傳統(tǒng)材料相比，建筑塑料主要優(yōu)點為質輕、多功能、裝飾性和加工性能好。主要缺點為燃燒、易老化、易變形等。（4） 對

49、膠粘劑的基本要求有哪些？試舉三種土木工程中常用的膠粘劑，并說明其特性與用途。答：膠粘劑的基本要求有流動性、浸潤性、粘結性、硬化性、不易老化等。土木工程常用的膠粘劑有聚乙烯醇縮甲醛、環(huán)氧樹脂、氯丁橡膠。聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑，具有粘結性強、無毒、無味、耐水、耐油、耐老化的特性。主要用于粘貼墻紙、墻面、瓷磚、馬賽克等。環(huán)氧樹脂膠粘劑，具有粘結性強、柔韌、電絕緣、耐水、耐熱、耐腐蝕的特性。廣泛用粘結金屬、非金屬材料。氯丁橡膠粘劑，具有粘結力強，耐水、耐油、耐弱酸和弱堿的特性。常用于地面粘貼橡膠和塑料制品、水呢砂漿墻面等。（5） 試述涂料的組成成分及它們所起的作用。答：組成成分有基料、填料、顏料、助劑、

50、水、溶劑?；希夯蠈⑼苛现衅渌M成粘結在一起，并能牢固地附著于基面上，形成連續(xù)均勻、堅韌的涂膜。填料：增加涂膜厚度、質感、減少收縮。提高強度、耐磨性、耐氣候性及抗老化性，降低成本。顏料：使涂膜有一定的遮蓋和色彩。水和溶劑：使各種材料分散而形成均勻的、粘稠的液體、調(diào)整粘度，利于施工。第11章 瀝青與防水材料（1） 試述石油瀝青的三大組分及戎特性。石油瀝青的組分與其特性有何關系？答：石油瀝青的三大組分為油分、樹脂、地瀝青質。油分為淡黃色至紅褐色的油狀液體，是瀝青中分子量最小、密度最小的。油分賦予瀝青流動性。樹脂雙稱瀝青脂膠，為黃色至黑褐色的粘稠物質，分子量比油分大。樹脂使瀝青具有良好的塑性和粘性

51、。地瀝青質為深褐色至黑色固體無定形物質，分子量比樹脂更大。地瀝青質是決定石油瀝青溫度敏感性和粘性的重要組分。（2） 石油瀝青的主要技術性質是什么？各用什么指標表示？影響這些性質的主要因素有哪些？答：石油瀝青的主要技術性質有粘滯性、塑性、溫度穩(wěn)定性。固體、半固體石油瀝青的粘滯性用針入度指標表示；塑性用延度指標表示：溫度敏感性用軟化點指標表示。石油瀝青粘滯性的大小與組分和溫度有關，若地瀝青質含量較高，又有適量樹脂，而油分含較少時，則粘滯性較大；在一定溫度范圍內(nèi)，當溫度升高時，粘滯性隨之降低，反之則增大。瀝青中樹脂含量較多時，瀝青塑性較好。瀝青溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度的升降而變化的

52、性能。由于瀝青是一種高分子非晶態(tài)熱塑性物質，因此沒有固定的熔點。當溫度升高時，瀝青由固態(tài)或半固態(tài)逐漸軟化，內(nèi)部分子間產(chǎn)生相對滑動，即產(chǎn)生相對流動，這種狀態(tài)為粘流態(tài)。反之，當溫度降低時，瀝青從粘流態(tài)逐漸凝固為固態(tài)，甚至變硬變脆，成為玻璃態(tài)。（3） 某建筑工程屋面防水，需要軟化點為75的石油瀝青，但工地僅有軟化點為95和25的兩種石油瀝青，問應如何摻配？答：軟化點為25石油瀝青的摻量為：軟化點為95石油瀝青的摻量為：（4） 用于道路路面的瀝青混合爛的技術性質主要有哪些？答：用于道路路面的瀝青混合料的技術性質主要有高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性、抗滑性、施工和易性。（5） 與傳統(tǒng)的瀝青防水卷材相比較，合成高分子防水卷材有什么突出優(yōu)點？答：合成高分子防水卷材克服了瀝青防水卷材溫度穩(wěn)定性差，延伸率小的缺點，具有高溫不流淌，低溫不脆裂，拉伸強度高，以及延伸率較大等優(yōu)異性能，且價格適中，屬中檔防水卷材。（6） 防水涂料應滿足的基本性能有哪些？答：防水材料應滿足的基本性能有：固