2016年西南大學網(wǎng)絡與繼續(xù)教育學院課程考試答題卷

1、西南大學網(wǎng)絡與繼續(xù)教育學院課程考試答題卷內部封閉孔隙不會吸水，含水對表觀密度沒有影響；因開口孔隙吸水，使容積密度增大; 含水對堆積密度的影響則復雜，因含水后材料堆積狀態(tài)下的質量和體積都會發(fā)生變化， 般說是使堆積密度增大。學號:姓名:層次：高起專類別:專業(yè)：工程造價201 6年6 月題號一二三四五總分評卷人得分課程名稱【編號】：土木工程材料【0732】A卷（橫線以下為答題區(qū)）一、材料的密度、表觀密度、體積密度和堆積密度有何區(qū)別，材料含水后對他們有何 影響？（必答，對所列觀點應該加以適當闡述，下同）（20分）答：主要是材料所處的狀態(tài)不同。密度是材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質量。所謂絕對密實狀態(tài)下

2、的體積，是指不含有任何孔隙的體積。其計算公式為：一初式中：P 一 密度，g/cm3或kg/m3 ； m一材料的質量，g或kg； V材料的絕對密實體積，cm3或m3 ；測 試時，材料必須是絕對干燥狀態(tài)。含孔材料則必須磨細后采用排開液體的方法來測定其體r m積。表觀密度是指在包含閉口孔隙條件下單位體積的質量。其計算公式為：一予式中:P 一材料的表觀密度，g/cm3或kg/m3 ； M一材料的質量，g或kg； V 一材料的表觀體二、結構材料對材料技術性質有何種要求，為什么鋼材成為現(xiàn)代建筑最重要的結構材 料？（20分）答：土木工程的材料必須滿足工程結構的功能需要，因此應該具有與結構功能一致的 技術性質

3、。首先，工程結構必須在各種外力（荷載）作用下保持安全穩(wěn)定，必然要求材料 在受力的時候具有一系列的力學性能：在荷載作用下不破壞，不喪失使用性能，因而必須 具備一定的強度；受力條件下，正常使用不應該發(fā)生過大的變形，極端破壞前又應該具有 良好的塑性和韌性，因而要求材料具有一定的變形特征；同時為了減輕建筑的負擔應該盡 量選擇密度小，強度高的材料。其次，土木工程必須要在足夠長的時間內保證其正常使用， 材料應該在長期使用過程中，技術性質不顯著下降，不發(fā)生明顯破壞，因此土木工程材料 應該具有與工程使用年限相適應的耐久性。第三、各種結構與建筑都要承擔不同的功能， 營造不同的環(huán)境條件，為了保證這些功能的實現(xiàn)，生

4、產的建筑材料應該具有相應的其他物 理性能，比如：保溫性能、隔音吸聲性能、防水性能、裝飾性能等功能性質。第四、建筑 生產是一個經(jīng)濟活動，生產過程中要考慮建造成本與投入，建筑材料應該具備在滿足功能 的前提下盡量節(jié)約的經(jīng)濟性能。第五、為了保證人類生產生活的可持續(xù)進行，建筑材料在 生產、使用的過程中應該具有良好的健康性、環(huán)保性、生態(tài)性、可持續(xù)利用等方面的特性。建筑鋼材是指用于工程建設的各種鋼材，包括鋼結構用的各種型鋼（圓鋼、角鋼、槽鋼 和工字鋼）；鋼板；鋼筋混凝土用的各種鋼筋、鋼絲和鋼鉸線。除此之外，還包括用作門 窗和建筑五金等鋼材。建筑鋼材強度高、品質均勻，具有一定的彈性和塑性變形能力，能 承受沖擊

5、振動荷載。鋼材還具有很好的加工性能，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割， 裝配施工方便。建筑鋼材廣泛用于大跨度結構、多層及高層建筑、受動力荷載結構和重型 工業(yè)廠房結構，廣泛用于鋼筋混凝土之中，因此建筑鋼材是最重要的建筑結構材料之一。 但是鋼材也具有容易生銹，維護費用大，耐火性差的缺點。_ m積，cm3或m3。體積密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質量。其計算公式為：K式中：P0一材料的表觀密度，g/cm3或kg/m3，M材料的質量，g或kg； Vo一材料的體積， cm3或m3。表觀堆積密度是指粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下單位體積的質量。材料的堆積 體積指在自然、松散狀態(tài)下，按一定方法裝入容器的容

6、積，包括顆粒體積和顆粒之間空隙 m/Qi = -r的體積。其計算公式為：峋，式中：P0，材料的堆積密度，g/cm?或kg/m3 M一材料的質量，g或kg； Vo材料的堆積體積，cm3或m3。材料含水后對四者的影響為：對密度沒有影響，因測定密度時材料必須是絕對干燥的;三、請簡述我國建筑工程中常用的六種通用水泥技術性質及其應用？（ 20分）答：現(xiàn)階段我國土木工程中通用水泥品種一共主要有六種：硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽 水泥（普通水泥）、礦渣硅酸鹽水泥（礦渣水泥）、火山灰硅酸鹽水泥（火山灰水泥）、粉煤 灰硅酸鹽水泥（粉煤灰水泥）、復合硅酸鹽水泥（復合水泥）硅酸鹽水泥主要由硅酸鹽水泥熟料、石膏、以及不超過

7、5%的混合材料磨細制成；普通 水泥添加的混合材料超過5%但不超過20%。這兩種水泥中混合材料的添加量不高，主要成 分是硅酸鹽水泥熟料，由于熟料含量多，一般水化速度較快，水化產物較多，早期強度高， 水泥石強度較大，結構較致密，但水化熱放熱速度較快，熱量聚集較多，同時生成產物中 含有大量的氫氧化鈣，容易導致水泥石的腐蝕。因此這兩種水泥通常用于強度要求高，凝 結硬化快，結構致密的混凝土工程之中，但不適宜于水下，以及腐蝕性環(huán)境中，由于二者 之間僅在混合材料的數(shù)量上有較小的差別，因而這兩種材料的用途差異并不大，工程中通常用普通水泥代替硅酸鹽水泥。礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥、復合水泥，在熟料和石膏的

8、基礎上添加20%以 上，甚至超過水泥質量50%以上的活性混合材料，這些水泥中，由于混合材料較多，對水 泥的技術性質產生了較大的影響，統(tǒng)稱為摻混合材料的硅酸鹽水泥，由于參加的礦渣、粉 煤灰、火山灰等材料同時具有火山灰性，使得水泥的水化過程存在明顯的二次水化，而由 于熟料礦物含量的降低，這些水泥在強度、凝結硬化速度，致密性上要低于硅酸鹽水泥和 普通水泥，二次水化消耗掉較多的氫氧化鈣，使得這些水泥的耐腐蝕性要強于硅酸鹽水泥 與普通水泥，加上水化時間變長，水化熱放熱速度降低。因此這些水泥通常用在對耐腐蝕 性有要求的環(huán)境中或者水下結構，同時也廣泛應用于大體積混凝土之中。由于添加活性成分的差異，這些水泥的

9、性質還有差異：礦渣水泥耐熱性較好，但抗干 裂性較差；火山灰水泥致密性高、抗?jié)B性好，但容易干縮，抗硫酸鹽腐蝕能力較差；粉煤 灰水泥抗干縮能力較好，但致密性、抗?jié)B性較差。復合水泥與其添加的成分有關。用途根 據(jù)各自的特性又有一定的差異。五、設計要求的混凝土強度等級為C20,要求強度保證率95%。（1）當強度標準差。=5.5MPa時，混凝土的配制強度為多少？（2）當質量管理水平提高后，b=3.0MPa時，混凝土的配制強度是多少？（3）若采用的水泥標號為42.5 （富裕系數(shù)為1.13）時、卵石、單位用水量180L，試 問當標準差從5.5MPa降到3.0MPa，每立方米混凝土可節(jié)約多少水泥？（ 20分）解

10、：（1）當P=95%時t=1.645，則。=5.5MPa時，混凝土的配制強度為：20+5.5X 1.645=29.05 （MPa）（2）當 = 3.0 MP a 時，混凝土的配制強度為：20+3.0X1.645=24.9 （MPa）（3）標準差5.5時，水灰比：0.74,使用環(huán)境沒講，不考慮最大水灰比限制， 標準差3.0時，水灰比：0.85，每立方混凝土節(jié)約約水泥為180kg/0.74-180kg/0.85約等 于 31.5kg。因此，當標準從5.5MPa降到3.0Mpa時，每立方米混凝土可節(jié)約水泥31kg。四、如何提高和保證混凝土的強度？（ 20分）答：提高和保證混凝土強度的措施主要有以下幾

11、點：（1）采用高強度等級的水泥。提高水泥的強度等級可有效提高混凝土的強度， 但由于水泥強度等級的增加受到原料、生產工藝的制約，故單純靠提高水泥強度來達到提 高混凝土強度的目的，往往是不現(xiàn)實的，也是不經(jīng)濟的。（2）降低水灰比。這是提高混凝土強度的有效措施。降低混凝土拌合物的水灰 比，可降低硬化混凝土的孔隙率，明顯增加水泥與骨料間的粘結力，使強度提高。但降低 水灰比，會使混凝土拌合物的工作性下降。因此必須有相應的技術措施配合，如采用機械 強力振搗、摻加提高工作性的外加劑等。（3）濕熱養(yǎng)護。除采用蒸氣養(yǎng)護、蒸壓養(yǎng)護、冬季骨料預熱等技術措施外，還 可利用蓄存水泥本身的水化熱來提高強度的增長速度。（4）齡期調整。如前所述，混凝土隨著齡期的延續(xù)，強度會持續(xù)上升。實踐證 明，混凝土的齡期在3-6個月時，強度較28d會提高25-50%.工程某些部位的混凝土如在 6個月后才能滿載使用，則該部位的強度等級可適當降低，以節(jié)約水泥。但具體應用時， 應得到設計、管理單位