中南大学土木工程材料课后习题及答案(1)

土木工程材料习题集与参考答案

第一章 土木工程材料的基本性质

1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响？

参考答案：材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变化，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质。材

料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显。

材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观结构。材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。

材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。

总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？

参考答案：密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm 的粉末，再用排液法测得其密实

体积。用此法得到的密度又称“真密度”。

表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系：%10010????

?

??-

=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其

近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。

3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？

参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量

的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。

对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集

中。

对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，

材料吸水多。

对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易

被水渗透。

对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。

对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，

其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。

4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？

参考答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强度也不显著降低的性质。指标：

软化系数

吸水性：材料与水接触时其毛细管会吸收水分的性质。指标：吸水率 吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。指标：平衡含水率

抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不被破坏，强度也不严重降低的性质。指标：抗冻等级，其划分取决于

材料在一定条件下经受冻融而不被破坏的次数。

导热性：当材料两面存在温度差时，热量会从温度较高的一面传导到温度较低的一面的性质。指标：导热系数 热容：某块材料在温度升降1K 时所放出或吸收的热量。 指标：C （热容）＝c （比热容）?m（材料质量）

抗渗性：材料抵抗压力水或液体渗透的性质。指标：渗透系数

5．材料的导热系数、比热容和热容与建筑物的使用功能有什么关系？

参考答案：材料的导热系数小，建筑物的保温隔热性能就好。如果建筑物围护结构的热容越大，则在气温变化较大时，能较好地保持室内

温度。

6．试述材料的弹性、朔性、脆性和弹性磨量的意义？

参考答案：弹性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料能够完全恢复原来形状的性质。

塑性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料仍保持变形后的形状和尺寸，并不产生裂缝的性质。 脆性：是材料在外力作用下不产生明显变形而突然发生破坏的一种性能。

弹性模量： 晶体材料如金属材料表现为线弹性，一些非晶体材料如玻璃等也表现为线弹性，其应力与应变之比为常数，比值称为弹性

模量，它是衡量材料抵抗外力使其变形能力的一个指标。

7．影响材料强度试验结果的因素有哪些？强度与强度等级是否不同，试举例说明。

参考答案： 试验条件对材料强度试验结果有较大的影响，其中主要有试件的形状和尺寸、试验机的加载速度、试验时的温度和湿度，以

及材料本身的含水状态等。

强度与强度等级不一样。强度是一个具体值，而强度等级是一个等级范围。如：混凝土的强度等级为C30，那么属于C30强度等级的

混凝土的实际强度值有可能是30MPa 或与30MPa 接近的强度值。

8．某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛。烘干后称取50g ，用李氏瓶测得其体积为18.9cm 3

。另有卵石经过清洗烘干后称取1000g ，将其浸水饱和后用布擦干。又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g ，然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g ，水温为25℃，求红砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度。 参考答案：红砂岩的密度：)/(646.29

.1850

3cm g ==

ρ

卵石的视密度：)(3811

1409

10007903cm V

=-+=

)/(625.2381

1000

3cm g ==

ρ 9．某多孔材料的密度为2.59g/cm 3。取一块称得其干燥时质量为873g ，同时量得体积为480cm 3

。浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为972g 。求其质量吸水率、闭口孔隙率及开口孔隙率。 参考答案：质量吸水率：%34.11%100873

873

972%1001=?-=?-=

m m m β 密实体积：)(0.33759

.2873

3cm V

==

孔隙体积：)(1433374803cm =-

开口孔隙体积：)(998739723

cm =-

闭口孔隙体积：)(44991433cm =-

开口孔隙率：

%6.20%10048099

=? 闭口孔隙率：

%17.9%100480

44

=?

第二章 无机胶凝材料

1、什么是气硬性胶凝材料？什么是水硬性胶凝材料？

参考答案：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度，如石膏、石灰等；水硬性胶凝材料则不仅能在空气

中而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度，如水泥。 2、为什么说石膏是有发展前途的建材？

参考答案：石膏的主要优点是原料丰富、生产能耗低、不污染环境等，作为一种绿色建材已大量用于室内的空间分隔和装饰；建筑石膏硬

化时体积略有膨胀，这一性能使得石膏制品表明光滑细腻线条清晰，具有很好的装饰艺术效果；建筑石膏还具有隔热、保温、不燃、不蛀、隔声、可锯、可钉、污染小等良好性能，所以石膏是很有发展前途的建材。 3、石膏制品有哪些？

参考答案：建筑石膏制品的种类较多，主要有：纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和装饰石膏制品等。 4、过火石灰、欠火石灰对石灰性能有什么影响？如何消除？

参考答案：欠火石灰的产浆量较低，质量较差；欠火石灰的密度较大，表面常被黏土杂质溶化时所形成的玻璃釉状物包覆，因而消解很慢，

在工程中过火石灰颗粒往往会在正常石灰硬化后继续吸湿消解而发生体积膨胀，降低石灰品质，影响工程质量。消除方法有：将石灰经陈伏处理后再使用于工程，控制煅烧温度在1000℃～1200℃之间，岩块尺寸不宜过大。 5、水玻璃的模数、浓度与性能有何关系？

参考答案：水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数，模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；同一模数

水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。 6、水玻璃的硬化有何特点？

参考答案：水玻璃能与空气中的二氧化碳反应生产无定形的硅酸凝胶，随着水分的挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳较少，反应进行很慢，因此水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化。 7、为什么菱苦土在使用时不能单独用水拌和？

参考答案：菱苦土是以天然菱镁矿（主要成分为碳酸镁）为主要原料，经煅烧后磨细而得到的以氧化镁为主要成分的白色或浅黄色粉末，

当其单独与水拌和时会生产不溶于水的氢氧化镁，而且氧化镁也不溶于水，一般常用氯化镁（MgCl2·6H2O）水溶液作为调和剂，掺量为菱苦土的50％～60％，生成一种易溶于水的氧氯化镁复盐(xMgO·y MgCl2·8H2O)和氢氧化镁。 8、判断石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥是气硬性胶凝材料的理由是什么？

参考答案：石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥的硬化过程只能在空气中完成，并且也只能在空气中保持或发展其强度。 9、生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些？

参考答案：主要原料有：石灰质原料（如石灰石）、黏土质原料（如黏土、页岩）、少量铁粉、适量石膏。 10、生产硅酸盐水泥为什么要掺入适量石膏？

参考答案：水泥熟料中的硅酸三钙与水反应十分迅速，使得水泥熟料加水后迅速凝结，导致来不及施工。所以为调节水泥的凝结时间，通

常在水泥中加入适量石膏，这样，水泥加水后石膏迅速溶解与水化铝酸钙发生反应，生产针状的晶体（3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O，又称为钙钒石）沉积在水泥颗粒表面形成保护膜，延缓了水泥凝结时间。 11、试述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对水泥性能的影响？

参考答案：硅酸盐水泥熟料中，C3A 的水化和凝结硬化速度最快，但水化铝酸钙的强度不高；C3S 和C4AF 的水化速度较快，凝结硬化速率

也较快，C3S 的水化产物强度高，C4AF 的水化产物强度不高；C2S 水化反应速度最慢，凝结硬化速率也慢，强度早期低，后期高。 12、硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？

参考答案：主要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。水泥石主要由固体（水泥水化

产物及未水化的残存水泥内核）和孔隙组成。凝胶是由尺寸很小的凝胶微粒与位于胶粒之间的凝胶孔组成，胶粒的比表面积大，可强烈地吸附一部分水分，此水分与填充胶孔的水分称为凝胶水；毛细孔中的水分称为毛细水，毛细水的结合力较弱，脱水温度较低，脱水后形成毛细孔。

13、试述水泥细度对水泥性质的影响？怎样检验？

参考答案：水泥细度直接影响到水泥的水化和凝结硬化。水泥颗粒越细，比表面积越大，则使水泥熟料的化学活性发挥得越快，表现为水

泥的水化反应速度快，凝结硬化也快，但过细的水泥不宜久存，硬化时收缩比较大。细度的检验方法通常用筛分法或比表面积法来测定，筛分法以80um方孔筛的筛余量表示，比表面积法以1kg质量材料所具有的总表面积（m2/kg）来表示。

14、造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种？怎样检验？

参考答案：造成水泥体积安定性不良，一般是由熟料中所含游离氧化钙游离氧化镁过多或掺入石膏过多等原因所造成。国家标准规定，由游离的氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用雷氏法或试饼法检验。试饼法是用标准稠度的水泥净浆做成试饼，经恒沸3小时后用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检验没有弯曲；雷氏法是用雷氏夹中的水泥浆经沸煮三小时后的膨胀值。

15、试述硅酸盐水泥的强度发展规律及影响因素？

参考答案：强度发展规律为：水泥的水化和凝结硬化从颗粒表面深入到内部是有一个时间过程的，水化速度开始比较快，强度发展也比较快，以后逐渐减慢。不同水泥的强度发展不完全相同，掺较多活性混合材料的硅酸盐水泥早期强度比较低，后期增进率高。

16、在下列工程中选择适宜的水泥品种：

（1）现浇混凝土梁、板、柱冬季施工：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；

（2）高层建筑基础底板（具有大体积混凝土和抗渗要求）：矿渣水泥和粉煤灰水泥；

（3）南方受海水侵蚀的钢筋混凝土工程：矿渣水泥和火山灰水泥；

（4）高炉炼铁炉基础：铝酸盐水泥；

（5）高强度预应力混凝土梁：硅酸盐水泥和普通水泥；

（6）地下铁道：普通水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥；

（7）东北某大桥的沉井基础及桥梁墩台：矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。

17

参考答案：

18硅酸盐水泥石腐蚀的类型有哪几种？产生腐蚀的原因是什么？防止腐蚀的措施有哪些？

参考答案：腐蚀的类型有：软水侵蚀（溶出性侵蚀）：软水能使水化产物中的Ca(OH)2溶解，并促使水泥石中其它水化产物发生分解；盐类腐蚀：硫酸盐先与水泥石结构中的Ca(OH)2起置换反应生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反应生成钙钒石，发生体积膨胀；镁盐与水泥石中的Ca(OH)2反应生成松软无胶凝能力的Mg(OH)2；酸类腐蚀：CO2与水泥石中的Ca(OH)2反应生成CaCO3，再与含碳酸的水反应生成易溶于水的碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(OH)2反应；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。腐蚀的防止措施：①根据工程所处的环境，选择合适的水泥品种；②提高水泥石的密实程度；③表明防护处理。

19、硅酸盐水泥检验中，哪些性能不符合要求时，则该水泥属于不合格品？哪些性能不符合要求时则该水泥属于废品?怎样处理不合格品和废品？

参考答案：国家标准规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时均为废品。废品应严禁出厂、使用。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合规定或混合材掺量超过最大限度和强度低于商品强度等级（标号）规定的指标时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全也属于不合格品。不合格品可根据实际情况而决定使用与否。

20、什么是活性混合材料和非活性混合材料？掺入硅酸盐水泥中各能起到什么作用？

参考答案：活性混合材料中有一定的活性组分，常温下能与水泥熟料水化时析出Ca(OH)2的或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳定化合物。非活性混合材料与水泥矿物成分不起化学反应或化学反应很弱，在水泥石中主要起填充作用，掺入硅酸盐水泥中主要调节水泥强度等级，增加产量，降低水化热等。

21、为什么掺较多活性混合材料的硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度发展比较明显，长期强度甚至超过同标号的硅酸盐水泥？

参考答案：掺较多活性混合材的硅酸盐水泥中水泥熟料含量比较少，加水拌和后，熟料先水化，水化后析出的Ca(OH)2作为碱性激化剂激化活性混合材料水化，生成水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物。水化过程分两步进行，早起强度较低而后期强度发展较快。

22、与普通水泥相比较，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥在性能上有哪些不同，并分析这四种水泥的适用和禁用范围。

参考答案：矿渣水泥保水性差、泌水性大。在施工中由于泌水而形成毛细管通道及水囊，水分的蒸发又易引起干缩，影响混凝土的抗渗性、抗冻性及耐磨性。适用于高温和耐软水、海水、硫酸盐腐蚀的环境中；火山灰质水泥特点是易吸水，易反应。在潮湿条件下养护可以形成较多的水化产物，水泥石结构比较致密，从而具有较高的抗渗性和耐久性。如在干燥环境中，所吸收的水分会蒸发，体积收缩，产生裂缝，因而不宜用于长期处于干燥环境和水位变化区的混凝土工程中，但适宜于大体积和抗渗要求的混凝土及耐海水、硫酸盐腐蚀的混凝土中；粉煤灰水泥需水量比较低，干缩性较小，抗裂性较好。尤其适用于大体积水工混凝土及地下和海港工程中，但不适宜抗碳化要求的混凝土中。

23、试述道路硅酸盐水泥的特点？

参考答案：特点是混凝土的抗折强度较高，耐磨性和耐久性较好，同时道路水泥还具有早强的性能。

24、白色硅酸盐水泥对原料和工艺有什么要求？

参考答案：白色硅酸盐水泥严格控制氧化铁的含量，此外有色金属氧化物如氧化锰、氧化钛、氧化铬的含量也加以限制。由于原料中氧化铁含量少，煅烧的温度要提高到1550℃左右。为了保证白度，煅烧时应采用天然气、煤气或重油做燃料，粉磨时不能直接用铸钢板和钢球，而应采用白色花岗岩或高强陶瓷衬板，用烧结瓷球等作研磨体。

25、膨胀水泥的膨胀过程与水泥体积安定性不良所形成的体积膨胀有何不同?

参考答案：水泥体积安定性不良引起的膨胀是指水泥石中的某些化学反应不能在硬化前完成，而在硬化后进行，并伴随有体积不均匀的变化，在以硬化的水泥石中产生内应力，轻则引起膨胀变形，重则使水泥石开裂。膨胀水泥的膨胀在硬化过程中完成，并且其体积是均匀地发生膨胀。

26、铝酸盐水泥有何特点？

参考答案：铝酸盐水泥快硬早强，早期强度增长快，但后期强度可能会下降；水化热大，而且集中在早期放出；具有较好的抗硫酸盐侵蚀能力；铝酸盐水泥不耐碱但耐高温性能好。

27、简述铝酸盐水泥的水化过程及后期强度下降的原因。

参考答案：铝酸盐水泥的水化产物CAH10和C2AH8为针状或板状结晶体，能相互交织成坚固的结晶合生体，析出的Al(OH)3难溶于水，填充于晶体骨架的空隙中，形成比较致密的结构，使水泥石获得很高的早期强度，但是CAH10和C2AH8是压稳定相，随时间增长，会逐渐转化为比较稳定的C3AH6，转化结果使水泥石内析出游离水，增大了空隙体积，同时由于C3AH6晶体本身缺陷较多，强度较低，因而使得水泥石后期强度有所下降。

28、不同品种且同一强度等级以及同品种但不同强度等级的水泥能否掺混使用？对这二种情况分别解释为什么？

参考答案：这两种情况均不能掺混使用。不同品种的水泥或不同强度等级的水泥掺混使用会影响水泥的使用性能和耐久性。

29、硅酸盐水泥的强度等级检验为什么要用标准砂和规定的水灰比？试件为何要在标准条件下养护？

参考答案：水泥胶砂试件的强度受各种因素的制约，如：砂的质量和细度、水灰比、养护条件、试验方法等，所以为了精确测试硅酸盐水泥的强度等级，国家标准规定，水泥的强度用ISO法检验，将水泥和标准砂按1：3混合，用0.5的水灰比，用规定的方法拌制成标准胶砂试件，在标准条件下养护至规定龄期。

第三章混凝土

1．对普通混凝土有哪些基本要求？怎样才能获得质量优良的混凝土？

参考答案：对普通混凝土的基本要求：满足混凝土结构设计的强度要求；

满足施工所要求的和易性；

具有与工程环境相适应的耐久性。

获得质量优良的混凝土：首先要设计合理的配合比，使混凝土满足上述基本要求以及实际工程中的某些特殊要求；要选用质量合格

的原材料，按照相应的规范施工。

2．试述混凝土中的四种基本组成材料在混凝土中所起的作用。

参考答案：水泥和水：水泥和水形成水泥浆，填充砂子空隙并包裹砂粒，形成砂浆，砂浆又填充石子空隙并包裹石子颗粒。水泥浆在砂石颗粒之间起着润滑作用，使混凝土拌和物具有一定的流动性。但是它更主要的是起胶结作用。水泥浆通过水泥的硬化，

把砂石骨料牢固的胶结成一整体。

砂石：一般不与水泥浆起化学反应，起骨架作用，可以大大的节省水泥；可以降低水化热，大大减少混凝土由于水泥浆硬化而产生的收缩，抑制裂缝的扩展。

3．对混凝土用骨料在技术上有哪些基本要求？为什么？

参考答案：①具有良好的颗粒级配，以尽量减小空隙率；

②要求表面干净，以保证与水泥浆更好的粘结；

③含有害杂质少，以保证混凝土的强度和耐久性；

④要求具有足够的强度和坚固性，以保证起到充分的骨架和传力作用。

4．试说明骨料级配的含义，怎样评定级配是否合格？骨料级配良好有何技术经济意义？

参考答案：骨料级配：是指大小不同的骨料之间相互搭配的比例情况。细骨料的累计筛余率必须处于书中表3-2的任何一个级配区的范围内才认为是合格的。粗骨料应该符合书中表3-5的规定才认为是合格的。

骨料级配好，能减小空隙率，节约水泥，制成的混凝土拌和物的和易性好。

5．某工地打算大量拌制C40混凝土，当地所产砂（甲砂）的取样筛分结果如图所示，判定其颗粒级配布合格。外地产砂（乙砂），根据筛分结果，其颗粒级配也不合格。因此打算将两种砂掺配使用，请问能否行？如果行，试确定其最合理的掺合比例。

要确定其最合理的掺和比例，就要使掺和后的砂的级配落入2区。根据2区的边界可以算出砂的比例范围。

对于4.75mm的筛孔：因为甲乙的筛余都是0，所以任意比例都可以。

对于2.36mm的筛孔：2区的累计筛余为25～0，则设甲砂的比例为X：X*0+（1-X）*40＝0～25→X＝100％～37.5％

同理可以得出以下结果：

对于1.18mm的筛孔：91%~34%

对于0.6mm的筛孔：100%~50%

对于0.3mm的筛孔：100%~12%

对于0.15mm的筛孔：任意比例

所以甲砂的比例范围为：91％～50％

6．现有两种砂子，若细度模数相同，其级配是否相同？若两者的级配相同，其细度模数是否相同？

参考答案：若细度模数相同，其级配不同；若两者的级配相同，其细度模数相同。

7．试比较碎石和卵石拌制混凝土的有缺点。

参考答案：在水泥浆用量相同的条件下，卵石混凝土的流动性较大，与水泥浆的粘结较差。碎石混凝土流动性较小，与水泥浆的粘结较强。

碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。

8．什么是混凝土拌合物的和易性？影响和易性的主要因素有哪些？如何改善混凝土拌和物的和易性？

参考答案：和易性是指在一定的施工条件下，便于各种施工操作并能获得均匀、密实的混凝土的一种综合性能。包括：流动性、粘聚性和保水性。

主要影响因素：水泥品种及细度；用水量；水泥浆用量；水灰比；含砂率；外加剂；搅拌。

应根据和易性的主要影响因素综合考虑来提高和易性，如：选用和易性最好的粉煤灰硅酸盐水泥，将水泥磨细，增加水泥浆的用量，选择合理的水灰比和砂率，加入减水剂，加强搅拌等都能提高混凝土的和易性。

9．试述泌水对混凝土质量的影响。

参考答案：泌水是材料离析的一种形式。如果混凝土拌和物的保水性比较差，其泌水的倾向性就较大，这样就易于形成泌水通道，硬化后成为混凝土的毛细管渗水通道。由于水分上浮，在混凝土表面还会形成一个疏松层，如果在其上继续浇灌混凝土，将会形成一个薄弱的夹层，此外，在粗骨料颗粒和水平钢筋下面也容易形成水囊或水膜，致使骨料和钢筋与水泥石的粘结力降低。

10．和易性与流动性之间有何区别？混凝土试拌调整时，发现坍落度太小，如果单纯加用水量去调整，混凝土的拌和物会有什么变化，参考答案：流动性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械搅拌振捣作用下能够流动的性能。而和易性是混凝土的综合工作性能，包括流动性，还有粘聚性和保水性。

如果单纯增加用水量去调整坍落度，则水泥浆会变稀，从而降低了水泥浆的粘聚性，减小颗粒间的内摩擦力，混凝土拌和物的流动性

会增大。但是，水泥浆的粘聚性降低过多的话，会导致混凝土拌和物的保水能力不足，会出现泌水现象，而且其粘聚性也不好，这样会影响混凝土的质量，降低硬化后混凝土的强度。

11．影响混凝土强度的内在因素有哪些？试结合强度公式加以说明。

参考答案：混凝土的强度主要决定于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度。而水泥石的强度主要取决于其矿物成分及孔隙率。而

孔隙率又决定于水灰比与水化程度。所以，对于给定的龄期，水泥石的强度主要决定于水泥强度与水灰比。水泥强度越大，水灰比越小，水泥石强度越高。水泥石与骨料的粘结力也同样与水泥强度和水灰比有关，水泥强度越高，水灰比越小，则水泥浆硬化后与骨料的粘结力越强。水泥石与骨料的粘结力还与骨料的品质有关，碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。综上所述，混凝土的强度与水

灰比成反比，与水泥强度成正比，还与骨料品质有关。用公式表示为：b ce a cu W C f f αα-??

?

??=。

其中：C －1m 3

混凝土中水泥用量，Kg ；

W －1m 3

混凝土中的用水量，Kg ；

W

C

－灰水比 cu f －混凝土28天抗压强度

ce f －水泥的实测强度

a α，

b α－经验系数。

12．某工地施工人员采取下述几个方案提高混凝土拌和物的流动性，试问下面那些方案可行？那个方案不行？并说明理由。 （1）多加水

（2）保持W/C 不变，增加水泥浆用量； （3）加入CaCl 2

（4）加入减水剂； （5）加强振捣。 参考答案：（1）不行。多加水会改变混凝土的水灰比，降低强度。而且多加水，可能会导致混凝土粘聚性降低过多，保水能力不足，出现

泌水现象。

（2）可行。增加水泥浆用量，可以增加骨料表面包裹层的厚度，增大了润滑作用，因而提高了混凝土拌和物的流动性。 （3）不行。CaCl 2有一定的塑化作用，会降低混凝土的流动性。而且氯离子对混凝土有侵蚀作用。

（4）可行。可以将水泥絮凝结构中的游离水释放出来，增大了流动性。 （5）可行。加强振捣可以使混凝土拌和物的均匀性提高。

13． 试简单分析下述不同的试验条件测得的强度有何不同和为何不同？ （1）试件形状不同； （2）试件尺寸不同； （3）加荷速率不同；

（4）试件与压板之间的摩擦力大小不同。 参考答案：（1）立方体试件测得的强度高。因为有环箍效应。

（2）尺寸小的试件测得的强度高。一是因为环箍效应，二是因为试件的尺寸增大时，存在缺陷的几率也会增大。 （3）加载速度越大，测得的强度值越大。因为，加载速度大，混凝土的缺陷还来不及表现出来。

（4）不涂油测得的值大。不涂油，摩擦大，环箍效应强。

14．混凝土的弹性模量有几种表示方法？常用的是哪一种？怎样测定？

参考答案：混凝土弹性模量有3种表示方法：1、原点切线弹性模量。2、割线弹性模量。3、切线弹性模量。常用的是割线弹性模量。我

国是将指定应力cp f 31=

σ

（cp f 为轴心抗压强度）与它对应的应变ε的比值定义为混凝土的弹性模量E h

＝ε

σ。

15．试结合混凝土的应力－应变曲线说明混凝土的受力破坏过程。

参考答案：以混凝土单轴受压为例，混凝土的破坏（即内部裂缝发展）可以分为4个阶段。

压应力小于极限应力的30％（称为比例极限）为第一阶段，这一阶段未受荷载前就存在的界面裂缝无明显变化，宏观上显示出应力-应变成直线关系，为弹性变化阶段；

随着荷载进一步增加，超过比例极限而又低于50％极限应力时为第二阶段，界面裂缝的长度、宽度和数量也随之增加，界面借助于摩阻力的作用承担荷载，而水泥砂浆的开裂小的可以忽略不计，此时变形增加的速率大于应力增加的速率，应力-应变曲线偏离直线开始弯向水平方向。

相当于50％～75％极限应力时为第三阶段，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现贯穿砂浆的裂缝，应力-应变曲线明显趋向水平方向。

相当于75％～100％极限应力为第四阶段，随着荷载增加界面裂缝进一步增加，贯穿裂缝逐渐增生并将邻近的界面裂缝连接起来成为连续裂缝而破损。

混凝土的受力破坏过程，实际上是内部裂缝的发生、扩展以至连通的过程，也是混凝土内部结构从连续到不连续的发展过程。 16．何谓混凝土的塑性收缩、干缩、自收缩和徐变？其影响因素有哪些？收缩与徐变对混凝土的抗裂性有何影响？ 参考答案：塑性收缩：混凝土尚处于塑性状态时产生的体积收缩。影响因素：与环境湿度有关。

干缩：当外界湿度减小时，由于水分的蒸发，引起凝胶体失水，失去水膜的胶粒由于分子引力作用，使胶粒间的距离变小，产生收缩；毛

细水减少时，会引起毛细管压力增大，使管壁受到压力，其压力随着湿度的减小而增大，表现为体积的“干缩”。影响因素：与水泥品种、水泥用量和单位用水量以及砂石有关。

自收缩：处于与外界无水分交换条件下，混凝土内部未水化的胶凝材料吸收毛细管中的水分而水化，使毛细管失水，由于毛细管压力使水

泥浆产生的收缩。影响因素：水灰比。

徐变：在持续荷载作用下，混凝土产生随时间而增加的变形称为徐变。影响因素：环境；水灰比；温度；骨料；水泥；加载时间及荷载。

收缩和徐变对混凝土抗裂性的影响：收缩和徐变都有可能导致混凝土的开裂。

17．试从混凝土的组成材料、配合比、施工、养护等几个方面综合考虑提出高混凝土强度的措施。 参考答案：选用高标号的水泥、降低水灰比、机械搅拌，标准养护

18．何谓减水剂？试述减水剂的作用机理。在混凝土中加减水剂有何技术经济意义？我国目前常用的有哪几种？ 参考答案：减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。

减水剂的作用原理：加入适量的减水剂后，其憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面并使之带有相同电荷，在电性斥力作用下水泥颗粒彼此相互排斥，絮凝结构解体，关闭于其中的游离水被释放出来，从而在不增加拌和用水量的情况下，有效的增大了混凝土的流动性。另一方面减水剂分子的亲水基团朝向水溶液作定向排列，其极性很强易于与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，有利于水泥颗粒的滑动，也更强化了水对水泥颗粒的润湿作用。

使用减水剂的技术经济意义：

1) 在保持用水量不变的情况下，可使混凝土拌合物的坍落度增大100～200mm 。 2) 在保持坍落度不变的情况下，可使混凝土的用水量减少10％～15％，高效减水剂可减水20％以上，抗压强度可提高15％～40％。 3) 在保持坍落度和混凝土抗压强度不变的情况下，可节约水泥10％～15％。

4) 由于混凝土的用水量减少，泌水和骨料离析现象得到改善，可大大提高混凝土的抗渗性，一般混凝土的渗水性可降低40％～

80％。

5)

可减慢水泥水化初期的水化放热速度，有利于减小大体积混凝土的温度应力，减少开裂现象。

我国常用的减水剂种类：

普通减水剂：以木质磺酸盐类为主，有木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁及丹宁等。 高效减水剂：多环芳香族磺酸盐类：主要有萘和萘的同系磺化物与甲醛缩合的盐类、胺基磺酸盐等。

水溶性树脂磺酸盐类：主要成分为磺化三聚氰胺树脂、磺化古玛隆树脂等。 脂肪族类：主要有聚羧酸盐类、聚丙烯酸盐类、脂肪族羟甲基璜酸盐高缩聚物等。

其他：改性木质素磺酸钙、改性丹宁等。 19．何谓引气剂？在混凝土中掺入引气剂有何技术经济意义？

参考答案：引起剂是指在搅拌混凝土工程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡（孔径为20～200m μ）的外加剂。

技术经济意义：

1、可大大改善拌合物的保水性和粘聚性，使其泌水现象减轻。气泡介于颗粒之间，能起一定的润滑作用，使颗粒间摩擦力减小，从而提

高混凝土拌合物的流动性。

2、在硬化混凝土中，由于气泡隔断了毛细孔渗水通道，故能提高了抗渗性，同时因气泡有较大的弹性变形能力，对冰冻等破坏力能起缓

冲作用，故因此也能提高抗冻性。

20．混凝土的强度为什么会有波动？波动的大小如何评定？

参考答案：引起混凝土强度波动的基本因素如书中表3-20所示，可以分为两类：一是原材料与施工方面的因素；二是试验条件方面的因

素。详见表3-20。

波动的大小用“强度波动图”来评定。

21．当前土木工程用混凝土在耐久性方面主要存在那些问题？如何提高混凝土的耐久性？

参考答案：当前土木工程混凝土的耐久性主要包括：抗渗性、抗冻性、耐蚀性（耐化学腐蚀性）、抗碳化能力、碱骨料反应、耐火性、耐

磨性、耐冲刷性等。对每个具体的工程而言，由于所处的环境不同，耐久性的含义不同。例如：对于处于海洋环境中的混凝土，它在耐久性方面存在的问题就是海洋环境中的硫酸盐和氯离子等会对混凝土有严重的侵蚀作用，所以海洋环境中的混凝土必须要抗硫酸盐和氯离子侵蚀。

提高混凝土耐久性的措施如下：

1) 合理选择水泥品种。

2) 适当控制混凝土的水灰比和水泥用量。 3) 掺入引气剂或减水剂。 4) 掺入矿物掺合料。

5)

改善施工方法，提高施工质量。

22．根据以往资料，甲、乙、丙三个施工队施工水平各不相同。若按混凝土的强度变异系数C V 来衡量则甲队C V ＝10％，乙队C V ＝15％，丙队C V ＝20％。今有某工程要求混凝土强度等级为C30，混凝土的强度保证率为95％（保证率系数t ＝1.645），问这三家施工单位在保证质量的条件下，各家的混凝土配制强度各为多少？指出哪家最节约水泥，并说明理由。 参考答案：

σ645.1,0,+=k cu cu f f ()

V

V k

cu cu C C f f 645.1130

645.11,0,-=

-=

cu

v f C σ

=

（

cu f 可等于0,cu f ）

甲队：0,cu f ＝35.9（MPa ）

乙队：0,cu f ＝39.8（MPa ） 丙队：

0,cu f ＝44.7（MPa ）

水泥用量c

w m m wo co =，

0,cu f 小，w/c 就大，co m 就小，所以甲队最节约水泥。

参考答案：强度公式ce b a ce

a o cu f W

C

f f ??-=ααα, 令

y f o cu =,，

x W

C

=， b f ce a =α， a f ce b a =-αα 则上式可写为：y=bx+a

n=8，为求线性回归方程，所需计算列表如下：

x y x 2

y 2

xy 1 0.4 36.3 0.16 1317.69 14.52 2 0.45 35.3 0.2025 1246.09 15.885 3 0.5 28.2 0.25 795.24 14.1 4 0.55 24 0.3025 576 13.2 5 0.6 23 0.36 529 13.8 6 0.65 20.6 0.4225 424.36 13.39 7 0.70 18.4 0.49 338.56 12.88 8 0.75 15

0.5625 225 11.25 ∑

4.6 200.8

2.75

5451.94

109.025

S xx =2.75-1/8(4.6)2

=0.105 Sxy=109.025—1/8×4.6×200.8=—6.435

S yy =5451.94—1/8(200.8)2

=411.86 b=S xy /S xx =—6.435/0.105=—61.29

a=1/8×200.8+(1/8×4.6)×61.29=60.34

取

ce f ＝1.13×42.5＝48.025

则：29.61-=ce a f α 28.1-=a α 34.60=-ce b a f αα 98.0=b α

即经一元线性回归的强度经验公式为：

ce ce o cu f W

C

f f ??+?

?-=98.028.128.1, 24．已知实验室配合比为1：2.5：4，W/C ＝0.60，混凝土混合物的表观密度ρ0＝2400kg/cm 3

,工地采用800L 搅拌机，当日实际测得卵石含水率为2.5％，砂含水率为4％。为每次投料量应为多少？ 参考答案：总材料用量为：0.8*2400＝1920Kg

水泥用量为：

Kg 23719206

.045.211

=?+++

河砂用量为：237*2.5（1＋4％）＝616.2Kg 卵石用量为：237*4（1＋2.5％）＝971.7Kg

用水量：237*0.6－237*2.5*4％－237*4*2.5％＝94.8Kg

25． 某实验室按初步配合比称取15L 混凝土的原材料进行试拌，水泥5.2kg ，砂8.9kg ，石子18.1kg ，W/C=0.6。试拌结果坍落度小，于

是保持W/C 不变，增加10％的水泥浆后，坍落度合格，测得混凝土拌和物表观密度为2380 kg/m 3

，试计算调整后的基准配合比。 参考答案：增加后水泥量为5.2+5.2*10％＝5.72Kg ，水为：5.2*0.6(1+10%)=3.432Kg

调整后材料总用量为：5.72+3.432+8.9+18.1＝36.152Kg 则每立方米混凝土实际所需的各项材料用量为：

水泥：

Kg 6.3762380152.3672

.5=? 水：Kg 2266.06.376=?

砂：

Kg 9.5852380152.369.8=? 石：Kg 6.11912380152

.361

.18=? 配合比为：水泥：砂：石：水＝1：1.56：3.16：0.6

26．在标准条件下养护一定时间的混凝土试件，能否真正代表同龄期的相应结构物中的混凝土强度？在现场条件下养护的混凝土又如何

呢？

参考答案：前者：不可以代表。因为养护条件不一样。后者：可以代表。因为他们所处的环境相同，基本上是同条件下的。 27．为什么要在混凝土施工中进行质量控制，通常要进行那些检验工作？

参考答案：因为混凝土的质量不是完全均匀的，它是波动的，所以我们应该在施工中进行严格控制，以使混凝土质量波动控制到最小，或

稳定在容许范围内。 应进行如下的质量控制： 1、 组成材料的质量检验与控制和混凝土配合比的合理确定。 2、 组成材料的计量与拌和 3、 运输 4、 浇铸与振捣 5、 养护与拆模

28．有下列混凝土工程及制品，一般选用哪一种外加剂较为合适？并说明理由。 （1）大体积混凝土； （2）高强度混凝土； （3）C35混凝土；

（4）混凝土预制构件；

（5）抢修及喷锚支护的混凝土； （6）有抗冻要求的混凝土。

参考答案：①缓凝剂、缓凝型减水剂。可降低早期水化热，从而降低温度应力。

②非引气、坍落度损失小的高效减水剂。在满足施工和易性的同时，可降低水灰比，提高混凝土强度。

③泵送剂或减水剂。可增大混凝土的流动性和可泵送性。

④早强剂、促凝剂。预制构件是工厂化施工，要求混凝土快凝，早强。 ⑤速凝剂，早强剂。能使混凝土在几分钟内凝结，早期强度高。

⑥引气剂、防冻剂。气泡有较大的弹性变形能力，对冰冻等破坏力能起缓冲作用。

29．某工程配置的C30混凝土，施工中连续抽取34组试件，检测28天强度，结果如下表。试求

cu f ,σ,C V

,强度保证率。

参考答案：

cu f ＝36.2MPa, 434

342

34

1

2,=-=

∑=cu

i i cu f f

σ, %112

.364

==

=

cu

V f C σ

σt f f k cu cu +=,0,（cu f 可等于0,cu f ）

4302.36?+=t →t=1.55查表，再根据插入法，得保证率P ＝93.7％。

30．普通混凝土为何强度愈高愈易开裂，试提出提高期抗裂性的措施。

参考答案：因为普通混凝土的强度越高，则水灰比越小，水泥浆越多。而混凝土的收缩主要是由于水泥的收缩引起的，所以水泥浆增多，

混凝土的收缩越大，混凝土就越易开裂。

措施：养护好；可以掺入矿物掺合料、减水剂或聚合物等。

31．与普通混凝土相比，轻骨料混凝土在物理力学和变形性质上有何特点？ 参考答案：轻骨料混凝土在物理力学和变形性质上的特点有4个方面：

1、 表观密度：轻骨料混凝土按表观密度分为800～1900Kg/m 3

共12个等级。 2、 强度：轻骨料混凝土的强度随水泥石的强度和水泥用量的增加而提高，其最高强度可以超过轻骨料本身强度的好几倍。轻骨料

混凝土的强度也随轻骨料本身的强度增高而提高。轻骨料混凝土的拉压比，与普通混凝土比较相近。轴心抗压强度与立方体抗压强度比值比普通混凝土高。 3、 应变性能：弹性模量一般比同等级普通混凝土低30％～50％。弹性模量随抗压强度的提高而增大。与普通混凝土相比，收缩和

徐变较大，热膨胀系数比普通混凝土低20％左右。 4、 热工性能：轻骨料混凝土具有良好的保温隔热性能。

轻骨料混凝土还具有较好的抗冻性和抗渗性，同时抗震、耐热、耐火等性能也比普通混凝土好。

32、今欲配置一结构用轻骨料混凝土，混凝土的强度等级为CL25，坍落度要求30～50mm 。原材料如下：32.5级矿渣水泥；粘土陶粒，堆

积密度为760 Kg/m 3，颗粒表观密度为1429 Kg/m 3，1h 吸水率为8.1％；普通中砂，堆积密度为1470 Kg/m 3，视密度为2.50 Kg/m 3

，试设计该轻骨料混凝土的配合比。

参考答案：注：设计过程要参照旧版的建筑材料书

)(225.335645.125645.1,MPa f f k cu cu =?+=+='σ

根据试配强度，查表确定水泥用量：390～490Kg/m 3

，取490 Kg/m 3

。

净用水量根据坍落度查表：165～200 Kg/m 3，取200 Kg/m 3

。 设附加用水量为X ，则

%1.8200

=+X X

，X ＝17.6 Kg/m 3

。

砂率根据骨料品种查表：35～45％，取40％

根据绝对体积法确定骨料用量，设骨料总用量为y Kg/m 3，则陶粒用量为0.6y ，砂用量为0.4y 。矿渣水泥的密度取为2.8 g/cm 3

。

125004.014296.010

6.17200108.24903

3=++++?y

y ，y ＝1047 Kg/m 3

则陶粒用量：1047*0.6＝628.2 Kg/m 3

，砂用量：418.8 Kg/m 3

。

33．防水混凝土的配制原则是什么？

参考答案：防水混凝土是通过各种方法提高混凝土自身抗渗性能，以达到防水的目的。普通混凝土渗水的主要原因是其内部存在许多贯通

毛细孔隙，为此，可以采用改善骨料级配，降低水灰比，适当增加砂率和水泥用量，掺用外加剂以及采用特种水泥等方法来提高混凝土内部的密实性或堵塞混凝土内部的毛细管通道，使混凝土具有较高的抗渗性能。 34．与普通混凝土相比，纤维混凝土和聚合物混凝土有何特点？

参考答案：纤维混凝土：与普通混凝土相比，纤维混凝土中的短纤维提高了混凝土抗拉强度、抗弯强度、冲击韧性等力学性能，从而降低

了其脆性。

聚合物混凝土：聚合物胶结混凝土硬化后强度高，特别是早强效果显著。抗渗性高，几乎不透水，耐磨性、抗冲击性及耐蚀性高。硬化初

期收缩大，徐变较大，易燃，在高温下热稳定性差，成本高。

聚合物浸渍混凝土具有高强、耐蚀、抗渗、耐磨等优良物理力学性能。

聚合物水泥混凝土抗拉、抗折强度及延伸能力高，抗冻性、耐蚀性和耐磨性高。 35．试比较水下混凝土与泵送混凝土的相同和不同之处。

参考答案：水下混凝土：一般不采用振捣，而是依靠自重（或压力）和自然流动摊平，要采用特殊的施工方法，而且要求混凝土拌和物具

有良好的和易性，即流动性要大，粘聚性要好，泌水性要小。坍落度以150～180mm 为宜，且具有良好的保持流动性的能力。

泵送混凝土：必须有可泵送性，即在泵压作用下，能在输送管道中连续稳定的通过而不产生离析。泵送混凝土必须具有足够的稠度，

在泵送过程中不泌水不离析。坍落度以100～180mm 为最佳。

36．配制耐热混凝土、耐酸混凝土的原理是什么？他们在选用材料上有何区别？ 参考答案：配制耐热混凝土和耐酸混凝土的原理是选用耐热或耐酸的原材料配制。

耐热混凝土的材料： 水泥耐热混凝土可选用普通硅酸盐水泥（或矿渣水泥、铝酸盐水泥）、磨细掺合料、耐热粗细骨料配制。

水玻璃耐热混凝土是以水玻璃为胶凝材料，氟硅酸钠为硬化剂，掺入磨细掺合料及耐热粗细骨料配制而成的。 耐酸混凝土的材料：以水玻璃为胶凝材料，氟硅酸钠为促硬剂，掺入磨细的耐酸掺合（如石英粉或辉绿岩粉）以及耐酸的粗细骨料（按石

英石、石英砂）按一定比例配制而成。

第四章 建筑砂浆

1．对新拌砂浆的技术要求与混凝土拌和物的技术要求有何异同？

参考答案：砂浆和混凝土相比，最大的区别在于：砂浆没有粗骨料；砂浆一般为一薄层，多抹铺在多孔吸水的基底上。所以砂浆的技术要

求与混凝土有所不同。新拌砂浆和混凝土拌和物一样，都必须具备良好的和易性。但是混凝土的和易性是要求混凝土拌和物在运输和施工过程中不易分层离析，浇铸时容易捣实，成型后表面容易修整，以期硬化后能够得到均匀密实的混凝土。而砂浆的和易性要求砂浆在运输和施工过程中不分层、析水，且能够在粗糙的砖石表面铺抹成均匀的薄层，与底层粘结性良好。 2．砌筑多孔砌块和密实砌块用砂浆的强度公式有何不同，为什么？

参考答案：砌筑多孔砌块用砂浆的强度公式：因为多孔砌块为吸水材料，它的吸水性较强，即使砂浆用水量不同，但因砂浆具有一定的饱

水能力，经过底面吸水后，保留在砂浆中的水分几乎相同。因此，砂浆的强度主要取决于水泥强度和水泥用量，而与砂浆拌合时的水

灰比无关，即

B Q Af f c

ce m +?

=1000

0,

砌筑密实砌块用砂浆的强度公式：因为密实砌块几乎不吸水，它不会吸收砂浆中的水分，所以此时砂浆的强度主要取决于水泥强度与水灰比，即???

?

??-=B m m Af f w c ce m 0,

其中：

0,m f －砂浆的试配强度；ce f －水泥实测强度；c Q －每立方米砂浆的水泥用量；

c m －砂浆中的水泥用量；w m －拌和砂浆的用水量；A,B －经验系数。

3．配置1m 3

砂浆的用砂量是：（1）含水率2％的中砂1m 3

；（2）含水率1.5％的中砂1m 3

；（3）干燥粗砂0.95m 3

；（4）干燥粗砂1m 3

。 参考答案：（4）。

4、今拟配制砌筑在干燥环境下的基础用水泥石灰混合砂浆，设计要求强度为5MPa 。所用材料为：（1）水泥。32.5级矿渣水泥，堆积密度

为1300kg/m 3（2）石灰膏。二级石灰制成，稠度为120mm ，表观密度为1350 kg/m 3。（3）砂子。中砂，含水率2％时，堆积密度为1500 kg/m 3

。

求调制1 m 3

砂浆需要各种材料的数量及其配合比。

参考答案：按照基底为吸水材料的水泥砂浆设计,施工水平为优良。

)(645.51645.05645.020,MPa f f m =?+=+=σ

)/(56.2105

.3203.3)

09.15645.5(1000)

(100030,m Kg Af B f Q ce

m c =?+=

-=

)/(44.13956.2103503m Kg Q Q Q c A D =-=-=

)/(150015001130,m Kg Q s c

=?=?=ρ

砂浆的质量配合比为：水泥：石灰膏：砂＝210.56:139.44:1500＝1:0.66:7.12

5．如何配制防水砂浆，在技术性能方面有哪些要求？ 参考答案：配制防水砂浆的途径如下：

①选择适当的材料和用量：提高水泥用量，灰砂比约为1：2～1：3，水灰比一般为0.5～0.55，水泥选用32.5级的普通水泥，砂子

最好使用中砂。

②掺入防水剂:常用的防水剂有氯化物金属盐类、金属皂类或水玻璃防水剂等。 ③采用喷射法施工

防水砂浆的施工对操作技术要求很高，配制防水砂浆是先把水泥和砂干拌均匀后，再把称量好的防水剂溶于拌和水中，与水泥、砂搅拌均匀后即可使用。涂抹时，每层厚度约为5mm ，共涂抹4～5层。每层在初凝前用木抹子压实一遍，最后一层要进行压光，抹完后要加强养护。总之，刚性防水层必须保证砂浆的密实性，否则难以获得理想的防水效果。

第五章 钢材与铝合金

1、冶炼方法与脱氧程度对钢材性能有何影响？

参考答案：常用的冶炼方法有：氧气转炉法、平炉法和电炉法。氧气转炉法能有效地除去磷和硫，钢中所含气体很低，非金属夹杂物亦较

少，故质量较好；平炉法冶炼时间长，有足够的时间调整、控制其成分，去除杂质和气体亦较净，故质量较好，也较稳定；电炉法能自由调节温度，成分能够精确控制，故炼出的钢杂质含量少，钢的质量最好，但成本最高。按脱氧程度可以分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。沸腾钢和镇静钢相比较，沸腾钢中碳和有害杂质磷、硫等的偏析较严重，钢的致密程度较差。故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差，特别是低温冲击韧性的降低更显著。

2、什么是沸腾钢？有何优缺点？哪些条件下不宜选用沸腾钢？

参考答案：沸腾钢仅加入锰铁进行脱氧，脱氧不完全，这种钢铸锭时，有大量的一氧化碳气体逸出，钢液呈沸腾状，故称为沸腾钢。钢的

致密程度较差。故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差，但从经济上比较，沸腾钢只消耗少量的脱氧剂，钢的收缩孔减少，成本率较高。

3、常温下钢材有哪几种晶体组织，各有何特性？简述钢中含碳量、晶体组织与性能三者之间的关系。

参考答案：钢材的晶体组织：奥氏体，一般在高温下存在，其塑性和韧性很好，可以进行各种形式的压力加工而不发生脆断；铁素体，原

子间的空隙较小，溶碳能力较低，其性质极其柔软，塑性和韧性很好，但强度和硬度较低；渗碳体，是碳和铁形成的化合物Fe3C ，晶体结构复杂，外力作用下不易变形，故性质非常硬脆，抗拉强度很低，塑性及韧性几乎等于零；珠光体，是铁素体和渗碳体组成的机

械混合物，故其性质介于铁素体和渗碳体之间，既有一定的强度和硬度，也有一定的塑性和韧性。晶格类型不同的金属，其性能也不同，面心立方晶格与体心晶格的金属比密排六方晶格的金属有较好的塑性，而体心立方晶格的金属则强度较高，同时金属晶粒愈细，不仅强度和硬度愈高而且塑性和韧性也愈好。含碳量在0.02％～0.77%范围内，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度逐渐提高，而塑性和韧性则逐渐降低；含碳量在0.77％～2.11％范围时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度逐渐增高，塑性和韧性逐渐降低，当含碳量超过1.0％以后，强度极限开始下降。

4、什么是屈强比,对选用钢材有何意义？

参考答案：屈服强度与强度极限之比称为屈强比。当这个比值较小时，表示结构的安全度较大，即结构由于局部超载而发生破坏的强度储

备较大，但比值过小时，则表示钢材强度的利用率偏低，不够经济。相反若屈强比较大，则表示钢材利用率较大，但比值过大，表示强度储备过小，脆断倾向增加，不够安全。因此这个值最好保持在0.60～0.75之间，既安全又经济。

5、解释下列符号代表的意义：s σ、2.0p σ、b σ、5δ、gt δ、k a ，并说明该指标表示钢材的什么性能？

参考答案：

s σ代表钢筋的屈服强度，当应力到达该值时，在应力不增加的情况下塑性变形不断增加；b σ代表钢筋的极限强度，在拉伸

条件下，材料断裂前所能承受的最大应力；k a 代表钢筋的冲击韧性值，在冲击荷载作用下，钢筋破坏缺口处单位面积上所吸收的冲击

功，

k a 值越大，钢的冲击韧性越好。

6、何谓冷脆性和脆性转变温度？它们对选用钢材有何意义？

参考答案：钢筋由韧性断裂转变为脆性断裂，使冲击值显著降低的现象称为冷脆性，与之相对应的温度称为脆性转变温度。对于直接承受

动载，而且可能在负温下工作的重要结构，必须检验钢筋的冷脆性和脆性转变温度，防止钢材在使用中发生脆性断裂，以确保结构安全。

7、硫、磷、氮、氧元素对钢材性能各有何影响？

参考答案：硫多数以FeS 的形式存在于钢中，它是一种强度较低和性质较脆的夹杂物，受力时容易引起应力集中，降低钢的强度和疲劳强

度，同时硫对热加工和焊接很不利，且偏析严重；磷多数溶于铁素体中形成固溶体，磷虽能提高钢的强度和耐腐蚀性能，但显著提高了脆性转变温度，增大了钢的冷脆性，并降低可焊性，且偏析严重；氮也溶入铁素体中形成固溶体，能提高钢的强度和硬度，但显著降低了钢的塑性和韧性，增大钢的敏感性和冷脆性；氧多数以FeO 形式存在于非金属夹杂物中，它是一种硬脆的物质，会使钢的塑性、韧性和疲劳强度显著降低，并增大时效敏感性。

8、什么叫调质热处理？它对钢材性能有何影响？

参考答案：淬火和高温回火的联合处理称为调质。调质的目的主要是为了获得良好的综合技术性质，既有较高的强度，又有良好的塑性和

韧性，是目前用来强化钢材的有效措施。

9、什么是可焊性，哪些因素对可焊性有影响？

参考答案：钢的可焊性就是指钢材在焊接后，体现其焊头联结的牢固程度和硬脆倾向大小的一种性能。钢的化学成分、冶金质量及冷加工

等对可焊性影响很大。

10、什么是冷加工强化和时效？各对钢材性能有何影响？

参考答案：冷加工是在再结晶温度以下（一般是常温）进行的机械加工，包括冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冷冲和冷压等各种方式。在一定

范围内冷加工变形程度越大，加工硬化现象也越明显，即屈服强度提高得越多，而塑性和韧性也降低得越多；经冷加工后，随着时间的延长，钢的屈服强度和强度极限逐渐提高，塑性和韧性逐渐降低的现象，称为时效。

11、什么是低合金结构钢，与碳素钢结构相比有何特点？

参考答案：在碳素结构钢的基础上，加入总量小于5％的合金元素而形成的钢种，称为低合金结构钢。与碳素结构钢相比，采用低合金钢

可以减轻结构自重，加大结构跨度，节约钢材，经久耐用，特别适合于高层建筑或大跨度结构，是今后结构钢的发展方向。

12、根据哪些原则选用钢结构用钢？

参考答案：在选用钢材牌号和材性时，为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、

结构形式、应力状态、连结方法、钢材厚度和工作环境等因素进行综合考虑。

13解释钢号Q235AF 、Q235D 代表的意义，并比较二者在成分、性能和应用上的异同？

参考答案：Q235AF 表示屈服强度为235MPa ，由氧气转炉或平炉冶炼的A 级沸腾碳素结构钢。Q235D 表示屈服强度为235MPa 的D 级钢。A

级钢的S 和P 含量高于D 级钢，但Mn 含量低于D 级钢，A 级钢一般用于承受静载作用的钢结构，D 级钢则可用于低温条件下承受动载焊接的重要结构。

14、热轧钢筋分为几个等级？各级钢筋有什么特性和用途？

参考答案：热轧钢筋分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级钢筋，Ⅰ级钢筋的强度不高，但塑性及可焊性良好，主要用作非预应力混凝土的受力钢筋或构

造筋；Ⅱ、Ⅲ级钢筋由于强度较高，塑性和可焊性也好，可用于大中型钢筋混凝土结构的受力筋；Ⅳ级钢筋虽然强度高，但塑性及可焊性较差，可用作预应力钢筋。

15、什么是热处理钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线？它们各有哪些特性和用途？

参考答案：热处理钢筋由热轧带肋钢筋经过淬火和高温回火调质处理而成，这种钢筋不能冷拉和焊接，且对应力腐蚀及缺陷敏感性较强，

主要用于预应力混凝土梁、预应力混凝土轨枕或其他各种预应力混凝土结构；冷轧带肋钢筋是以普通低碳钢和低合金钢热轧圆盘条为母材，经多道冷轧（拔）减径和一道压痕而成的三面有肋的钢筋，这种钢筋具有较高的强度和较大的伸长率，且粘结锚固性好，可用

于没有振动荷载和重复荷载的工业民用建筑和一般构筑物的钢筋混凝土结构；预应力混凝土用钢丝和钢绞线是用优质碳素钢盘条，经酸洗、冷拉或冷拔再回火等工艺制成，这种钢筋具有强度高、柔性好、无接头等优点，且质量稳定，安全可靠，施工时不需冷拉及焊接，主要用作大跨度桥梁、屋架、吊车梁等预应力钢筋。

16、桥梁结构钢应具有哪些技术要求？

参考答案：桥梁除了承受静载外，还要直接承受动载，其中某些部位还承受交变应力的作用，而且在受力状态下还要经受气候变化和腐蚀介质的严峻考验。桥梁结构钢除必须具有较高的强度外，还要求有良好的塑性、韧性、可焊性及较高的疲劳强度，在严寒低温地区还要求具有较小的冷脆性和时效敏感性，此外还要求具有良好的抗大气腐蚀性。

17、对钢轨用钢，在性能和材质上有何要求？

参考答案：铁路钢轨经常处在车轮压力、冲击和磨损的作用下，要求钢轨不仅具有较高的强度以承受较高的压力和抗剥离的能力，而且还应具有较高的耐磨性、冲击韧性和疲劳强度。无缝线路的钢轨还应具有良好的可焊性，处于多雨潮湿地区、盐碱地带和隧道中的钢轨还应具有良好的耐腐蚀性能。在选材上一般应选用含碳量较高的平炉或氧气转炉镇静钢进行轧制，对轨端部分需进行淬火处理。对钢轨质量，除严格保证一定的化学成分外，还要求质地均匀纯净，内部不含白点、残余缩孔、非金属夹杂物，表面不应有分层、翻皮等缺陷。

18、钢材是怎么锈蚀的？如何防止钢筋锈蚀？

参考答案：钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两类。化学锈蚀是由非电解质或各种干燥气体所引起的一种纯化学性的腐蚀，无电流产生。电化学腐蚀是钢材与电解质溶液接触后，由于产生电化学作用而引起的腐蚀。防止钢材锈蚀主要有三种方法：①制成合金钢；

②表面覆盖；③设置阳极或阴极保护。

19、铝合金建筑型材分为哪几种？并说明具有何要求及应用范围？

参考答案：常用的铝合金型材有铝合金门窗、铝合金装饰板及铝合金小五金等。铝合金门窗要求具有一定的抗风压强度，有良好的气密性与水密性，还应有良好的隔热、隔音与开闭性；铝合金装饰板主要用于屋面、墙面、楼梯踏面等。

第六章木材

1、木材为什么是各向异性材料？

参考答案：木材在构造上具有不匀质性，其细胞壁又细纤维组成，纵向连结较横向牢固。由于木材在构造上的不均匀，使得其各方向的湿胀干缩不一样，同时其力学性能也具有明显的方向性。

2、何谓木材平衡含水率、纤维饱和点含水率？并说明区别这些概念意义何在？

参考答案：当木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，则会达到相对稳定的含水率，亦即水分的蒸发和吸收趋于平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。当木材细胞腔和细胞间隙中的自由水完全脱去为零，而细胞壁吸附水尚为饱和，此时木材的含水率称为纤维饱和点含水率。当木材的含水率在纤维饱和点以上变化时，只会引起木材质量的变化，而对强度和胀缩没有影响。

3、试述木材含水率的变化对其强度、变形、导热、表观密度和耐久性等性能的影响？

参考答案：木材的强度随其含水率的变化而异，含水率在纤维饱和点以上变化时，木材强度不变，在纤维饱和点以下时，随含水率降低；

木材还具有明显的湿胀和干缩变形性能；木材的表观密度随木材孔隙率和含水率变化而不同；当木材的含水率在30～60％之间时，真菌和昆虫很容易生长和繁殖。

4、为什么木材多用来做承受顺纹抗压和抗弯的构件，而不宜做受拉构件？

参考答案：木材的顺纹抗压强度较高，仅次于顺纹抗拉和抗拉强度，且木材的疵病对其影响较小。木材的抗弯强度很高，为顺纹抗压强度的1.5～2倍，因此在土建工程中应用很广。木材的顺纹抗拉强度虽然是木材各种力学强度中最高的，但其强度值波动范围大，木材的疵病如木节、斜纹、裂缝等都会使顺纹抗拉强度显著降低，同时木材受拉杆件连结处应力复杂，这是顺纹抗拉强度难以被充分利用的原因。

5、影响木材强度的因素有哪些？

参考答案：影响木材强度的因素有：①含水率的影响；②负荷时间的影响；③温度的影响；④疵病的影响。

6、试述木材腐蚀的原因及防腐措施？

参考答案：木材是天然有机材料，易受真菌、昆虫侵害而腐朽变质。无论是真菌还是昆虫，其生存繁殖都需要适宜的条件，如水分、空气、温度、养料等。因此将木材置于通风、干燥处或浸没在水中或深埋于地下或表面涂油漆等方法，都可作为木材的防腐措施。此外还可采用化学有毒药剂喷涂或注入木材，从而抑制或杀死菌类、虫类，达到防腐目的。

7、我国民间对于使用木材有一句谚语：“干千年，湿千年，干干湿湿两三年。”试用科学理论加以解释。

参考答案：木材干燥或受潮时，由于各向的胀缩不同，因而有可能产生变形、翘曲和开裂等现象，如果连续的干湿循环对木材的实际应用是非常不利的。同样，时干时湿区域，例如桩木靠近地面或与水面接触的部分，腐朽菌类最适宜生存和繁殖，因此木材最容易腐朽。

第七章建筑高分子材料

1．解释下列名词：

（1）单体、链节、链段和聚合度；

（2）官能团与官能度；

（3）加聚反应；

（4）均聚物与缩聚反应；

（5）线形、支链形和体形大分子链结构；

（6）玻璃化温度和粘流温度。

参考答案：单体：用来合成聚合物的简单低分子化合物

链节：组成大分子链的基本结构单元

聚合度：表示大分子链中链节的重复次数

官能团：在聚合反应中，参加反应的单体分子中具有反应能力的基团，参加反应的官能团数或它在聚合反应中能具有的能链上新分子的位置数目称为官能度

加聚反应：大量一种或一种以上含有双官能度或多官能度的单体分子加成在一起，生成聚合物而没有任何小分子释放的合成反应

缩聚反应：由一种或多种含有双官能度或多官能度的单体，经由官能团相互缩合而连接成聚合物同时析出某种小分子化合物的聚合反应

均聚物：由同一种单体经加聚反应合成的聚合物

共聚物：由两种以上的不同单体经加聚反应合成的聚合物

缩聚物：经缩聚反应得到的聚合物

线形大分子链的结构是整个大分子链呈细长条状，通常卷成不规则的线团，但受拉时可以伸展成直线形

支链形大分子链的结构时在大分子链上由一些长线形的小支链，整个大分子呈树枝状

体形大分子链的结构时大分子链之间通过支链或化学连接成一体的所谓交联结构，在空间呈网状链段，由若干链节相连组成的段

玻璃化温度：在Tg温度以下，曲线基本上是水平的，变形量不大，表明此时聚合物的弹性模量较高，变形量小，较刚硬，处于所谓的玻璃态，Tg被称为玻璃转变温度或玻璃化温度。当温度高于Tf后，变形量随着温度升高进一步迅速增加，聚合物开始产生粘流运动，处于所谓的粘流态，此时的变形已经成为不可逆，Tf为高弹态与粘流态的转变温度，叫粘流温度

2．高分子材料的结构特点有哪些？

参考答案：1、大分子和大分子间的相互作用

大分子链中原子间及链节间均为共价键结合，不同的化学组成，链长和键能不同。这种结合力为聚合物的主价力，对聚合物的熔点、强度有重要影响。

大分子链间的结合力为范德华键和氢键，这类结合力为次价力，但由于分子链特别长，而且次价力具有加和性，所以有事次价力会超过主价力，次价力对聚合物的力学性能有很大影响。

2、大分子的近程结构

（1）化学组成

化学组成是聚合物的基础，主要是指链节的化学组成，主链有无侧基或支链，侧基或支链的化学组成。它们对聚合物的性能均有较大影响

（2）链接方式

链节方式是指链节在主链上的连接方式和顺序，这取决于单体和聚合反应的性质。

（3）空间结构

大分子链中链节由共价键缩构成的空间排布成为分子链的构型。

3．试述高分子材料的结构与性能的关系。

参考答案：大分子链的远程结构

（1）大分子链的几何形状

大分子链的几何形状有三种：线形、支链形、体形

（2）大分子链的构象

组成大分子链的每个单链，都有一定的键长和键角，并且能在保持键长和键角不变的情况下旋转。每个单键围绕相邻单键按一定角度进行的旋转运动成为单键的内旋。原子围绕单键内旋的结果导致了原子排布的多样化。

（3）大分子链的柔顺性

大分子链由于构象的变化，获得不同卷曲程度的特性成为大分子链的柔顺性。柔顺性与大分子链中单键内旋的难易程度有关。其难易程度一方面与主链上的原子种类有关；另一方面，各单键的内旋彼此之间也会受到牵制。

4．多组分塑料的主要组成有哪些？其作用如何？

参考答案：大分子链的聚集态结构

（1）无定形聚合物的结构

无定形聚合物中大分子链松散、无规、混乱地堆聚在一起，就像一个无规杂乱的线团，但在大分子无规线团的结构间，也存在着一些排列比较规整的大分子链段折叠区，只是这些折叠区较小，含量较少。

（2）晶态聚合物的结构

聚合物中大分子链或链段有规则地排列或折叠构成晶态结构。线形、支链形和交联较稀的网状聚合物固化时可以部分结晶，典型的结晶聚合物一般只有50％～80％的结晶度。

3、高分子材料的性能与其组成的聚合物的结构密切相关，聚合物的链结构和聚集结构不同，则高分子材料的性能各异，所以聚合物结构与性能的规律也适用于高分子材料性能与结构的关系，同样，温度对聚合物性能也适合于高分子材料

4、1）树脂通常是指受热后有软化或融化范围，软化时在外力作用下有流动倾向，常温下是固态、半固态，树脂是塑料的基体材料，塑料的物理、力学性能和加工成型工艺主要取决于所采用的树脂。

2）填料或增强材料

为提高塑料制品的强度和刚度，可以加入各种纤维状增强材料，填料一般是固态粉末，其主要作用是降低塑料成本和收缩率，同时也能对某些物理性能起到改善作用

3）增塑剂

为了制备室温下软质塑料制品和改善加工时的熔融流动性能，需要加入一定量的增塑剂

4）固化剂

对于热固性树脂，需要加入固化剂，通过交联作用使大分子链具有体形网状结构，成为坚固的有固定形状的热固性塑料制品

5）防老化剂（防止老化）

6）润滑剂

防止塑料在成型过程中产生粘膜问题

7）着色剂（染色

8）阻燃剂

防止燃烧或造成自燃

9）抗静电剂（减少火花和放静电的性能）

5．热固性与热塑性塑料的主要不同点有哪些？

参考答案：热塑性塑料：不论加热和冷却重复多少次，这种受热软化，冷却硬化的性能不改变

热固性塑料：再次受热不会软化也不会溶解，只会在高温下炭化

6．塑料的主要特性有哪些？

参考答案：1)密度小，比强度高

2）导热性低

3）耐腐蚀性好

4）良好的耐水性和耐水蒸汽性

5）点绝缘性好

6）耐磨性好

7）优良装饰性

8）良好的加工性能和施工性能

9）生产所需能耗小

10）弹性模量小

7．列举几种常用塑料及其建筑塑料制品

参考答案：壁纸、塑料袋。

8．橡胶有哪几种？各有何特性？

参考答案：1）天然橡胶

生橡胶性软，遇热变粘，又易老化而失去弹性，易溶于油及有机溶剂，无一定的熔点，常温下有很大的弹性，点绝缘性好

2）合成橡胶

合成橡胶主要是二烯烃的聚合物，它们的综合性能虽然不如天然橡胶，但它们具有某些橡胶所不具备的特性，再加上原料来源较广，品种较多

3）再生橡胶

再生橡胶价格低，在建筑上可与沥青混合制作沥青再生橡胶防水卷材和防水涂料。

9．高分子防水材料有哪几种？

参考答案：固态的防水卷材和液态防水涂料

10．试述高分子材料防水卷材的基本性能要求。

参考答案：1）尺寸规格：厚度一般不小于1.0mm，不大于2.5mm，宽度一般小于1m，长度不小于20m

2）力学性能：硫化橡胶类卷材应大于6.0Mpa，非硫化橡胶类卷材应大于3.0Mpa，树脂类橡胶应大于10Mpa。断裂伸长率均质防水卷材不小于100％，树脂类500％，橡胶类的卷材断裂伸长率可达450％，直角撕裂强度一般要求大于10KN/m

3）低温柔性

4）抗渗透性

5）耐老化性

11．列举几种常用高分子防水卷材及其在建筑上的用途。

参考答案：三元乙丙橡胶卷材用于屋面、地下工程和水池等土木工程

高密度聚乙烯防水卷材用于水库、水池、土石坝、工业废水池、垃圾掩埋场的防水

三元乙丙卷材覆面自粘密封防水卷材用于屋面、地下、卫生间的防水工程

12．高分子防水涂料的基本性能要求。

参考答案：1）防水材料在固化前呈粘稠在液态，不仅能在水平面，而且能在立面，阴阳角及各种复杂表面施工，形成无缝、完整的防水层

2）使用时无需加热，既减少环境污染，又便于操作，改善劳动条件

3）形成防水层自重小，特别适用于轻型屋面的防水

4）形成的防水膜有较大的延伸性、耐水性、耐候性，能适应基层屋面的微小变化

5）涂布的防水材料，既是防水层的主体材料，又是粘结剂，故粘结质量容易得到保证，维修也较方便，而且节省粘结剂。

6）施工时必须采用刷子、刮板等逐层涂刷或涂刮，故防水膜的厚度很难做到象防水卷材那样均一，防水膜的质量易受到施工条件的影响13．试述高分子防水涂料的基本条件。

参考答案：1）涂膜的物理力学性能

防水涂料涂膜的物理力学性能与防水卷材的相似，有抗拉强度、断裂伸长率、低低温柔性、布透水性、耐老化性能等，拉伸强度应不大于1.0Mpa，断裂伸长率应大于200％，低温柔性在-20oc无弯折裂纹等

2）固体含量一般要求小于50％

3）施工性能表面干燥时间一般为4～8小时，完全干燥时间为12h以上

4）粘结性能

采用8字模法测量，要求粘结强度不小于0.3Mpa

14常用的高分子防水涂料有哪些？其特点如何？

参考答案：具体请详见p193表7-2

15．试述建筑密封材料需满足的基本条件。

参考答案：1）具有良好的粘结性、施工性、抗下垂性，使被粘结物之间形成连续体

2）具有良好的伸缩性，能经受建筑构件因温度、湿度、风力、地震等引起的接缝变形

3）具有良好的耐候性、耐水性，在室外长期经受日照、雨雪、寒暑等条件的作用下，能长期保持其粘结性与伸缩性能

16．建筑密封材料的种类有哪些？

参考答案：详见p194表7-3

17．建筑胶粘剂的种类有哪些？

参考答案：按基料的化学成分划分可分为

1）无机胶粘剂

2）天然有机胶粘剂

3）合成有机胶粘剂

按用途划分可分为结构型、非结构型和特种用途胶粘剂

按物理形态划分水溶型（可溶于水）、水乳型（以水为分散介质）溶剂型（以有机化合物为溶剂）无溶剂型（不含溶剂）膏状与腻子、固态型等几类

按固化条件可分为溶剂挥发型、化学反应型和热熔冷却型

18．对胶粘剂有哪些基本要求？

参考答案：1）有足够的流动性和对被粘结物表面的浸润性，保证被粘结物表面能被完全浸润

2）固化速度和粘度容易调整，且易于控制

3）胶粘剂的膨胀与收缩变形小

4）不易老化，胶粘剂的性能不因温度及其他环境条件的变化

5）粘结强度大

19．如何选用建筑胶粘剂。

参考答案：1）根据被粘结材料的性质选择胶粘剂

2）根据被粘材料的使用要求选用胶粘剂

3）根据粘结施工工艺选用胶粘剂

第八章沥青及沥青基材料

1．沥青有哪些组分？石油沥青胶体结构有何特点？溶胶结构和凝胶结构有何区别？

参考答案：沥青组分一般可分为三个主要组分：油分、地沥青、树脂

石油沥青主要组分之间的相互亲和程度各不相同，地沥青对油分显示出憎液性，互不相容，但对树脂却显示出亲液性，可以被浸润，而树脂在油分中则显示亲液性，两者可以互溶，这就使得地沥青的微细颗粒通过树脂质的亲和及桥梁作用，形成一种以地沥青质为核心，周围吸附有部分树脂和油分的胶团，这种胶团高度分散在油分中，溶胶结构油分较多，胶团之间相对运动较自由；凝胶结构油分和树脂较少，地沥青质含量较多

2．试述石油沥青的粘性、塑性、温度稳定性及大气稳定性的概念和表示方法。

参考答案：粘滞性使指沥青在外力或自重作用下，沥青抵抗变形的大小，用针入度来表示或标准粘度计来测定

塑性是指沥青在受外力作用时，产生变形而不破坏，去除外力后仍保持变形后形状的性质，沥青的塑性用延度表示，延度是指在规定的条件下，沥青被拉断时伸长的数值

温度稳定性：沥青的粘性和塑性随温度变化而改变的程度，用软化点表示

大气稳定性：是指石油沥青在很多不利因素的综合总用下，性能稳定的程度，用蒸发损失率和针入度表示

3．沥青按用途分为几类？其牌号是如何划分的？牌号大小与其性质有何关系？

参考答案：可分为道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石油沥青

沥青的牌号主要是根据针入度、延度、软化点等划分，同种石油沥青中牌号越大，针入度越大（粘性越小）延度越大（塑性越大）软化点越低（温度稳定性越差）使用寿命越长

4．实验室有A、B、C三种石油沥青，但不知其牌号。经过性能测试，针入度（0.1mm）、延度、软化点（℃）结果分别如下：

（1）A：70、50、45

（2）B：100、90、45

（3）C：15、2、100。

请确定三种石油沥青的牌号。

参考答案：查p204表8-2得

A：道路石油沥青 60

B：道路石油沥青 100

C：建筑石油沥青 10

5、某工程欲配制沥青胶，需软化点不低于85℃的混合石油沥青15t，现有10号石油沥青10.5t，30号石油沥青3t和60－乙石油沥青9t。

试通过计算确定出三种牌号的沥青各需多少吨？

参考答案：查表8-2，30号石油沥青得软化点为70，10号石油沥青得软化点为95，60石油沥青的软化点为50从而得

1、P1=（T-T2）/(T1-T2)×100%

=(85-50)/(95-50)×100%

=35/45×100%

=77.7%

P2=1-77.7%=22.3%

从而得当用60石油沥青和10号石油沥青配置时10号石油沥青77.7％，60石油沥青22.3％

2、P1=（85-70）/(95-70) ×100%

=15/25×100%

=60%

P2=1-60%=40%

从而得当用30石油沥青和10号石油沥青配置时,10号石油沥青60％，30石油沥青40％

设60号石油沥青用量为x，10号石油沥青用量为y，30石油沥青用量为z从而得

X:y1=22.3:77.7,

Y2:z=60:40

x+y1+y2+z=15

y1+y2＝10.5

条件x≤9 z≤3 Y2＝3.92, Y1＝6.58, X＝1.89, Z＝2.61

6．某建筑物的屋面防水拟采用多层油毡防水方案。已知这一地区年极端最高温度为42℃，屋面坡度为12％，问应选用哪一标号的石油沥青胶？配制该沥青胶时，最好选用哪种牌号的石油沥青。

参考答案：选用建筑石油沥青牌号为30，在夏日太阳直射，屋面沥青防水层得温度高于环境气温25～30o c。为避免夏季流淌，所选沥青得软化点应高于屋面温度20～25 o c,所以选用建筑石油沥青牌号为30

7．某工地运来两种外观相似的沥青，可不知是什么种类，只知一种是石油沥青，另一种是煤沥青，为了不造成错用，请用两种方法鉴别？参考答案：可通过测量密度，密度大得为煤沥青

燃烧有臭味得是煤沥青

8．高聚物改性沥青的主要品种有哪些？常用高聚物改性材料及其对沥青主要性能的影响如何？

参考答案：1）主要有橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶和树脂改性沥青、矿物填充料改性沥青、共聚物改性沥青

橡胶改性改善其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐气候性、耐燃烧性、

树脂改性沥青：改善耐寒性、耐热性、粘结性和不透水性

矿物填充料改性沥青：提高粘结力，耐热性，温度稳定性

共聚物改性沥青具有改善沥青得高温性能和低温性能

第九章其它材料

1．我国墙体材料的改革趋势是什么？墙体材料有哪几大类？

参考答案：发展轻质、高强、大尺寸、耐久、多功能、利废节土、低能耗、机械化施工的新型墙体材料

墙体材料主要包括砖、砌块、墙板三大类。

2．砖有几大类？是按照什么划分的？

参考答案：根据生产工艺的不同砖可分为烧结砖和非烧结砖

3．烧结普通砖划分为优等品一等品和合格品的依据是什么？

参考答案:根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂程度可以分为优等品、一等品、合格品

4．有一批烧结普通砖经抽样检验，其抗压强度分别为14.3、10.4、19.2、17.3、18.3、15.2、11.3、16.7、17.1、13.6MPa，试确定该批砖的强度等级。

参考答案：=

fk f-s8.1s

S=∑

=-

10

1

) (

9/1

i

f

fi 2

f

s/

=

δ

根据统计计算的f＝15.3Mpa s＝2.93Mpa

=

fk f-s8.1s=15.3-1.8×2.93=10.02 Mpa

从而得这批砖的等级为MU10

5．依据砌块的外部尺寸划分，砌块有几大类？按照所用原材料划分，砌块有多少品种？分别是哪些？

参考答案：按砌块的外部尺寸可分为小型砌块、中型砌块、大型砌块

按砌块所用的主要材料及生产工艺可分为水泥混凝土砌块、粉煤灰硅酸盐混凝土砌块、多孔混凝土砌块、石膏砌块、烧结砌块。6．砌块的基本技术性能指标有那些？

参考答案：主要有强度、密度、相对含水率、干缩率、空隙率、热阻、隔声和抗冻性等等

7．轻制墙板有那些品种？它们公共的特点是什么？

参考答案：薄板、条板、轻型复合板等类型

共同特点：单位面积质量轻，隔音隔热效果好，表面平整度好，抗震性能好，安装施工时基本上是干作业操作，施工现场较干净，安装快捷，施工效率高，主要用作非承重内隔墙，也可用作公共建筑，住宅建筑和工业建筑的外围护结构，使用时应采取防裂措施，确保墙体无裂缝。

8．为什么轻制墙体材料的干燥收缩值较大？

参考答案：因为其孔隙率较大，易失去毛细孔中的水分，从而导致湿胀干缩，影响其在建筑行业中的应用。

9．材料可通过哪些途径降低传导热？

参考答案：1）降低材料的表观密度，使其表观密度达到绝热的最佳密度

2）在其它条件允许的条件下，尽量使用有机高分子材料或无定形无机材料

3）在表观密度一定的条件下应使得材料的内部空袭数量尽量多，尺寸尽可能的小，且互不连通。使用纤维材料时，应尽量减少纤维的直径，并使得纤维径向垂直于传热方向

4）利用空气夹层制成材料的复合体，夹层的厚度应尽量小，以防止空气对流的发生。

5）在可能的条件下，采用真空化处理或充填导热系数小于空气的气体，可使得多孔材料的热传量降到最低

6）当使用遮热板绝热时，应选择反射率高、发射率低的材料，且与导热系数较小的材料复层使用，效果更佳。

10．影响材料导热系数的因素有哪些？

参考答案：1）材料的组成和结构

2）材料的表观密度

3）孔隙的大小和特征

4）湿度和含水率

5）热流方向

6）温度。

11．常用的绝热材料有哪几类？有哪些品种？

参考答案：详见p247表9-14。

12．选用绝热材料的原则是什么？

参考答案：选用绝热材料时，除首先应考虑其绝热性能外，还应根据使用条件和施工要求，考虑绝热材料的强度、耐久性、耐热性、耐腐

蚀性等。

13．多孔吸声材料与绝热材料在构造上有何异同？

参考答案：多空吸声材料的构造特征是内部含有大量互相贯通的大孔。

14．天然石料按照成因分为哪几类？各类有何异同？

参考答案：详见p251表9-17。

15．天然石料等级如何确定？分为几级？

参考答案：根据强度可分为MU100 80 60 50 40 30 20 七个等级。

16．天然石料应具有哪些技术性质？选用天然石料的原则是什么？

参考答案：天然石料应具有

1）物理性质（表观密度、吸水性、耐水性、抗冻性、耐热性、导热性）

2）力学性质（抗压强度、冲击韧性、硬度、耐磨性）

3）工艺性质（加工性、磨光性、抗钻性）

根据建筑物的类型，使用要求和环境条件、再结合地方资源进行综合考虑，使得石材满足适用、经济、美观的要求。

17．建筑装饰材料的作用有哪些？

参考答案：美化、保护、改善吸声、隔音、保温隔热的性能

18．装饰材料的性能要求有哪些？如何选用装饰材料？

参考答案：具体要求有1）色彩 2）质感 3)光泽 4）透明性 5）形状与花纹样式

2、物理力学性质

3、耐久性。

根据不同的使用功能、不同的用途选择不同的装饰材料

19．建筑陶瓷的生产原料是什么？品种有哪些？

参考答案：建筑陶瓷的原料主要是黏土。

品种主要有陶、炻、瓷。

20．陶瓷外墙面砖、内墙面砖和地面砖的性能要求有那些共同点和不通点？

参考答案：详见p258外墙面砖、内墙面砖、地面砖的类型与规格、技术性能、特点及应用。

21．玻璃的主要组成是什么？品种有哪些？玻璃在建筑上有哪些应用？

参考答案：玻璃的主要组成是SiO2 CaO Na2O AL2O3 MgO

按化学组成品种主要有纳玻璃、钾玻璃、硅酸盐玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、钾铅硅酸盐玻璃

按用途分为建筑玻璃、器皿玻璃、光学玻璃、防辐射玻璃、窗用玻璃

按功能分普通玻璃、吸热玻璃、防火玻璃、装饰玻璃、安全玻璃、漫射玻璃、镜面玻璃、低辐射玻璃、热反射玻璃、隔热玻璃

按形状分平面玻璃、曲面玻璃、空心玻璃、实心玻璃、槽式U型玻璃和波形瓦

按玻璃的形成方法分垂直引上法、水平拉引法、压延法、浮法

玻璃在建筑中主要用于控制光线、调节热量、控制噪音、降低建筑物的自重、改善室内环境和增强建筑物的外观美。

22．玻璃脆性主要表现是什么？有哪些方法可以克服？

参考答案：玻璃的脆性主要表现在弹性模量非常接近其断裂强度，极易破碎。

通过在玻璃内部添加增强材料（金属丝）等夹层材料可以克服其缺点。

23．试述装饰涂料的主要组成及其作用。

参考答案：建筑装饰涂料主要由

1）主要成膜物质主要成膜物质只要是指胶粘剂或固着剂，其作用是将涂料中的其他组分粘结成一个整体，当涂料干燥硬化后，能附着在被涂基层的表面形成连续而坚硬的保护膜

2）次要成膜物质主要是指涂料中的颜料，它们不能单独地构成涂膜，与主要成膜物质一起构成涂膜。使得涂膜有一定的遮盖力，减少涂膜收缩、增加机械强度、防紫外线穿透、提高耐老化性和耐候性

3）辅助成膜物质主要包括溶剂和辅助材料两大类

溶剂一般是可挥发性的液态有机化合物，具有溶解和分散基料，降低涂料的粘度，增加涂料的渗透能力，改善涂料与基层的粘结力，保证涂料施工质量等作用

辅助材料是指能起到进一步改善涂料性能和质量的掺量较少的物质。

24．简述装饰涂料的主要技术性质。

参考答案：1）耐污染性

建筑涂料的耐污染性用白度受污染损失百分数表示，测定用的污染物是1：1的粉煤灰水悬浊液，用改悬浊液反复污染涂膜一定的次数，测其白度损失率，损失率越小，耐污染性越好

2）耐久性涂料的耐久性包括耐冻融性、耐洗刷性、耐老化性

耐冻融性：是涂层在-20OC、23 OC和50 OC下各处理3h，经过多次循环后不出现涂层开裂或脱落的性能。

耐洗刷性：表示涂料受雨水长期冲刷时的性能

耐老化性：受大气中光、热臭氧等因素作用，涂层会发粘或变脆，失去原有强度和柔性，从而使得涂层开裂、脱落、粉化和变退色

3）耐碱性：测定方法将涂层浸泡在氢氧化钙饱和溶液中一定时间检查有无气泡、剥落和变色现象

4）最低成膜温度：水乳型涂料是通过涂料中的微细颗粒凝聚而成膜的，成膜只能在某一最低温度以上才能实现，这个最低温度就是最低成膜温度。

25．装饰塑料制品的种类有哪些？其用途如何？

参考答案：1）塑料壁纸主要用于强面装饰

2）塑料底板主要由于地面装饰

3）塑料装饰板材主要用于建筑物室内的顶棚和强面的装饰以及临时建筑物的屋顶。

土木工程材料复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 土木工程材料 一、填空： 1.对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度，吸水性 , 抗冻性 ,导 热性 ,强度。 2.与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热 ,耐软水能力 ,干缩。 3.保温隔热材料应选择导热系数 ,比热容和热容的材料。 4.硅酸盐水泥的水化产物中胶体为和。 5.普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩 ,抗冻性。 6.普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为、和。 7.钢材中元素S主要会使钢的增大，元素P主要会使钢的增大。 8.含水率为1%的湿砂202克，其中含水为克,干砂克。 9.与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度，硬化后体积。 10.石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性，大气稳定性。 11.普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和。 12.木材的强度中,在理论上最大的是强度。 13.按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足。 14.相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性。 15.普通混凝土用石子的强度可用或表示。 16.常温下，低碳钢中的晶体组织为和。 17.据特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 18.有无及是否发达是区分阔叶树和针叶树的重要特征。 19.与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更，与矿质材料的粘结性更。 20.石灰的陈伏处理主要是为了消除的危害。 21.木材防腐处理的措施一般有和。 22.材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是。 23.普通混凝土的强度等级是根据。 24.钢的牌号Q235-AF中A表示。 25.结构设计时，硬钢的强度按取值。 26.硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为。 27.钢筋进行冷加工时效处理后屈强比。 28.石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性。 29.在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和。 30.用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和。 31.塑料的主要组成成分是。 32. 是现代沥青牌号划分的主要依据. 33.承受动载或冲击荷载的结构选材时必须考虑材料的。 34.表示石油沥青温度感应性大小的指标是。 35.水玻璃的化学组成式是。 36.煤沥青中游离碳的含量增加,其粘度和温度稳定性。 37.引起木材腐朽的真菌是。 38.沸煮法检验硅酸盐水泥的安定性,是为了检验水泥中是否过量. 39.煤沥青的温度稳定性比石油沥青。 40.钢材产生时效的难易程度称为。 41.煤沥青与矿质材料的粘结力。 42.材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是。 43.对普通混凝土的基本要求是和经济性。 44.从结构上看，聚合物大分子链的几何形状有三种。

土木工程材料试题及答案4

名词解释（每题2分，共12分） 1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 1．表观密度：材料在自然状态下，单位体积内的质量。 2．普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。3．碱骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。 4．钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 5．沥青的温度敏感性：沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。 解答题 1. 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o4 2.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为 ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。 设计要求： (1) 混凝土计算配合比； (2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。 .解：(1) 求混凝土计算配合比。; ^* y) H; B( g 1) 确定混凝土配制强度fcu,o fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa 2) 确定水灰比 (w/c) fce =γc?fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; D w/c =0.53 ∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。 3) 确定用水量 mw0 对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm3混凝土的用水量可选用185kg。 4) 计算水泥用量 mco mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3 查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。 5) 确定砂率βs 对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。 6) 计算砂、石用量mso、mgo 用体积法计算， 得：mso= 641kg，mgo =l192kg。 7) 该混凝土计算配合比为水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。 (2) 确定施工配合比 现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为 水泥 mc = mco=349kg 砂ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg 石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg 2.某材料的密度为2.78g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1025g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。（5分） 某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 ， W/C ＝ 0.62 ，设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计，求各材料用量。（6分） 今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青，问应如何配制？ 1.解：孔隙率 P ＝（ 1 －ρ0/ρ）× 100 ％＝（ 1-1.8/ 2.7 ）× 100 ％ =33 ％； 重量吸水率 mw ＝（ m水/m ）× 100 ％＝ [(1020-920)/920] × 100 ％ =11 ％； 开口孔隙率＝ V开/V0 =[ (1020-920)/ （ 920/1.8 ） ] × 100 ％＝ 19.6 ％ 闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为： 33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。（5分） 2.解：设水泥的质量为CKg ，则 W ＝ 0.62CKg ； S ＝ 2.43CKg ； G ＝ 4.71CKg ； 按假定表观密度法有： C+S+G+W= ρ0h 所以， C ＋ 0.62C ＋ 2.43C ＋ 4.71C＝ 2400 由上式可得： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。 所以，各种材料的用量为： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。（6分） 3、解：软化点为 95℃的石油沥青用量 = (95℃－75℃)/(95 ℃－ 25℃)× 100 ％ ＝ 28.6 ％

工程材料课后习题答案

土木工程材料课后习题 第一章 2、当某种材料得孔隙率增大时,表17内其她性质如何变化？(用符号表示:↑增大、↓下降、不变、？不定) 材料长期在水得作用下不被破坏,强度也不显著降低得性质称耐水性 用软化系数来表示K R=f b/f g 工程中将K R>0、85得材料瞧做就是耐水材料,可以用在水中或潮湿环境中得重要结构;用于受潮较轻或次要结构时,材料得K R值也不得低于0、75 4、材料发生渗水与冻融破坏得主要原因就是什么？如何提高材料得抗渗性与抗冻性？材料得孔隙率大,孔径大、开口并连通得空隙多、强度低就是发生渗水与冻融破坏得主要原因。 工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、减少裂缝或进行憎水处理等方法提高材料得抗渗性。 工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、提高材料得强度等方法提高材料得抗冻性。 5、什么就是材料得导热性？用什么表示？一般如何利用孔隙提高材料得保温性能？导热性就是指材料传导热量得能力。用导热系数来表示。 减少开口孔隙率,提高闭口孔隙率比例。 7、什么就是材料得耐久性？通常用哪些性质来反映？ 材料得耐久性就是指其在长期得使用过程中,能抵抗环境得破坏作用,并保持原有性质不变、不破坏得一项综合性质。 通常用抗渗性、抗冻性、抗老化与抗碳化等性质。 8、某工地有砂50t,密度为2、65g/cm3,堆积密度为1450kg/m3;石子100t,密度为2、70g/cm3,堆积密度为1500kg/m3、试计算砂石得空隙率,若堆积高度为1、2m,各需要多大面积存放？ 砂:绝对密实体积V1=50*1000/2650=18、87m3 自然状态下得体积V2=50*1000/1450=34、48m3 砂得空隙率为P1=(34、4818、87)/34、48=45、28% 存放面积为S1=3*34、48/1、2=86、2m2 石:绝对密实体积V3=100*1000/2700=37、04m3 自然状态下得体积V4=100*1000/1500=66、67m3 砂得空隙率为P2=(66、6737、04)/66、67=44、44% 存放面积为S2=3*66、67/1、2=166、675m2 第二章 3、花岗石与大理石各有何特性及用途？ 花岗石特性:(1)、密度大。(2)、结构致密,抗压强度高。(3)、孔隙率小,吸水率低。(4)、材质坚硬。(5)、装饰性好。(6)、耐久性好。 用途:用于高级建筑结构材料与装饰材料

土木工程材料习题集及答案详解

土木工程材料习题集 目录 0 绪论 (2) 1土木工程材料的基本性质 (3) 2气硬性胶凝材料 (10) 3水泥 (15) 4混凝土 (23) 5建筑砂浆 (43) 6墙体材料 (46) 7天然石材 (50) 8金属材料 (52) 9合成高分子材料……………………………………………………………10木材…………………………………………………………………………11沥青与防水材料……………………………………………………………12绝热材料与吸声材料………………………………………………………13建筑装饰材料………………………………………………………………习题解答 0 绪论习题解答………………………………………………………………1土木工程材料的基本性质习题解答……………………………………… 2气硬性胶凝材料习题解答………………………………………………… 3水泥习题解答………………………………………………………………

4混凝土习题解答…………………………………………………………… 5建筑砂浆习题解答………………………………………………………… 6墙体材料习题解答………………………………………………………… 7天然石材习题解答………………………………………………………… 8金属材料习题解答………………………………………………………… 9合成高分子材料习题解答………………………………………………… 10木材习题解答………………………………………………………………11沥青与防水材料习题解答…………………………………………………12绝热材料与吸声材料习题解答………………………………………… 13建筑装饰材料习题解答…………………………………………………… 0 绪论 学习指导 一、内容提要 本章主要介绍土木工程材料的定义、分类、作用、发展趋势与技术标准以及本课程的学习目的与任务。 二、基本要求 了解土木工程材料的定义、分类、与发展趋势，领会土木工程材料标准化的意义及表示方法。 三、重、难点提示 1、重点提示：土木工程材料的分类。 2、难点提示：土木工程材料的产品及应用的技术标准。

中南大学土木工程材料历届考试试题及答案

讪祁协丄仃一咛卩 中南大学考试试卷 ■ 2003-2004学年第二学期 课程；土木工程材料 rie*攻& I ）第一.一九国答寮直接做任试卷二.第二~五人蟻告安弓 存存颇紙匕. 何时交冋. 班级： ____________ 学号* ____________ 姓名： __________________ 、单邊JS （】0X2?20分） I ?当果一材料的孔障半增人时，下乳材料性復指标中一定不 变的# （ ）? A ?帝反 B ?衣观密復 C.盘水率 D ?强度 2. 实 灵空沸煮法檢唯普通木泥的休枳安定性时,只能检验出 < ）足古过 A f-Mg （J B ? f-CaO C. SO 」 D.眩 3. 石灰熟化过祥中的“陈伏”是为了（ A.利干结晶 B.蒸发姜余水分 C.歸任发热? 1?喷射混联十施工应优先的外加剂是（ ）? A ?早幺剂 B.引气剂 C.缓根利 D.速凝別 o.下列阪景结构钢中可用丁低淙炸接结构的足（ ）? 6?建纨砂按的保水性用（ ）表示. 8 ?测料的量其本组分星（ 9.木材在加工前通常应干燥至（ ）? A ? Q235-AF B. Q215 C. Q235-C D. 0195 3： D.消除过火石灰的危害 A.沉入度 B.分泾度 C.流动度 D.稠度 7?炎热地区用面防水用石油沥育一般选用（ A ?10号 B. 30号 C ?60号 >建戻石油沥rr D. 100 号 人槿脂 B .首色剂 cia 化剤 D 填料 试卷阪号：NO. 02 分类:A-02（±木工程）

A.纤堆饱和点含水率B平衡含水率 C.林准含水率 D.绝干 W?在廉定传热下.保温隔热材料应送择（）的. A?导热系數大R.导热系数小C?导淋系数大D.始容童小 黄二页.?1S

土木工程材料试题(考试试卷)

1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度不变，吸水性增强 ,抗冻性降低 ,导热性降低 ,强度降低。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热低 ,耐软水能力好 ,干缩 大 . 3．保温隔热材料应选择导热系数小 ,比热容和热容大的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体水化硅酸钙和水化铁酸钙 .水化铝酸钙，水化硫铝酸钙晶体 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩增大 ,抗冻性降 低 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为水灰比、砂率和单位用水量 . 7．钢材中元素S主要会使钢的热脆性增大，元素P主要会使钢的冷脆性·8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为 2 克,干砂 200 克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度快，硬化后体积膨胀 .膨胀率为1% 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性越大，大气稳定性越好 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和水灰比 . 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足不早于45min 。终凝不晚于6.5h（390min） 14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性差。 15．普通混凝土用石子的强度可用压碎指标或岩石立方体强度表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为铁素体和珠光体。 17．据受热时特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更大，与矿质材料的粘结性更好。 20．石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。储灰坑陈伏2个星期以上，表面有一层水分，隔绝空气，以免碳化 22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是单位用水量。 23．普通混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示质量等级为A级。Q235是结构钢中常用的牌号 25．结构设计时，硬钢的强度按条件屈服点取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 40mm×40mm×160mm. . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比提高。强屈比愈大，可靠性愈大，结构的安全性愈高。一般强屈比大于1.2 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性越好。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和大气稳定性。 30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和橡胶。

土木工程材料课后题答案

第1章土木工程材料的基本性 1当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？ 答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表： 密度表观密度强度吸水率搞冻性导热性 2材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别？答： 3材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。 4亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。 例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。 5普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答： 6塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。 7材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 8建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。 第2章天然石材 1岩石按成因可分为哪几类？举例说明。 答：可分为三大类： 造价工程师执业资格考试：建设工程技术与计量（安装）工程材料安装工程常用材.. 2 1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。例如花岗岩、辉绿岩、火山首凝灰岩等。2) 沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风力搬运至不同地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重新压实胶结而成的岩石。例如，页岩、菱镁矿，石灰岩等。3) 变质岩，是地壳中原有的各类岩石在地层的压力或温度作用下，原岩石在固体状态下发生变质作用而形成的新岩石。例如，大理石、片麻岩等。 2比较花岗岩、石灰岩、大理岩、砂岩的性质和用途，并分析它们具有不同性质的原因。答：这几种石材性质不同的于它们的化学成分和结构的差别：花岗岩的主要化学成分为石英、长石及少量暗色矿物和云母，它呈全晶质结构。花岗岩表观密度大，抗压强度高，抗冻性好，刻水率小，耐磨性好，耐久性高，但耐火性差。它常用于基础、甲坝、桥墩、台阶、路面、墙石和勒脚及纪念性建筑物等。石灰岩的主要化学成分为CaCO 3，主要矿物成分为方解石，但常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石等， 因此，石灰岩的化学成分、矿物组分、致密程度以及物理性质差别很大。石灰岩来源广，硬

土木工程材料复习题及答案

土木工程材料 一.填空 1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度，吸水性 , 抗冻性 ,导热性 ,强度。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热 ,耐软水能力 ,干缩 . 3．保温隔热材料应选择导热系数 ,比热容和热容的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为和 . 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩 ,抗冻性 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为、和 . 7．钢材中元素S主要会使钢的增大，元素P主要会使钢的增大. 8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为克,干砂克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度，硬化后体积 . 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性，大气稳定性 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和 . 12.木材的强度中,在理论上最大的是强度. 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足。14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性。 15．普通混凝土用石子的强度可用或表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为和。 17．据特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 18．有无及是否发达是区分阔叶树和针叶树的重要特征。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更，与矿质材料的粘结性更。20．石灰的陈伏处理主要是为了消除的危害。 21．木材防腐处理的措施一般有和。22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是。 23．普通混凝土的强度等级是根据。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示。 25．结构设计时，硬钢的强度按取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比。 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和。30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和。 二.判断 1.塑料的刚度小,因此不宜作结构材料使用。…………………………………………( ) 2.随含碳量提高，碳素结构钢的强度、塑性均提高。…………………………………( )

中南大学土木工程材料课后习题及答案

土木工程材料习题集与参考答案 第一章 土木工程材料的基本性质 1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响？ 参考答案：材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变化，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质。材 料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显。 材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观结构。材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。 材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。 总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？ 参考答案：密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm 的粉末，再用排液法测得其密实 体积。用此法得到的密度又称“真密度”。 表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系：%10010???? ? ??- =ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其 近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量 的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集 中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时， 材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易 被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大， 其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。 4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？ 参考答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强度也不显著降 低的性质。指标：软化系数 吸水性：材料与水接触时其毛细管会吸收水分的性质。指标：吸水率 吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。指标：平衡含水率 抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不被破坏，强度也不严重降低的性质。指标：抗冻等 级，其划分取决于材料在一定条件下经受冻融而不被破坏的次数。 导热性：当材料两面存在温度差时，热量会从温度较高的一面传导到温度较低的一面的性质。指标：导热系数 热容：某块材料在温度升降1K 时所放出或吸收的热量。 指标：C （热容）＝c （比热容）?m（材料质量） 抗渗性：材料抵抗压力水或液体渗透的性质。指标：渗透系数 5．材料的导热系数、比热容和热容与建筑物的使用功能有什么关系？ 参考答案：材料的导热系数小，建筑物的保温隔热性能就好。如果建筑物围护结构的热容越大，则在气温变化较大时，能较好地保持室内 温度。 6．试述材料的弹性、朔性、脆性和弹性磨量的意义？ 参考答案：弹性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料能够完全恢复原来形状的性质。 塑性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料仍保持变形后的形状和尺寸，并不产生裂缝的性质。 脆性：是材料在外力作用下不产生明显变形而突然发生破坏的一种性能。 弹性模量： 晶体材料如金属材料表现为线弹性，一些非晶体材料如玻璃等也表现为线弹性，其应力与应变之比为常数，比值称为弹性 模量，它是衡量材料抵抗外力使其变形能力的一个指标。 7．影响材料强度试验结果的因素有哪些？强度与强度等级是否不同，试举例说明。 参考答案： 试验条件对材料强度试验结果有较大的影响，其中主要有试件的形状和尺寸、试验机的加载速度、试验时的温度和湿度，以 及材料本身的含水状态等。 强度与强度等级不一样。强度是一个具体值，而强度等级是一个等级范围。如：混凝土的强度等级为C30，那么属于C30强度等级的 混凝土的实际强度值有可能是30MPa 或与30MPa 接近的强度值。 8．某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛。烘干后称取50g ，用李氏瓶测得其体积为18.9cm 3 。另有卵石经过清洗烘干后称取1000g ，将其浸水饱和后用布擦干。又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g ，然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g ，水温为25℃，求红砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度。

土木工程材料试题及答案解析

《土木工程材料》综合复习资料 第一章 一、选择题 1、孔隙率增大，材料的＿＿降低。 A 密度 B 表观密度 C 憎水性 D 抗冻性 2、材料在水中吸收水分的性质称为＿＿。 A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 3、材料的耐水性一般可用＿＿来表示。 A 渗透系数 B 抗冻性 C 软化系数 D 含水率 4、弹性材料具有＿＿的特点。 A 无塑性变形 B 不变形 C 塑性变形小 D 恒定的弹性模量 5、材料的比强度是＿＿。 A 两材料的强度比 B 材料强度与其表观密度之比 C 材料强度与其质量之比 D 材料强度与其体积之比 二、是非判断题 1、某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。 2、某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。 3、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。 4、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。 5、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。 6、材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。 三、填空题 1、材料的质量与其自然状态下的体积比称为材料的＿＿。 2、材料的吸湿性是指材料在＿＿的性质。 3、材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的＿＿来表示。 4、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为＿＿。 5、孔隙率越大，材料的导热系数越＿＿，其材料的绝热性能越＿＿。

四、名词解释 1、密度 2、材料的空隙率 3、堆积密度 4、表观密度 5、材料的弹性 五、问答题 1、某水泥厂生产普通硅酸盐水泥,现改产火山灰硅酸盐水泥,原包装袋未变,客户投诉水泥重量不够,请分析原因。 2、生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？ 3、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？ 4、北方某住宅楼冬季施工，使用了尿素作混凝土的防冻剂。住户入住后闻到一股氨味，请分析原因。 六、计算题 1、质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。 2、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。 3、某岩石的密度为2.75g/cm3，孔隙率为1.5％；今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆积密度为1560kg/m3。试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。 第二章 一、选择题 1、钢材伸长率δ10表示＿＿C。 A直径为10mm钢材的伸长率 B 10mm的伸长 C 标距为10倍钢筋直径时的伸长率 ２、钢材抵抗冲击荷载的能力称为＿B＿。 A 塑性 B 冲击韧性 C 弹性 D 硬度 3、钢的含碳量为＿A＿。

土木工程材料课后习题及答案

土木工程材料习题集与参考答案 第一章 土木工程材料的基本性质 1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响 参考答案： 材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变化，不仅会影响材料的化学性质，还会 影响材料的物理力学性质。材料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显。 材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观 结构。材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。 材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材 料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。 总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变化带来了材料 世界的千变万化。 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在 参考答案： 密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm 的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。 表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系： %10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响 参考答案： 对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会

土木工程材料课后习题答案

水泥 生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些？ 答：生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料和黏土质原料两大类，此外再辅助以少量的校正原料。石灰质原料可采用石灰石、泥灰岩、白垩等，主要提供CaO。黏土质原料可采用黏土、黄土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、以及少量的Fe2O3。 为什么在硅酸盐水泥的时候要掺入适当的石膏？ 答：石膏有缓凝剂的作用，缓解水泥凝结。 简述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对于水泥性能的影响 答：硅酸三钙（凝结硬化速度快，水化放热量多，强度高）、硅酸二钙（凝结硬化速度慢，水化放热量慢，强度早期低、后期高）、铝酸三钙（凝结硬化速度最快，水化放热量最多，强度低）、铁铝酸四钙（凝结硬化速度快，水化放热量中等，强度低） 硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？ 答：主要有凝胶和晶体两类，凝胶又水化硅酸钙、水化铁酸钙；晶体有氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。水泥石结构有水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙和水。 简述水泥细度对于水泥性质的影响，如何检验？ 答：细度是指水泥颗粒的粗细程度，颗粒越细，与水反应的表面积就越大，因而水化反应较快且较完全，早期强度和后期强度都较高，但在空气中的硬化收缩性较大，磨细成本也较高。水泥颗粒过粗，则不利于水泥活性的发挥。 主要用筛选法和比表面积（勃氏法）检验。 造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种？如何检验？ 答：一般由于熟料中所含游离氧化钙过多，也可能是由于熟料中游离氧化镁过多或水泥中石膏过多所致。用煮沸法检验，测试方法可用饼法或雷氏法。 简述硅酸盐水泥的强度发展规律以及影响因素 答：水化时间越久，强度越大，28天时强度约约三天时的两倍。水泥的强度主要取决于水泥的矿物组成和细度。 在下列的混凝土工程中应分别选用哪种水泥，并说明理由 A.紧急抢修的工程或军事工程 B.高炉基础 C.大体积混凝土坝和大型设备基础 D.水下混凝土工程 E.海港工程 F.蒸汽养护的混凝土预制构件 G.现浇混凝土构件 H.高强混凝土 I.混凝土地面和路面 J.冬季施工的混凝土 K.与流水接触的混凝土 L.水位变化区的混凝土

土木工程材料作业参考答案1

P16-1 何谓材料的密度、表观密度、堆积密度？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？ 答：密度指材料在绝对密实状态下单位体积的干燥质量。表观密度指材料在自然状态下单位体积的质量。堆积密度指散粒材料或粉体材料在自然堆积状态下单位体积的质量。 测定材料的密度、表观密度和堆积密度，关键在于分别测定其绝对密实体积、表观体积（即自然状态下的体积）和堆积体积。 密实材料，绝对密实体积等于表观体积，外形规则材料可以直接量度外形尺寸，通过几何计算得到体积；外形不规则的材料可以用排液法得到体积。 求非密实材料的绝对密实体积，要把材料磨成粉，干燥至恒重后用李氏密度瓶测定；求形状规则的非密实材料表观体积，方法同规则密实材料，形状不规则非密实材料，可在材料表面封蜡后，用排液法测得表观体积。 散粒材料的堆积密度，通常以所填充的容器的容积作为材料的自然堆积体积来求得。 材料的密度与含水无关，表观密度和堆积密度随含水量增大而增大。 P16-2 材料的孔隙率和孔隙特征对材料的哪些性能有影响？有何影响。 答：材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、表观密度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、隔热保温性、隔声/吸声性等性能有影响。 一般来说组成相同的材料孔隙率越大则干表观密度、强度越小；抗渗性、抗冻性、导热性越差；吸水性、吸湿性、隔热性、吸声性越好。 在组成和孔隙率都相同的情况下，细小开口孔隙比较多的材料比粗大开口孔隙多的材料，吸水性、吸湿性好，抗渗性、抗冻性差，具有较多细小封闭孔隙的材料比具有粗大连通孔隙多的材料强度大，抗冻性好，导热性差。 P16-3有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下质量为2900g，其绝干质量为2550g。砖的尺寸为240mm ×115mm×53mm，经干燥并磨成细粉后取50g，用排水法测得绝对密实体积为18.62cm3。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率。 解：该砖的质量吸水率=（饱和状态下质量—绝干质量）/绝干质量×100% =（2900-2550）/2550×100% =13.7% 该砖的体积吸水率=（饱和状态下质量—绝干质量）/表观体积/水的密度×100% =（2900-2550）/（24×11.5×5.3）/1×100% =23.9% 砖的密度=50/18.62=2.69g/cm3 砖的表观密度=2550/（24×11.5×5.3）=1.74g/cm3 砖的孔隙率=（1—表观密度/密度）×100%=（1-1.74/2.69）×100%=35.3% P53-2硅酸盐水泥熟料有哪些主要的矿物组成？他们在水泥水化中各表现出什么特性？ 答：硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成有硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁 介质中生成石膏时就有破坏作用？ 答：因为生产中掺入适量的石膏，它的水化反应主要集中于水泥水化的初期，而水泥浆体在终凝之前具有塑性，这个时候的体积膨胀不会受到限制；硬化的初期，水泥石强度较低，内中毛细孔隙比较多，仍能容纳微量的膨胀，因此早期掺入的适量的石膏对水泥不起破坏作用。 硬化后的水泥石不具有塑性，即没有变形能力。后期进入的硫酸盐和水泥石中的水泥水化产物

土木工程材料模拟试题及参考答案

土木工程材料模拟试题（二） 一、名词解释(每小题2分,共10分) 1.材料的耐水性 2.减水剂 3.混凝土的碱-骨料反应 4.钢材的脆性临界温度 5.合成高分子防水卷材 二、填空题（每空1分，共15分） 1. 新拌制的砂浆应具有良好的流动性和保水性，分别用和表示。。 2.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈，耐久性愈，保温性愈。 3.石膏制品的耐水性、防火性。 4.通用硅酸盐水泥中水泥的抗渗性较好。 5.水泥强度发展的规律是早期、后期。 6.钢材的δ5表示。 7.以边长为100mm的立方体试件，测得受压破坏荷载为234kN，若混凝土的强度标准差σ＝，则该混凝土的抗压强度标准值为 MPa。 8.混凝土的徐变值较大时，带来的主要危害是使。 9.在低强度等级的混合砂浆中，使用石灰的主要目的和作用是。 10.水玻璃在硬化后具有较高的性。 三、判断改错（下列命题你认为正确的在括号内打“√”；错误的打“×”并改正。每小题1分，共15分） 1.承受动荷载作用的结构，应考虑材料的韧性。 ( ) 2.水泥石组成中凝胶体含量增加，水泥石强度提高。( ) 3.矿渣水泥的抗渗性较好。（） 4.含氯离子的混凝土外加剂不得在预应力混凝土中掺用. （） 5.当沥青中树脂(沥青脂胶)组分含量较高时，沥青的延度大.（） 6.聚氯乙烯接缝材料的密封性较聚氨酯建筑密封膏好.（） 7.三元乙丙橡胶卷材适合用于重要的防水工程。（） 8.标号为500粉毡的沥青油毡较标号为350粉毡的防水性差.（） 9.花岗岩的耐久性较大理岩差。（） 10.水玻璃在硬化后具有较高的耐酸性。（） 11.多孔吸声材料的基本特征是开口孔隙多。（） 12.标号为S-75的沥青胶的耐热度为75℃。（） 13.牌号为Q235-A·F的钢材，其性能较Q235-D的钢差。（） 14.选择混凝土用砂的原则是总表面积小和空隙率小。（） 15.硅酸盐水泥的矿物组成为C2S、C3A、C3S和 C4AF。（） 四、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。每小题1分，共20分。） 1. 矿渣水泥适合于混凝土工程。 A.与海水接触的； B.低温施工的； C.寒冷地区与水接触的； D.抗碳化要求高的 2. 在凝结硬化过程中，会产生很大的变形，以致产生开裂。

中南大学土木工程材料复习

土木工程材料课程复习提纲 绪论 土木工程材料的种类与发展历史；土木工程材料与土木工程间的关系 第1章土木工程材料导论（10%） 基本概念： （1）材料的组成：化学组成、物相组成 （2）材料的结构：微观、细观、宏观；晶体、无定形和胶体材料的特征 （3）流体的流变行为：粘度与屈服应力 （4）物理性能：特征温度、质量、密度；孔隙与空隙；亲水与憎水；毛细现象与吸附；含水率与吸水率；平衡含水率；导热系数；线膨胀系数；电阻与电导。 （5）力学性能：作用力形式（拉、压、弯、剪、冲、疲劳）；塑性与弹性；脆性与韧性；强度与弹性模量；硬度、抗疲劳、徐变； （6）耐久性能：无机多孔材料的水侵蚀、冻融破坏、化学侵蚀；金属材料的腐蚀与电化学腐蚀；有机材料的老化；工程材料的放射性和挥发性物质 重要概念： 工程材料的性能包括施工性能，物理性能、力学性能和耐久性能，这些性能均取决其组成与结构！ 重要规律： （1）多孔材料的物理、力学和耐久性能及其与孔隙率、孔结构间的关系 （2）工程材料的弹性、塑性、韧性、脆性与组成、结构的关系 第2章无机胶凝材料（15%） 基本概念： （1）气硬性与水硬性胶凝材料的定义与特性 （2）石膏：二水石膏、半水石膏、硬石膏、建筑石膏的定义与组成；建筑石膏浆体的凝结硬化机理；建筑石膏的主要特性与工程应用 （3）石灰：生石灰、熟石灰、石灰粉、石灰膏的定义与组成；石灰浆体的凝结硬化机理；各种石灰的特性与应用 （4）水玻璃：定义与组成；水玻璃硬化；水玻璃模数；性能与应用 （5）特性硅酸盐水泥：组成与性能特点；应用领域 （6）硫铝酸盐水泥：组成与特点；技术性能特点与应用 （7）铝酸盐水泥：组成与特点；技术性能特点与应用 重要概念： （1）胶凝材料的定义与特性；

土木工程材料课后习题解答

《土木工程材料》习题与难题解答1 简答题 1 测定含大量开口孔隙的材料表观密度时，直接用排水法测定其体积，为何该材料的质量与所测得的体积之比不是该材料的表观密度？ 解答：表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量。所谓自然状态下的体积包含材料内的孔隙。而直接将含大量开口孔隙的材料放入水中，部分水进入材料的开口孔隙中，故，所测得的体积已不是材料在自然状态下的体积。正确的做法是将材料表面涂蜡将其密封，然后方能用排水法测定其自然状态下的体积。 2相同组成材料的性能为何不一定是相同的？ 解答：例如同是二氧化硅成分组成的材料，蛋白石是无定型二氧化硅，石英是结晶型二氧化硅。它们的分子结构不同，因而它们的性质不同。 3 孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差？ 解答：材料的孔隙包括开口孔隙和闭口孔隙两种，材料的孔隙率则是开口孔隙率和闭口孔隙率之和。材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致。进入孔隙的水越多，材料的抗冻性越差。水较难进入材料的闭口孔隙中。若材料的孔隙主要是闭口孔隙，即使材料的孔隙率大，进入材料内部的水分也不会很多。在这样的情况下，材料的抗冻性不会差。 名词解释 1 材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙 之和)占堆积体积的百分率。 2 堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。 填空题 1 材料的吸湿性是指材料在＿空气中吸收水分＿的性质。 2 材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的＿冻融循环次数＿来表示。 3 水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为＿亲水性＿。 选择题 1 孔隙率增大，材料的＿B＿降低。 A 密度 B 表观密度 C 憎水性 D 抗冻性 2 材料在水中吸收水分的性质称为＿A＿。 A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 判断题 1 某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。错 2 材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。对 3 在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。错 分析题 1 生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？