土木工程材料課后題答案

1、第 1 章土木工程材料的基本性1 當(dāng)某一建筑材料的孔隙率增大時(shí)，材料的密度、表觀密度、強(qiáng)度、吸水率、搞凍性及導(dǎo)熱性是 下降、上生還是不變？答：當(dāng)材料的孔隙率增大時(shí)，各性質(zhì)變化如下表：密度表觀密度強(qiáng)度吸水率搞凍性導(dǎo)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(cè)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(shè)計(jì)、施工中，正確地使用材料，掌握工程質(zhì)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(shí)不能被水潤濕的性質(zhì)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(jìn)行搞壓實(shí)驗(yàn)，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115mmX120m）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(dāng)外力達(dá)到一定限度后，突然破壞，無明顯的塑性變形。7 材料的耐久性應(yīng)包括哪些內(nèi)容？ 答：材料在滿足力學(xué)性能

3、的基礎(chǔ)上，還包括具有抵抗物理、化學(xué)、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(fèi)用。8 建筑物的屋面、外墻、甚而所使用的材料各應(yīng)具備哪些性質(zhì)？ 答：建筑物的屋面材料應(yīng)具有良好的防水性及隔熱性能； 外墻材料應(yīng)具有良好的耐外性、 抗風(fēng)化 性及一定的裝飾性；而基礎(chǔ)所用材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度及良好的耐水性。章天然石材 2 第1 巖石按成因可分為哪幾類？舉例說明。答：可分為三大類：造價(jià)工程師執(zhí)業(yè)資格考試：建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量（安裝）工程材料安裝工程常用材.2 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(jié)晶構(gòu)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

4、為水成巖， 是由地表的各類巖石經(jīng)自然界的風(fēng)化作用后破壞后補(bǔ)水流、冰川或風(fēng)力搬運(yùn)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(jié)劑的膠結(jié)作用下，重新壓實(shí)膠結(jié)而成的巖石。例如，頁巖、菱鎂礦，石灰?guī)r等。3）變質(zhì)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(zhì)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(zhì)和用途，并分析它們具有不同性質(zhì)的原因。 答：這幾種石材性質(zhì)不同的于它們的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的差別：花崗巖的主要化學(xué)成分為石英、 長(zhǎng)石及少量暗色礦物和云母，它呈全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)?；◢弾r表觀密度大，抗壓強(qiáng)度高，抗凍性好，刻水 率

5、小，耐磨性好，耐久性高，但耐火性差。它常用于基礎(chǔ)、甲壩、橋墩、臺(tái)階、路面、墻石和勒 腳及紀(jì)念性建筑物等。石灰?guī)r的主要化學(xué)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(xué)成分、 礦物組分、 致密程度以及物理性質(zhì)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(shí)上的強(qiáng)度和耐久性， 也有較好的耐水性和抗凍性。其塊石可做基 礎(chǔ)、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(zhì)而成，其構(gòu)造致密，密度大，但硬度不高，易于分割。它可用于高級(jí)建筑物 的裝飾及飾面工程。 砂巖是由石英砂或石灰?guī)r

6、等細(xì)小碎屑經(jīng)沉積并重新膠結(jié)而成， 其性質(zhì)決定于 膠結(jié)物的種類及膠結(jié)的致密程度， 差別非常大， 硅質(zhì)砂巖密度大、 強(qiáng)度高、 硬度大、 加工較困難， 主要用于紀(jì)念性建筑及耐酸工程。 鈣質(zhì)砂巖強(qiáng)度中等， 較易加工， 應(yīng)用廣泛， 可用做基礎(chǔ)、 踏步、 人行道等。 鐵質(zhì)砂巖性能比鈣質(zhì)砂巖差， 其密實(shí)者可用于一般建筑工程。 粘土質(zhì)砂巖浸水易軟化， 土木工程不會(huì)用。3 工程上常應(yīng)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(yīng)考慮哪些原則？為什么？ 答：選擇天然石材應(yīng)考慮適用性和經(jīng)濟(jì)性原則。 適用性主要考慮石材的技術(shù)性能是否能滿足使用 要求， 可

7、根據(jù)石材在建筑物中的用途和部位， 選擇其主要技術(shù)性質(zhì)能滿足要求的巖石。 經(jīng)濟(jì)性主 要考慮天然石材的質(zhì)量大，不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸，應(yīng)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(jī)膠凝材料按凝結(jié)硬化條件分為氣硬性有差錯(cuò)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)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(shí)，一般應(yīng)在儲(chǔ)灰坑中“陳伏”兩

8、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， 石灰石中的二氧化硅、 三氧化鋁等雜質(zhì)發(fā)生熔結(jié)， 使石灰遇水表現(xiàn)出質(zhì) 硬難化，延緩了熟化速度，其過燒成分可能在石灰應(yīng)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(zhì)量。為了消除過火石灰的危害， 石灰熟化成石灰漿使用時(shí)， 一般應(yīng)在 儲(chǔ)灰坑中“陳伏”兩個(gè)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。性質(zhì)能滿足要求的巖石。經(jīng)濟(jì)性主要考慮天然石材的質(zhì)量大，不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸， 應(yīng)綜合考慮 地方資源，盡可能做到就地取材。3 引起水泥石腐

9、蝕的原因：外部因素是外界環(huán)境介質(zhì)(水、液、氣)中含有腐蝕性成分和水泥制 品本身的密實(shí)性較差；內(nèi)部因素是水泥石中含有容易被腐蝕的物質(zhì)，如 Ca(OH)23CaO AI2O6H2O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(yīng)減少，水化生成的Ca(OH)2和3CaOAI2O - 6H2O易腐蝕成分相應(yīng)減少，并由于二次水化時(shí)Ca(OH)2 與礦渣中的活性成分相結(jié)合生成水化硅酸鈣和水化鋁酸等新物質(zhì)，故其抗軟水侵蝕、抗 硫酸鹽侵蝕性增強(qiáng)。4 在生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)摻入石膏起什么作用？硬化后多余的石膏會(huì)引起什么現(xiàn)象發(fā)生？ 答：純水泥熟料磨細(xì)后，與水作用時(shí)水化反應(yīng)速度快，凝結(jié)時(shí)間很快，不

10、便引用。為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間，在磨細(xì)水泥熟料的同時(shí)加入適量石膏，石膏與反應(yīng)速度快的C3A的水化物3Cao - AI2O3 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(fèi)用減緩的作用。水泥漿結(jié)硬后，如有多作的石膏，石膏會(huì)與 水泥水化產(chǎn)物 Ca(OH)2和固態(tài)3Cao AI2O3 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(huì)對(duì)硬化后的水泥石起到膨脹破壞的作用。5 如何檢驗(yàn)水泥的安定性？答：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(huì)造成水泥體積 安定

11、性不良。檢驗(yàn)水泥的安定性，按國家規(guī)定進(jìn)行。由 f-CaO 引起的，可用沸煮法檢測(cè)。沸煮法又分為試餅法和雷氏法兩種， 當(dāng)兩種檢測(cè)發(fā)生爭(zhēng)議時(shí)，以雷氏 法為準(zhǔn)。試餅法是用標(biāo)準(zhǔn)稠度的江澤民漿制成的試餅，放在標(biāo)桿條件（濕度（20 ± 3）C，濕度90%）下，養(yǎng)護(hù)（ 24± 3） h, 試餅置于沸煮箱中沸煮 3h 后，取出試餅?zāi)繙y(cè)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(cè)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，需用壓蒸法才能檢驗(yàn)。由于不便于快速檢驗(yàn)，因些，按國標(biāo)規(guī)定，水泥

12、中的 f-MgO 含量不得超過 5%，當(dāng)壓蒸實(shí)驗(yàn)合格時(shí)，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(zhì)材料。其硬化條件是：使用它們時(shí)必須加入堿性激發(fā)劑Ca（0H）2或硫酸鹽激發(fā)劑CaSO4-2H2Q火山灰性，是磨細(xì)的上述礦物料加水拌成漿體，單獨(dú)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(xì)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 學(xué)成分，生成具有水硬性的化合物的性能，如粒化高爐礦渣

13、。7 鋁酸鹽水泥的熟料與硅酸鹽水泥的熟料有何區(qū)別？?jī)煞N水泥的性質(zhì)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）、） 題答案所述。兩種水呢的性質(zhì)截然不同，1,后者的礦物成分見第（） C2S少量的硅酸二鈣（.80%以上）、水、耐堿性差（遇堿二者進(jìn)行比較則鋁酸鹽水泥的性質(zhì)是：凝結(jié)硬化快（一天強(qiáng)度可達(dá)到三天強(qiáng)度的 化熱大（且集中于早期） 、抗硫酸鹽性能強(qiáng)、耐熱性能好（高溫下可產(chǎn)生燒融） 后強(qiáng)度下降） ，而硅酸鹽水泥均不具備以上各種性能。8 在下列的混凝

14、土工程中應(yīng)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火山灰性， 是磨細(xì)的上述礦物料加水拌成漿體， 單獨(dú)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(xì)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學(xué)成分，生成具有水硬性的化合物的性能，如?；郀t礦渣。B. 7）鋁酸鹽水泥的熟料與硅酸鹽水泥的熟料有何區(qū)別？?jī)煞N水泥的性質(zhì)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

15、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(zhì)截然不同，二者進(jìn)行比較則鋁酸鹽水泥的性質(zhì)是：凝結(jié)硬化快（一天強(qiáng)度可達(dá)到三天強(qiáng)度的80%以上、水化熱大（且集中于早期） 、抗硫酸鹽性能強(qiáng)、耐熱性能好（高溫下可產(chǎn)生燒融）、耐堿性差（遇堿后強(qiáng)度下降） ，而硅酸鹽水泥均不具備以上各種性能。8 在下列的混凝土工程中應(yīng)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火山灰性，是磨細(xì)的上述礦物料加水拌成漿體，單獨(dú)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。

16、潛在水硬性，是磨細(xì)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學(xué)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？?jī)煞N水泥的性質(zhì)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(zhì)截然不同，二者進(jìn)行比較則鋁酸鹽水泥的性質(zhì)是：凝結(jié)硬化快（一天強(qiáng)度（高 耐熱性能好抗硫酸鹽性能強(qiáng)、 、（且集中于早期）水化

17、熱大、以上）80%可達(dá)到三天強(qiáng)度的溫下可產(chǎn)生燒融） 、耐堿性差（遇堿后強(qiáng)度下降） ，而硅酸鹽水泥均不具備以上各種性能。8 在下列的混凝土工程中應(yīng)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火山灰性，是磨細(xì)的上述礦物料加水拌成漿體，單獨(dú)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(xì)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學(xué)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？?jī)煞N水泥的性質(zhì)有何不同？答：高鋁水泥的熟料與硅酸

18、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）后者的礦物兩種水呢的性質(zhì)截然不同，二者進(jìn)行比較則鋁酸鹽水泥的性質(zhì)是：凝結(jié)硬化快（一天強(qiáng)度可達(dá)到三天強(qiáng)度的80%以上）、水化熱大（且集中于早期） 、抗硫酸鹽性能強(qiáng)、耐熱性能好（高溫下可產(chǎn)生燒融） 、耐堿性差（遇堿后強(qiáng)度下降） ，而硅酸鹽水泥均不 具備以上各種性能。8 在下列的混凝土工程中應(yīng)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火山灰性，是磨細(xì)的上述礦物料加水拌成漿體，單獨(dú)不具水硬性，但在常溫

19、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(xì)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學(xué)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？?jī)煞N水泥的性質(zhì)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(zhì)截然不同，二者 進(jìn)行比較則鋁

20、酸鹽水泥的性質(zhì)是：凝結(jié)硬化快（一天強(qiáng)度可達(dá)到三天強(qiáng)度的80%以上）、水化熱大（且集中于早期） 、抗硫酸鹽性能強(qiáng)、耐熱性能好（高溫下可產(chǎn)生燒融）、耐堿性差（遇堿后強(qiáng)度下降），而硅酸鹽水泥均不具備以上各種性能。8 在下列的混凝土工程中應(yīng)分別選用哪種水泥，并說明理由故必須控制混還必須滿足耐久性的要求，緊急搶修的工程或軍事工程經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算值，A.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(qiáng)度要求，同時(shí)也滿足耐久性要求。 經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)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(qiáng)度要求，同時(shí)也滿足耐久性要求。10 輕骨料怎樣分類？輕骨料

21、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：B. 輕骨料混凝土按用途分為三類，按細(xì)骨料種類分為兩類，具體分類見下表：分類方法混凝土名稱用途或細(xì)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(hù)結(jié)構(gòu) 或熱工構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土主要用于既承重又保溫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土主要 用于承重構(gòu)件或構(gòu)筑物按細(xì)骨料種類分為兩類全輕骨料混凝土粗、細(xì)骨料均為輕骨料砂輕混凝土細(xì)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(dòng)性不斷 變化，

22、并且影響到混凝土的水灰比和強(qiáng)度發(fā)展。因此，配制輕骨料混凝土?xí)r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附加水量。與普通混凝土相比， 輕骨料混凝土施工時(shí)要注意以下幾個(gè)方面的問題：1 ）及時(shí)測(cè)定輕油料含水率，并據(jù)此調(diào)整加水量； 2） 攪拌時(shí)，宜選用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，以避免拌合物中輕骨料上浮，造成攪拌不均勻；3） 外加劑時(shí)應(yīng)在輕骨料吸水后加入； 4）運(yùn)輸距離較長(zhǎng)時(shí)， 燒注前宜采用人工二次拌和， 以 避免坍落度損失或離析嚴(yán)重造成混凝土質(zhì)量下降； 5） 成型時(shí)，宜采用機(jī)械振搗和表面加壓成型； 6） 成型后，應(yīng)注意加強(qiáng)早期潮濕養(yǎng)護(hù)。 （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(zhì)混凝土， 大孔