(完整版)土木工程材料思考题答案(20201128020654)

土木工程材料》思考题答案
绪论
1、土木工程材料的研究在现代建筑业中有何意义?
1断裂基因)建材在基建总费用中占很大比例(总投资的 60%) (2)建筑形式、 结构设计、施工方法等受建材品种、质量的制约( 3苏州科技文化艺术中心)建材量大面广,涉及资源、 能源、环境等各方面,具有综合的、巨大的社会经济效益。
2、土木工程材料可分为哪几类? 按组成:金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料;按作用:结构 材料、功能材料;按使用部位:墙体材料、屋面材料、地面材料等。
3、选用土木工程材料的基本原则是什么?
英国清教
1)就地取材,选用技术成熟、经济实用的建材( 2)遵照有关政策法规, 合理使用利废、节能的新材料,淘汰粘土砖等落后传统建材(    3)综合考虑材料
性能、施工进度、 热工及抗震等建筑性能要求、 工程投资等因素。 总之,要做到: 价廉物
美、满足使用要求、综合效益好。
4、对于传统土木工程材料与新品种材料的使用应抱什么态度? 传统建材有长久的历史、广泛的应用,但面临社会的发展、技术进步更新, 也暴露出不足和落后, 应结合地区特点、 工程性质、 市场规律进行合理利用和改 进。新型建材既存在技术成熟、经济可行方面的问题,也面临人们观念更新、设 计与施工、销售配套等问题,因此,既不要盲目照搬,也不要消极保守,应积极 而慎重地推广使用。
第一章 土木工程材料的基本性质
1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别?材料含水后对它们 有何影响?
1)定义、测试方法;(2)大小:p > p' > p 0 > p o'
3)适用对象:块材,散粒状; ( 4 )影响因素:孔隙率、含水率。
2、试分析材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、 导热性及吸声性的影响?
孔隙率越大, 表观密度越小、 强度越低。开孔能提高材料的吸水性、 透水性、 吸声性, 降低抗冻性。 细小的闭孔能提高材料的隔热保温性能和耐久性。 细小的 开孔能提高材料的吸声性。
3、一块砖,外形尺寸 240*115*53mm,从室外取来时重量为 2700g,浸水饱和 后重量为2850g,绝干时重量为2600g,求此砖的含水率、吸水率、干表观密度。
W =2700-2600/2600*100%
W =2850-2600/2600*100%
P o=26OO/ (24*11.5*5.3 )
4、    某石灰石的密度为2.70g/cm3,孔隙率为1.2%,将该石灰石破碎成石子,石 子的堆积密度为1580kg/m3,求此石子的表观密度和空隙率。
P 0=1-0.012*2.70
P'=1-1580/P 0*100%
5、    某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为 烟气分析172178168MPa
求该岩石的软化系数?并指出该岩石可否用于水下工程?
K =168/178
K0.85
6、    建筑物的屋面、外墙、基础所使用的材料各应具备哪些性质? 屋面:抗弯、抗冲、轻质、抗渗、抗冻、保温隔热、耐候性。 外墙:抗压、抗冲、轻质、抗渗、抗冻、保温隔热、耐候性、隔声。 基础:抗压、耐水、耐腐蚀、抗渗。
7、    材料的组成是如何影响其性能的?
对于材料研究而言, 原子是材料的基本组成单位。 原子间键合力的强弱, 决 定了材料的强度、熔点、导电性等性能。原子量的大小,决定了材料的密度。原 子的外层电子,决定了材料的化学活性。
8、    材料的结构是如何影响其性能的?
材料的宏观结构 (孔结构、 构造)与其强度、 渗透性、保温性能等密切相关, 在材料加工、 材料宏观物理力学性能计算等方面有所应用; 材料的细观结构 (相 组织、微裂缝等)与其使用性能 (老化、断裂等) 密切相关;材料的微观结构 (晶 体、非晶体)与其物理力学性能(强度、硬度、弹塑性、导热性等)密切相关。
9、    材料科学的基本原理?举例说明。
材料的组成、结构决定其性能。例:混凝土材料,通过调整原材料品种及配 合比,可以获得具有不同强度、表观密度等性质的混凝土;通过抽孔、引气等措 施改变其宏观结构,可改变其表观密度、渗透性等性质;通过控制微裂缝、水化 程度,可改变其强度。
10、    材料的性能与使用性能有何关系? 材料在使用过程中,受到外加荷载、环境介质的作用,随着时间的增长,材
料的组成、结构将发生变化,从而造成性能变化。所以,材料的性能与材料的使 用性能有联系、又有区别。可以这样理解,材料的性能表示“标准状态”下、某 一时刻的测试结果;材料的使用性能表示“实际使用条件”下、随着时间变化而 造成的材料组成、结构的变化。
11 、材料的耐久性包括哪些内容?
耐久性表示材料在长期使用过程中, 能保持其原有性能而不变质、 破坏的性
质。材料在使用过程中所受的破坏作用包括:物理作用(外力、干湿交替、冷热
变化、冻融循环)、化学作用(大气和环境水中的酸、碱、盐等有害物质的侵蚀, 日光、紫外线的作用等)、生物作用(虫蛀、菌类腐朽)。耐久性是一种综合性质, 包括:抗冻性、耐热性、耐光性、大气稳定性、抗化学腐蚀性等。
12新一代普力马、固体废弃物的资源化利用应注意哪些问题?
固体废弃物的利用不应造成新的污染, 不应对产品性能有所损害, 注意原材 料质量波动,应保证原料供应。
第二章 气硬性无机胶凝材料
1、某住宅室内抹灰采用石灰砂浆,交付使用后出现墙面普遍鼓包开裂,试分析 其原因。要避免这种情况发生,应采取什么措施? 原因:石灰消解不完全或含有较多过火石灰,使
用后继续消解产生膨胀。 措施:采用优质石灰、充分消解。
2、 解释名称:生石膏、熟石膏、死烧石膏、过烧石膏、硬石膏、软石膏、    a石 膏、B石膏、磷石膏、氟石膏、脱硫石膏。
生石膏:天然二水石膏;熟石膏:建筑石膏、半水硫酸钙;死烧石膏:不溶性硬 石膏、无水硫酸钙; 过烧石膏: 高温煅烧石膏; 硬石膏: 天然无水石膏; 软石膏: 天然二水石膏;a石膏:高强石膏;B石膏:建筑石膏;磷石膏:生产磷酸时产 生的废渣,属化工石膏之一;氟石膏:生产时产生的废渣,属化工石膏之 一。
3、    为什么说石膏是一种绿建材?
石膏生产能耗低; 石膏水化产物与原料的成分相同, 形成良性循环; 石膏轻 质、快凝。
4、    如何改善石膏的耐水性?
使石膏水化产物提高耐水性, 如加入矿渣、 水泥等形成水化硅酸钙; 石膏制 品表面作防水处理,如纸面石膏板。
5、    什么是硅酸盐制品?举例说明。
硅质原料与钙质原料在湿热条件下反应,形成以水化硅酸钙为主的水化产 物。如:灰沙砖,加气混凝土等。
6、    什么是气硬性胶凝材料?举例说明。
只能在空气中凝结硬化并保持和发展其强度的胶凝材料。 如:石膏、石灰等。
第三章 水泥
1、硅酸盐水泥体积性不良的原因?如何检查判断水泥的体积性?水泥 性不合格怎么办?
原因:水泥中含有过多的游离氧化钙或游离氧化镁, 石膏掺量过多。 水泥硬化后, 继续水化,形成膨胀性产物。
检测:游离氧化钙用沸煮法, 游离氧化镁和过量石膏往往不进行检验, 而由生产 厂控制其含量。
性不合格的水泥不得使用。 某些性轻度不合格的水泥存放 2~4 周后,可 能合格,但须重新标定水泥标号。
2、既然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用,为何在生产水泥时加入的适量石膏对水 泥石无腐蚀作用?
硫酸盐对水泥石有腐蚀作用, 是因为在变形能力很小的水泥石内产生膨胀性产物 钙矾石。生产水泥时掺入的适量石膏也会与水化铝酸钙反应产生钙矾石, 但这主 要发生在水泥浆体凝结前,尚有可塑性,且硬化初期水泥石中毛细孔含量较高, 可容纳钙矾石的少量膨胀, 故对水泥石结构无破坏。 若掺入石膏过多, 在水泥硬 化后继续产生大量钙矾石,将有破坏作用。
3、硅酸盐水泥与熟石灰混合使用是否会引起体积性不良?为什么? 不会。氢氧化钙的硬化产生体积收缩。 氧化钙的水化产生膨胀会造成性不良。
4、何谓活性混合材和非活性混合材?活性混合材产生水硬性的条件是什么? 活性混合材: 常温下可与氢氧化钙发生水化反应, 生产凝结硬化并生产强度的混 合材。其活性来源主要是活性氧化硅、氧化铝。
条件:需激发剂(碱性激发剂、硫酸盐激发剂) 、湿热条件。
5、为什么掺混合材水泥的早期强度较低,而后期强度发展较多? 熟料含量较少, 而活性氧化硅、 氧化铝与氢氧化钙的反应较缓慢, 因此早期强度 较低,而经过二次反应, 硬化后主要组成是水化硅酸钙和钙矾石, 比硅酸盐水泥 石结构更致密,因此后期强度可能超过硅酸盐水泥。
6、下列混凝土工程中应优先选用何种水泥?不宜使用何种水泥? ( 1)处于干燥 环境中的混凝土工程 (2)采用湿热养护的混凝土构件 (3)大体积混凝土工程 (4) 水下混凝土工程( 5婴幼儿上颌骨骨髓炎)高强度混凝土工程( 6)高温炉的混凝土基础( 7)严寒地 区受反复冻融的混凝土工程( 8)有抗渗要求的混凝土工程( 9)混凝土路面工程 (10)冬季施工混凝土工程。
1)处于干燥环境中的混凝土工程 普通硅酸盐水泥。干缩较小。不宜用火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥, 因干缩大、易碳化起粉。
2)采用湿热养护的混凝土构件 掺混合材的硅酸盐水泥。 湿热养护有利于活性激发。 不宜用高铝水泥、 快硬硅酸 盐水泥、硅酸盐水泥,因后期强度损失明显。
3)大体积混凝土工程 掺混合材的硅酸盐水泥。水化热低。不宜用快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、普通 水泥、高铝水泥。
4)水下混凝土工程 掺混合材的硅酸盐水泥。 抗软水侵蚀能力好。 不宜用快硬硅酸盐水泥、 硅酸盐水 泥。
5)高强度混凝土工程 硅酸盐水泥、普通水泥、复合水泥。标号高。不宜用粉煤灰水泥。
6)高温炉的混凝土基础 矿渣硅酸盐水泥、高铝水泥。耐热性好。
7)严寒地区受反复冻融的混凝土工程 硅酸盐水泥、普通水泥。抗冻性好。不宜用掺混合材的硅酸盐水泥。
8)有抗渗要求的混凝土工程 火山灰硅酸盐水泥、普通水泥。抗渗性好。不宜用矿渣硅酸盐水泥。
9)混凝土路面工程 硅酸盐水泥、普通水泥。耐磨性好。不宜用火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥。
10)冬季施工混凝土工程 快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、普通水泥。早期强度高,水化热大。不宜用掺混 合材的硅酸盐水泥。
第四章 混凝土
1、影响混凝土受压弹性模量的因素和影响抗压强度的因素是否相同?影响的效 果是否一致?
骨料的弹性模量越高、 骨料用量越多, 则混凝土弹性模量越高。 混凝土强度 越高,弹性模量越高。
普通混凝土受力破坏时, 裂纹首先从骨料与水泥石间的界面引发, 并向水泥 石中扩展,裂纹贯通导致混凝土破坏。因此,界面粘结强度、水泥石强度决定了 混凝土的强度。

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