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1、土木工程材料期末温习资料（土木工程材料）期末温习资料以及相关习题学院第1章土木工程材料的基本性1当某筑材料的隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性及导热性下降、上升还是不变？答：当材料的隙率增大时，各性质变化如下表：材料的隙率和空隙率的含义如？如测定？了解它们有意义？答：隙率指材料体积，隙体积所占的百分比；隙率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，把握工程质量。2亲水性材料与憎水性材料是如何区分的？举例讲明如何改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能
2、被水润湿的性质称为憎水性材料。例如：塑料可制成有多小而连通的隙，使其具有亲水性。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。3塑性材料和塑性材料在外力作用下，其形变有改变？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，当外力到达一定限度后，忽然毁坏，无明显的塑性变形。4材料的耐久性应包括哪些容？答：材料在知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。5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
3、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章天然材1岩按成因可分为哪几类？举例讲明。答：可分为三大类：1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳的岩浆冷凝而成，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，是由地表的各类岩经自然界的风化作用后毁坏后补水流、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。例如，页岩、菱镁矿，灰岩等。3)变质岩，是地壳中原有的各类岩在地层的压力或温度作用下，原岩在固体状态下发生变质作用而构成的新岩。例如，、片麻岩等。2比拟花岗岩、灰岩、岩
4、、砂岩的性质和用处，并分析它们具有不同性质的原因。答：这几种材性质不同的于它们的化学成分和构造的差异：花岗岩的主要化学成分为英、长及少量暗色矿物和云母，它呈全晶质构造。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、墙和勒脚及纪念性建筑物等。灰岩的主要化学成分为CaCO3，主要矿物成分为解，但常含有白云、菱镁矿、英、蛋白等，因而，灰岩的化学成分、矿物组分、致密程度以及物理性质差异很大。灰岩来源广，硬度低，易劈裂，便于开采，具有一事实上的强度和耐久性，也有较好的耐水性和抗冻性。其块可做基础、墙身、阶及路面等，碎是常用的混凝土
5、骨料，此外它还是水泥和灰的原料。是由灰岩或白云变质而成，其构造致密，密度大，但硬度不高，易于分割。它可用于高级建筑物的装饰及饰面工程。砂岩是由英砂或灰岩等细小碎屑经沉积并重新胶结而成，其性质决定于胶结物的种类及胶结的致密程度，差异非常大，硅质砂岩密度大、强度高、硬度大、加工较困难，主要用于纪念性建筑及耐酸工程。钙质砂岩强度中等，较易加工，应用广泛，可用做基础、踏步、人行道等。铁质砂岩性能比钙质砂岩差，其密实者可用于一般建筑工程。粘土质砂岩浸水易软化，土木工程不会用。3工程上常应用的岩哪些种类耐火性最差？哪些岩耐酸性最差？答：花岗岩耐火性最差，耐酸性最差。4选择天然材应考虑哪些原则？为何？答：选
6、择天然材应考虑适用性和经济性原则。适用性主要考虑材的技术性能能否能知足使用要求，可根据材在建筑物中的用处和部位，选择其主要技术性质能知足要求的岩。经济性主要考虑天然材的质量大，不宜长途运输，应综合考虑地资源，尽可能做到就地取材。第3章气硬性胶凝材料1气硬性胶凝材料与水硬性有胶凝材料有区别？答：无机胶凝材料按凝结硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料注意：只要无机材料能如此划分，有机材料不能这样划分。气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度；水硬性胶凝材料不仅能够在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。膏、灰、水玻璃和菱苦土都是建筑上常用的气硬性无机
7、胶凝材料；水硬性胶凝材料则是各种水泥。2灰熟化成灰浆使用时，一般应在储灰坑中“伏两星期以上，使其熟化，这是为何？答：灰在煅烧经过中，由于火候的不均匀，生产经过中常出现欠火灰亦称欠烧灰和过火灰亦称过烧灰。过火灰的产生主要是窑温过高，灰中的二氧化硅、三氧化铝等杂质发生熔结，使灰遇水表现出质硬难化，延缓了熟化速度，其过烧成分可能在灰应用之后熟化，体积膨胀，引起已硬化的灰隆起开裂，直接影响工程质量。为了消除过火灰的危害，灰熟化成灰浆使用时，一般应在储灰坑中“伏两个星期以上，伏期间，灰浆外表保持一层水分，使之与空气隔绝，避免碳化。3为欠火灰、过火灰？各有特点？答：灰在煅烧经过中，由于火候的不均匀，生产经
8、过中常出现欠火灰和过火灰。欠火灰的产生主要是窑温过低造成的，基本上无活性，属于灰的废品；过火灰的产生主要是窑温过高，灰中的二氧化硅、三氧化铝等杂质发生熔结，使灰遇水表现出质硬难化，延缓了熟化速度。其过烧成分可能在灰应用之后熟化，体积膨胀，引起已硬化的灰隆起开裂，直接影响工程质量。4试述灰的技术性能与应用？答：灰具有良好的保水性、可塑性；凝结硬化速度慢，硬化后强度低，耐水性差，体积收缩大此处一重点是：灰在水化时体积会膨胀，其外观体积可增大1.52倍；而在硬化时体积收缩大，原因是由于灰浆中存在大量的游离水，蒸发导致部毛细管失水紧缩，进而引起显著的体积收缩变形。灰可用于调制灰乳涂料，拌制灰砂浆或混合
9、砂浆作抹灰或砌筑使用；灰可拌制灰土或三合土用于建筑物基础和地面的垫层。灰可用于生产硅酸盐建筑制品，如蒸压灰砂砖、蒸养粉煤灰砖等。灰可用于生产碳化灰板作轻质隔墙材料或吊顶材料。5试述建筑膏的技术性能与应用。答：建筑膏凝结硬化较快，使用时可作缓凝剂如水泥中掺入少量的膏；硬化后隙率大，强度低，吸水性强，保温隔热性好，吸单性强，耐水性差，吸湿性强，有一定的抗火性。建筑膏常用于室抹灰、粉刷和油漆，可以制作各种建筑装饰制品和膏板等。膏板具有轻质、保温、隔热、吸音、不燃、以及热容大，吸湿性大，可调节室温度和湿度，以及施工便等性能，是一种有发展前途的新型板材。6水玻璃有哪些用处？考试要求较低答：用于水玻璃涂刷
10、建筑材料外表，浸渍多性材料，提高材料的密实度、强度和抵抗风化的能力，增加材料的耐久性。将模数为2.53的液体水玻璃和氯化钙溶液交替灌入土壤中，加固土壤，提高抗渗性。以水玻璃为基料，参加2种或4种矾配成二矾防水剂或四矾防水剂，与水泥调和，可用于堵塞漏洞、缝隙及局部抢修。以水玻璃为胶凝材料，采用耐酸的真料和骨料，可配制耐酸胶泥、耐酸砂浆、耐酸混凝土、广泛用于防腐蚀工程。若选用耐热的砂、骨料时，则可配制耐热混凝土。以水玻璃为胶结材料，膨胀蛭或膨胀珍珠岩为骨料，参加一定量赤泥或氟硅酸钠，经配料、搅拌、成型、枯燥、焙烧而成的制品，是良好的保温隔热材料。第4章水泥1硅酸性盐水泥的主要矿物成分是什么？这些矿
11、物的特性如？答：硅碳盐水泥熟料的主要矿物有四种，即：硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A、铁铝酸四钙C4AF，此外，还含有少量的游离氧化钙f-CaO等。四种矿物成分各具不同的特性，如：C3A放热速度最快，放热量也最大；其次是C3S、C4AF放热速度较慢，放热量C3S大于C4AF；放热速度和放热量最小的是C3S。四种单矿物的水化反响速度、干缩和耐腐蚀性的规律同水化放热量的规律基本一样。单矿物的强度C3S早强、后强都较高；C2S早强低，后强高；C3A和C4AF的强度均较低。但在水泥混合体中，C3A与C3S混合后，混合体的早强会比C3S单矿物的强度高。单矿物C4AF与C3S混合后，也有类似
12、的规律。f-CaO因水化反响速度极慢，且水化时体积膨胀性大，如其含量多，会对硬化后的水泥起毁坏作用。2硅酸盐水泥的水化产物有哪些？水泥的构造是如何的？影响水泥强度的因素有哪些？答：水泥水化时产生的水化产物有水化硅酸三钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化铁酸一钙凝胶及高硫型水化硫铝酸钙AFt亦称钙矾,反响后期膏反响完毕后还有可能生成单硫型水化硫铝酸钙AFm.硬化后的水泥浆称为水泥，水泥构造主要是由四部分构成，即：凝胶水化硅酸三钙及水化铁酸一钙，并含胶，晶体氢氧化钙，水化铝酸钙、AFt,AFm,未水化完全的水泥核心，毛细隙。影响水泥强度的主要因素是：水泥熟料的矿物质成分；水泥的细度；养护龄期时间；养
13、护的温度和湿度；水灰比大小即拌和时用水多少。3硅酸盐水泥的腐蚀有哪几种类型？腐蚀的原因是什么？为何同是硅酸盐系列水泥的矿渣水泥耐腐蚀性好？答：水泥的腐蚀类型有下面四种，即：A.软水腐蚀溶出性腐蚀B.离子交换腐蚀溶解性腐蚀C.膨胀性腐蚀D.碱的腐蚀。引起水泥腐蚀的原因：外部因素是外界环境介质水、液、气中含有腐蚀性成分和水泥制品本身的密实性较差；部因素是水泥中含有容易被腐蚀的物质，如Ca(OH)2、3CaOAl2O6H2O。矿渣硅酸盐水泥因掺有大量20%70%的粒化高炉矿渣，水泥熟料成分相应减少，水化生成的Ca(OH)2和3CaOAl2O6H2O易腐蚀成分相应减少，并由于二次水化时Ca(OH)2与
14、矿渣中的活性成分相结合生成水化硅酸钙和水化铝酸等新物质，故其抗软水侵蚀、抗硫酸盐侵蚀性加强。4在生产硅酸盐水泥时掺入膏起什么作用？硬化后多余的膏会引起什么现象发生？答：纯水泥熟料磨细后，与水作用时水化反响速度快，凝结时间很快，不便引用。为了调节水泥的凝结时间，在磨细水泥熟料的同时参加适量膏，膏与反响速度快的C3A的水化物3CaoAl2O36H2O作用，生成难溶的水化硫铝酸钙即钙钡AFt晶体，覆盖于未水化的C3A围，阻止其继续快速水化，起到费用减缓的作用。水泥浆结硬后，如有多作的膏，膏会与水泥水化产物Ca(OH)2和固态3CaoAl2O36H2O继续作用，再生成水化硫铝酸钙针状晶体俗称水泥杆菌，
15、其体积膨胀增大，会对硬化后的水泥起到膨胀毁坏的作用。5如检验水泥的安宁性？答：水泥熟料中如含有太多的游离氧化钙f-CaO和游离氧化镁f-MgO在施工之前相关部门着重检查的容即是两种物质的含量，均会造成水泥体积安宁性不良。检验水泥的安宁性，按规定进行。由f-CaO引起的，可用沸煮法检测。沸煮法又分为试饼法和雷氏法两种，当两种检测发生争议时，以雷氏法为准。试饼法是用标准稠度的浆制成的试饼，放在标杆条件湿度203，湿度90%下，养护243h,试饼置于沸煮箱中沸煮3h后，取出试饼目测其外观，若发现试饼龟裂或翘曲，即为安宁性不合格，反之为合格。雷氏法是测定水泥浆体在雷氏夹中沸煮后的膨胀值，当两个试件煮沸
16、后的膨胀值的平均值不大于5.0mm时，即为安宁性合格，反之则不合格。由f-MgO引起的安宁性不良，需用压蒸法才能检验。由于不便于快速检验，因些，按国标规定，水泥中的f-MgO含量不得超过5%，当压蒸实验合格时，可放宽到6%。6什么叫活性混合材料？其硬化的条件是什么？答：活性混合材料是指具有火山灰性或潜在水硬性，或者有火山灰性和潜在水硬性的矿物质材料。其硬化条件是：使用它们时必须参加碱性激发剂Ca(OH)2或硫酸盐激发剂CaSO42H2O。火山灰性，是磨细的上述矿物料加水拌成浆体，单独不具水硬性，但在常温下参加少量灰Ca(OH)2与之拌成浆体，能构成具有水硬性化合物的性能。如火山灰、粉煤灰等。潜在水硬性，是磨细的上述矿物料，只需参加少量激发剂的激发条件下，即可利用本身溶出的化学成分，生成具有水硬性的化合物的性能，如粒化高炉矿渣。7铝酸盐水泥的熟料与硅酸盐水泥的熟料有区别？两种水泥的性质有不同？答：高铝水泥的熟料与硅酸水泥熟料的区别，是两种熟料的矿物成分不完全不同，前者的主要矿