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建筑材料作业练习（1）1.与建筑材料的生产和选用有关的标准主要有（ ）和（ ）两类。2.建筑材料的基本性质包括（ ）、（ ）、（ ）三类，对建筑物的安全使用有重要意义的性质（ ）3.比强度是指（ ）之比。4.岩石的（ ）很大，而（ ）强度很小。5.利用石灰的保水性，在水泥砂浆中掺入一定比例量的石灰，可克服（ ）6.由于石灰的体积收缩（ ），因此石灰不宜单独用来制作（ ）7.水玻璃的主要性质有（ ）、（ ）（ ）8.水泥凝结硬化过程中，体积变化（ ）的性质称为水泥体积安定性9.水泥强度分为（ ）、（ ）、（ ）10.水泥在（ ）称为水泥的水化热11.普通硅酸盐水泥的六个强度等级是（ ）12.硅酸盐水泥的一般适应范围是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）13.细度模数是指各号筛的（ ）14.粗、细集料之分的临界值是（ ）mm15.连续级配是石子的粒径（ ）每一级都占（ ）16.混凝土拌合物的工作性的三项技术要求是（ ）、（ ）、（ ）17.砂率是指每立方米混凝土中（ ）18.混凝土的耐久性主要由（ ）、（ ）、（ ）、（ ）及（ ）反应等性能综合评定19.经拌成后的建筑砂浆应具有的性质是（ ）；（ ）（ ）20.建筑钢材最重要的技术性能是（ ）21.建筑钢材的工艺性能是指（ ）、（ ）22.建筑石油沥青具有（ ）的特点23.当木材吸附水已达到（ ）而又无（ ）存在时的含水率称为该木材的纤维（ ）。建筑材料作业练习（2）（一）建筑材料的基本性质1.何谓体积密度，其表达式？2.何谓孔隙率，其表达式？3.何谓堆积密度其表达式为？4.塑性5.耐久性6.试述密实度与孔隙率的概念？7.什么是亲水材料与憎水材料？8.什么是材料的耐水性？材料的耐水性用什么表达？软化系数对材料的性质有何影响？处于不同潮湿环境的构物，对软化系数有何要求？9.影响材料强度测量值的因素有哪些？10.石灰的技术性质有哪些？11.石灰的主要应用有哪些？12.石灰为什么在使用前一般要进行陈伏？陈伏过火石灰的危害有哪些？13.与石灰等胶凝材料相比，石膏具有哪些性质的特点？14.石膏主要应用有哪些？15.水玻璃的性质有哪些？（三）水泥1.硅酸盐水泥细度表明什么？水泥的细度对水泥的性质有什么影响？2.什么是硅酸盐水泥的凝结时间、初凝时间和终凝时间？国家标准规定硅酸盐水泥的初凝时间与终凝时间各是多少？初凝时间与终凝时间不合格的水泥如何处理？3.什么是水泥石体积安定性不良，其原因如何？体积安定性不合格的水泥如何处理？4.硅酸盐水泥的特性及应用如何？5.如何规定废品水泥与不合格水泥？6.影响硅酸盐水泥技术性质的因素有哪些？7.与硅酸盐水泥相比，矿渣硅酸盐水泥在性能上有哪些不同？其适用范围如何？建筑材料作业练习（3）（四）混凝土1.配置混凝土用砂的技术要求主要有哪些？2.什么叫连续级配，采用连续级配对混凝土性能有哪些影响？3.配置混凝土用粗骨料的技术要求主要有哪些？4.什么是混凝土拌合物的流动性、粘聚性与保水性？5.改善混凝土拌合物的工作性的措施有哪些？6.提高混凝土强度的措施有哪些？7.提高混凝土耐久性的措施有哪些？8.改善混凝土拌和物流变性能的外加剂有哪些？9.混凝土的配合比设计的步骤如何？10.混凝土配合比设计中有哪三个基本参数？如何考虑这三个基本参数？（五）建筑砂浆1.经拌成后的砂浆应具有哪些性质？2.如何确定设计的强度等级？砌筑砂浆的强度等级有哪些？3.根据建筑物部位的不同，如何选择抹面砂浆？1.（七）建筑钢材1.钢材的力学性能主要有哪些方面？各用什么方法测定？各用什么表示？2.低碳钢受拉经历哪四个阶段？3.钢结构设计时一般以什么作为强度取值的依据？何谓条件屈服强度？（八）防水材料1.沥青按其在自然界中获得的方式是如何分类的？建筑工程中最常用的主要是什么沥青？2.如何选用建筑石油沥青？3.建筑防水工程中的防水卷材需要具备哪些性能？4.防水卷材适用的防水等级如何？建筑材料作业练习（4）1.某一块材料的全干质量为100克，自然状态体积为40cm3，绝对密实度状态体积为33 cm3。试计算其密度、体积密度和孔隙率。2.一块烧结普通砖，其规格符合标准尺寸，当烘干至恒重时为2500克，吸水饱和后为2900克。将该砖磨细、过筛、烘干后称50克，用比重瓶测得粉末体积为18.5 cm3。试求：砖的吸水率、密度、体积密度及孔隙率。3. 经测定，质量为3.4kg，容积为10L的量筒装满决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，为注满此筒共注入水4.27kg。将上述吸水饱和后的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含量筒）。求该石子得表观密度、体积密度、吸水率、堆积密度及开口孔隙率。4. 浇筑钢筋混凝土梁，要求配置强度为C20的混凝土，用42.5号普通硅酸盐水泥（实测水泥强度为48.25MPa）和碎石，如水灰比为0.60，问是否能满足强度要求？（标准差为4.0MPa，a0.46，b0.07） 5.混凝土实验室配合比为1：2.28：4.47（水泥：砂：石子），水灰比为0.64，每立方米混凝土水泥用量为286kg。现场测得砂的含水率为3，石子含水率为1。试计算施工配合比及每立方米的混凝土各种材料的用量。建筑材料作业练习（1）参考答案1.产品标准、工程建设标准2.物理、化学、力学、力学性3.材料的强度与其体积4.抗压强度、抗拉5.泌水6.大、建筑构件及制品7.强度高、耐酸性高、耐热性好8.是否均匀适当9.抗压强度、抗折强度、抗拉强度10.水化过程放出的热量11.32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R12.高强混凝土、预应力混凝土、快硬早强结构、抗冻混凝土13.累计筛余百分率之和除以100之商14.4.75mm15.从大到小连续分级、适当的比例16.流动性、黏聚性、保水性17.砂和砂石总质量之比18.抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性、抗碱骨料19.满足和易性要求、满足设计种类和强度等级要求、具有足够的黏聚力20.力学性能21.冷弯性能、焊接性能、22.针入度小、软化点高、延伸度较小23.饱和状态、自由水、饱和点建筑材料作业练习（2）参考答案（一）建筑材料的基本性质1. 材料在自然状态下单位体积的质量。表达式（质量）2. 指在材料体积内，孔隙体积所占的比例3. 堆积密度是指粉状，颗粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量，表达式4. 材料在外力作用下发生变形，当外力解除后，不能完全恢复原来形状的性质5.在使用过程重，在内、外部因素的作用下，经不破坏，不变质，保持原有性能的性质6. 答：（1）密实度 密实度是指材料的体积内被固体物质充满的程度，用D表示： DV/V0P0/P100 （2）孔隙率 孔隙率是指在材料的体积内孔隙体积所占的比例，用P表示： 由上式直接可导出P+D=17.答：若润湿角90说明材料与水之间的作用力要大于水分子之间的作用力，故材料可被水浸润，称该种材料是亲水的。反之，当润湿角90说明材料与水之间的作用力要小于水分子之间的作用力，则材料与水之间的作用力要小于水分子之间的作用力，则材料不可被水浸润，称该种材料是憎水的。8.答：耐水性是指材料在长期饱和水的作用下，不破坏、强度也不显著降低的性质。耐水性用软化系数表示： 式中 KP软化系数，其取值在01之间 fW材料在吸水饱和状态下的抗压强度（MPa） f材料在绝对干燥状态下的抗压强度（MPa） 软化系数越小，说明才略的耐水性越差。材料浸水后，会降低材料组成微粒间的结合力，引起强度的下降。通常KP大于0.80的材料，可认为是耐水材料。长期受水浸泡或处于潮湿环境的重要结构物KP应大于0.85，次要建筑物或受潮较轻的情况下，KP也不宜小于0.75。9.答：影响材料强度测量值的因素有：试件的形状和大小，加荷速度，温度，含水状态和表面状况。10.答：（1）良好的保水性（2）凝结硬化慢、强度低（3）吸湿性强（4）体积收缩答（5）耐水性差（6）化学稳定性差 11.答：（1）粉刷墙壁和配制石灰砂浆或水泥混合砂浆 （2）配制灰土和三合土 （3）生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板。12.答：过火石熟化十分缓慢，其可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，造成起鼓开裂，影响工程质量。为了消除过火石灰在使用中造成的危害，石灰膏（乳）应在储灰坑中存放半个月以上，然后方可使用。这一过程叫作“陈伏”。陈伏期间，石灰浆表面应敷盖一层水，以隔绝空气，防止石灰浆表面碳化。13.答：与石灰等胶凝材料相比，石膏具有如下的性质特点： （1）凝结硬化块。（2）孔隙率答，表观密度小，保温、吸声性能好。（3）具有一定的调湿性。（4）耐水性、抗冻性差。（5）凝固时体积微膨胀。（6）防火性好。14.答：石膏的应用有室内抹灰及粉刷、建筑装饰制品和石膏板等。15.答：（1）强度高。水玻璃硬化后具有较高的粘结强度、抗拉强度和抗压强度。水玻璃硬化后的强度与水玻璃模数、密度、固化剂用量及细度，以及填料、砂和石的用量及配合比等因素有关，同时还与配制、养护、酸化处理等施工质量有关。 （2）耐酸性高。硬化后的水玻璃，其主要成分为SIO2，所以它的耐酸性能很高。尤其是在强氧化性酸中具有较高的化学稳定性，但水玻璃类材料不耐碱性介质的侵蚀。 （3）耐热性好。水玻璃硬化形成SIO2空间网状骨架，因此具有良好的耐热性能。若以镁质耐火材料为骨料配制水玻璃混凝土，其使用温度可达1100。（三）水泥1.答：水泥的细度对水泥的性质有很大影响。通常水泥越细，凝结硬化速度越快，强度（特别是早期强度）越高，收缩也增大。但水泥越细，越易吸收空气中水分而受潮形成絮团，反而会使水泥活化性降低。此外，提高水泥的细度要增加粉磨时的能耗，降低粉磨设备的生产率，增加成本。 2.答：水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间称为凝结时间。凝结时间又分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥加水拌和时起到水泥浆开始失去塑性所需要的时间。终凝时间是指从水泥加水拌合时起到水泥浆完全市区可塑性，并开始具有强度的时间。3.答：如果水泥终某些成分的化学反应不能在硬化之前完成而硬化之后还在进行，并伴随有不均匀的体积变化，便会在已硬化水泥石内部产生内应力，达到一定程度时会使水泥石开裂，从而引起工程质量事故，即安定性不良。水泥体积安定性不良，一般是由于熟料中所含游离氧化钙、游离氧化镁过多或掺入的石膏过多等原因造成的。体积安定性不合格的水泥为废品水泥，不得用于工程中。4.答：硅酸盐水泥的特性及应用。 （1）强度高。硅酸盐水泥凝结硬化快，强度高，尤其是早期强度增长率大，特别适合早期强度要求高的工程、高强度混凝土结构和预应力混凝土工程。 （2）水化热高。硅酸盐水泥熟料中Cs和C3A含量高，使早期放热量大，放热速度快，早期强度高，用于冬季石膏常可避免冻害，使早期放热量大，放热速度快，早期强度高，用于冬季施工常可避免冻害。但高放热量对大体积混凝土工程不利，如无可靠的降温措施，不宜用于大体积混凝土工程。 （3）抗冻性好。硅酸盐水泥拌合物不易发生泌水，硬化后的水泥石密度大，所以抗冻性优于其它通用水泥。适用于严寒地区受反复冻融作用的混凝土工程。 （4）碱度高、抗碳化能力强。硅酸水泥硬化后的水泥石显示强碱性，埋于其中的钢筋在碱性环境中表面生成一层灰色钝化膜，可保持钢筋几十年不生锈。由于空气中的CO2与水泥石中的Ca（OH）2会发生碳化反应生成CaCO3,使水泥石逐渐由碱性保护而锈蚀，表面疏松膨胀，会造成钢筋混凝土构件报废。因此，钢筋混凝土构件的寿命往往取决于水泥的抗碳化性能。硅酸盐水泥碱性强且密实度高，抗碳化能力强，所以特别适用于重要的钢筋混凝土结构及预应力混凝土工程。 （5）干缩小。硅酸盐水泥在硬化过程中，形成大量的水化硅酸钙凝胶体，使水泥石密度，游离水分少，不易产生干缩裂纹，可用于干燥环境的混凝土工程。 （6）耐磨性好。硅酸盐水泥强度高，耐磨性好，且干缩小，可用于路面与地面工程。 （7）耐腐蚀性差。硅酸盐水泥石中有大量的Ca（OH）2和水化铝酸钙，容易引起软水、酸类和盐类的侵蚀。所以不宜用于受流动水、压力水、酸类和硫酸盐侵蚀的工程。 （8）耐热性差。硅酸盐水泥石在温度为250时水化物开始脱水，水泥石强度下降，当受热700以上时水泥石开始破坏。所以硅酸盐水泥不宜单独用于耐热混凝土工程。 （9）湿热养护效果差。硅酸盐水泥在常规养护条件下硬化快、强度高。但经过蒸气养护后，再经自然养护至28d测得的抗压强度往往低于未经蒸气养护的28d的抗压强度。5.答：废品水泥与不合格水泥（1）废品水泥：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。废品水泥不得在工程中使用。（2）不合格水泥：凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合标准规定或混合料参加量超过最大限量和强度低于商品强度等级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的也属于不合格品。6.答:影响硅酸盐水泥技术性质的因素有石膏掺量、养护时间（龄期）、温度和湿度外加剂。7.答：矿渣硅酸盐水泥的特性：保水性差，泌水性大，耐热性高。耐海水、硫酸盐腐蚀。 矿渣硅酸盐水泥适用：耐热混凝土；大体积混凝土；蒸气养护混凝土；耐海水、软水、硫酸盐腐蚀的混凝土建筑材料作业练习（3）参考答案（四）混凝土1.答：砂的要求主要有以下几个方面：砂的粗细程度及颗粒级配，砂的含水状态，含泥量、泥块含量和石粉含量，砂的有害物质。2.答：连续级配是石子的粒径从大到小连续分级，每一级都占适当的比例。用其配制的混凝土拌合物工作性好，不易发生离析，但石子间空隙较大易发生颗粒干扰，水泥较费。3.答：粗骨料的即使性能主要有以下各项：最大粒径及颗粒级配，强度及坚固性，针片状颗粒，含泥量和泥块含量，有害物质。4.答：（1）流动性。流动性是指混凝土拌合物在本身自重或机械振捣作业下尝试流动，能均匀密实流满模板的性能，它反映了拌合物混凝土的稀稠程度及充满模板的能力。 （2）粘聚性。粘聚性是指混凝土拌合物的各种组成材料在施工过程中具有一定的粘聚力，能保持成分的均匀性，在运输、浇筑、振捣、养护过程中不发生离析、分层现象。它反映了混凝土拌合物的均匀性。 （3）保水性。保水性是指混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保持水分的能力，不产生严重泌水的性能。保水性也可理解为水泥、砂、石子与水之间的粘聚性。5.答：改善混凝土拌合物的工作性的技术措施有：（1）在水灰比不变的前提下，适当增加水泥浆的用量。（2）通过试验，采用合理砂率。（3）改善砂、石料的级配，一般情况下尽可能采用连续级配。（4）调整砂、石料的粒径，如为加大流动性可加大粒径，若欲提高粘聚性和保水性可减小骨料的粒径。（5）掺加外加剂。采用减水剂、引气剂、缓凝剂都可有效地改善混凝土拌合物地工作性。（6）根据具体环境条件，尽可能缩小新拌混凝土地运输时间。若不允许，可掺缓凝剂、流变剂、减少坍落度损失。6.答：提高混凝土强度的技术措施主要有以下各点：采用高强度等级的水泥、降低水灰比、湿热养护、龄期调整、改进施工工艺和掺加外加剂。7.答：提高混凝土耐久性的措施： （1）选择合适品种的水泥（2）控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量（3）选用质量良好的骨料，并注意颗粒级配的改善（4）掺加外加剂。改善混凝土耐久性的外加剂有减水剂和引气剂（5）严格控制混凝土施工质量，保证混凝土的均匀、密实。8.答：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂有减水剂和引气剂。9.答：混凝土的配合比设计是一个计算、试配、调整的复杂过程，大致可分为初步计算配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比四个设计阶段。初步配合比主要是依据设计的基本条件，参照理论和大量试验提供的参数进行计算，得到基本满足强度和耐久性要求的配合比；基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过实配、检测，进行工作性的调整，对配合比进行修正；实验室配合比是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，确定一水泥用量最少的方案，从而进一步调整配合比；而施工配合比是考虑实际砂、石的含水对配合比的影响，对配合比最后的修正，是实际应用的配合比。10.答：三个基本参数，即水合水泥之间的比例：水灰比：砂和石子间的比例：砂率：骨料与水泥之间的比例：单位用水量。这三个基本参数一旦确定，混凝土的配合比也确定了。 水灰比的确定主要取决于混凝土的强度和耐久性。 砂率主要应从满足工作性和节约水泥两个方面考虑。 单位用水量在水灰比和水泥用量不变的情况下，实际反映的是水泥浆量与骨料用量之间的比例关系。水泥浆量要满足包裹粗、细骨料表面并保持足够流动性的要求，但用水量过大，会降低混凝土的耐久性。水灰比在0.400.80范围内时，根据粗骨料的品种、最大粒径考虑单位用水量。（五）建筑砂浆1.答：经拌成后的砂浆应具有以下性质： （1）满足和易性要求（2）满足设计种类和强度等级要求（3）具有足够的粘结力。2.答：砂浆的强度等级是以边长为70.7mm的立方体试块，在标准养护条件（水泥混合砂浆为温度202，相对湿度6080；水泥砂浆为温度202，相对湿度90以上）下，用标准试验方法测得28天龄期的抗压强度来确定的。 3.答：用于砖墙的底层抹灰，多用石灰砂浆；用于板条墙或板条顶棚的底层抹灰多用混合砂浆或石灰砂浆；混凝土墙、梁、柱、顶板等底层抹灰多用混合砂浆、麻刀石灰浆或纸筋石灰浆。 在容易碰撞或潮湿的地方，应采用水泥砂浆。如墙裙、踢脚板、地面、雨棚、窗台以及水池、水井等处一般多用1：2.5的水泥砂浆。（七）建筑钢材 1.答：钢材的力学性能主要有：抗拉性能、冲击韧性、硬度和耐疲劳性。（1）抗拉性能是表示钢材性能的重要指标。钢材抗拉性能采用拉伸试验测定。建筑用钢的强度指标，通常用屈服点和抗拉强度表示。（2）冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。冲击韧性指标是通过标准试件的弯曲冲击韧性试验确定的。以摆锤冲击试件刻槽的背面，使试件承受冲击弯曲面断裂。将试件冲断的缺口处单位截面积上所消耗的功作为钢材的冲击韧性指标，用ak表示。ak值愈大，钢材的冲击韧性愈好。（3）钢材的硬度是指其表面抵抗重物压入产生塑性变形的能力。测定硬度的方法有布氏法和洛氏法，较常用的方法是布氏法，其硬度指标为布氏硬度值（HB）（4）钢材承受交变荷载反复作用时，可能在最大应力远低于屈服强度的情况下突然破坏，这种破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏指标用疲劳强度或（疲劳极限）来表示，它是指疲劳试验中试件在交变应力作用下，在规定的周期内不发生疲劳破坏所能承受的最大应力值。2.答：低碳钢受拉经历四个阶段：弹性阶段（O A）、屈服阶段（A B）、强化阶段（B C）、和颈缩阶段（C D）OA段为一直线，说明应力和应变成正比关系。如卸去拉力，试件能恢复原状，这种性质即为弹性，该阶段为弹性阶段。AB为屈服阶段，应力应变不再成正比关系，开始出现塑性变形，该阶段的应力最低点称为屈服强度或屈服点，用fy表示。BC段，曲线逐步上升，表示试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，这一阶段称为强化阶段。对应于最高点C的应力值称为极限抗拉强度，简称抗拉强度用fu表示。CD段，即颈缩阶段，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生“颈缩现象”，直到断裂。3.答：结构设计时一般以屈服强度fy作为强度取值的依据。而对屈服现象不明显的中碳和高碳钢（硬钢）则规定以产生残余变形为原标距长度的0.2所对应的应力值作为屈服强度，称为条件屈服强度，用f0.2表示。 （八）防水材料1.答：沥青按其在自然界中获得的方式，可分为地沥青和焦油沥青两大类。 地沥青是天然存在的或由石油精制加工得到的沥青材料，包括天然沥青和石油沥青。天然沥青是石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用而形成的产物。石油沥青是指石油原油经蒸馏等工艺提炼出各种轻质油及润滑油后的残留物后再进一步加工得到的产物。 焦油沥青是利用各种有机物（烟煤、木材、页岩等）干馏加工得到的焦油，再经分馏加工提炼出各种轻质油后而得到的产品。包括煤沥青、木沥青、页岩沥青等。 建筑工程中最常用的主要是石油沥青和煤沥青。2.答：建筑石油沥青针入度小