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土木工程材料复习题参考答案第一节 概述简答题1. 材料的分类方法有哪些？答：按物质的属性（金属、无机非金属、有机、复合材料），按应用领域（航空航天材料、信息材料、生物材料、能源材料、轻纺材料、建筑材料等），按作用（结构材料，功能材料），按发展历史（传统材料，新型材料）。2. 玻璃、复印纸、钢筋混凝土各属于哪类材料？答：无机非金属、有机、复合材料。3. 材料科学的基本原理？举例说明。答：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。4. 开发新材料的基本思路？答：新材料可分为两类:一类是设法将以前从未结合在一起的元素结合成新材料；另一类是改进现有的材料。改进现有的材料可以有多种思路：根据使用的要求；工艺手段的进步；材料仿生；材料的复合化；材料设计。5. 选用材料的基本原则？答：在选用材料的时候，应该充分了解有关材料的性能、工程应用的要求，再综合考虑各方面因素，做出有利于全局和长远发展的决定。在满足使用要求的基本前提下，做到物尽其用。6. 建筑材料的分类？答：按组成，建筑材料分为金属、无机非金属、有机材料三大类以及它们的复合材料。按功能，分为结构材料、功能材料。按应用范围，分为砌体材料、墙体材料、屋面材料、路面材料等。7. 我国技术标准的分级？答：我国的技术标准分为四级：国家标准（GB）、行业标准（建材JC，建工JG，交通JT，等等）、地方标准（DB）、企业标准（QB）。8. 建筑材料学科的研究内容？答：材料性能研究及改进，产品开发，材料加工技术，材料检测技术，材料变形与断裂的理论研究，规范及标准，计算机技术等跨行业技术的融合。最终目标是按指定性能设计和制造新型材料。9. 材料的组成是如何影响其性能的？答：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。10. 材料的结构是如何影响其性能的？答：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。11. 材料的性能与使用性能有何关系？答：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。12. 与变形有关的材料性能包括哪些？答：弹性、塑性、粘性、蠕变、粘弹性、流变性、屈服、刚度、能量吸收等。13. 与断裂有关的材料性能包括哪些？答：脆性、韧性、冲击、疲劳、腐蚀等。14. 材料检测技术的内容答：在材料研究过程中，涉及的检测技术主要有：形貌观察、结构测定、化学成分分析、物理性能测定、力学性能测定、化学性能测定。15材料科学的基本原理？举例说明。答：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。第二节 材料的基本性质简答题1. 材料的密度、表观密度、堆积密度是如何测定的？答：测定密度、表观密度、堆积密度时，重量指干燥至恒重时的重量（否则须注明含水情况）；体积有不同含义：绝对密实状态下，应排除材料中任何孔隙（有孔隙材料应将其磨细、干燥后，用比重瓶测定。）；自然状态下，应包含材料内部孔隙（用排水法测定）；堆积状态下，应包含材料内部孔隙及颗粒间空隙（用容量筒测定）。2. 什么是孔隙特征（也称孔结构）？答：有关材料内部孔隙的大小、形状、数量、分布、连通与否等，统称为孔隙特征。工程上主要指孔的大小及连通性。3. 材料中的孔隙是如何影响材料性能的？答：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。4. 与水有关的材料性能有哪些？答：润湿角，亲水性、憎水性，吸水性（吸水率）、吸湿性（含水率），耐水性（软化系数），抗渗性（渗透系数、抗渗标号），抗冻性（抗冻标号）。5. 与热有关的材料性能有哪些？答：导热性（导热系数，热阻），热容量（比热），热稳定性（热膨胀系数，耐热温度，软化点）等。6. 导热系数受哪些因素的影响？简述原因。答：材料的组成（钢铁比木材易导热）、孔隙率（空气的导热系数很小）、含水率（水的导热系数比空气大）等。7. 与声有关的材料性能有哪些？答：吸声性（吸声系数），隔声性（隔声量）。8. 材料的力学性质有哪些？答：强度，弹性模量，延伸率，徐变（蠕变），韧性，硬度，耐磨性等。9. 脆性材料的特点？答：脆性材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏。脆性材料承受冲击或振动荷载的能力很差。脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度。脆性材料中，裂缝容易扩展。10. 材料的耐久性包括哪些内容？答：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。11.材料的宏观结构包括哪些类型？举例说明：如何在材料加工中，利用改变宏观结构来改变材料的性能？答：材料的宏观结构包括：致密结构、多孔结构、纤维结构、层状结构、散粒材料、堆聚结构、复合材料等。例如，将材料加工成多孔结构，可提高保温性能、减轻自重。12土木工程材料的耐久性主要包括哪些性能指标？举例说明：物理作用造成的材料耐久性破坏？答：耐水性、抗渗性、抗冻性、耐候性、耐化学腐蚀性等。 例：干湿交替易使木地板产生翘曲、开裂。13试分析：出厂检验合格的材料，为什么在使用一定时间后，性能会退化？答：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。填空题1材料的吸水性用 吸水率 表示，耐水性用 软化系数 表示，抗渗性用 渗透系数或抗渗标号 表示，抗冻性用 抗冻标号 表示，导热性用 导热系数 表示。2选用墙体材料时，应选择导热系数较 小 ，热容量较 大 的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。3普通粘土砖多为开口孔，若增大其孔隙率，则会使砖的密度 不变 ，吸水率 增大 ，抗冻性 变差 ，强度 降低 ，保温性能 提高 。4材料的吸水性主要取决于 孔隙率 及 孔隙特征 。 孔隙率 较大，且具有 细小而又连通 孔隙的材料，其吸水率往往较大。5. 小的闭孔对材料的 保温 、 抗冻 性能有利，对材料的 强度 性能不利。6. 衡量材料抵抗变形能力的指标是 弹性模量 ；衡量材料轻质高强性能的指标 是 比强度 。7. 脆性材料承受 冲击或振动荷载 破坏作用的能力很差。8材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到周围环境的 物理 、 化学 、 生物 等因素的作用而影响其耐久性。9材料的密实度降低，则其抗冻性 不一定降低 。10 1m3自然状态下的某种材料，质量为2100kg，孔隙体积占25，其密度 是 2.8 g/cm3。11含水率为5的中砂 2000g，其干燥时的质量为 1905 g。12某材料的表观密度为1800kg/m3，密度为 2000kg/m3，其孔隙率为 10% 。13在工程上， 润湿角大于90度 的材料称为憎水性材料。14衡量材料塑性变形能力的指标是 延伸率 ；衡量材料在潮湿空气中吸 收水分的性能指标是 含水率 。15材料的结构可分为三个层次：宏观结构例如 混凝土中的孔洞 ，细观结构例如 混凝土中的微裂纹 ，微观结构例如 混凝土中的水化产物 。16材料的结构可分为三个层次，宏观结构的尺寸范围在 10-3m以上 ，细观结构的尺寸范围在 10-310-6m ，微观结构的尺寸范围在 10-610-10m 。17从材料组成的角度考虑， 原子间键合力的强弱 ，决定了材料的强度。计算题1 一块普通粘土砖，外形尺寸240*115*53（mm），从室外取来称得重量为2550g，烘干后称得重量为2500g，吸水饱和后称得重量为2900g，其密度为2.7g/cm3。求该砖的表观密度、孔隙率、吸水率、含水率。答：表观密度0 = 2500/（24*11.5*5.3）= 1.709 g/cm3孔隙率 P = (1-1.709/2.7)*100% = 36.7%吸水率 Wm = (2900-2500)/2500*100% = 16%含水率 W含 = （2550-2500）/2500*100% = 2%2 将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面，称得重量为1005g，将其装入总重量为1840g的盛满水的广口瓶内，称得重量为2475g，经烘干后称得重量为1000g。该试验可求得卵石的哪些数据？分别是多少？答：吸水率 Wm = (1005-1000)/1000*100% = 0.5%表观密度0 = 1000/（1840+1005-2475）= 2.70 g/cm3第三节 无机气硬性胶凝材料简答题1. 胶凝材料的定义？答：通过自身的物理化学反应，该材料由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒材料或块状材料胶结成一个整体。建筑用胶凝材料按组成分为两大类：有机胶凝材料，无机胶凝材料。无机胶凝材料按硬化条件分为两类：气硬性胶凝材料，水硬性胶凝材料。2. 石膏的分类？答：石膏胶凝材料的种类有：建筑石膏、高强石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏。建筑工程中最常用的是建筑石膏。3. 石膏的几种名称及其含义？答：生产石膏胶凝材料的原料是：天然二水石膏（又称软石膏或生石膏，主要成分CaSO42H2O，用于生产建筑石膏、高强石膏。）、天然无水石膏（又称硬石膏，主要成分CaSO4，用于生产硬石膏水泥及用作水泥调凝剂。）、化工石膏（含CaSO42H2O的化工副产品，经适当处理后可代替天然二水石膏，如：磷石膏、氟石膏、脱硫排烟石膏等）。石膏胶凝材料包括：建筑石膏（又称熟石膏，主要成分为型半水石膏（ - CaSO4 0.5H2O），高强石膏（又称石膏，主要成分为型半水石膏（ -CaSO4 0.5H2O） ），无水石膏水泥（又称硬石膏水泥，主要成分为不溶性硬石膏（ CaSO4 ），高温煅烧石膏（又称地板石膏、水硬石膏，主要成分为CaSO4、CaO）。4. 石膏的凝结硬化机理？答：建筑石膏与适量水混合，成为具有一定流动性和可塑性的石膏浆。此时，半水石膏与水反应，生成二水石膏并放出热量。二水石膏从过饱和溶液中不断以胶体微粒析出，半水石膏不断水化，浆体中水分逐渐减少，使浆体失去可塑性，产生凝结；随着水分进一步减少，石膏胶体凝聚并逐渐转变成晶体，晶体长大并相互搭接、交错、连生，使浆体产生强度并不断增长，称为硬化。无水石膏水泥（又称硬石膏水泥）是将硬石膏加入适量激发剂共同磨细所制得。激发剂使不溶性硬石膏遇水后表面生成不稳定的复杂水化物，这些水化物随后分解成二水石膏和含水盐类，二水石膏再不断结晶析出使浆体凝结硬化。5. 建筑石膏的性能特点？答：生产能耗低，凝结硬化快，硬化后体积微膨胀，孔隙率较大，具有调节室内湿度的作用，防火性能良好，耐水性、抗冻性差，塑性变形大，不宜用作结构材料，宜用作室内装饰材料。6. 工业附产石膏有哪些种类？答：按产出行业和品种，我国目前产生的工业附产石膏分为9种：烟气脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏、盐石膏、味精石膏、铜石膏、氟石膏、钛石膏、添加剂石膏。7考古发现，古罗马现存建筑上的石灰砂浆强度比现代的石灰砂浆强度高，是否表明古代的石灰砂浆配制技术比现代的好？试分析原因。答：石灰产生强度，包括两方面：结晶、碳化。碳化过程很慢，因此通常忽略不计。而古建筑上的碳化作用显著。8有关石灰的几种名称及其含义？答：生产石灰的原料是：石灰石（有效成分CaCO3）；石灰石经煅烧生成生石灰（有效成分CaO）；煅烧温度过高将生成过火石灰（表面有釉状烧结、密度较大、熟化很慢）；生石灰经消解生成消石灰（即熟石灰，有效成分Ca(OH)2）；消石灰经碳化生成石灰石。9工地上使用生石灰时，为什么要进行熟化？答：生石灰消解时，放出大量的热，同时体积增大12倍。生石灰中存在的过火石灰，消解速度很慢，因此石灰浆在熟化时需陈伏两周以上。10石灰用于墙面抹灰时，为什么一般要掺入砂、纸筋、麻刀等材料？答：石灰在硬化过程中，体积显著收缩，易产生干缩裂缝。第四节 水泥简答题1. 水泥的分类？答：按组成，水泥分为：硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐三大系列水泥。按性能和用途，水泥分为：通用水泥、专用水泥、特种水泥。2. 我国常用的6种水泥是什么？答：我国的常用水泥有6大品种：硅酸盐水泥（型硅酸盐水泥（又称纯硅酸盐水泥，代号P）、型硅酸盐水泥（代号P）、普通硅酸盐水泥（简称普通水泥、普硅水泥，代号PO）、矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥，代号PS）、火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥，代号PP）、粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥，代号PF）、复合硅酸盐水泥（简称复合水泥，代号PC）。3. 水泥的组成？答：水泥由熟料、石膏、混合材磨细而成。硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成：硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）。4. 什么是活性混合材？答：活性混合材磨细后与石灰、石膏拌合，加水后既能在水中又能在空气中硬化。常用的活性混合材有：粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等。5. 活性混合材的活性如何评价？答：活性混合材的活性成分是CaO、活性SiO2。高炉矿渣的活性用质量系数表征。质量系数=（CaO+MgO+Al2O3）/（SiO2+MnO），质量系数大于1.2的为活性矿渣，小于1.2的为非活性矿渣。实际应用中，以活性指数将粒化高炉矿渣粉分为三级（S75、S95、S105）。活性指数=试验样品（水泥和矿渣粉按质量比1：1组成）与对比样品（42.5号硅酸盐水泥）的同龄期（7天、28天）胶砂（灰砂比1：3，水灰比0.5，40*40*160mm试样）抗压强度之比。按细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫含量等质量指标，低钙粉煤灰（CaO含量2500kg/m3），普通混凝土（19002500 kg/m3），轻质混凝土（5001900 kg/m3），特轻混凝土（500 kg/m3）。按用途分为：结构混凝土，保温隔热混凝土，防水混凝土，耐热混凝土，耐酸混凝土，耐油混凝土，防辐射混凝土，海工混凝土，道路混凝土，修补混凝土等几十种。按施工工艺分为：浇注混凝土，碾压混凝土，真空混凝土，喷射混凝土，泵送混凝土，水下浇注混凝土等。按原材料的构成分为：水泥混凝土，硅酸盐混凝土，石膏混凝土，石灰混凝土，粘土混凝土，水玻璃混凝土，沥青混凝土，硫磺混凝土，聚合物混凝土，加气混凝土，纤维混凝土等几十种。按强度分为：普通混凝土（100 MPa）。按拌合物稠度分为：干硬性混凝土（坍落度=0cm，VB30秒），塑性混凝土（坍落度=18cm），大流动性混凝土（坍落度=1015cm），流态混凝土（坍落度16cm）等。按拌合物中水泥用量多少分为：富混凝土、贫混凝土。按配筋情况分为：素混凝土，钢筋混凝土，纤维混凝土，钢管混凝土等。2. 混凝土的组成与结构？答：混凝土的组成材料包括：胶凝材料（水泥、活性混合材）、骨料（砂、石）、增强材料（钢筋、纤维等）、外加剂（减水剂、引气剂、膨胀剂、早强剂等）、水。混凝土是一种堆聚结构的复合材料。砂、石骨料起骨架作用，水泥石起胶结、填充作用，自由水失去后留下孔隙。混凝土的结构包括三个组成部分：水泥石、骨料、过渡区。混凝土的结构具有不均匀性、复杂性。3. 建筑工程对混凝土的基本要求？答：和易性、强度、耐久性、经济性。4. 砂的筛分析有何意义？答：砂的筛分析试验用以测定砂的颗粒级配和粗细程度。砂的颗粒级配表示砂中大小颗粒搭配的情况，用级配区表示（区、区、区）。级配反映了砂的空隙率，级配好指大小颗粒互相填充形成空隙率小的搭配。砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度，用细度模数表示（细度模数越大，砂越粗）。砂的粗细程度反映砂的比表面积大小。较理想的砂为：含有较多粗颗粒，并以适当的中颗粒及少量细颗粒填充其空隙，则可达到空隙率及总表面积均较小。 用一套孔径为5.00、2.50、1.25、0.630、0.315、0.160mm的标准筛（依次编号1、2、3、4、5、6），从大到小依次由上向下叠起，将500g通过10 mm筛的干砂试样装入最上层筛内，由粗到细依次过筛，称得余留在各筛上的砂重量，由此计算出各筛上的累计筛余百分率（依次为1、2、3、4、5、6），按公式：f = （2+3+4+5+6-5*1）/（100-1）计算出细度模数f（精确至0.01）。为直观，可将筛分析数据以筛孔尺寸为横坐标、累计筛余百分率为纵坐标画出筛分曲线。 5. 粗骨料最大粒径有何限制？答：混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，骨料最大粒径不宜超过板厚的1/2，且不得超过50。对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5。对于高强混凝土，粗骨料的最大粒径不宜超过20mm或16mm。对于容量小于0.8 m3的搅拌机，骨料最大粒径不得超过80 mm，以免打烂叶片。6. 砂率的含义？答：砂在骨料中所占比例称为砂率。砂、石配合比例适当，可使砂石混合骨料的空隙率很小（节省水泥）、总表面积较小（减少需水量）、和易性好。7. 混凝土中掺加掺合料的意义？答：混凝土矿物掺合料包括工业废渣（粉煤灰、磨细矿渣、硅粉）、天然岩矿（火山灰、沸石粉）。在混凝土中使用矿物掺合料，最初的目的是为了充分利用天然资源、处理废料、节约水泥，而目前已认识到，它们具有提高混凝土强度、改善和易性、降低水化热、降低渗透性、改善抗冻性和耐腐蚀性等作用。8. 混凝土外加剂的分类？答：按功能分为五类：改善新拌混凝土流变性能（减水剂、泵送剂），调节混凝土凝结硬化性能（早强剂、缓凝剂、速凝剂），调节混凝土含气量（引气剂、加气剂、泡沫剂），改善混凝土耐久性（阻锈剂、防冻剂），为混凝土提供特殊性能（膨胀剂、防水剂）。9. 新拌混凝土的性质？答：混凝土拌合物的性质包括：和易性（工作性）、含气量、水灰比、水泥含量、凝结时间等。和易性是一项综合性能，包括：流动性、粘聚性、保水性。按照混凝土质量控制标准（GB50164-92）规定，采用坍落度试验和维勃稠度试验方法来评定拌合物的和易性。坍落度试验是测定混合料流动性的方法，该方法适用于骨料粒径不大于40mm、坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物。维勃（或VB）稠度试验方法适用于骨料粒径不大于40mm、维勃稠度在530秒的混凝土拌合物稠度测定。10. ，和易性影响因素与调整方法？答：和易性的影响因素：单位用水量、水泥浆含量、水灰比、砂率、组成材料、温度和时间、搅拌条件。改善混凝土拌合物和易性的措施有：选用适宜的水泥品种及掺合料；选用级配良好的骨料，并尽可能采用较粗的砂、石子；采用合理的砂率；掺入适量的减水剂或引气剂；在水灰比不变的情况下，适当增加水泥浆量。11. 硬化混凝土的性质？ 答：强度，变形，耐久性。12. 如何评定混凝土的强度？答：混凝土的强度包括：抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度、握裹强度等。其中最重要的是抗压强度和抗拉强度。混凝土的抗压强度，我国采用立方体抗压强度（简称抗压强度，标准试件为边长150mm的立方体）、棱柱体抗压强度（又称轴心抗压强度），美国采用圆柱体抗压强度。一般采用劈裂抗拉试验测得混凝土的劈裂抗拉强度（简称劈拉强度），以间接反映混凝土的抗拉强度。按混凝土立方体抗压强度标准值，混凝土分为12个强度等级：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。以现场制作的混凝土试样强度测定值作为混凝土强度的验收依据。如对混凝土试件强度的代表性有怀疑，可进行混凝土强度的无损检测（回弹法、超声回弹综合法、钻芯法），以推定混凝土强度。13. 混凝土强度的影响因素？答：影响混凝土抗压强度的因素有：水泥标号、水灰比、骨料、龄期、养护条件、外加剂与掺合料、试验条件等。提高混凝土抗压强度的措施有：采用高标号水泥；采用干稠拌合物；采用湿热养护可提高早期强度；采用机械搅拌和振捣，可比人工拌和更均匀，比人工捣拌更密实，对于水灰比小的混凝土效果更显著；掺入早强剂或减水剂等。14. 混凝土变形的分类？答：混凝土的变形按起因分为：物理化学作用（包括：塑性收缩、干燥收缩、碳化收缩、温度收缩）、荷载作用（包括：弹塑性变形、徐变）引起的变形。15. 混凝土耐久性的含义？答：混凝土耐久性是一个长期的、综合的性质，内容包括：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化、碱-骨料反应。提高混凝土耐久性的措施有：合理选择水泥品种和标号；选用品质良好的骨料；控制水灰比及水泥用量以提高混凝土密实度；使用外加剂、掺合料、降低水灰比以改善混凝土的孔结构；采用机械施工以保证搅拌均匀、振捣密实，同时加强养护、特别是早期养护。16. 混凝土配合比设计所需的基本资料？答：混凝土强度设计要求（强度等级），混凝土耐久性要求（混凝土所处环境条件或要求的抗冻等级、抗渗等级。），原材料情况（水泥的品种、标号，砂石的品种、级配、含水率、砂的细度模数、石子的最大粒径，外加剂的品种、特性），施工条件及工程性质（搅拌及振捣方法、要求的流动性、施工单位水平、构件形状及尺寸、钢筋的疏密程度、施工时的气候条件等。）。 17. 特种混凝土包括哪些种类？答：高强混凝土，泵送混凝土，喷射混凝土，膨胀混凝土，流态混凝土，轻质混凝土，聚合物混凝土，纤维混凝土等。填空题1砂的筛分析，用于测定 级配 、 粗细程度 。2砂的粗细程度，用 细度模数 表示。较理想的砂为： 空隙率 及 总表面积 均较小。3普通混凝土强度的主要影响因素有： 水泥强度 、 水灰比 。4混凝土的变形按起因分为： 物理化学作用 、 荷载作用 。5在混凝土配合比设计中，选择合理砂率的主要目的是 改善混凝土拌合物的和易性 。计算题1 混凝土设计强度等级为C 30，进行抗压强度测试时，试件尺寸为100*100*100mm，28天龄期抗压强度测试荷载平均值应不小于多少KN？（fcu,t=fcu,k+1.645*，其中，标准差=4.0（设计强度等级C20）、5.0（设计强度等级=C20C35）、6.0（设计强度等级C35）答：fcu,t= 30+1.645*5 = 38.225 MPa38.225/0.95 = 40.237 MPa 40.237*(0.1*0.1)*1000 = 402.37 KN2已知某混凝土的试验室配合比为水泥：水：砂：石=376：184：647：1198，现为了提高混凝土强度，采用某减水剂，掺量为水泥重量的0.5%，减水率10%，问：混凝土强度可提高多少百分率？（ f c = 48.0Mpa，f h = 0.46* f c *（C/W-0.52） ）答：376/184=2.043，2.043/0.9=2.270，（2.270-0.52）/（2.043-0.52）=1.15 混凝土强度可提高15%3混凝土抗压强度测试，试件尺寸为100*100*100mm，28天龄期抗压强度测试荷载为389KN、382KN、390KN，试评定其强度等级。（fcu,t=fcu,k+1.645*，其中，标准差=4.0（设计强度等级C20）、5.0（设计强度等级=C20C35）、6.0（设计强度等级C35）答：抗压强度值计算0.95*389*1000/（100*100）=37.0（MPa）0.95*382*1000/（100*100）=36.3（MPa）0.95*390*1000/（100*100）=37.1（MPa）（37.0+36.3+37.1）/3 =36.8（MPa）36.8-1.645*5.0 =28.6（MPa）强度等级C25。第六节 外加剂简答题1 减水剂的作用机理？答：减水剂属于表面活性剂，其分子中同时包含亲水基团和憎水基团，由于其吸附作用，降低了水的表面张力。水泥加水拌合后，由于水泥颗粒间分子凝聚力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，锁定了一部分拌合水。当加入减水剂时，减水剂的憎水基团吸附于水泥颗粒表面，拆散了絮凝结构，使被锁定的拌合水释放出来。2混凝土中掺加减水剂的目的？答：掺加减水剂，在不改变混凝土配合比的情况下，可显著提高混凝土拌合料的流动性；在保持拌合料流动性不变的情况下，通过减少用水量、降低水灰比，可提高混凝土的强度；在适当减少用水量的情况下，可同时提高混凝土拌合料的流动性及强度。第七节 混凝土掺合料简答题1什么是活性混合材？其活性指数如何测定？答：活性混合材磨细后与石灰、石膏拌合，加水后既能在水中又能在空气中硬化。常用的活性混合材有：粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等。活性指数=试验样品（水泥和矿渣粉按质量比1：1组成）与对比样品（42.5号硅酸盐水泥）的同龄期（7天、28天）胶砂（灰砂比1：3，水灰比0.5，40*40*160mm试样）抗压强度之比。2在混凝土中使用矿物掺合料的目的？答：节约水泥、改善和易性、改善耐久性（降低碱度，抑制了碱-集料反应，提高了抗硫酸盐侵蚀的能力；二次水化，使混凝土微观结构更致密，提高抗渗性、抗冻性。）。第八节 沥青及改性沥青简答题1. 沥青的分类？答：按来源，沥青分为：地沥青、焦油沥青。地沥青又分为石油沥青、天然沥青。按用途，沥青分为：道路沥青、建筑沥青、机场沥青、其他（水工沥青、电缆沥青、防腐沥青、油漆沥青等）。2. 沥青的组成与结构？答：沥青的化学元素组成为：碳（C）85%，氢（H）10%，其他（硫、氮、氧、钠、镍、铁、镁、钙等）5%。根据沥青对不同溶剂的溶合性，将沥青分为几个组分（化学成分和物理性质相似的部分为同一组分），我国目前广泛采用四组分分析方法：沥青质（525%）、芳香分（4065%）、饱和分（520%）、胶质（1530%），另附蜡含量。在三组分分析方法中，芳香分、饱和分都作为油分，胶质称为树脂。油分是使沥青具有流动性的主要因素，其含量越多沥青的软化点越低；树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性；地沥青质是决定沥青温度敏感性、粘性的重要组分，其含量越高，则软化点越高、粘性越大、但也越硬越脆。石蜡是沥青中的有害成分，它使沥青的粘结性、塑性降低、温度敏感性增大。沥青溶液是一种胶体溶液。沥青质是分散相，油分是分散介质；沥青质与油分不亲和，而胶质与沥青质、油分皆亲和；胶质包裹沥青质形成胶团，分散在油分中，形成稳定的胶体。根据油分含量的多少，分为溶胶型、凝胶型沥青。3. 沥青的性质？答：石油沥青的粘滞性是反映材料内部阻碍其相对流动的一种特性，对粘稠或固态石油沥青用针入度表示，单位：度；对液体或较稀的石油沥青用标准粘度计测定的标准粘度表示，单位：秒。针入度越大，表明粘度越大，沥青越硬。粘滞性是划分沥青牌号的主要性能指标。沥青的粘性（又称为粘滞性）与其组分及环境温度有关。当沥青质含量较高、又有适量的胶质且油分含量较少时，粘滞性较大。在一定范围内，温度升高，则粘滞性降低，温度降低，则粘滞性增大。石油沥青的粘滞性大，表示沥青与其他材料粘附力强，沥青结构紧密、弹性强、硬度大；粘滞性小，说明沥青在外力作用下容易变形，塑性好，容易拌合。塑性指沥青在受外力作用时产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形后形状的性质。塑性反映了沥青适应变形能力的大小。石油沥青的塑性用延度（也称延伸度）表示。延度越大，塑性越好。沥青的塑性与其组分、环境温度、沥青膜层厚度有关。塑性好的沥青适应变形的能力强，建筑结构变形时沥青层保持完整而不开裂，受振动冲击荷载时能吸收一定能量而不破坏，沥青开裂后自愈能力强。温度稳定性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能，用软化点表示，单位：。软化点越高，表明沥青的耐热性越好，即温度稳定性越好。沥青中所含石蜡会降低沥青的温度稳定性，在温度不太高（60左右）时就发生流淌，而温度较低时又易变硬开裂。工程中常常加入滑石粉、石灰石粉或其他矿物填料以改善沥青的温度稳定性。其他：石油沥青的大气稳定性指沥青在热、阳光、氧气、潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，用蒸发损失、蒸发后针入度比来评定。溶解度表示石油沥青中有效物质的含量，即纯净程度，不溶物（沥青碳等）会降低沥青的性能，应视为有害物质而加以限制。闪点、燃点反映沥青引起火灾或爆炸的可能性大小，关系到运输、贮存、加热使用等方面的安全。含腊量。水分含量。4. 沥青的牌号如何划分？答：石油沥青都是按针入度指标来划分牌号的，而每个牌号还应保证相应的延度、软化点及其他性能指标。一般地，牌号越高，其塑性越好，软化点越低，但温度稳定性越差，粘性越小。牌号高的比牌号低的使用年限长。5. 沥青的改性方法？答：在工程实践中，可以在沥青中加入稀释剂制成液态沥青；将高、低牌号的沥青进行调合使用；将石油沥青与焦油沥青进行适当混合使用；将沥青分散在水中制成乳化沥青；加入橡胶、树脂、矿物粉等制成改性沥青。改性剂与沥青并没有发生明显的化学反应，而是均匀地分散、吸附在沥青中，仅仅是物理意义上的共存共融。6. 沥青混合料的分类？答：按施工操作的温度，分为：热拌热铺沥青混合料、冷拌冷铺沥青混合料、热拌冷铺沥青混合料。按集料的最大粒径，分为：特粗式沥青混合料（45mm）、粗粒式沥青混合料（3040mm）、中粒式沥青混合料（2025mm）、细粒式沥青混合料（1015mm）、砂粒式沥青混合料（5mm）。按压实后混合料的密实度，分为：开式沥青混合料（空隙率大于15%）、半开式沥青混合料（空隙率1015%）、密实式沥青混合料（空隙率小于10%）。按特性及用途，分为：防滑式沥青混合料、排水性沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石（SMA）、浇铸式沥青混合料、高强沥青混合料、彩色沥青混合料、再生沥青混合料等。7. 沥青混合料的路用性能？答：高温稳定性：沥青混合料在高温下应具有足够的强度和刚度，以抵抗永久变形，避免路面出现泛油、推挤、拥包、车辙等损坏。改善沥青混合料高温稳定性的措施有：采用粘度较高的沥青；选用有棱角的集料、增加粗集料含量；控制沥青用量。低温抗裂性：沥青混合料在低温下因收缩而开裂，同时低温使沥青脆化，在车载作用下产生开裂。裂缝使雨水渗入，导致沥青与集料产生剥离。措施：采用粘度较低的沥青、增加沥青用量。耐久性：沥青路面在反复荷载的作用下，应具有良好的耐疲劳性能，不开裂；沥青应具有良好的抗老化能力，不变硬开裂。抗滑性：沥青路面的粗糙度决定了抗滑性。开级配、多孔性沥青路面、SMA路面的抗滑性较好。抗水损害：水使沥青与集料的粘结破坏，造成路面坑洼。改善沥青与集料的粘附性、采用密实结构，可防止水损害。8. 沥青防水材料的分类？答：沥青防水卷材又称油毡，根据芯材不同分为：纸胎沥青油毡、矿棉纸沥青油毡、玻璃布油毡、玻璃纤维油毡等。沥青胶粘剂是建筑上广为采用的非结构胶粘剂，分为：热熔沥青胶粘剂主要用于防水卷材的粘结，建筑上俗称玛蹄脂。 溶剂型沥青胶粘剂属于冷粘沥青胶，用于管道补口、屋面及地下防水卷材粘贴。沥青胶泥用于化工防腐工程。密封沥青胶粘剂用于结构伸缩缝、水工接头密封。沥青封缝油膏是一种塑性或弹塑性的封缝材料，按施工工艺的不同，分为热用沥青油膏（灌缝膏）、冷用沥青油膏（嵌缝膏） 。沥青封缝油膏用于屋面板、墙板的接缝防水。建筑沥青涂料具有价格低、耐水、耐腐蚀、绝缘、抗裂性好、附着力强、耐热性差等特点。用于建筑防水、防腐，钢铁、木材防腐等。9沥青的温度稳定性是如何定义的？以什么指标表示？如何改善？答：沥青的温度稳定性是指沥青的粘性和塑性随温度升降而变化的性能，以软化点来表示。改善措施：橡胶改性沥青，沥青中掺入纤维或矿粉，不同牌号的沥青掺配。第九节 建筑用钢材简答题1. 金属的分类？答：按使用惯例，金属分为黑色金属（钢、铁）、有色金属（重金属、轻金属、贵金属、半金属、稀有金属）。2. 铁与钢是如何区分的？答：铁、钢都是铁碳合金。 根据含碳量，铁碳合金分为纯铁（含碳量小于0.0218%）、钢（含碳量0.02182.11%）、生铁（含碳量2.116.69%）。3. 金属的使用性能包括哪些内容？答：金属的使用性能指金属材料在使用过程中表现出的特性，包括：机械性能（强度、弹性、塑性、冲击韧性、硬度、疲劳强度、高温强度等）、物理和化学性能（密度、导电性、导热性、热膨胀性、磁性、抗氧化腐蚀性等）。4. 金属的工艺性能包括哪些内容？答：金属的工艺性能指金属材料在加工制造过程中表现出的特性，包括：铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能。5. 金属的微观结构特点？答：金属原子间以金属键相结合，价电子为整个正离子所共有，成为自由电子。金属及合金在固态下都是晶体。一般金属都是多晶体。实际金属晶体中存在着各种类型的缺陷，这些缺陷对金属的性能有着重要影响。 一些金属（铁、铜等）在固态下，随着温度的变化，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。 6. 铁碳合金的基本组织？答：铁碳合金有五种基本组织：铁素体（碳溶解在-Fe中形成的固溶体，代表符号F）、奥氏体（碳溶解在-Fe中形成的固溶体，代表符号A）、渗碳体（铁和碳的化合物，代表符号Fe3C）、珠光体（铁素体和渗碳体两个相组成的机械混合物，代表符号P）、莱氏体（渗碳体和奥氏体的机械混合物（温度高于727时）或渗碳体和珠光体的机械混合物（温度低于727时），代表符号Ld）。7. 含碳量对碳素钢的性能有何影响？答：当含碳量增大时，组织中渗碳体的数量增加，其形式也在变化。渗碳体是一个强化相，当含碳量1.0%时，它与铁素体构成层片状的珠光体，合金的强度和硬度提高；当含碳量1.0%时，它以网状分布在珠光体边界上，使塑性和韧性大大下降，致使合金的强度降低，但硬度持续提高。工程中，为了保证强度并具有一定的塑性和韧性，钢的含碳量一般不超过1.31.4%8. 钢的热处理工艺有哪些？答：钢的热处理工艺可分类为：普通热处理（退火、正火、淬火、回火）、表面热处理（表面淬火、化学热处理）。9. 钢的热处理的目的？答：热处理不改变零部件的形状和尺寸，而是改变其内部结构，从而改变其性能。钢在固态下能发生组织结构的变化，因此可以利用温度变化来控制奥氏体的转变，以改变钢的内部组织和晶体结构。退火的目的是降低硬度以便进行切削加工。淬火的目的是提高硬度和耐磨性、获得良好的综合性能（强度高、韧性好）。回火的目的是消除内应力、降低脆性、改善机械性能。表面热处理可使钢件的表面层具有高硬度和耐磨性，芯部具有足够的塑性和韧性。10. 热处理为何能改变钢材的性能？答：在固态下，随着温度的变化，钢会发生同素异晶转变。钢在加热到高温时，珠光体转变为奥氏体，在冷却过程中，奥氏体发生转变。通过控制冷却条件，获得所需的组织和性能，是热处理的最终目的。11. 钢的分类方法有哪些？答：按化学成分（碳素钢、合金钢），按冶炼质量（普通钢、优质钢、高级优质钢），按用途（结构钢、工具钢、特殊性能钢），按冶炼方法（平炉钢、转炉钢、电炉钢），按脱氧程度（镇静钢、半镇静钢、沸腾钢），按供应时的保证条件（甲类钢、乙类钢、特类钢）。12. 钢材牌号的含义？答：钢的牌号