建筑材料问题及答案

课程作业汇总 课程作业汇总 1 91 9 第一组第一组 1 什么叫做材料的抗冻性 答 基本概念 材料在吸水饱和状态下 抵抗冻结 融化作用 通常称为 冻融循环 而不破坏 同时也 不严重降低其强度的性质 提示 这种破坏是由材料内的水结冰引起的 材料破坏的程度与水在孔隙中的充满程度有关 冻融循环的次数越多 对材料的破坏作用越严重 2 什么叫做材料的弹性模量 答 弹性模量是指当有力施加于物体或物质时 其弹性变形 非永久变形 趋势的数学描述 物体的弹性模量定义为弹性变形区的应力 应变曲线 英语 Stress strain curve 的 斜率 其中 是弹性模量 stress 应力 是引起受力区变形的力 strain 应变 是应 力引起的变化与物体原始状态的比 应力的单位是帕斯卡 应变是没有单位的 无量纲的 那么 的单位也是帕斯卡 应力与应变之比 称为 弹性模量 弹性模量越大 材料越不易变形 3 什么叫做软化系数 有何意义 答 软化系数 材料在吸水饱和状态下的极限强度 材料在干燥状态下的极限强度 定义 软化系数是耐水性性质的一个表示参数 表达式为 K f F K 材料的软化系数 f 材料在水饱和状态下的无侧限抗压强度 MPa F 材料在干燥状态下的无侧限抗压 强度 MPa 意义 软化系数的取值范围在 0 1 之间 其值越大 表明材料的耐水性越好 软化系数 的大小 有时被作为选择材料的依据 长期处于水中或潮湿环境的重要建筑物或构筑物 必须选用软化系数大于 0 85 的材料 用于受潮湿较轻或次要结构的材料 则软化系数不宜 小于 0 70 通常认为软化系数大于 0 85 的材料是耐水性材料 是表示岩石吸水前后机械强度变化的物理量 指岩石饱含水后的极限抗压强度 一般指饱 和单轴抗压强度 与干燥时的极限抗压强度 单轴抗压强度 之比 是评价天然建筑石材 耐水性的一项重要参数 反映了岩石或岩体的工程地质特性 一般将 KR 0 75 认为软化性 弱 工程性质较好 软化系数的大小对建筑工程的质量有直接影响 因此在严重受水浸蚀 或处于潮湿环境下的建筑物 应选择高软化系数的建筑石材 经常处于干燥环境中的建筑 物 可不考虑石材的软化系数 4 试解释吸水率和吸湿率有何异同 同 吸水率与吸湿率计算方式一样 异 吸水率与吸湿率计算时材料质量不同 吸水率与吸湿率计算的另外一种表现方式是 体积吸水率 5 试解释吸水性和吸湿性有何异同 吸水 材料直接接触水时 吸收水的性能 吸湿 材料吸收潮湿的空气中的水的性能 6 试解释热容量的概念及其应用 概念 材料受热或者冷却时 吸收或者放出的热量 应用 基本公式 公式中各项含义 C 比热 J kg K Q 材料吸收 或放出 的热量 J G 材料的质量 kg 7 试解释导热系数的概念及其应用 1 导热性 1 基本概念 材料传导热量的性质 其能力一般用导热系数表示 2 图示分析 3 基本公式 公式中各项含义 导热系数 kcal m h Q 传导热量 kcal a 材料厚度 m t1 t2 材料两侧温度差 k 或者 F 材料传热面积 m2 Z 传热时间 h 或 s 4 提示 导热系数越小 材料的绝热性能越好 导热系数 0 15W m k 的材料 称为 绝热材料 8 试述自然因素与材料类别的关系 砖 石料 混凝土等材料 多由于物理作用而破坏 也可能受到化学作用的破坏 金属材料主要是由于化学作用而破坏 木材等有机质材料常因生物作用而破坏 沥青等高分子材料常因老化作用而破坏 GCQ FZtt Qa 21 9 试述对材料性能有影响的各种自然因素 物理作用 干湿变化 温度变化及冻融变化 化学作用 酸 碱 盐等物质的侵蚀作用 生物作用 虫 菌对材料的腐蚀 10 什么叫做材料的硬度 材料的表面抵抗其他物体在外力作用下压入其表面或使其产生变形的能力 常用表示方法 为肖氏硬度 洛氏硬度 布氏硬度 11 什么叫做脆性 应注意什么问题 材料在外力作用下没有产生明显的变形 但当外力达到一定限度后 材料突然破坏 而且 破坏时材料也并无明显的塑性变形 材料的这种性质称为脆性 应注意 明显具备这种性质的材料称为 脆性材料 抗压强度比抗拉强度高很多倍 在外力作用下 达到破坏荷载时的变形值很小 对承受振动作用和抵抗冲击力不利 12 什么叫做韧性 应注意什么问题 在冲击 震动荷载作用下 材料能够吸收较大的能量 同时也能产生一定的变形 而 不致突然发生断裂性破坏的性质 应注意 材料在瞬时荷载下产生塑性变形但是不破坏的性质 明显具备这种性质的材料称为 韧性材料 抗拉强度一般大于等于抗压强度 有抗震要求 或者承受动荷载的结构 要考虑此项性能 13 什么叫做弹塑性 应注意什么问题 1 基本概念 材料在外力的作用下产生变形 当外力取消后 其变形部分恢复 但是不能 够完全恢复的性质 2 示意图 提示 1 这种不能够完全恢复的变形称为 弹塑性变形 具备这种特性的材料称为 弹塑性材料 提示 2 a 很多材料在受力不大时 表现为弹性变形 但受力较大时 表现为塑性变形 b 绝大多数建筑材料属于弹塑性材料 14 试举例说明各向同性和各向异性材料 有些材料的某些性能 是各向同性的 但是 有些材料的某些性能 则是各向异性的 15 试说明强度等级的概念 对于以强度为主要使用性能指标的材料 通常将材料按照强度值的高低划分为若干个等级 在选择和使用材料时 可以按照这个级别来选择和使用 这种级别 称为 强度等级 以前称为 标号 第二组第二组 1 材料性能的定性和定量分析方法的概念 两者有什么意义 有什么不同 定性信息 表示一个变量对有关性能的影响示意图将复杂的数量关系转变为一种定性关系 通过定性分析 在工程中可以确定 哪些因素是可以控制的 并且明确大致的控制目标 方向 对于任何材料 定量参数都是十分有用的 在工程中可以借此进行分析 定性分析 是定量分析的基本前提 没有定性的定量是一种盲目的 毫无价值的定量 定量分析使 之定性更加科学 准确 它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论 2 什么叫表观密度 在应用上应注意什么问题 基本概念物质在自然状态下单位体积的质量 公式 1 在表观密度计算 结果中 必须标注材料的含水率 2 在表观密度计算结果中 可以标注物质的状态 3 物质 状态一般可以分为 水饱和 风干 绝干 3 什么叫松散密度 在应用上应注意什么问题 基本概念 散粒状的物质在自然堆积状态下单位体积的质量 公式 1 在松散密度计算结果中 必须标注材料的含水率 2 在松散密度计算结果中 可以标注 物质的状态 3 物质状态一般可以分为 水饱和 风干 绝干 4 什么叫做实体积 该体积与表观体积和绝对密实体积有什么不同 一个物体注水后 与表面相连接可进水的空隙和孔隙 不算做实体积内 未进水的空隙和 孔隙算作实体积 表观体积为算上进水后的孔隙和空隙 绝对密实体积为不算空隙和孔隙 的体积 5 什么叫做孔隙率 如何计算 物质在自然状态下单位体积中所含孔隙的体积与单位体积的比值 基本公式 1 基本公式 2 6 什么叫做空隙率 如何计算 空隙率指散状颗粒材料在堆积体积中空隙体积占的比例 空隙率 1 0 100 7 试述材料空隙构造的基本关系 基本关系 1 粗大与细小 2 开口与闭口 3 独立与连通 8 孔隙率反映材料的什么问题 直接反映材料的致密程度 9 什么叫做密实度 如何计算 基本概念 物质的绝对密实状态下的单位体积与在自然状态下的单位体积的比值 计算 基本公式 式中各项含义 D 密实度 V 绝对密实体积 V0 表观体积 10 什么叫做材料的自然休止角 有何意义 休止角指在重力场中 粉料堆积体的自由表面处于平衡的极限状态时自由表面与水平面 之间的角度 意义 休止角反映了散粒物料的 内摩擦特性和散落性能 当位于圆锥体斜面上的物料 它 的重力沿斜面分力等于或小于物料间的内摩擦力时 则物料粒子在斜面上静止不动 休止 角愈大的物料 内摩擦力愈大 散落性愈小 11 数据误差是如何产生的 如何解决 0 0 0 V M 松 0 V M 100 0 0 V VV P 100 1 0 P 根据误差的性质和产生的原因 误差可分为三大类 1 系统误差 2 偶然误差 3 过失误差 1 系统误差 在测量过程中数值变化规律已确切知道的误差 系统误差的来源主要有 1 工具误差 它是测量工具和仪器本身不完善而产生的 例如 试验机未检定 游标卡尺 对零度不好等 2 装置误差 这是由于测量设备和仪器的电路安装 布置和调整等不恰当而引起的误差 3 人身误差 由于测量人员的感觉器官和运动器官的不完善而产生的 例如某个人读数时 视差总偏向一边而造成的误差 4 外界误差 亦称环境误差 是由外界环境如温度 压力 湿度和电磁场等影响而产生的 误差 5 方法误差 又称理论误差 它是由于测量方法本身所依据的理论不完善所带来的误差 2 偶然误差 又称随机误差 当在同一条件下对同一对象反复进行测量时 在消除了系统 误差的影响后 每次测量的结果还会出现差异 这样的误差称偶然误差 偶然误差的特点 是有时大有时小 产生的原因是多方面的 是无法控制的 但是用同一台仪器在同样条件 下对同一物理量作了多次的测量 若测量的次数足够多 可以发现偶然误差完全服从统计 性的规律 出现误差的正负和大小完全由概率来决定 当测量的次数无限增大时 偶然误 差的算数平均值将趋近于零 因此 多次测量结果的算数平均值将接近真值 3 过失误差 它是一种显然与事实不符的误差 产生的原因主要是粗枝大叶过度疲劳和操 作不正确等 例如读错刻度值 记录错误 计算错误等 此类误差无规则可寻 可根据经验 理论及时 判断数据的正负 量级是否正确 这样才能消除过失误差 12 材料是如何分类的 1 按结晶状态分 2 按材料尺寸分 3 按材料功能分 4 按物理性质分 5 按物理效应分 6 按化学组成分 7 按材料应用领域分 第三组第三组 问题 1 Mgo 对于石灰的性能 会产生哪些影响 原料中含有的 MgO 杂质对生石灰的制造也有影响 MgCO3 比 CaCO3 煅烧温度低 因而先分 解 等 CaCO3 分解时 MgO 的致密度大增 消化性能降低 影响了生石灰的性能 问题 2 石灰的熟化过程为什么必须要有一定的沉浮期 由于过烧石灰会导致 熟化缓慢 浆体硬化后仍在熟化 体积膨胀 导致硬化浆体开裂 消除危害方法 陈伏 两星期 问题 3 石灰的碳化作用为什么不能在全干的状态下进行 问题 4 碳化作用的实质 二氧化碳与水反应生成碳酸 然后与氢氧化钙反应 生成碳酸钙 问题 5 简述生石灰硬化机理 1 结晶作用游离水蒸发 ca oh 2 由饱和溶液中析晶 2 炭化作用 问题 6 试论述石灰熟化的机理 将石灰加水 使之发生化学反应 消解为熟石灰 氢氧化钙 这个过程称为石灰的 熟化 化学反应方程式为 CaO H2O Ca OH 2 是一个放热反应 加水少成为石灰粉 加水多成为石灰膏 问题 7 试论述水硬性胶凝材料的概念 不仅能够在空气中固化 并发展和保持其强度 而且能够更好地在水中固化 并发展和保 持其强度的材料 问题 8 试说明气硬性胶凝材料的概念 只能够在空气中固化 并发展和保持其强度的材料 问题 9 试说明三合土的概念 三种材料经过配制 夯实而得的一种建筑材料 问题 10 试说明硅酸盐材料的概念 以天然硅酸盐矿物为主要原料制成的材料 问题 11 石膏的生产和硬化过程是一个可逆反应 为什么石膏硬化后会稳定的存在 CaSO4 H2O CaSO4 1 2H2O2CaSO4 1 2H2O 3H2O CaSO4 2H2O 反应不需要特殊的条 件 常温常压下自发进行 熟石膏与水接触 直接得到生石膏 即二水硫酸钙 这两个过 程是可逆的 只要将生石膏加热 将会脱水首先生成熟石膏 进一步高温脱水而得到无水 硫酸钙 所以说当已经硬化后便已经无水了导致不再可逆 自然会稳定存在 问题 12 为什么石膏可以单独作为建筑材料 装饰材料使用 体积有微膨胀性 0 5 1 问题 13 为什么石膏的抗火性能好 但其使用环境温度不宜太高 是气硬性胶凝材料 会影响凝结硬化 问题 14 水玻璃的模数与其性质有什么关系 水溶性 n 1 时 水玻璃能够溶解于常温水中 n 1 时 水玻璃只能溶解于热水中 n 3 时 只能在高温 高压条件下溶解 粘接性 不同模数的水玻璃 当模数提高时 胶体组分增多 粘接能力提高 相同模数的水玻璃 当浓度提高时 粘接能力提高 问题 15 对建筑石膏的初凝时间和终凝时间各有什么规定 初凝时间不小于 6 分钟 终凝 时间不大于 30 分钟 问题 16 试简述石膏的主要技术性质 凝结硬化快 强度高 表观密度值小 体积有微膨 胀性 问题 17 为什么水玻璃的凝结硬化必须加入促凝剂 试举一例 水玻璃的凝结硬化反应过 程很慢 所以需要加入促凝剂 常见的材料 Na2SiF6 问题 18 水玻璃的浓度与水玻璃的性质有什么关系 同一模数的水玻璃溶液 其浓度越大 粘结力越大 黏度越大 第四组第四组 1 什么是矿物 矿物是具有一定的 或者在一定范围内变化的物理化学性质的自然物体 2 什么是岩石 岩石是由矿物组成的集合体 无确定的化学成分和物理性质 有 单矿岩 多矿岩 3 试说明岩石的分类 岩石主要分为火成岩 沉积岩和变质岩 火成岩又分成深成岩 喷出岩和火山岩 4 试说明深成岩的主要技术性质 构造密实 密度大 强度高 吸水性小 抗冻性好 5 试说明变质岩性质变化的主要趋势 深成岩变质性能恶化 沉积岩变质性能得到改善 6 石材的耐磨性为什么要同时考虑磨耗率和磨光率 耐磨性是指石材在使用条件下抵抗摩擦 边缘剪切以及冲击等复杂作用的能力 石材的组 成矿物越坚硬 构造越致密以及其抗压强度和冲击韧性越高 则石材的耐磨性越好 凡是 用于可能遭受磨损作用的场所 例如台阶 人行道等应采用具有高耐磨性的石材 磨光性指石材能否磨成平整光滑表面的性质 致密 均匀 细粒的岩石 一般都有良好的 磨光性 可以磨成光滑亮洁的表面 磨耗性 指石料抵抗撞击 边缘剪力和摩擦等联合作 用的性质 所以要考虑磨耗率和磨光率 如何控制生产条件 生产红砖和青砖 砖坯在氧化气氛中焙烧 得到 红砖 砖坯在氧化气氛中烧成后 再将窑内形成还原气氛得 到青砖 8 欠石材为什么要考虑三轴抗压强度 因为影响千欠石材抗压强度的主要因素是试件尺寸 加荷速度 含水率 孔隙率 不同石 材 欠石材不同部位有不同的物理性质 只有石材岩土试件在三向压力作用下 相应于一 定恒值围压时能够抵抗的最大轴向应力 才能体现欠石材抗压强度等物理性质 9 火砖和过火砖对砖的性能有何影响 欠火砖会使砖色浅 敲击时音哑 孔隙率大 强度低 吸水率大 耐久性差 过火砖则会 使砖色深 音清脆 孔隙率小 强度高 吸水率小 耐久性强 但砖易变形大外观往往不合 格 且导热系数大 10 什么叫多孔砖 一 空洞率 15 二 孔的尺寸小 三 孔的数量多 11 什么叫空心砖 空洞率 30 孔的尺寸大 孔的数量少 12 多孔砖和空心砖在应用上有何不同 多孔砖 使用时孔洞垂直于受力面 空心砖 使用时孔洞平行于受力面 13 在建筑中使用多孔砖和空心砖有何优点 节约黏土 20 30 节约燃料 10 20 墙体自重降低 1 3 提高工效 40 改 善墙体的热工性能 14 盐析作用的内涵是什么 对于高分子溶液来说 加入少量电解质 它的稳定性并不会受到影响 到了等电点 也不会聚沉 直到加入更多电解质 才能使它发生聚沉 高分子溶液的这种聚沉现象称为 盐析 发生盐析作用的主要原因是去水化 15 什么叫做砌块 答 砌块是砌筑用的人造块材 是一种新型墙体材料 外形多为直角六面体 也有各种异 型体砌块 砌块系列中主要规格的长度 宽度 或高度有一项或一项以上分别超过 365mm 240mm 或 115mm 但砌块高度一般不大于长度或宽度的 6 倍 长度不超过高度 的 3 倍 16 说玻璃 热稳定性不好 的含义是什么 答 热稳定性不好是指在某一个温度上高分子材料工作长时间后强度不能降低到一定限度 所以它是指这个温度上的可能超越或不能达到这一限度 热稳定性差 遇沸水易破裂 17 为什么说中空玻璃的隔声性能与单层玻璃窗基本相同 答 对于空气声 根据声学中的 质量定律 其传声的大小主要取决于墙或板的单位面积 质量 质量越大 越不易震动 则隔声效果越好 18 为什么说中空玻璃的隔热性能要大于双层窗 答 主要是由于中空玻璃两片玻璃之间是密封的 中间的气体是不流动的的干燥空气或惰 性气体 它的热阻要比双层窗之间的流动空气热阻要大得多 第五组第五组 问题 1 根据熟料矿物的水化特性分析水泥的强度和强度增进率的变化规律 C3S 在最初四个星期内强度发展迅速 它实际上决定着硅酸盐水泥四个星期以内的强度 C3S 的水化热较多 其含量也最多 故它放出的热量最多 但其耐腐蚀性较差 C2S 的 硬化速度慢 在大约 4 个星期后才发挥其强度作用 约一年左右达到 C3S 四个星期的发挥 程度 而其水化热少 耐腐蚀性好 C3A 硬化速度最快 但强度低 其对硅酸盐水泥在 1 3 d 或稍长的时间内的强度起到一定作用 C3A 的水化热多 耐腐蚀性最差 C4AF 的硬化速度也较快 但强度低 其对硅酸盐水泥的强度贡献小 其水化热和耐腐蚀性均属 中等 A 水泥的 C3S 及 C3A 含量高 而 C3S 及 C3A 的早期强度及水化热都较高 故 A 硅酸盐水泥的早期强度与水化热高于 B 水泥 问题 2 根据熟料矿物的水化特性分析在下述两种情况下水泥性质的变化规律 当熟料矿物中 C3S 组分含量提高时 当熟料矿物中 C3A C3S 组分含量降低 而 C2S 组分含量提高时 1 在最初四个星期内强度发展迅速 水化热变多 耐腐蚀性变差 2 硬化速度变慢 水化热变少 强度变高 耐腐蚀性变好 问题 3 水泥的凝结时间为什么要分为初凝时间和终凝时间 因为水泥的凝结时间直接影响到混凝土或砂浆的凝结时间 混凝土和砂浆有一个搅拌 运 输 振捣和砌筑的过程 必须要有一个初凝时间 而施工完后 混凝土又必须尽快硬化 以 缩短脱模时间 以利施工的进程 所以必须规定终凝时间 问题 4 造成水泥体积安定性不良的作用机理是什么 引起水泥安定性不良的原因有很多 主要有以下三种 熟料中所含的游离氧化钙过多 熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多 熟料中所含的游离氧化钙或氧化镁都是 过烧的 熟化很慢 在水泥硬化后才进行熟化 这是一个体积膨胀的化学反应 会引起不 均匀的体积变化 使水泥石开裂 当石膏掺量过多时 在水泥硬化后 它还会继续与固态 的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙 体积约增大 1 5 倍 也会引起水泥石开裂 问题 5 影响水泥强度的主要因素是什么 1 水泥熟料的矿物组成和细度 2 石膏掺量 掺入石膏可延缓其凝结硬化速度 3 养护 时间 随着养护时间的增长 其强度不断增加 4 温度和湿度 温度升高 硬化速度和强 度增长快 水泥的凝结硬化必须在水分充足的条件下进行 因此要有一定的环境湿度 5 水灰比 拌合水泥浆时 水与水泥的质量比 称为水灰比 水灰比愈小 其凝结硬化速度 愈快 强度愈高 问题 6 水泥腐蚀的基本原因是什么 水泥受腐蚀的基本原因 水泥中含有易受腐蚀的成分 即氢氧化钙和水化铝酸钙等 水 泥不密实 内部含有大量的毛细孔隙 问题 7 为什么水泥在 CO2 和 H2O 的作用下也会产生腐蚀 CO2 溶于水后 与水泥石中的 CaOH 2 生成 CaCO3 和 H2O CaCO3 又在富含着 CO2 的水的作用下生成了 Ca HCO3 2 Ca HCO3 2 再与 Ca OH 2 作用生成 CaCO3 和 H2O 而生成的 H2O 相当于淡水 不断地溶解 Ca HCO3 2 问题 8 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥有何区别 普通硅酸盐水泥 简称普通水泥 是由硅酸盐水泥熟料 6 15 混合材料 适量石膏 磨细制成的 混合材料有活性和非活性两种 活性混合材料是指符合技术标准的粉煤灰 火山灰质混合材料及粒化高炉矿渣 非活性混合材料是指低于技术标准的粉煤灰 火山灰 质混合材料和粒化高炉矿渣 石灰石和砂岩 掺活性材料时 最大掺量不得超过水泥重量 15 掺非活性材料时 最大掺量不得超过水泥重量 10 从两种水泥组成成分来看 硅酸 盐水泥中除水泥熟料 石膏外 不掺或掺加少量 5 蛎 的混合材料 普通硅酸盐水泥 中除水泥熟料 石膏外 掺加多量的混合材料 而且混合材料品种多样 由于普通硅酸 盐水泥多加混合材料 其早期抗压强度要比硅酸盐水泥早期抗压强度为低 问题 9 在水泥中 掺用混合材料的意义 提高水泥产量 降低水泥生产成本 节约能源达到提高经济效益的目的 有利于改善水 泥的性能 如改善水泥安定性 提高混凝土的抗蚀能力 降低水泥水化热等 调节水泥标 号 生产多品种水泥 以便合理使用水泥 满足各项建设工程的需要 综合利用工业废渣 减少环境污染 实现水泥工业生态化 问题 10 混合材料的分类 活性混合材料 活性混合材料是指具有火山灰性或潜在的水硬性 以及兼有火山灰性和水硬性的矿物质 材料 主要包括粒化高炉矿渣 火山灰质混合材料和粉煤灰等 非活性混合材料 非活性混合材料是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料 即活 性指标不符合要求的材料 或者是无潜在水硬性 火山灰性的一类材料 主要包括砂岩 石灰石 块状的高炉矿渣等 活性混合材料的概念 天然的或者人工的矿物材料 在磨成细粉 加水后 不硬化 但是与气硬性石灰调和后 既能在空气中硬化 又能在水中硬化 活性混合材料的活性作用机理 反应原理 SiO2 xCa OH 2 MH2O xCaO SiO2 nH2O Al2O3 yCa OH 2 MH2O yCaO Al2O3 nH2O 掺混合材料水泥的基本类型 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 掺混合材料水泥的基本构成 矿渣硅酸盐水泥 矿渣水泥 构成 硅酸盐水泥熟料 粒化高炉矿渣 粉煤灰硅酸盐水泥 粉煤灰水泥 构成 1 硅酸盐水泥熟料 粉煤灰 构成 2 硅酸盐水泥熟料 粉煤灰 粒化高炉矿渣 火山灰质硅酸盐水泥 火山灰水泥 构成 1 硅酸盐水泥熟料 火山灰 构成 2 硅酸盐水泥熟料 火山灰 粒化高炉矿渣 掺混合材料水泥的凝结硬化机理 1 矿渣水泥的凝结硬化 一次反应过程 1 水泥熟料水化 生成水化硅酸钙 水化铝酸钙 水化铁酸钙 氢氧化钙 水化硫铝酸钙等 水化产物 一次反应过程 2 CaS 2H2O Ca SH 2 Ca OH 2 二次反应过程 1 在一次反应过程中产生的氢氧化钙作为碱性激发剂产生作用 与矿渣中的 SiO2 Al2O3 反 应 生成水化硅酸钙 水化铝酸钙 二次反应过程 2 水泥中加入的石膏 作为硫酸盐激发剂产生作用 与矿渣中的 SiO2 Al2O3 反应 生成水 化硫铝酸钙 2 火山灰水泥的凝结硬化 基本原理 同矿渣水泥 3 粉煤灰水泥的凝结硬化 基本原理 同矿渣水泥 掺混合材料水泥的技术性质 1 早期强度低 后期强度高 这种现象随着掺加量的增加 而更加明显 2 凝结硬化速度慢 混合材料作用的发挥 有待二次反应 在常温下 SiO2 Al2O3 与氢氧化钙的反应速度极慢 3 对温度十分敏感 一般概念 低温时 硬化很慢 且显著降低早期强度 湿热处理时 硬化速度加快 强度增长也快 湿热处理后 强度仍能很好成长 4 水化热小 放热速度慢 C3S C3A 含量降低 水化 硬化速度慢 单位时间放热量降低 5 抗腐蚀能力强 水泥中的游离氢氧化钙含量降低 水泥中 C2S C3S 含量降低 生成氢氧化钙相对较少 水泥中 C3A 含量降低 生成水化铝酸钙相对较少 6 干燥收缩比较大 水泥的需水性比较大 同时保水性较差 泌水性较大 导致水泥石结构不密实 含有较多的空隙 7 抗冻性差 由 6 所引起的一项性能降低 8 抗干湿循环能力差 由 6 所引起的一项性能降低 9 大气稳定性差 由 6 所引起的一项性能降低 10 强度等级 共 6 个等级 等级划分 42 5 42 5R 52 5 52 5R 62 5 62 5R 带 R 符号的为早强型 其他为 普通型 掺混合材料水泥养护条件应注意什么 因为混合材发挥强度在后期 所以后期养护比较重要 主要还是大量掺加了 所以前期的 强度不高 如果这个时候不注重养护 容易损坏已凝结的水泥石的结构 从而降低了强度 最终影响建筑强度 掺混合材料水泥的强度等级 共 6 个等级 等级划分 42 5 42 5R 52 5 52 5R 62 5 62 5R 带 R 符号的为早强型 其他为 普通型 掺混合材料水泥与普通水泥的区别 硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料 0 5 的石灰石或粒化高炉矿渣 适量石膏磨细制成的 水硬性胶凝材料 称为硅酸盐水泥 国外通称为波特兰水泥 硅酸盐水泥分为两种类型 不掺混合材料的称为 I 型硅酸盐水泥 代号 P I 在硅酸盐水 泥熟料粉磨时掺入不超过水泥质量 5 的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为 型硅酸 盐水泥 代号 P 2 普通硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料 6 15 的混合材料 适量石膏磨细制成的水硬 性胶凝材料 称为普通硅酸盐水泥 代号 P O 3 矿渣硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣 适量的石膏磨细制成的水硬性胶 凝材料 代号 P S 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量百分比计为 20 70 4 火山灰质硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料和适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料 代号 P P 水泥中火山灰质混合材料掺量按质量百分比计为 20 50 5 粉煤灰硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰 适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料 代号 P F 水泥中粉煤灰掺量按质量百分比计为 20 40 20 铝酸盐水泥的熟料矿物及技术性质 1 硬化后无收缩 2 结构密实 3 抗渗性好 4 早期强度高 第六组第六组 1 为什么高强度混凝土选择的水泥强度要低 而强度低的混凝土选择的水泥强度要高 1 用高强度的水泥配制低强度等级的混凝土 1 质量过剩 增加成本 2 需要水泥用量少 集料包裹性差 混凝土结构耐久性差 同时容易混凝土离析泌水 3 用高强度水泥造成耗水量的增加 水化反应快 水泥凝结硬化后干缩大 造成混凝土 出现裂缝 4 用高强度水泥制作低强度混凝土也不经济 造成资源的浪费 2 用低强度等级水泥配制高强度的混凝土 1 会产生强度不足影响结构 2 需要水泥用量多 水泥浆量富余大 成本高 3 低强度水泥水化反应慢 凝结硬化后强度不高 无法满足混凝土要求的具有很高的强 度 造成混凝土开裂甚至断角等 4 由于低强度水泥的使用使得本来要求高强度的混凝土无法达到预期的耐久性 抗渗性 抗冻性 以及抗腐蚀性 危害建筑的正常使用 2 在砂的细度模数计算公式中 为什么要减去 5A1 大于 5mm 为粗集料 小于 5mm 筛孔有 5 级 A1 被累计了 5 次 应减 5A1 3 两种砂 如 Mx 相同 级配是否相同 如果其级配相同 它们的 Mx 是否相同 不一定相同 相同 4 为什么在配置混凝土的时候需要选择一个最佳砂率 答 在用水量和用泥量一定的前提下 最佳砂率会使混凝土获得最大流动性 并能够保持 良好的粘聚性和保水性 在混凝土获得必要的流动性 粘聚性 保水性时 最佳砂率可以 使混凝土的水泥用量达到最少 砂率若太大 由于集料表面积增大 在水泥浆不变的条 件下 混凝土拌和物工作性会变差 砂率过小时 集料表面积虽小 但由于砂用量过少 不足以填充粗骨料空隙 使混凝土拌和物流动性变差 严重时会使混凝土拌和物的保水性 和粘聚性变差 5 试块的尺寸为什么会对混凝土的强度产生影响 1 因为抗压强度检测时 机械与试块之间存在摩擦力 试块越小 相对而言对试块的约束 作用越大 2 p F s 当 f 一定时 受力面越小压强越大 相反则越小 6 为什么在保持适当的湿度 温度的条件下混凝土的强度会不断增长 答 混凝土强度增长的过程 就是水泥和水水化反应的过程 水化反应时产生的水化产物 立即溶于水 这时水泥颗粒又暴露出一层新的表面 水化反应继续进行 由于各种水化产 物溶解度很小 水化产物的生成速度大于水化产物向溶液中扩散速度 所以很快使水泥颗 粒周围液相中的水化产物浓度达到饱和或过饱和状态 并从溶液中析出 水化作用继续 水泥失去塑性 随着水化产物的不断增加 颗粒之间的毛细孔被填实 逐渐形成了有一定 强度的水泥从而进入了硬化阶段 水化产物的进一步增加 水分的不断丧失 使得水泥石 强度进一步增长 第七组第七组 1 为什么砂的级配区划分要以 0 63mm 孔径筛的累计筛余百分率进行划分 将砂分为三种 一区砂 二区砂 三区砂 确定砂区之后 再根据实验得到的其他累计筛 余率具体对应到相应砂区 看是否在允许范围内 一般不允许超过百分之五 如果符合 说明该砂合格 否则不合格 2 当混凝土的塌落度不能满足要求时 应该如何进行调整 1 加水 最简单 经济 2 调整砂率 3 添加相应的外加剂 减水剂 加气剂等 4 调整粗骨料的级配 最有效的措施 当然就是选用合适的外加剂 3 什么叫混凝土外加剂 在混凝土拌合时加入的 掺加量不大于水泥重量 5 的 能够对混凝土的性能按照要求进行 改性的产品 4 什么叫混凝土减水剂 能保持混凝土的和易性不变 而使用水量显著降低的外加剂 5 混凝土中为什么会形成絮凝结构 a 颗粒电性吸引作用 b 热运动导致的颗粒接触 c 范德华力 d 水解作用 6 絮凝结构对于混凝土有什么影响 提升结构的密实程度 提升了混凝土的硬度 同时降低了混凝土的塑性 7 混凝土减水剂的作用机理是什么 答 作用机理是为了减少混凝土的水灰比 减少用水量 增加混凝土的和易性 8 混凝土减水剂的使用效果是什么 1 如果保持混凝土的和易性不变 由于减水 使水灰比降低 从而使密实度提高 强度提 高 抗冻等性能也得到改善 2 如果保持混凝土的设计强度不变 由于减水 使水灰比降低 从而使水泥用量减少 9 混凝土使用引气剂 可产生那些效果 1 促进水泥颗粒的分散 2 气泡的存在 使得表面积增加 3 气泡的存在 改善了和易性 4 可能引起强度降低 干缩增大 10 砂浆是如何分类的 1 按所用胶凝材料分类 水泥砂浆 混合砂浆 石灰砂浆 聚合物砂浆 2 按用途分类 砌筑砂浆 抹面砂浆 装饰砂浆 修补砂浆 绝热砂浆 防水砂浆 11 保水性不好对砂浆的性能有什么影响 泌水 分层离析 流动性降低 砌体中砂浆不饱满 水泥硬化不良 粘结不牢 12 砂浆与混 凝土的和易性有什么不同 砂浆的和易性是指砂浆是否容易在砖石等表面铺成均匀 连续的薄层 且与基层紧密黏结 的性质 包括流动性和保水性两方面含义 混凝土的和易性是指新拌混凝土易于各工序施工操作 搅拌 运输 浇灌 捣实等 并能 获得质量均匀 成型密实的性能 和易性是一项综合的技术性质 它与施工工艺密切相关 通常 包括有流动性 保水性和粘聚性三方面的含义 13 砌筑砂浆的强度等级是如何划分的 砂浆强度等级是以边长为 70 7mm 的立方体试块 在标准养护条件 温度 20 2 相 对湿度为 95 以上 下 用标准试验方法测得 28d 龄期的抗压强度值 单位为 MPa 确定 砌筑砂浆按抗压强度划分为 M20 M15 M10 M7 5 M5 M2 5 等六个强度等级 14 简述抹面砂浆的结构层次及其作用 抹面砂浆是建筑工程中用量最大的抹灰砂浆 其功能主要是保护墙体 地面不受风雨及有 害杂质的侵蚀 提高防潮 防腐蚀 抗风化性能 增加耐久性 同时可使建筑达到表面平 整 清洁和美观的效果 抹面砂浆通常分为两层或三层进行施工 各层砂浆要求不同 因此每层所选用的砂浆也 不一样 一般底层砂浆起黏结基层的作用 要求砂浆应具有良好的和易性和较高的黏结力 因此底面砂浆的保水性要好 否则水分易被基层材料吸收而影响砂浆的黏结力 基层表面 粗糙些有利于与砂浆的黏结 中层抹灰主要是为了找平 有时可省略去不用 面层抹灰主 要为了平整美观 因此选用细沙 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 第八组第八组 1 如何区分铁与钢 均为铁碳合金 仅仅是含碳量不同 一般以含碳量2 06作为铁与钢的分界 2 简述铁素体 渗碳体 珠光体的性能 铁素体 碳溶于 Fe晶格形成的固溶体 渗碳体 铁与碳的化合物 Fe3C 珠光体 铁素体与渗碳体的机械混合物 3 为什么说屈强比反映了可靠性和利用率 屈强比即屈服强度和抗拉强度之比 屈服比能反映钢材的利用率和结构的安全可靠性 屈 服比越小 反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大 因而结构的安全性越高 但屈 强比太小 则反映钢材不能有效地被利用 造成钢材浪费 4 设计中 钢材强度应该以哪一个为准 屈服强度 5 对于承受动荷载和冲击荷载的结构 在选用钢材时 应该注意什么 承受动荷载的结构应该选用时效敏感性小的钢材 承受冲击荷载的结构应该选用冲击韧性高的钢材 6 简述碳素钢钢号的组成方法 屈服点代号 屈服点值 质量等级 脱氧方法符号 7 简述合金钢钢号的组成方法 屈服点代号 屈服点值 质量等级 8 简述磷对于钢材性能的影响 磷 含量增加时 强度增加 耐磨性增加 耐腐蚀性增加 塑性降低 韧性降低 是增加 钢材冷脆性的主要因素 9 简述硫对于钢材性能的影响 硫 含量增加时 所有机械性能都降低 尤其是 耐磨性 耐腐蚀性 韧性 是增加钢材 热脆性的主要因素 10 简述冷加工对于钢材性能的影响 在常温下 将钢材进行机械加工 使其产生塑性变形 以提高其屈服强度的过程称为冷加 工 冷加工后的钢材 其屈服点提高而抗拉强度基本不变 塑性和韧性相应降低 弹性模 量也有所降低 11 简述时效作用对于钢材性能的影响 钢材随着时间的延长 钢的屈服强度和抗拉强度提高 而塑性和韧性降低的现象 称为时 效 经时效处理的钢筋 其屈服点 抗拉极限提高 塑性和韧性降低 第九组第九组 10 木材物理力学性能变化的临界点是什么 纤维饱和点 11 平衡含水率对木材的使用有什么意义 确定木材干燥程度的依据 12 试按照干燥过程分析木材的胀缩变化 木材含水率 纤维饱和点 重量减轻 尺寸不变 木材含水率 纤维饱和点 重量基本不变 体积收缩 13 试按照干燥过程分析木材的强度变化 木材含水率 纤维饱和点 结构变密实 强度增大 木材含水率 纤维饱和点 强度一般不发生变化 14 试简述针叶木的性能和用途 针叶木木材质软 体积质量小 质软 纹理直 易加工 木材胀缩变形较小 木材密度约 为1 55g cm3 强度较高 常含有较多树脂 较耐腐蚀 用途 多做承重结构用材 配合其他木材 也可作为家具 如桌椅 木门 地板等等 15 试简述阔叶木的性能和用途 主要性能 质硬 难加工 其他性能 强度大 胀缩变形大 翘曲变形大 易裂纹 主要用途 主要用于家具和装修 16 物质状态对于导热系数有何影响 固态材料导热系数最大 液态居中 气态最小 17 对绝热材料 什么叫最佳表观密度 一般规律 当 降低 导热系数降低 反常现象 当 太小 导热系数上升 最佳表观密度 对于绝热材料来说 存在这样一个数值 即在这 个表观密度时导热系数最 小 18 什么样的材料叫做绝热材料 对热流有较强阻抗作用的材料 19 绝热材料和吸声材料如何区分 二者常常同名 同成分 吸声材料表面特征 材料表面的孔隙开口 孔隙互相连通 孔径 小 20 什么样的材料叫做吸声材料 通常将在六个特定的倍频程下的平均吸声系数大于 0 2 能够较大幅度吸收声能的材料 称为 吸声材料 21 吸声系数在什么情况下可以等于一 材料的声波入射面积等于吸收面积时 吸声系数等于 1 22 吸声系数在什么情况下可以大于一 这种情况主要是在混响室测试时 被测试材料的边缘效应导致的吸声系数大于 1 当仪器 出问题的时候也可能发生 23 如何评价材料的保温隔热性能 1 以 R 为主要指标 2 一般 下降 R 上升 性能更好 24 如何评价材料的吸声性能 概念 吸声能力与声波的频率有关 方法 以 125 250 500 1000 2000 4000 六个倍频程的平均吸声系数作为评价材料吸 声能力的依据 标准 六个平均值 0 2 增加 吸声效果好 25 试说明评价吸声性能时的 6 个倍频程 6 个倍频程为 125 250 500 1000 2000 4000 26 试说明在材料背后设置空气层的作用 材料背后的空气层的厚度 相当于材料的厚度 材料背后的空气层的厚度增加 吸声效 果增加 以空气层厚度等于 1 4 波长为最佳 27 使用绝热材料为什么可增加有效使用面积 一般绝热层要做在结构层外面 而绝热材料做在结构层内 可增加有效使用面积 28 试简述塑料在建筑中的作用 下水管道 雨水管及附件 透光瓦楞屋面板 安全玻璃 电线管及附件 塑料窗框 塑料 地板 栏杆扶手 水暖器材配件等 29 试简述塑料的主要性能 1 优良的加工性 加工性能优良 可以加工成为薄膜 板材 管材 尤其是可以加工成为断面非常复杂的异 型板材 生产效率高 机械化生产一