土木工程材料作业题PPT课件

.,1,材料基本性质,一、判断题1、玻璃体材料就是玻璃，并具有良好的化学稳定性。（）1、玻璃体材料就是非晶体材料，并具有化学活性。2、多孔材料吸水后，其保温隔热效果变差。（）注：导热系数增大3、材料的吸水率就是材料内含有的水的质量与材料干燥时质量之比。（）注：含水率4、材料的孔隙率越大，其抗渗性就越差。（）注：不一定差。5、耐久性好的材料，其强度必定高。（）注：不一定要高。,.,2,材料基本性质,一、判断题6、凡是含孔材料，其干表观密度均比其密度小。（）7、无论在什么条件下，木材的平衡含水率始终为一定值。（）注：随温度、湿度的变化而变化8、材料受冻破坏，主要是材料粗大孔隙中的水分结冰所引起的。（）注：开口、毛细孔9、承受冲击与振动荷载作用的结构需选择脆性材料。（）注：韧性材料10、新建的房屋感觉会冷些，尤其是在冬天。（）注：含水引起导热系数增加,.,3,材料基本性质,二、名词解释8、孔隙特征：孔的大小、形状、开口、闭口、分布等。四、选择题1、D2、B3、B4、A5、B6、D7、C8、C9、D10、C,.,4,材料基本性质,三、填空题1、材料吸水后其性质会发生一系列变化，如使材料强度降低，保温性变差，体积增加。2、在水中或长期处于潮湿状态下使用的材料，应考虑材料的耐水性。3、材料的吸水性大小用吸水率表示，吸湿性大小用含水率表示。4、脆性材料的抗压强度大于抗拉强度。5、材料的组成包括化学组成、矿物组成和相；材料的结构包括宏观、微观和细观等三个层次。6、材料的微观结构包括晶体、非晶体和胶体等三种形式。,.,5,材料基本性质,五、问答题1、材料的孔隙率及孔隙特征如何影响材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、保温性？孔隙特征一定，孔隙率越大，强度低、吸水率大、抗渗性差、抗冻性差、保温性好。孔隙率一定，细小、分布均匀的孔比大孔对强度有利；细小、开口、连通孔，吸水率大，粗大及闭口孔，吸水率小；粗大、开口、连通孔，抗渗性差，细小、闭口孔，抗渗性好；开口、连通、毛细孔，抗冻性差，细小、闭口孔，抗冻性好；开口、连通、大孔，保温性差，细小、闭口孔，保温性好。,.,6,材料基本性质,2、材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、空隙率之间有何关系？,.,7,材料基本性质,六、计算题1、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1680kg/m3，求此石子的表观密度和空隙率。,.,8,材料基本性质,六、计算题2、某立方体岩石试件，测得其外形尺寸为505050mm，并测得其在干燥状态、自然状态和吸水饱和状态下的质量分别为325.0g、325.3g和326.1g，并且测得该岩石的密度为2.68g/cm3。求该岩石的吸水率、含水率、干燥时的表观密度和孔隙率。W吸=0.34%W含=0.09%,.,9,气硬性胶凝材料,一、判断题1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。（）注：空气中、潮湿环境、水中都可以。2、石灰碳化的反应式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（）注：前面少水3、建筑石膏因其晶粒较粗，调成浆体的需水量比高强石膏的需水量小得多。（）注：细、大4、欠火石灰与过火石灰对工程质量产生的后果是一样的。（）注：欠火石灰有效成分少、过火石灰引起体积安定性不良5、在通常的硬化条件下，石灰的干燥收缩值大，这是它不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。（）6、石灰是气硬性胶凝材料，所以用熟石灰粉配制三合土不能用于受潮工程中。（）注：可以,.,10,气硬性胶凝材料,三、填空题1、石灰在熟化时释放出大量的热，体积显著增大；石灰在硬化时释放出大量的水，体积显著收缩。2、欠火生石灰的主要化学成分是CaO和CaCO3；正火石灰的主要化学成分是CaO；过火石灰的主要化学成分是CaO。3、半水石膏的晶体有和型，型为建筑石膏，型为高强石膏。4、消石灰的主要化学成分是；硬化后的石膏的主要成分是CaSO42H2O。,.,11,气硬性胶凝材料,四、选择题,1、D2、D3、B4、C5、C,.,12,气硬性胶凝材料,五、问答题1、某民宅内墙使用石灰砂浆抹面，数月后，墙面出现了许多不规则的网状裂纹，同时个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹，试分析上述现象产生的原因。网状裂纹：干缩放射状裂纹：过火石灰3、建筑石膏与高强石膏有何区别？高强石膏：晶粒粗、比表面积小、需水量小、强度高、但保温、吸声、调湿性差。建筑石膏：晶粒细、比表面积大、需水量大、强度低、但保温、吸声、调湿性好。,.,13,气硬性胶凝材料,五、问答题2、根据石灰浆体的凝结硬化过程，试分析硬化石灰浆体有哪些特性？可塑性好颗粒比较细硬化慢、强度低结晶及碳化比较慢耐水性差易溶于水收缩大需蒸发许多水,.,14,气硬性胶凝材料,4、试从建筑石膏的主要特性分析其为什么适用于室内，而不适用于室外？不耐水，抗冻、抗渗性差，不适宜用在室外。孔隙率大、质轻、保温性、吸声性、防火性、调湿性好。因此，适宜做室内墙体材料，同时，色白、体积微膨胀，做室内吊顶、线角、灯圈等装饰材料也好。,.,15,水泥,一、判断题1、随水化程度的提高，水泥石中凝胶孔减少，毛细孔增加。（）增加减少2、因为水泥是水硬性胶凝材料，故运输和储存时不怕受潮和雨淋。（）尽管但要防止3、含重碳酸盐多的湖水中，不能使用硅酸盐水泥。（）可以4、用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，混凝土的强度能得到保证，但混凝土的和易性不好。（）不能5、用水淬粒化高炉矿渣加入适量石膏共同磨细，即可制得矿渣硅酸盐水泥。（）缺熟料,.,16,水泥,一、判断题6、生产水泥时加入石膏是为了提高水泥早期强度。（）缓凝7、抗硫酸盐水泥的矿物组成中，C3A含量一定比硅酸盐水泥的高。（）低8、硅酸盐水泥细度越细越好。（）9、水泥石中的某些成分能与含碱量高的骨料发生反应，称为碱骨料反应。（）碱（K2O、Na2O）与活性骨料10、硅酸盐水泥不能与石灰混用，因多余的CaO会使水泥体积安定性不良。（）性能受到影响,.,17,水泥,1、硅酸盐水泥的水化产物中有两种凝胶体，即水化硅酸钙（C-S-H）及水化铁酸一钙（C-F-H）的凝胶，以及三种晶体，即氢氧化钙（CH）、水化铝酸三钙（C3AH6）和水化硫铝酸钙（AFt或AFm）。2、测定水泥的标准稠度需水量是为凝结时间及体积安定性试验做准备的。3、活性混合材料的主要活性成分是Al2O3和SiO2，常用的激发剂有碱性激发剂（Ca(OH)2）和硫酸盐激发剂（CaSO42H2O)。4、硅酸盐水泥是根据3、28天的抗折、抗压强度来划分强度等级的。5、水泥石易受腐蚀的根源是其中含有易受腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙两种水化产物。6、生产硅酸盐水泥时掺入适量石膏的目的是起缓凝作用，但当掺量过多时，易导致水泥的体积安定性不合格。7、硅酸盐水泥中C3S及C3A矿物含量高时，水泥水化及凝结硬化快，强度高；而C2S矿物含量高时，水化放热低，后期强度高。8、硅酸盐水泥及普通水泥的细度用比表面积法测试，其他通用水泥的细度用筛分法测试。,.,18,水泥,四、选择题1、A2、B3、A4、C5、A6、D7、C8、C9、C,.,19,水泥,五、问答题（答题要点）1、分析引起水泥体积安定性不良的原因及检验的方法？熟料中含游离氧化钙（f-CaO）过多熟料中含游离氧化镁（f-mgO）过多掺入石膏过多沸煮法（雷氏夹、试饼）检验f-CaO引起的体积安定性压蒸法检验f-MgO引起的体积安定性长期浸水法检验石膏引起的体积安定性后两种不便于快速检验，一般通过化学分析方法控制。,.,20,水泥,五、问答题（答题要点）2、现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下表所示，试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的性能有何差异？甲：早强、凝结快、耐腐蚀性差、水化热大、干缩大；乙：后强高、凝结慢、耐腐蚀性好、水化热小、干缩小；,.,21,水泥,五、问答题（答题要点）3、硅酸盐水泥的腐蚀有哪几种主要类型？产生水泥石腐蚀的根本原因是什么？有哪些措施防止腐蚀？类型:软水、酸类、盐类等。原因：水泥石不密实，存在易腐蚀成分，存在介质。措施：提高密实度，合理选择胶凝材料，做保护层,.,22,水泥,五、问答题（答题要点）4、描述水泥石的结构，并分析影响水泥凝结硬化的因素有哪些？水泥石是由水泥水化产物（凝胶体、晶体）、未水化的水泥颗粒内核、孔隙（毛细孔、凝胶孔）等组成的非匀质体。熟料矿物组成的影响水泥中硅酸三钙、铝酸三钙含量高时，水化反应速度就快，水泥石的早期强度也高。水泥细度的影响水泥颗粒越细，水化反应速度越快，早期强度较高，但干缩增大，反而会影响后期强度。龄期（养护时间）的影响随着龄期的增加，毛细孔隙减少，密实度和强度增加。养护温度和湿度通常水泥的养护温度在520，有利于水泥强度的增长。太高影响后期强度，太低早期强度低，过低，最终强度很低。保湿养护时间越长，对后期强度越有利。水灰比（W/C）水灰比越大，水泥浆就越稀，且凝结硬化后水泥石中的毛细孔越多，有效受力面积降低，水泥石的强度下降。,.,23,水泥,五、问答题（答题要点）,5、下列混凝土工程中应分别优选哪种水泥？并说明理由。1)处于干燥环境中的混凝土工程；硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，干缩小。2)厚大体积的混凝土工程；粉煤灰硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥等，水化热小。3)耐热混凝土；矿渣硅酸盐水泥、铝酸盐水泥，耐热性好。4)有抗渗要求的混凝土工程；火山灰质硅酸盐水泥，抗渗性好。5)严寒地区受冻融的混凝土工程；硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，抗冻性好。6)接触硫酸盐介质的混凝土工程；抗硫酸盐硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣水泥，耐腐蚀性好。7)蒸汽养护的混凝梁；粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、矿渣水泥，后期强度降低少。,.,24,六、计算题对一普通硅酸盐水泥试样进行了胶砂强度检测，试验结果如下表所示，试确定其强度等级。,同理计算出所有强度值后算平均值及误差计算每一个抗折强度值与平均值的误差计算每一个抗压强度值与平均值的误差,.,25,六、计算题对一普通硅酸盐水泥试样进行了胶砂强度检测，试验结果如下表所示，试确定其强度等级。,.,26,六、计算题对一普通硅酸盐水泥试样进行了胶砂强度检测，试验结果如下表所示，试确定其强度等级。,.,27,混凝土,一、判断题1、在结构尺寸及施工条件允许下，在一定范围内，可以选择较大粒径的粗骨料，这样节约水泥。2、影响混凝土拌和物流动性的主要因素归根结底是总用水量的多少。因此，可采用多加水的办法调整和易性。加水泥浆3、混凝土制品采用蒸汽养护的目的，在于使其早期和后期强度都得到提高。4、混凝土中使用引气剂，由于混凝土密实度降低，混凝土的抗冻性变差（变好）。5、流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度低（不一定）。,.,28,混凝土,一、判断题6、混凝土中的水泥用量越多对混凝土的强度及耐久性越有利。干缩、水化热大7、在常用水灰比范围内，水灰比越小，混凝土强度越高，质量越好。8、萘系减水剂宜单独用于炎热夏季施工的高强泵送混凝土。坍落度损失大，用复合减水剂9、在混凝土中加掺合料或引气剂可改善混凝土的粘聚性和保水性.10、在混凝土中，拌合物水泥浆越多和易性就越好。太大，黏聚性保水性差,.,29,混凝土,1、润滑胶结2、高差3、小4、降低减弱收缩5、最大水灰比最小水泥用量6、弹性塑性徐变7、和易性强度耐久性经济性8、9、减水剂早强剂引气剂缓凝剂,.,30,混凝土,四、选择题1、ABC2、C3、D4、AC5、C6、D7、D8、D9、C10、B,.,31,混凝土,五、问答题1、为什么要限制砂石材料中有害杂质的含量？分析泥、泥块、云母、有机物、硫化物、硫酸盐、轻物质、氯离子等物质对混凝土强度、收缩、耐久性等方面的影响。,.,32,混凝土,五、问答题2、某普通混凝土拌合物出现下列情况，应如何调整?(1)粘聚性好，也无泌水现象，但坍落度太小；增加水泥浆(2)粘聚性尚好，有少量泌水，坍落度太大；增加砂、石；砂子多点。(3)插捣难，粘聚性差，有泌水现象，轻轻敲击便产生崩塌现象；增加砂(4)拌和物色淡，有跑浆现象，粘聚性差，产生崩塌现象。增加水泥或掺和料,.,33,混凝土,五、问答题3、分析影响混凝土强度的主要因素及原理。分析水灰比、水泥强度、骨料、施工质量、养护条件、外加剂、龄期等因素影响混凝土的规律。如水胶比一定,碎石混凝土强度高于卵石混凝土.,.,34,混凝土,五、问答题6、什么是减水剂、粉煤灰？使用这些外加材料对混凝土性能有何影响？从和易性、强度、耐久性、水化热等方面分析。如用水量一定,减水剂可以提高混凝土流动性;如粉煤灰混凝土早期强度低.,.,35,混凝土,六、计算题1、累计筛余率甲：8.0、20.0、40.0、65.0、85.0、100.0乙：5.0、15.0、35.0、55.0、80.0、100.0细度模数：甲：2.93乙：2.74空隙率：甲：38乙：42因此，选甲,.,36,混凝土,六、计算题2、用500g干砂做筛分试验，各筛筛余量如表所示。通过计算判定级配及粗细程度？分计筛余率：5、14、16、20、25、21累计筛余率：5、19、35、55、80、101细度模数：2.75中砂先看0.6再看4.75最后其它（不能超5%）,.,37,混凝土,六、计算题3、1）M=3.1+1.86+6.24+12.8=24kgmca=3.1/242400=310kg同理mwa=186kgmsa=624kgmga=1280kg2）mc=310kgmw=148kgms=649kgmg=1293kg,.,38,混凝土,六、计算题4、1）f1=28.4Mpa误差4%15%f2=29.3Mpaf3=30.7Mpa误差4%15%因此，f平均=29.5Mpa2）W/C=0.50(旧）=0.55(新),.,39,砂浆,一、判断题1、砂浆的分层度越大，说明砂浆的流动性越好。保水性差2、对于毛石砌体，砌筑砂浆的强度主要取决于水泥强度及水泥用量。水灰比3、用于多孔基面的砌筑砂浆，其强度大小主要取决于水泥强度等级和水泥用量，而与水灰比大小无关。,.,40,砂浆,二、填空题1、水泥砂浆石灰砂浆2、流动性保水性3、装饰保温防水吸声防辐射等4、消化陈伏三、选择题1、A2、B3、A4、A5、B,.,41,钢材,一、判断题1、钢材的屈强比越大，反映结构的安全性越高，但钢材的有效利用率越低。低高2、钢材的伸长率表明钢材的塑性变形能力，伸长率越大，钢材的塑性越好。3、钢材在焊接时产生裂纹，原因之一是钢材中含磷较高所致。硫4、建筑钢材的基本晶体组织是随着含碳质量分数的提高而珠光体增加渗碳体减少。根据碳分阶段讨论5、钢中含磷影响钢材的塑性变形能力，而含硫则影响钢材的冷脆性。热,.,42,钢材,6、钢中N、O等杂质越多，越容易引起钢材的时效敏感性。7、钢材冷拉是指在常温下将钢材拉断，且以伸长率作为性能指标。拉到应力超过屈服强度8、某厂生产钢筋混凝土梁，配筋需用冷拉钢筋，但现有冷拉钢筋不够长，因此将此钢筋对焊接长使用。冷拉后不能焊9、钢筋的回火处理总是紧接着退火处理进行的。淬火10、钢材主要是遭受到化学腐蚀，其结果是使钢材表面生成氧化铁而失去金属光泽。氢氧化铁,.,43,钢材,三、填空题1、沸腾钢镇静钢特殊镇静钢特殊镇静钢沸腾钢2、铁素体珠光体渗碳体奥氏体铁素体珠光体渗碳体铁素体珠光体3、人工自然屈服强度强度极限塑性韧性4、四Q195Q215Q235Q275四5、增加增加增大降低降低6、力学性能工艺性能抗拉韧性耐疲劳性硬度应力松弛可焊性冷弯性7、脆性转变温度低好低8、冷拉冷拔强度节约9、降低影响大10、沸腾11、8Q屈服点质量等级12、淬火+高温回火,.,44,钢材,四、选择题1、2、3、4、5、6、,.,45,钢材,五、问答题1、下列符号的含义是什么：S，b，0.2，5，10，HB，k？对同种钢材来说，5和10有何关系？S:屈服强度b:强度极限0.2:硬钢屈服强度5:标距长度为L05d0的伸长率10:标距长度为L010d0的伸长率HB:布氏硬度k：冲击韧性,.,46,钢材,五、问答题2、分析在常温下碳素钢的含碳量、晶体组织与建筑性能之间的关系。如钢的含碳量在0.02%0.77%之间时，晶体组织为铁素体和珠光体。随着含碳量的增加，铁素体比例逐渐减少，珠光体比例逐渐增加。因而钢的强度、硬度逐渐提高，而塑性、韧性逐渐降低。,.,47,钢材,五、问答题3、碳素结构钢如何划分牌号？牌号与性能之间有何关系？为什么Q235号钢被广泛应用于建筑工程？1）按屈服点的大小分为195、215、235、2754个强度等级。按硫、磷杂质含量由多到少分为A、B、C、D4个质量等级。按脱氧程度分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、特殊镇静钢（TZ）。2）碳素结构钢随着牌号的增大，其含碳量及含锰量增高，屈服点、抗拉强度增大，但冷弯性能及伸长率却降低，也即钢的强度和硬度增加，塑性、韧性和可加工性能逐步降低。同一牌号内质量等级愈高，钢的质量愈好。3）工程中主要应用的是Q235号钢。这种钢强度较高，具有良好的塑性与韧性、焊接性与可加工性等综合性能，可轧制成各种型钢、钢板、钢管与钢筋，用于钢结构的屋架、闸门、管道、桥梁及一般钢结构中。,.,48,钢材,五、问答题4、低合金高强度结构钢较之碳素结构钢有何优点？建筑上常用哪些牌号？1）按屈服点的大小分为295、345、390、420、4605005506206908个强度等级。按硫、磷杂质含量由多到少分为A、B、C、D、E5个质量等级。强度高，塑性、韧性好，适宜高层大跨、建筑。2）在钢结构中，常用牌号是Q345，其综合性能较好；推荐牌号是Q390。与Q235相比，Q345号钢的强度和承载力更高，承受动荷载和耐疲劳性能良好，但价格稍高。,.,49,钢材,五、问答题5、解释下列钢牌号的含义（所属钢种及各符号、数字的意义），若以Q235的力学性能为基准，试估计其它牌号钢的力学性能。1）Q235AF：普通碳素结构钢，屈服点235Mpa，质量等级A，沸腾钢，主要用于承受静荷载的一般结构。2）Q235DZ：普通碳素结构钢，屈服点235Mpa，质量等级D，镇静钢，主要用于低温承受动荷载的重要结构。3）Q420D：低合金高强度结构钢，屈服点420Mpa，质量等级D，镇静钢，主要用于高层、大跨的结构。4）45：优质碳素结构钢，含碳量万分之45，低Mn,普通级。用于预应力混凝土锚具。,.,50,钢材,五、问答题6、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋有几个牌号？技术要求有哪些方面？工程中常对热轧钢筋进行冷拉及时效处理，其主要目的和主要方法是什么？1）热轧带肋钢筋按力学性能分为HRB335、HRBF335；HRB400、HRBF400；HRB500、HRBF5006个牌号.2）技术要求：化学成分，S，b，冷弯性等。3）钢筋冷拉时效后屈服强度提高，极限抗拉强度也提高，塑性、韧性降低,可以节约钢材。方法分自然时效、人工时效.,.,51,钢材,五、问答题从进货的一批热轧带肋钢筋中抽样，并截取两根钢筋作拉伸试验，测得如下结果：达到屈服下限的荷载分别为42.4kN和41.5kN，拉断时荷载