2020建筑材料A第二章测试题及答案

2020建筑材料A第二章测试题及答案一、选择题（每题2分，共20题，40分）1.下列材料中，属于气硬性胶凝材料的是（）。A.水泥B.石灰C.混凝土D.沥青2.石灰的主要化学成分是（）。A.CaCO₃B.CaOC.Ca(OH)₂D.CaSO₄3.石灰熟化过程中，会（）。A.放出大量热B.吸收大量热C.不吸热也不放热D.先吸热后放热4.石灰硬化过程中，会（）。A.体积膨胀B.体积收缩C.体积不变D.先膨胀后收缩5.建筑石膏的主要成分是（）。A.CaSO₄·2H₂OB.CaSO₄·1/2H₂OC.CaSO₄D.CaSO₄·3/2H₂O6.建筑石膏硬化后，其体积会（）。A.膨胀B.收缩C.不变D.先膨胀后收缩7.水玻璃的化学通式为（）。A.Na₂O·nSiO₂B.Na₂O·SiO₂C.Na₂O·2SiO₂D.Na₂O·3SiO₂8.水玻璃模数是指（）。A.Na₂O与SiO₂的质量比B.Na₂O与SiO₂的摩尔比C.SiO₂与Na₂O的质量比D.SiO₂与Na₂O的摩尔比9.下列关于石灰的说法，正确的是（）。A.生石灰可以直接用于工程B.熟石灰可以直接用于工程C.石灰浆可以直接用于工程D.石灰膏可以直接用于工程10.石灰浆在空气中硬化时，发生的主要化学反应是（）。A.CaO+H₂O→Ca(OH)₂B.Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂OC.CaCO₃→CaO+CO₂D.Ca(OH)₂→CaO+H₂O11.建筑石膏硬化后，其抗压强度约为（）。A.3-5MPaB.5-8MPaC.8-12MPaD.12-15MPa12.水玻璃硬化后，其主要成分为（）。A.Na₂O·nSiO₂B.Na₂O·SiO₂C.SiO₂·nH₂OD.Na₂O·SiO₂·nH₂O13.下列关于水玻璃的说法，错误的是（）。A.水玻璃可以提高材料的耐酸性B.水玻璃可以提高材料的耐热性C.水玻璃可以提高材料的耐水性D.水玻璃可以提高材料的抗冻性14.石灰熟化时，为了防止石灰崩裂，通常采用（）。A.低温熟化B.高温熟化C.陈伏处理D.快速熟化15.建筑石膏的凝结硬化过程是（）。A.物理变化B.化学变化C.物理化学变化D.生物化学变化16.水玻璃模数一般为（）。A.1.5-2.5B.2.5-3.5C.3.5-4.5D.4.5-5.517.石灰的硬化速度（）。A.快B.慢C.中等D.先快后慢18.建筑石膏的硬化过程是（）。A.CaSO₄·2H₂O→CaSO₄·1/2H₂O+3/2H₂OB.CaSO₄·1/2H₂O+3/2H₂O→CaSO₄·2H₂OC.CaSO₄→CaSO₄·1/2H₂O+1/2H₂OD.CaSO₄·1/2H₂O+1/2H₂O→CaSO₄19.水玻璃在硬化过程中，为了加速硬化，可加入（）。A.氯化钠B.氯化钙C.硫酸钠D.碳酸钠20.下列关于石灰的说法，错误的是（）。A.石灰硬化后强度不高B.石灰耐水性差C.石灰硬化后体积膨胀D.石灰硬化速度慢二、填空题（每空1分，共20空，20分）1.气硬性胶凝材料只能在_________中硬化，并保持和发展其强度。2.生石灰的主要化学成分是_________。3.石灰熟化时放出大量的_________。4.石灰浆在空气中硬化时，首先发生碳化反应，生成_________和水。5.建筑石膏的主要化学成分是_________。6.建筑石膏硬化后，其体积有轻微的_________。7.水玻璃的化学通式为_________。8.水玻璃模数是指_________与_________的摩尔比。9.石灰浆在工程应用前通常需要进行_________处理，以消除过火石灰的危害。10.建筑石膏的凝结时间通常为_________分钟。11.石灰的硬化过程包括_________和_________两个过程。12.水玻璃硬化后，其主要成分为_________。13.石灰的耐_________性差，不宜用于潮湿环境。14.建筑石膏的硬化过程是放热反应，硬化后的抗压强度约为_________MPa。15.水玻璃溶液的浓度常用_________表示。16.石灰熟化时，熟石灰的体积比生石灰的体积约增大_________倍。17.建筑石膏的硬化过程是_________反应。18.水玻璃的模数一般为_________。19.石灰按其用途可分为_________石灰、_________石灰和_________石灰。20.建筑石膏的硬化过程是可逆的，当温度超过_________℃时，二水石膏会脱水变成半水石膏。三、判断题（每题1分，共10题，10分）1.石灰是一种水硬性胶凝材料。（）2.生石灰可以直接用于建筑工程。（）3.石灰硬化过程中体积收缩。（）4.建筑石膏硬化后体积膨胀。（）5.水玻璃模数越大，其粘结能力越强。（）6.石灰的硬化速度很快。（）7.建筑石膏的硬化过程是物理变化。（）8.水玻璃可以提高材料的耐酸性。（）9.石灰浆在空气中硬化时，会吸收空气中的水分。（）10.建筑石膏的硬化过程是不可逆的。（）四、简答题（每题5分，共4题，20分）1.简述石灰的熟化过程及其特点。2.比较建筑石膏与水泥的性能特点。3.简述水玻璃的硬化原理及其影响因素。4.解释石灰硬化过程中体积收缩的原因及工程应用中的注意事项。五、论述题（每题10分，共2题，20分）1.论述气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别，并举例说明各自的应用场合。2.详细分析石灰在建筑工程中的优缺点，并提出相应的改进措施。答案：一、选择题1.答案：B解释：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，如石灰、石膏、水玻璃等。水泥属于水硬性胶凝材料，可以在水中硬化。混凝土是复合材料，不是胶凝材料。沥青是有机胶凝材料，不属于气硬性胶凝材料。2.答案：B解释：生石灰的主要化学成分是氧化钙(CaO)。熟石灰的主要化学成分是氢氧化钙(Ca(OH)₂)。碳酸钙(CaCO₃)是石灰石的主要成分。硫酸钙(CaSO₄)是石膏的主要成分。3.答案：A解释：石灰熟化过程是CaO+H₂O→Ca(OH)₂，这是一个放热反应，会放出大量的热，使水温升高。4.答案：B解释：石灰硬化过程中，由于水分蒸发和碳化反应，会导致体积收缩，这也是石灰制品容易开裂的原因之一。5.答案：B解释：建筑石膏的主要成分是半水硫酸钙(CaSO₄·1/2H₂O)。二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O)是天然石膏的主要成分。无水硫酸钙(CaSO₄)是硬石膏的主要成分。6.答案：A解释：建筑石膏在硬化过程中，由于半水石膏与水结合形成二水石膏，其体积有轻微的膨胀(约1%)，这一特性使得石膏制品可以制作成精细的装饰件。7.答案：A解释：水玻璃的化学通式为Na₂O·nSiO₂，其中n表示SiO₂与Na₂O的摩尔比，称为水玻璃的模数。8.答案：D解释：水玻璃模数是指SiO₂与Na₂O的摩尔比，即n值。模数越大，水玻璃的粘结能力越强，硬化后强度越高，但溶解度越低。9.答案：D解释：生石灰(CaO)不能直接用于工程，需要先熟化成熟石灰。熟石灰(Ca(OH)₂)和石灰浆也不能直接用于工程，通常需要制成石灰膏使用。石灰膏是石灰浆经过沉淀和陈伏处理后得到的，可以直接用于工程。10.答案：B解释：石灰浆在空气中硬化时，首先发生碳化反应：Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O，生成碳酸钙和水。同时也会发生结晶反应，使石灰浆硬化。11.答案：A解释：建筑石膏硬化后，其抗压强度约为3-5MPa，属于低强度材料，但具有较好的装饰性和防火性能。12.答案：C解释：水玻璃硬化后，其主要成分为SiO₂·nH₂O，即硅胶。硅胶具有良好的粘结性和耐酸性。13.答案：D解释：水玻璃可以提高材料的耐酸性和耐热性，但会降低材料的耐水性和抗冻性。水玻璃硬化后仍具有一定的水溶性，耐水性较差。14.答案：C解释：石灰熟化时，为了防止石灰崩裂，通常采用陈伏处理，即将熟化的石灰浆在储灰池中放置2周以上，使过火石灰充分熟化，避免其在硬化后膨胀导致开裂。15.答案：C解释：建筑石膏的凝结硬化过程是物理化学变化，包括半水石膏溶解于水形成饱和溶液，然后结晶析出二水石膏的过程。16.答案：B解释：水玻璃模数一般为2.5-3.5，模数过低时，粘结能力差；模数过高时，溶解度低，不易硬化。17.答案：B解释：石灰的硬化速度很慢，尤其是在干燥环境中，碳化反应进行缓慢，导致强度发展缓慢。18.答案：A解释：建筑石膏的硬化过程是半水石膏与水结合生成二水石膏的化学反应：CaSO₄·1/2H₂O+3/2H₂O→CaSO₄·2H₂O。19.答案：B解释：水玻璃在硬化过程中，为了加速硬化，可加入氯化钙等硬化剂，促进硅胶的生成和硬化。20.答案：C解释：石灰硬化后体积收缩，而不是膨胀。石灰硬化后强度不高，耐水性差，硬化速度慢。二、填空题1.答案：空气解释：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并保持和发展其强度，不能在水中硬化。2.答案：CaO解释：生石灰的主要化学成分是氧化钙(CaO)，是由石灰石(CaCO₃)高温煅烧得到的。3.答案：热量解释：石灰熟化时放出大量的热量，使水温升高，有时甚至可以使水沸腾。4.答案：CaCO₃解释：石灰浆在空气中硬化时，首先发生碳化反应：Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O，生成碳酸钙和水。5.答案：CaSO₄·1/2H₂O解释：建筑石膏的主要化学成分是半水硫酸钙(CaSO₄·1/2H₂O)，是由天然石膏(CaSO₄·2H₂O)经加热脱水得到的。6.答案：膨胀解释：建筑石膏硬化后，其体积有轻微的膨胀(约1%)，这一特性使得石膏制品可以制作成精细的装饰件。7.答案：Na₂O·nSiO₂解释：水玻璃的化学通式为Na₂O·nSiO₂，其中n表示SiO₂与Na₂O的摩尔比，称为水玻璃的模数。8.答案：SiO₂，Na₂O解释：水玻璃模数是指SiO₂与Na₂O的摩尔比，即n值。模数越大，水玻璃的粘结能力越强。9.答案：陈伏解释：石灰浆在工程应用前通常需要进行陈伏处理，即将熟化的石灰浆在储灰池中放置2周以上，使过火石灰充分熟化，避免其在硬化后膨胀导致开裂。10.答案：3-30解释：建筑石膏的凝结时间通常为3-30分钟，凝结时间较短，适合快速施工。11.答案：碳化，结晶解释：石灰的硬化过程包括碳化和结晶两个过程。碳化是石灰浆与空气中的CO₂反应生成CaCO₃；结晶是Ca(OH)₂溶液中析出Ca(OH)₂晶体。12.答案：SiO₂·nH₂O解释：水玻璃硬化后，其主要成分为SiO₂·nH₂O，即硅胶。硅胶具有良好的粘结性和耐酸性。13.答案：水解释：石灰的耐水性差，因为石灰硬化后生成的CaCO₃会与水反应生成可溶性的Ca(HCO₃)₂，导致强度降低。14.答案：3-5解释：建筑石膏硬化后，其抗压强度约为3-5MPa，属于低强度材料，但具有较好的装饰性和防火性能。15.答案：密度或波美度解释：水玻璃溶液的浓度常用密度或波美度表示，密度越大，波美度越高，水玻璃的浓度越高。16.答案：2-3解释：石灰熟化时，熟石灰的体积比生石灰的体积约增大2-3倍，这是因为CaO与H₂O反应生成Ca(OH)₂，分子量增加，体积膨胀。17.答案：化学解释：建筑石膏的硬化过程是化学反应，半水石膏与水结合生成二水石膏。18.答案：2.5-3.5解释：水玻璃的模数一般为2.5-3.5，模数过低时，粘结能力差；模数过高时，溶解度低，不易硬化。19.答案：气硬，水硬，气硬水硬解释：石灰按其用途可分为气硬石灰、水硬石灰和气硬水硬石灰。气硬石灰只能在空气中硬化；水硬石灰可以在水中硬化；气硬水硬石灰既可以在空气中硬化，也可以在水中硬化。20.答案：107解释：建筑石膏的硬化过程是可逆的，当温度超过107℃时，二水石膏会脱水变成半水石膏。三、判断题1.答案：×解释：石灰是一种气硬性胶凝材料，只能在空气中硬化，不能在水中硬化。水硬性胶凝材料如水泥可以在水中硬化。2.答案：×解释：生石灰(CaO)不能直接用于工程，需要先熟化成熟石灰(Ca(OH)₂)或石灰浆，制成石灰膏后才能使用。3.答案：√解释：石灰硬化过程中由于水分蒸发和碳化反应，会导致体积收缩，这也是石灰制品容易开裂的原因之一。4.答案：×解释：建筑石膏硬化后体积有轻微的膨胀(约1%)，而不是收缩。这一特性使得石膏制品可以制作成精细的装饰件。5.答案：√解释：水玻璃模数越大，表示SiO₂含量越高，其粘结能力越强，硬化后强度越高，但溶解度越低。6.答案：×解释：石灰的硬化速度很慢，尤其是在干燥环境中，碳化反应进行缓慢，导致强度发展缓慢。7.答案：×解释：建筑石膏的硬化过程是物理化学变化，包括半水石膏溶解于水形成饱和溶液，然后结晶析出二水石膏的过程。8.答案：√解释：水玻璃硬化后形成的硅胶具有良好的耐酸性，因此水玻璃可以提高材料的耐酸性。9.答案：×解释：石灰浆在空气中硬化时，会释放出水分，而不是吸收水分。碳化反应会生成水，同时结晶过程也会释放出部分水分。10.答案：×解释：建筑石膏的硬化过程是可逆的，当温度超过107℃时，二水石膏会脱水变成半水石膏，失去强度。当温度降低并重新吸水后，可以恢复部分强度。四、简答题1.答案：石灰的熟化过程是指生石灰(CaO)与水反应生成熟石灰(Ca(OH)₂)的过程，反应式为：CaO+H₂O→Ca(OH)₂+热量。石灰熟化的特点：(1)放热反应：熟化过程中放出大量的热量，使水温升高，有时甚至可以使水沸腾。(2)体积膨胀：熟石灰的体积比生石灰的体积约增大2-3倍。(3)放出蒸汽：熟化过程中会放出大量水蒸气。(4)形成石灰浆：熟化后形成氢氧化钙的悬浮液，称为石灰浆。(5)过火石灰熟化慢：含有过火石灰的石灰浆在硬化后仍会继续熟化，导致体积膨胀，引起开裂。因此，石灰浆在使用前需要进行陈伏处理。2.答案：建筑石膏与水泥的性能特点比较：(1)硬化环境：建筑石膏只能在空气中硬化，属于气硬性胶凝材料；水泥可以在水和空气中硬化，属于水硬性胶凝材料。(2)硬化速度：建筑石膏硬化速度快，凝结时间短(3-30分钟)；水泥硬化速度较慢，凝结时间适中(初凝不早于45分钟，终凝不迟于10小时)。(3)体积变化：建筑石膏硬化后体积有轻微膨胀(约1%)；水泥硬化后体积收缩。(4)强度发展：建筑石膏早期强度高，但后期强度增长有限；水泥早期强度较低，但后期强度持续增长。(5)耐水性：建筑石膏耐水性差，软化系数低；水泥耐水性好，软化系数高。(6)防火性能：建筑石膏具有良好的防火性能，遇火时释放结晶水，吸收热量，阻止火势蔓延；水泥防火性能一般。(7)装饰性：建筑石膏制品表面光滑，装饰性好；水泥制品表面粗糙，需要进一步装饰。(8)应用范围：建筑石膏主要用于室内装饰、隔墙、吊顶等；水泥广泛应用于各种混凝土结构、砂浆、地基等。3.答案：水玻璃的硬化原理：水玻璃(Na₂O·nSiO₂)在空气中硬化时，首先与空气中的CO₂反应，生成碳酸钠和硅胶：Na₂O·nSiO₂+CO₂→Na₂CO₃+nSiO₂。然后，硅胶逐渐脱水，形成硅凝胶，将材料颗粒粘结在一起，使材料硬化。影响水玻璃硬化的因素：(1)模数：水玻璃模数越大，硬化速度越慢，但硬化后强度越高。(2)浓度：水玻璃浓度越高，硬化速度越快，但硬化后孔隙率越大，强度降低。(3)硬化剂：加入氟硅酸钠(Na₂SiF₆)等硬化剂可以加速水玻璃的硬化，提高硬化后强度。(4)温度：温度升高可以加速水玻璃的硬化，但过高温度会导致硅胶脱水过快，影响强度。(5)湿度：湿度增加可以减缓水玻璃的硬化速度。(6)CO₂浓度：CO₂浓度增加可以加速水玻璃的硬化。4.答案：石灰硬化过程中体积收缩的原因：(1)水分蒸发：石灰浆在硬化过程中，内部水分逐渐蒸发，导致体积收缩。(2)碳化反应：石灰浆与空气中的CO₂反应生成CaCO₃和水，CaCO₃的摩尔体积小于Ca(OH)₂，导致体积收缩。(3)结晶过程：Ca(OH)₂结晶时，晶体的排列紧密，导致体积收缩。工程应用中的注意事项：(1)控制加水量：严格控制石灰浆的加水量，避免过多水分导致收缩过大。(2)添加掺合料：可以添加适量砂子、纤维等掺合料，减少收缩，提高强度。(3)分层施工：采用分层施工的方式，每层厚度不宜过大，减少单层收缩量。(4)充分养护：保持适当湿度，促进碳化反应，减少收缩。(5)设置伸缩缝：在较大面积或长度较大的石灰制品中设置伸缩缝，防止开裂。(6)陈伏处理：石灰浆在使用前进行陈伏处理，消除过火石灰的影响，减少后期膨胀引起的开裂。五、论述题1.答案：气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别：(1)硬化环境：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，不能在水中硬化；水硬性胶凝材料既可以在空气中硬化，也可以在水中硬化。(2)硬化原理：气硬性胶凝材料的硬化主要是通过碳化反应、结晶反应等与空气中CO₂、水分等的作用完成；水硬性胶凝材料的硬化主要是通过水泥矿物与水的水化反应完成。(3)耐水性：气硬性胶凝材料的耐水性较差，长期处于水中会软化、溃散；水硬性胶凝材料的耐水性好，可以在水中保持强度并继续发展。(4)强度发展：气硬性胶凝材料的强度发展较快，但后期强度增长有限；水硬性胶凝材料的早期强度较低，但后期强度持续增长。(5)适用范围：气硬性胶凝材料主要用于干燥环境中的建筑部位；水硬性胶凝材料适用于各种环境，特别是潮湿环境或水中的工程。(6)常见种类：气硬性胶凝材料主要包括石灰、石膏、水玻璃等；水硬性胶凝材料主要包括硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。应用场合：气硬性胶凝材料的应用场合：(1)石灰：主要用于室内墙面抹灰、砌筑砂浆、涂料、腻子等干燥环境中的工程。(2)石膏：主要用于室内装饰、隔墙、吊顶、模型等需要良好装饰性和防火性能的工程。(3)水玻璃：主要用于耐酸工程、防火涂层、加固土壤等需要耐酸、耐热或提高强度的工程。水硬性胶凝材料的应用场合：(1)硅酸盐水泥：广泛应用于各种混凝土结构、砂浆、地基、道路、桥梁等需要高强度和耐久性的工程。(2)铝酸盐水泥：主要用于抢修工程、冬季施工、耐热混凝土等需要快速硬化或耐高温的工程。(3)硫铝酸盐水