土木工程材料的基本性质

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1、第一部分土木工程材料的基本性质一. 名词解释:1.密度、表观密度、堆积密度2.强度等级、比强度3.弹性、塑 性4.脆性、韧性5.耐水性、软化系数6.抗渗性7.抗冻性8.热容量、导热性9.耐 久性10.亲水性、憎水性二. 填空题:1、材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用（吸水率）,（软化 系数）,（抗渗等级或渗透系数）,（抗冻等级）,（导热系数）表示。2、当材料的孔隙率一定时,孔隙尺寸越小,材料的强度越 （高）,保温性能越 （好）,耐久性（愈好） 。3、选用墙体材料时,应选择导热系数较（小）、容量较（大）的材料,才能使室内 尽可能冬暖夏凉。4、材料受水作用,将会对其（质量）、（强度

2、）、（保温性能）、（抗冻性能）、及 （体积）等性能产生不良影响。5、材料的孔隙率较大时（假定均为开口孔）,则材料的表观密度（较小）、强度 （较低）、吸水率（较大）、抗渗性（较差）、抗冻性（较差）、导热性（较大）、吸声性 （较好）。6、材料的耐水性用（软化系数）表示,其值愈大则材料的耐水性愈（好）。软化 系数k大于（0.85）的材料认为是耐水的。7、评价材料是否轻质高强的指标为（比强度）,它等于（材料的强度与表观密度 之比）,其值越大,表明材料（越轻质高强）。8、无机非金属材料一般均属于脆性材料,最宜承受（静压力）。9、材料的弹性模量反映了材料（抵抗变形）的能力。10、材料的吸水率主要取决于（孔

3、隙率）及（孔隙特征）,（孔隙率）较大,且具有 （细小开口）而又（连通）孔隙的材料其吸水率往往较大。11、材料的耐燃性按耐火要求规定分为（非燃烧材料）,（难燃烧材料）和（燃烧 材料）三大类。材料在高温作用下会发生（热变形）和（热变质）两种性质的变化而影 响其正常使用。（不要求）12、材料在使用环境中,除受荷载作用外,还会受到（物理作用）、（化学作用） 和（生物作用）等周围自然因素的作用而影响其耐久性。13、材料强度试验值要受试验时试件的（形状）,（尺寸）,（表面状态）,（含水 率）,（加荷速度）及（温度）等的影响。14对材料结构的研究,通常可分为（微观）,（亚微观）,（宏观）三个结构层次。三.

4、选择题1. 含水率4%的砂100克，其中干砂重（C ）克。a.96 b.95.5 c.96.15 d.972. 建筑上为使温度稳定,并节约能源,应选用（ C ）的材料。a. 导热系数和热容量均小b. 导热系数和热容量均大c. 导热系数小而热容量大d. 导热系数大而热容量小3. 对于组成相同具有下列不同特性的材料一般应有怎样的孔隙结构（均同种材 料）：（1）强度较高的应是（BDF ）;吸水率大的应是（ACF ）;抗冻性好的应是 （BDF ）;保温隔热性好的应是（ADF ）;吸声性能好的应是（ACF ）。a. 孔隙率大b. 孔隙率小c. 连通孔d. 闭口孔e. 粗大孔f. 微细孔4. 某材料其含水

5、率与大气平衡时的抗压强度为40.0MPa,干燥时抗压强度为 42.0MPa,吸水饱和时抗压强度为38.0MPa,则材料的软化系数和耐水性（B ）。a. 0.95,耐水b. 0.90,耐水c. 0.952,耐水d. .0.90,不耐水5对于某材料来说无论环境怎样变化，其（B ）都是一个定值。a .P0 b.P c.入d.平衡含水率四. 判断题（正确的划“厂，错误的划“X”，并改正）1材料的孔隙率越大，吸水率越高。（X）2. 具有粗大或封闭孔隙的材料,其吸水率较小,而具有细小或连通孔隙的材料,其吸水率较大。（V）3对于任何一种材料，其密度均大于其表观密度。（X）4材料的孔隙越大，其抗冻性就越差。（

6、X）5. 混凝土掺入引气剂，使混凝土的密实度降低，因而使其抗冻性降低。（X）6耐燃性好的材料耐火性一定好。（X）7材料的含水率越高，其表观密度越大。（X）五简答题：1材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？2脆性材料与韧性材料有何区别?在使用时有何不同？3. 材料的耐久性包括哪些内容?影晌耐久性的因素有哪些？4. 材料的构造（孔隙结构）对材料的哪些性能有影响?如何影响？答：材料的构造（孔隙结构）对材料的表观密度、强度、吸水率、抗渗性、抗冻 性、导热性等性质会产生影响，其影响如下:（1）P越大，其po越小（2）P越大其f越 低（3）密实材料及具有闭口孔的材料是不吸水的;具有粗大孔的材料因其水分不

7、易存 留，其吸水率常小于孔隙率;而那些孔隙率较大且具有开口连通孔的亲水性材料具有 较大的吸水能力;（4）密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。具有较大 孔隙率且为开口连通大孔的亲水性材料往往抗渗性较差;（5）密实材料及具有闭口孔 的材料具有较好的抗冻性；(6)P越大，入越小，导热性越差，绝热性越好。P相同时， 具有较大孔径或连通孔的材料，入偏大，导热性较好，绝热性较差。六.计算题1. 一块普通粘土砖尺寸为240X 115X53(mm),烘干后重2500g,吸水饱和后为 湿重2900g,其密度为2.7g/cm3,求该砖的表观密度、孔隙率和吸水率。2. 一块普通粘土砖尺寸为240X 115

8、X53(mm),烘干后质量为2420g,吸水饱和 后为2640g,将其烘干磨细后取50g用李氏瓶测体积为19.2cm,求该砖的开口孔隙率 与闭口孔隙率。3. 称取堆积密度为1400kg/m3的干砂200g装入广口瓶中，然后瓶中加满水赶 尽气泡，称其质量为500g。已知瓶加满水的质量为377g。求砂的表观密度与空隙 率。4. 用容积为10L、质量为6.2kg的标准容器，用规定的方法装入卵石并刮平， 称其质量为21.3kg,向容器内注水至平满，称其总质量为25.9kg，求该卵石的表观密度、堆积密度、空隙率。七.答案l. Po=1.71g/cm3, P=36.75%, Wm=16%,Wv27.4%2

9、解：吸水饱和时有 Pk=Wv=Vw/Vo, Vw=Mw/pw =(2640-2420)/1 =220(cm3),Pk=220/(24X 11.5X5.3)X 100%=15% P=(1-po/p)X100%Po二M/Vo=2420/24X 11.5X5.3=1.65(g/cm3),P二m/v=50/19.2=2.6(g/cm3) .P=(lT.65/2.X 100%=36.5% , Pb=P- Pk=36.5%-15%=21.5% 3.解:砂的质量Mo=200g，试样、水及瓶的总质量Ml=500g,水 及瓶的质量M2=377g由砂的表观密度实验中的计算公式Pos=Mo/(Mo+ M2- Ml)

10、=200/(200+277-500)=2.60(g/cm3)P=(1-po/po) X100%=(l-1.40/2.60)X100%=46%4.解：Po=M/Vo=(21.30-6.20)/10=1.51(kg/L)=1510(kg/m3),Po二M/VoVo=10-Vw=10-Mw/pw=10-(25.90-21.30)/1=5.4(L)Po=(21.30-6.20)/5.4=2.8(kg/L)=2.80(g/cm3),P=(1-po/po)X100%=(1-1.51/2.8)X100%=46%第二部分气硬性胶凝材料一. 名词解释:气硬性与水硬性胶凝材料、石灰的熟化、陈伏、过火石灰、钙 质生

11、石灰、镁质生石灰二. 填空题:1. 石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的 (耐水 )性差。2. 建筑石膏是(B)型的(半水)石膏,硬化后的石膏的化学成分是 (CaSO42H2O )。3. 建筑石膏具有凝结硬化快,硬化初期具有体积（微膨胀）的特性,故其适于制 作模型、塑像等。4. 建筑石膏的孔隙率（大）,表观密度（小）,故其具有（保温隔热）性好（吸声）性 强的特性,其产品冬暖夏凉,吸声效果好。5. 石灰不可以单独应用是因为其硬化后（体积收缩）大,而石膏可以单独应用是 由于其硬化过程中具有（体积微膨胀）的特性。6. 石灰熟化时具有两个特点,一是（放热大）,二是（体积膨胀）。7. 石灰膏主要用于

12、配制墙体的（砌筑砂浆）和（抹面砂浆）,消石灰粉主要用于拌 制（石灰土）或（三合土）。8. 石灰浆体的硬化包括（干燥）和（碳化）两个交叉进行的过程,而且（碳化）过程 是一个由（表）及（里）的过程,其速度（缓慢）。9. 在石灰应用中,常将石灰与纸筋、麻刀,砂等混合应用,其目的是防止（硬化 后的收缩）,否则会产生（收缩裂缝）。10. 在水泥砂浆中掺入石灰膏是利用了石灰膏具有（保水性）好的特性,从而提 高了水泥砂浆的（和易性）。11. 按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板材,是因为石膏板具有（防火性） 好的特性。三. 选择题1. 水玻璃在空气中硬化很慢,通常要加入促硬剂（ C ）才能正常硬化。a.

13、NaFb. Na2SO4c. N a2SiF6(不要求)2. 试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。( C )a. 吊顶材料b. 影剧院的穿孔贴面板c. 冷库内的墙贴面d. 非承重隔墙板3. 生石灰使用前的陈伏处理,是为了( C )。a. 消除欠火石灰b. 放出水化热c. 消除过火石灰危害四. 问答题1. 为什么说石膏特别适用于制作室内装饰材料?2. 为什么块状生石灰需熟化后才能应用?3. 某民宅内墙抹灰时采用水泥石灰混合砂浆,可过了一段时间,墙体却出现起 鼓并伴有放射状的网状裂纹,试分析其原因。第三部分水泥一. 名词解释:体积安定性不良、水化热、初凝和终凝、活性混合材二. 填空题:1通用水泥

14、中，硅酸盐水泥代号为(pI )、(p II),普通水泥、矿渣水泥、 火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合性水泥的代号分别为(P0 )、(PS)、(P P)、 (P F)、(P C)。2. 硅酸盐水泥熟料的主要矿物是(硅酸三钙)，(硅酸二钙)，(铝酸三钙)，(铁铝 酸四钙),简写为 ( C3S)，(C2S)，(C3A)，( C4AF).3. 硅酸盐水泥的主要水化产物是 (水化硅酸钙)和(水化铁酸钙)凝胶、(氢氧 化钙) 、(水化铝酸钙 )及(水化硫铝酸钙)晶体，其中(水化硅酸钙)约占70%，(氢氧化 钙) 约占20%。4. 改变硅酸盐水泥的矿物组成可制得具有不同特性的水泥，如提高(C3S)含量, 可制得

15、高强水泥;提高(C3S)和(C3A)的含量，可制得快硬水泥；降低(C3S )和(C3A )的 含量，提高(C2S)的含量，可制得中、低热水泥;提高(C4AF)含量，降低(C3A)含量可制得 道路水泥;降低（C4AF ）含量可制得白水泥。5. 石膏在硅酸盐水泥中起到（缓凝）的作用,在矿渣水泥中起到（缓凝）和（激发 活性）的作用。6. 常用的活性混合材为（粒化高炉矿渣）、（火山灰质材料）、（粉煤灰）,活性混 合材的主要化学成分是（SiO2 ）和（A1203）,这些活性成分能与引起水泥腐蚀的水化产物（ Ca（OH）2 ）反应,生成（水化硅酸钙）和（水化铝酸钙）而参与水泥凝结硬化。7. 在水泥硬化过程中,（37）天强度增长幅度较大,（714） 天强度增长率有所 降低,（1428）天强度增长率进一步下降。28天后强度（继续增长）。8. 硬化后的水泥石结构主要是由（凝胶体）,（晶体）,（未水化水泥颗粒）,（毛细 孔）等组成结构体。9. 引起水泥石腐蚀的内因是水泥结构本身存在（毛细孔）,水化产物中存在 （Ca（OH）2）,（ 水化铝酸三钙 ）。水泥石腐蚀的类型主要有（软水腐蚀）,（盐类腐蚀）