《土木材料1-5章课后题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木材料1-5章课后题.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1)密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。2)表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。3)堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量。4)孔隙率：材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。5)空隙率：散粒材料堆积体积中，颗粒间孔隙体积所占的百分率。6）质量吸水率:材料在吸水饱和时，内部所吸水分的质量占材料干质量的百分率；体积吸水率:材料在吸水饱和时，其内部所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。7）含水率:材料内部所含水量的质量占材料干质量的百分率。8）比强度:按单位体积质量计算的材料强度指标，其值等于材料强度与其表观密度之比。 其石灰岩的密度为2.62g/cm3，孔隙率为1.20
2、%，今将该石灰岩破碎成碎石，其堆积密度为1580kg/m3，求碎石的表观密度和空隙率。已知： ，。求，解 ，；称河砂500g,烘干至恒重时质量为494g,求此河砂含水率。某材料的体积吸水率为10%，密度为3.0g/cm3,烘干后的表观密度为1500kg/m3。求该材料的质量吸水率，开口空隙率，闭口孔隙率，并评估该材料的抗冻性。答：开口空隙率=体积吸水率=10%它的表观密度是1500kg/m3是水的1.5倍，所以质量吸水率是体积吸水率的1.5分之一，质量吸水率=10%1.5=6.67%因为表观密度=1500kg/m3=1.5g/cm3，所以总空隙率=1.5/3=50%【就是刚好表观密度=实质密度
3、的一半，空隙率就是一半。】闭口空隙率=总空隙率-开口空隙率=50%-10%=40%质量吸水率6.67%，闭口空隙率40%，开口空隙率=体积吸水率=10%含碳量对热轧碳素钢性质有何影响碳是决定钢材性能的主要元素，它对钢材的强度、塑性、韧性等机械力学性能。当碳含量在0.8%以下时，随着碳含量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降；但当碳含量大于10.%时，随着碳含量增加，钢材的强度反而下降，这是由于呈网状分布于珠光体晶界上的渗碳体，使钢变脆。钢中碳含量增加，还会使钢的可焊性变差，冷脆性和时效敏感性增加，使得钢耐候性变差。简述钢筋锈蚀的原因，主要类型和防锈措施化学锈蚀，钢材直接与周围介质发生化学
4、反应而产生的锈蚀，主要为氧化反应。空气中的温度和湿度加速发展电化学锈蚀，钢材与电解质溶液接触而产生电流，形成微电池而引起的锈蚀。是钢材存放和使用主要的锈蚀方式。防止措施：表面涂刷防锈漆，控制使用环境，调整钢的基本组织或者加入某些合金元素。画出低碳钢拉伸时的应力-应变图。指出其中重要参数和其意义。拉伸应力-应变图弹性阶段（OA段），得到弹性极限应力，得到弹性模量，超过极限应力后，应力-应变曲线成非比例增加。屈服阶段（AB段），得到屈服极限，由屈服下限得到。钢材受力达到屈服点后，变形迅速发展，尽管尚未破坏，但因其变形过大已不能满足使用要求，设计中一般以屈服点作为钢材强度的取值依据。强化阶段（BC段
5、），当荷载超过屈服点后，钢材内部组织重新分布，抵抗变形能力重新提高。最大值应力，称为抗拉强度。称为强屈比，越大，结构强度储备越高，过大，造成材料浪费。颈缩阶段（CD段）。试件截面薄弱处截面显著缩小，产生颈缩现象。得到伸长率。衡量钢材塑性的关键指标。伸长率越大，钢材塑性越好。钢材的伸长率如何表示，冷弯性能如何评定。，-原始标距长度（一般取5d0,10d0. d0-试件直径），-断后标距。冷弯性能是通过冷弯试验，通过直径（或厚度）为a的试件，采用标准规定的弯心直径d（d=na），弯曲到规定角度（90或180）时，检查弯曲处有无裂纹，断裂及起层现象，若无，则冷弯性能合格。什么是气硬性胶凝材料？气硬性
6、胶凝材料是只能在空气中凝结、硬化、保持和发展强度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃即属这一类；水硬性胶凝材料则既能在空气中硬化，更能在水中凝结、硬化、保持并继续发展其强度的胶凝材料，如各种水泥.。石灰的煅烧温度对其质量有何影响？答：石灰的质量与其煅烧温度有直接的关系。一般碳酸钙适宜的煅烧温度为900C。而在实际生产中，石灰石的致密程度、料块大小以及杂质的含量，对其煅烧温度都有影响。因而在生产中，为了提高煅烧石灰的产量，同时考虑到热量损失，常把实际的煅烧温度提高到10001100C。煅烧温度对石灰质量的影响如下：煅烧温度过低，将使生石灰中残留有未分解的石灰岩核芯，这部分石灰称为欠火石灰。欠火石灰降
7、低了石灰的有效成分（CaO）含量，因而降低了石灰的质量等级。如煅烧温度过高（或时间太长），致使所含二氧化硅和三氧化二铝等杂质融化而生成质地密实，熟化缓慢的过火石灰，这种石灰加水消解时十分缓慢，它的细小部分在石灰使用之后仍有消解，因此会造成建筑抹灰层因膨胀而发生“起泡”，裂缝等质量缺陷。35、生石灰在熟化过程中为什么要“陈伏”?答：为了消除过火石灰在使用中造成的危害（因为过火石灰熟化缓慢，若石灰已硬化，过火石灰再开始熟化，使得原体积膨胀，引起隆起或开裂），石灰浆应在储灰池中贮存半个月以上，使其熟化更完全，这一过程称为“陈伏”。为防止石灰浆表面碳化，陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水分，以隔绝空气。
8、因为粉磨过程使过火石灰的表面积大大增加，与水熟化的反应速度加快，几乎可以同步熟化，而且又均匀分散在生石灰粉中，不会引起过火石灰的种种危害。水玻璃硬化特点：能与空气中的二氧化碳反应生产无定形的硅酸凝胶，随着水分的挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳较少，反应进行很慢，因此水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化。液体水玻璃的凝结硬化主要是靠在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。由于空气中CO2浓度较低，这个过程进行的很慢，会长达数月之久。水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数，模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；同一模数
9、水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。试述硅酸盐水泥的主要矿物组成及其对水泥性质的影响。游离，煅烧过程中没有全部化合而残留下来呈游离状态，会造成水泥安定性不良。含碱矿物，含量过高遇到有活性骨料时，容易产生碱-骨料膨胀反应。试述下述各条“必须”的原因。1）制造硅酸盐水泥必须加入适量石膏，2）水泥粉必须具有一定的细度，3）水泥体积安定性必须合格，4）测定水泥强度等级，凝结时间，和体积安定性时，均必须规定加水量。石膏：控制水泥凝结时间，否则C3S凝结硬化速度过快，造成水泥初凝时间不合格，过量则会导致水泥安定性不合格。细度：细度直接影响水泥水化，凝结硬化，强度，干缩及水化热。过粗，水泥无法充分水化。过细
10、，水泥容易与空气中的反应，水泥收缩大，碾磨成本高。安定性：安定性不良会使水泥制品、混凝土构件产生膨胀裂缝，降低结构质量，甚至引发工程事故。测定水泥强度等级，加水量：水量过少，水泥水化反应慢，不完全；水量过多，水泥石毛细孔多，水泥石强度低，影响净浆稠度而使凝结时间不准确，安定性测量结果不准确。硅酸盐水泥腐蚀的类型有哪几种？各自的腐蚀机理如何，指出防止水泥石腐蚀的措施。防止措施引起硅酸盐水泥安定性不良的原因有哪些？该如何检验？土木工程中使用安定性不良的水泥有何危害，水泥安定性不合格怎办？熟料中所含的游离氧化钙、游离氧化镁过多，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
11、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。安定性不良会使水泥制品、混凝土构件产生膨胀裂缝，降低结构质量，甚至引发工程事故。安定性不合格作为废品处理。下列混凝土构件和工程，试分别选用合适的水泥品种，并说明理由。条件环境水泥品种理由现浇混凝土板，梁，柱，一般环境A-EA优先，其余可用，环境对混凝土影响较小。采用蒸汽养护的混凝土预制构件湿热B其早期强度低，水化热低，在湿热环境下强度增长迅速紧急抢修的工程或紧急军事工程快速硬化F，G快硬，早强大体积
12、混凝土坝和大型设备基础厚大体积B-E，J，K低水化热有硫酸盐腐蚀的地下工程硫酸腐蚀B，H抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀。高炉基础高温B水泥耐热性好海港码头硫酸盐侵蚀B具有较强的抗溶出性侵蚀和抗硫酸盐侵蚀的能力道路工程耐磨I耐磨，抗干缩性能好注A-普通水泥，B-矿渣水泥，C-火山灰水泥，D-粉煤灰水泥，E-复合水泥，F-快硬硅酸盐水泥，G-铝酸盐水泥，H-抗硫酸盐硅酸水泥，I-道路硅酸盐水泥，J-中热水泥，K-低热水泥，硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？参考答案：主要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。水泥石主要由固体（水泥水化产物及未水化的残存水泥内核）和孔隙组成。凝胶是由尺寸很小的凝胶微粒与位于胶粒之间的凝胶孔组成，胶粒的比表面积大，可强烈地吸附一部分水分，此水分与填充胶孔的水分称为凝胶水；毛细孔中的水分称为毛细水，毛细水的结合力较弱，脱水温度较低，脱水后形成毛细孔。根据这三种材料的特性，用加水的方法来辨认，加水后凝结硬化最快的是建筑石膏，发热最大的是生石灰，另一种则是白水泥。
