土木工程材料作业答案.docx
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土木工程材料作业答案
第一章材料的基本性质
一、填空题
1、材料的吸水性用_吸水率___表示，吸湿性用__含水率__表示。
2、材料耐水性的强弱可以用__软化系数__表示。
材料耐水性愈好，该值愈__大__。
3、同种材料的孔隙率愈_大___，材料的强度愈高；当材料的孔隙率一定时，闭孔愈多，材料的绝热性愈好。
4、当材料的孔隙率增大时，则其密度不变，松散密度减小，强度降低，吸水率增大，抗渗性降低，抗冻性降低。
5、材料作抗压强度试验时，大试件侧得的强度值偏低，而小试件相反，其原因是试件尺寸和试件形状。
6、材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量；材料的表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。
7、材料的耐水性是指材料在长期压力水作用下，强度不显著降低的性质。
二、单选题
1、材料的抗渗性指材料抵抗（C）渗透的性质
A.水；B.潮气；C.压力水；D.饱和水
2、有一块砖重2625g，其含水率为5%，该湿砖所含水量为（D）。
A.131.25g；B.129.76g；C.130.34g；D.125g
3、材料的耐水性指材料（D）而不破坏，其强度也不显著降低的性质。
A.长期在湿气作用下；B.在压力水作用下；C.长期在饱和水作用下；D.在水作用下
4、颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度ρ0‘，则存在下列关系（A）。
A.ρ＞ρ0＞ρ0‘；B.ρ＞ρ0'＞ρ0
C.ρ0＞ρ＞ρ0‘；D.ρ0＞ρ0'＞ρ
5、材料吸水后，将使材料的（D）提高。
A.耐久性；B.强度及导热系数
C.密度；D.表观密度和导热系数
6、通常材料的软化系数为（B）时。
可以认为是耐水的材料。
A.＞0.95；B.＞0.85；C.＞0.75；D.0.65
7、含水率为5％的砂220kg，则其干燥后的重量是（B）kg。
A.209；B.209.52；C.210；D.210.52
8、材质相同的A，B两种材料，已知表观密度ρ0A＞ρ0B，则A材料的保温性能比B材料（B）。
A.好；B.差；C.差不多；D.一样
9、当某一建筑材料的孔隙率增大时，其吸水率（A）。
；
A.增大；B.减小；C.不变化
D.不一定增大，也不一定减小
10、当材料的润湿边角θ为（ A ）时，称为憎水性材料。
A、>90° B、≤90° C、0°
11、木材的虫蛀影响其耐久性。
此破坏因素为（B）
A、化学因素；B、生物因素；C、物理因素。
12、、吸水率与含水率之间的关系不可能的是（A）。
A、吸水率小于含水率；B、吸水率等于含水量；C、吸水率大于含水率。
13、含水率为4％的湿砂100kg，其中水的重量为（C）
A、100×0.04;B、（100-4）×0.04;C、100×0.04÷（1+0.04）
14、材料的弹性模量越大，材料在荷载作用下（C）。
A、越易变形；B、对变形无影响；C、越不易变形。
三、判断题（对的划√，不对的划×）
1、含水率为4%的湿砂重100g，其中水的重量为4g。
（×）
2、热容量大的材料导热性大，外界气温影响室内温度变化比较快。
（×）
3、材料的孔隙率相同时，连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。
（√）
4、同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。
（×）
5、将某种含水的材料，置于不同的环境中，分别测得其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。
（×）
6、材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。
（×）
7、在进行材料抗压强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。
（√）
8、材料在进行强度试验时，加荷速度快者较加荷速度慢者的试验结果值偏小。
（×）
9、孔隙率大的材料，其吸水性率不一定高。
（√）
10、脆性材料的抗压强度与抗拉强度均较小。
（×）
11、材料的密度一定高于其表观密度。
（√）
12、软化系数表示材料的抗渗性。
（×）
13、软化系数大的材料，其耐水性差。
（×）
14、脆性材料的抗压强度远高于其它强度。
（√）
15、用于水位升降部位的重要结构材料的软化系数应不小于0.75。
（×）
四、、论述题
1、分析论述材料的孔隙率和孔隙特征对材料强度、抗渗性、抗冻性和吸湿性的影响。
2、材料的化学耐久性和耐久性对建筑的使用功能有何重要意义？
五、计算题
1、在质量6.6kg、容积为10L的容器中，装满气干状态的卵石后称得总质量为21.6kg，卵石的空隙率为42%，求该卵石的密度。
解：
密度：
2、一块普通粘土砖，外型尺寸为240×115×53mm，吸水饱和后质量为2900g，烘干后质量为2500g，现将该砖磨细过筛再烘干后取50g，用李氏瓶测得其体积为18.5cm3。
试求该砖的吸水率、密度、表观密度及孔隙率。
解：
吸水率：
密度：
表观密度：
孔隙率：
3、某材料的密度为2.60g/cm3，干燥表观密度为1600kg/m3，现将一质量954g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称得质量为1086g。
试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
解：
孔隙率：
吸水率：
开口孔隙率：
闭口孔隙率：
4、某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165MPa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。
解：
Kp＝0.92；能用。
第二章天然石材
一、填空题
1、按地质分类法，天然岩石分为（岩浆岩）、（变质岩）和（沉积岩）三大类。
其中岩浆岩按形成条件不同又分为（深层岩）、（火山岩）和（喷出岩）。
2、建筑工程中的花岗岩属于（岩浆岩）岩，大理石属于（变质岩）岩，石灰石属于（沉积岩）岩。
3、天然石材按体积密度大小分为（重石）、（轻石）两类。
4、砌筑用石材分为（毛石）和料石两类。
其中料石按表面加工的平整程度又分为（毛料石）、（细料石）、（半细料石）和（粗料石）四种。
5、天然大理石板材主要用于建筑物室（内）饰面，少数品种如（汉白玉）、（爱叶青）等可用作室（外）饰面材料；天然花岗石板材用作建筑物室（内外）高级饰面材料。
6、般表观密度大的石才，其密实度较（大），强度高、吸水率较（小）、抗冻性较（好），故可将石才表观密度的大小作为对石才（品质）的大致评估。
二、判断题
1、花岗石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。
（√）
2、大理石板材既可用于室内装饰又可用于室外装饰。
（×）
3、汉白玉是一种白色花岗石，因此可用作室外装饰和雕塑。
（×）
4、石材按其抗压强度共分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15和MU10九个强度等级。
（√）
三、简答题
1、简述大理石不能用于室外的原因
答：
空气中的二氧化硫遇水后对大理岩中的方解石有腐蚀作用，既生成易溶的石膏，从而使表面变得粗糙多孔，并失去光泽，所以大理岩不能用于室外。
2、何谓岩石的风化？
如何防止？
答：
水、冰、化学因素等造成岩石开裂或脱落，称为岩石的风化。
防风化的措施主要有磨光石材以防止表面积水；采用有机硅喷涂表面，对碳酸岩类石材可采用氟硅酸镁溶液处理石材的表面。
第三章无机气硬性胶凝材料
一、填空题
1、胶凝材料按照化学成分分为（无机）和（有机）两类。
无机胶凝材料按照硬化条件不同分为（气硬性）和（水硬性）两类。
2、建筑石膏的化学成分是（β型半水硫酸钙），高强石膏的化学成分为（α型半水硫酸钙），生石膏的化学成分为（二水硫酸钙）。
3、生石灰熟化放出大量的（热），体积发生显著（膨胀），；石灰硬化时放出大量（水），体积产生明显（收缩）。
4、生石灰按照煅烧程度不同可分为（正火石灰）、（欠火石灰）和（过火石灰）；按照MgO含量不同分为（镁质石灰）和（钙质石灰）。
5、建筑石膏凝结硬化速度（快），硬化时体积（膨胀），硬化后孔隙率（大），表观密度（小），强度（低），保温性（好），吸声性能（好），防火性（好）。
6、石灰按成品加工方法不同分为（建筑生石灰）、（消石灰粉）、（磨细生石灰）、（石灰膏）、（石灰浆）五种
7、水玻璃的特性是（粘结力强）、（耐酸性好）和（耐热性高）。
8、水玻璃的凝结硬化较慢，为了加速硬化，需要加入（氟硅酸钠）作为促硬剂，适宜掺量为（12％～15％）。
二、单选题
1、石灰在消解（熟化）过程中（C）。
A.体积明显缩小；B.放出大量热量和体积收缩
C.放出大量和热量体积膨胀；D.与Ca（OH）2作用形成CaCO3
2、____浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。
（B）
A.石灰；B.石膏；C.菱苦土；D.水玻璃
3、为了保持石灰的质量，应使石灰储存在（B）。
A.潮湿的空气中；B.干燥的环境中；C.水中；D.蒸汽的环境中
4、为了加速水玻璃的硬化，加入（C）作促硬剂。
A.NaOH；B.NaF；C.Na2SiF6；D.Ca（OH）2
5、石灰硬化的理想环境条件是在（B）中进行。
A.水；B.潮湿环境；C.空气；D.干燥环境
6、石灰硬化过程实际上是（C）过程。
A.结晶；B.碳化；C.结晶与碳化
7、生石灰的分子式是（C）。
A.CaCO3；B.Ca（OH）2；C.CaO
8、石灰在硬化过程中，体积产生（D）。
A.微小收缩；B.不收缩也不膨胀；C.膨胀；D.较大收缩
9、石灰熟化过程中的“陈伏”是为了（C）。
A.有利于结晶；B.蒸发多余水分
C.消除过火石灰的危害；D.降低发热量
10、高强石膏的强度较高，这是因其调制浆体时的需水量（B）。
A.大；B.小；C.中等；D.可大可小
三、判断题（对的划√，不对的划×）
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。
（×）
2、生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“陈伏”两周以上。
其主要目的是为了制得和易性很好的石灰膏，以保证施工质量。
（×）
3、生石灰在空气中受潮消解为消石灰，并不影响使用。
（×）
4、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且在硬化时体积略有膨胀。
（×）
5、建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可用于潮湿环境中。
（×）
6、水玻璃硬化后耐水性好，因此可以涂刷在石膏制品的表面，以提高石膏制品的耐久性。
（×）
7、水玻璃的模数n值越大，则其在水中的溶解度越大。
（×）
8、建筑石膏的分子式是CaSO4·2H2O。
（×）
9、因为普通建筑石膏的晶体较粗，故其调成可塑性浆体时，需水量比高强建筑石膏少得多。
（×）
10、石灰陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。
（×）
11、石灰的干燥收缩值大，这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。
（√）
12、在空气中贮存过久的生石灰，可以照常使用。
（×）
13、石灰是气硬性胶凝材料，所以由熟石灰配制的灰土和三合土均不能用于受潮的工程中。
（×）
14、石灰可以在潮湿的环境中使用。
（×）
15、石灰可以在水中使用。
（×）
16、建筑石膏可以作结构材料使用。
（×）
17、建筑石膏制品有一定的防火性能。
（√）
18、水硬性胶凝材料只能在水中硬化。
（×）
19、建筑石膏制品可以长期在温度较高的环境中使用。
（×）
四、问答题
1、建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外?
答：
建筑石膏不耐水，不适用于室外
建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质：
（1） 石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。
加入颜料后，可具有各种色彩。
建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好；
（2） 硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保温性、吸声性好。
（3） 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。
（4） 建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定的吸湿性，故可调节室内的温度和湿度，改变室内的小气候。
2、在没有检验仪器的条件下，欲初步鉴别一批生石灰的质量优劣，问：
可采取什么简易方法?
答：
加水熟化，如果反应快，发热量大，则说明其质量好，反之，则质量差。
3、某办公楼室内抹灰采用的是石灰砂浆，交付使用后墙面逐渐出现普通鼓包开裂，试分析其原因。
欲避免这种事故发生，应采取什么措施?
答：
由于在石灰浆中含有未熟化的过火石灰引起的。
其水化很慢，要在石灰使用硬化后才开始慢慢熟化，体积膨胀，引起已硬化的石灰体鼓包。
要避免这种事故的发生，石灰浆应在储灰坑中静置两周以上，即“陈伏”。
4、既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位?
答：
这可能是三合土和灰土在强力夯打之下，密实度大大提高，粘土中的少量活性SiO2和活性Al2O3与石灰粉水化产物作用，生成了水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，从而有一定耐水性之故。
5、石灰熟化成石灰浆使用时，一般应在储灰坑中“陈伏”两周以上，为什么？
答：
过火石灰结构致密，晶粒粗大，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质所包围。
在使用以后，因吸收空气中的二氧化碳而逐步熟化膨胀，使已硬化的砂浆或制品产生隆起、开裂等破坏现象；消除方法：
在熟化过程中，利用筛网除掉较大的过火石灰颗粒，而较小的过火石灰颗粒则在储灰池中至少存放二周以上，使其充分熟化。
6、简述气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别。
答：
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并保持、发展强度；
水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。
7、石灰的用途如何？
在储存和保管时需要注意哪些方面？
答：
用途：
配制石灰砂浆和石灰乳；配制灰土和三合土；制作碳化石灰板；制作硅酸盐制品；配制无熟料水泥；作为干燥剂；作为静态破碎剂。
储存生石灰要注意防水防潮，而且不宜久存，最好运到后即熟化为石灰浆，变储存期为陈伏期。
另外要注意安全，将生石灰与可燃物分开保管，以免引起火灾。
8、水玻璃的用途如何？
答：
用途主要有：
涂刷或浸渍材料；加固地基；修补裂缝、堵漏；配制耐酸砂浆和耐酸混凝土；配制耐热砂浆和耐热混凝土等。
第四章水泥
一、填空题
1、引起硅酸盐水泥体积安定性不良的原因是（游离氧化钙）、（游离氧化镁）及（过多的石膏），相应地可以分别采用（沸煮法）、（压蒸法法）及（控制三氧化硫的含量）对它们进行检验。
2、抗硫酸盐腐蚀、干缩性小、抗裂性较好的混凝土宜选用（火山灰水泥）
3、紧急军事工程宜选（快硬）水泥。
大体积混凝土施工宜选用（大坝）水泥。
4、常用的六大水泥包括：
（硅酸盐水泥）、（普通水泥）、（矿渣水泥）、（火山灰水泥）、（粉煤灰水泥）及（复合水泥）。
5、国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间应不早于（45）分钟，终凝时间应不迟于（390）分钟。
6、硅酸盐水泥按照（3）天和（28）天的（抗压）强度和（抗折）强度划分为（3）个强度等级。
7、、粉煤灰水泥与硅酸盐水泥相比，其早期强度（低），后期强度（高），水化热（低），抗蚀性（好），抗冻性（差）。
8、体积安定性不良的水泥（废品）使用、强度不合格的水泥（为不合格品）使用，初凝结时间不合格的水泥（废品）使用。
9、硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有（硅酸三钙）、（硅酸二钙）、（铝酸三钙）和（铁铝酸四钙）；
10、硅酸盐水泥熟料中，（硅酸三钙）凝结硬化后强度最高，（铝酸三钙）水化速度最快，（铝酸三钙）水化放热量最高。
11、硅酸盐水泥的细度用（比表面积）表示，普通水泥的细度用（筛余量）表示，硅酸盐水泥的终凝结时间为（390分钟），普通水泥的终凝结时间为（10h）。
12、生产硅酸盐水泥时，必须掺入适量的石膏，其目的是（抑制铝酸三钙水花反应速度），当石膏掺量过多时会导致（水泥石开裂），过少则会导致（闪凝）。
二、单选题
1、硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是（B）。
A.C3A；B.C3S；C.C4AF；D.石膏
2、为了调节硅酸盐水泥的凝结时间，常掺入适量的（B）。
A.石灰；B.石膏；C.粉煤灰；D.MgO
3、火山灰水泥（B）用于受硫酸盐介质侵蚀的工程。
A.可以；B.部分可以；C.不可以；D.适宜
4、用蒸汽养护加速混凝土硬化，宜选用（C）水泥。
A.硅酸盐；B.高铝；C.矿渣；D.低热
5、高铝水泥最适宜使用的温度为（D）。
A.80℃；B.30℃；C.＞25℃；D.15℃左右
6、六大品种水泥初凝时间为（A），硅酸盐水泥终凝时间不迟于（B），其余五种水泥终凝时间不迟于（C）。
A.不早于45min；B.6.5h；C.10h；D.5～8h
７、下列各项中，哪项不是影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素（C ）
Ａ.熟料矿物成分含量、水泥细度、用水量；Ｂ.环境温度、硬化时间；Ｃ.水泥的用量与体积；Ｄ.石膏掺量；
８、不宜用于大体积混凝土工程的水泥是（ A ）
Ａ.硅酸盐水泥；Ｂ.矿渣硅酸盐水泥；Ｃ.粉煤灰水泥；Ｄ.火山灰水泥
９、配制有抗渗要求的混凝土时，不宜使用（C ）
Ａ.硅酸盐水泥；Ｂ.普通硅酸盐水泥；Ｃ.矿渣水泥；Ｄ.火山灰水泥
10、硅酸盐水泥某些性质不符合国家标准规定，应作为废品，下列哪项除外（B）
A．MgO含量（超过5.0％）、SO3含量（超过3.5％）；
B.强度不符合规定；C.安定性（用沸煮法检验）不合格；
D.初凝时间不符合规定（初凝时间早于45min）
11、高层建筑基础工程的混凝土宜优先选用下列哪一种水泥（A）
A.硅酸盐水泥；B.普通硅酸盐水泥；
C.矿渣硅酸盐水泥；D.火山灰水泥
12、水泥体积安定性是指（C）
A.温度变化时，涨缩能力的大小；B.冰冻时，抗冻能力的大小；
C.硬化过程中，体积变化是否均匀；D.拌合中保水能力的大小；
13、对出厂3个月的过期水泥的处理办法是（C）
A.按原强度等级使用；B.降级使用；
C.重新鉴定强度等级；D.判为废品；
14、引起硅酸盐水泥体积安定性不良的原因之一是水泥熟料（ B ）含量过多。
A、CaO B、游离CaOC、Ca（OH）2
15、硅酸盐水泥水化时，放热量最大且放热速度最快的是（ B ）矿物。
A、C3S B、C3AC、C2S D、C4AF
16、大体积混凝土应选用（ B ）。
A、硅酸盐水泥B、矿渣水泥 C、普通水泥
17、对干燥环境中的工程，应优先选用（ C ）。
A、火山灰水泥 B、矿渣水泥C、普通水泥
18、下列（B）水泥需水量大,干缩大,抗冻性差,抗渗性好.
A、矿渣水泥;B、火山灰水泥;C、粉煤灰水泥;
19、冬季施工现浇钢筋混凝土工程,最好选用（B）水泥.
A、矿渣水泥;B、普通水泥;C、火山灰水泥
20、对高温车间工程施工,最好选用（C）水泥.
A、普通水泥;B、火山灰水泥;C、矿渣水泥;D、铝水泥
21、有抗冻要求的混凝土工程,应优先选用（B）.
a、渣水泥;B、普通水泥;C、高铝水泥.
22、在有硫酸盐腐蚀的环境中,夏季施工的工程应优先选用（A）.
A、渣水泥;B、普通水泥;C、高铝水泥.
23、硅酸盐水泥适用于下列（B）工程.
A、大体积工程;B、预应力钢筋混凝土工程;C、耐热混凝土工程;D、受海水侵蚀的混凝土工程.
24、大体积混凝土施工,当只有硅酸盐水泥供应时,为降低水泥水化热,可采用（B）措施.
A、将水泥进一步磨细;B、掺入一定量的活性混合材料;C、增加拌和用水量.
三、计算题
1、某普通水泥，储存期超过三个月。
已测得其3d强度达到强度等级为32.5MPa的要求。
现又测得其28d抗折、抗压破坏荷载如下表所示：
试件编号
1
2
3
抗折破坏荷载（kN）
2.9
2.6
2.8
抗压破坏荷载（kN）
65
64
64
53
66
70
计算后判定该水泥是否能按原强度等级使用。
解：
（1）该水泥28d的抗折强度
根据抗折强度的公式
，对于水泥抗折强度为
，可得：
MPa
MPa
MPa
平均值为：
MPa
平均值的±10%的范围为：
上限：
6.5×（1＋10%）＝7.15MPa
下限：
6.5×（1－10%）＝5.85MPa
显然，三个试件抗折强度值中无超过平均值±10%的，因此28d抗折强度应取三个试件抗折强度值的算术平均值，即：
MPa
（2）该水泥28d的抗压强度
根据公式
，对于水泥抗压强度试验试件的公式为
，故：
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
取平均值为：
＝39.8MPa
平均值的±10%的范围为：
上限：
39.8×（1＋10%）＝43.78MPa
下限：
39.8×（1－10%）＝35.82MPa
因
MPa，低于下限，根据水泥抗压强度计算取值原则，应予剔除，以其余五个强度值的算术平均值作为结果，即：
MPa
（3）判定
根据测定计算结果，该水泥28d的抗折强度和抗压强度分别为6.5MPa和41.1MPa。
对于普通水泥32.5MPa，其28d抗折强度和抗压强度值分别应不低于5.5MPa和32.5MPa。
因此，该水泥能按原强度等级使用。
2、称取25g某普通水泥作细度试验，称得筛余量为2.0g。
问该水泥的细度是否达到标准要求？
解：
该普通水泥的细度筛余百分率为：
对于普通水泥，其细度的规定为：
通过80μm方孔筛筛余量不超过10.0%，因此该水泥的细度达到要求。
答：
（略）
四、问答题：
1、水泥的水化热对混凝土工程有何危害?
答：
导致混凝土由于温度而产生裂缝。
2、为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏对水泥不起破坏作用，而石膏掺量过多却会对水泥起破坏作用?
答:
生产硅酸盐水泥时掺入石膏起调节水泥凝结时间作用，而石膏掺量过多的话，多余的石膏直接结晶生成二水石膏，体积膨胀导致水泥石开裂。
3为什么要控制水泥的初凝和终凝时间？
它对施工有什么意义
答：
水
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