宿院工程材料答案.docx
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宿院工程材料答案
土木工程材料概述及基本性质
思考题与习题：
一、填空
1、建筑材料按化学成分可分为有机材料、无机材料、复合材料三大类。
2、建筑材料按使用功能可分为结构材料、功能材料两大类。
3、我国建筑材料标准分为：
国家标准、部委行业标准、地方标准、企业标准四类，国家标准代号为：
GB，企业标准代号为Q。
4、材料标准表示由标准名称，标准分类，标准编号，颁布年份四部分组成。
5、《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T11969－1997）中，各字母和数字的含意为：
GB:
国家标准，
T:
推荐标准，11969:
标准编号，1997:
颁布年份。
6、某材料的密度为2.5，表观密度为1.8，该材料的密实度为72%，孔隙率为28%。
7、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为材料的亲水性。
8、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。
9、含水率为5％的湿砂1000g中，含干砂952.38g，水47.62g。
10、材料的耐水性用软化系数表示，耐水材料的KR≥0.85。
11、一般来说，材料含水时比其干燥时的强度低。
12、墙体受潮后，其保温隔热性会明显下降，这是由于材料受潮后导热系数明显增大的缘故。
13、当某材料的孔隙率增大时，下表中的性质将如何变化。
（增大↑，下降↓，不变－，不定？
）
孔隙率
密度
表观密度
强度
吸水率
抗冻性
导热性
↑
－
↓
↓
？
？
↓
14、某钢材直径10mm，拉伸破坏荷载为31.5KN，该钢材的抗拉强度为401.07MPa。
15、材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能力。
16、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影响其耐久性。
二、是非判断题（对的打∨，错的打×）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
×
×
√
×
×
√
×
×
×
×
1、含水率为2％的湿砂重100g，其中水的重量为2g。
（）
2、热容量大的材料导热性大，受外界气温影响时室温度变化较快。
（）
3、材料的孔隙率相同时，连通粗孔比封闭微孔的导热系数大。
（）
4、同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。
（）
5、吸水率小的材料，其孔隙率小。
（）
6、材料在进行强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。
（）
7、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。
（）
8、材料的孔隙率越大，则其抗冻性越差。
（）
9、软化系数越大的材料，长期受水作用后，其强度降低越多。
（）
10、材料的比强度值越小，说明该材料愈是轻质高强。
（）
三、名词解释
1、表观密度：
材料在自然状态下单位体积的质量。
2、堆积密度：
散粒状材料在自然堆积状态下单位体积的质量。
3、空隙率：
散粒状材料颗粒间的体积占堆积体积的百分率。
4、比强度：
材料强度与其表观密度之比。
5、吸湿性：
材料在潮湿环境中吸收水分的性质。
6、抗冻性：
材料在吸水饱和状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏、同时也不严重降低强度的性质。
四、选择题（单选）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
答案
②
②
④
③
④
③
④
④
③
③
④
②
④
①
②
④
②
1、对于同一材料，各种密度参数的大小排列为（）。
①、密度＞堆积密度＞表观密度②、密度＞表观密度＞堆积密度
③、堆积密度＞密度＞表观密度④、表观密度＞堆积密度＞密度
2、憎水性材料的润湿角
（）。
①、
②、＞
③、
3、当某材料的孔隙率增大时，其吸水率（）。
①、增大②、减小③、不变化④、不一定
4、材料的耐水性指材料（）而不破坏，其强度也不显著降低的性质。
①、在水作用下②、在压力水作用下③、长期在饱和水作用④、长期在潮湿环境下
5、某混凝土标准试件经28d标准养护后测得其抗压强度为22.6Mpa，同时又测得同批混凝土水饱和
后的抗压强度为21.5Mpa，干燥状态下测得的抗压强度为24.5Mpa，该混凝土的软化系数为（）。
①、0.95②、0.92③、0.13④、0.88
6、材料的抗渗性是指材料抵抗（）渗透的性质。
①、水②、潮气③、压力水④、饱和水
7、在寒冷地区环境中的结④构设计和材料选用，必须考虑材料的（）。
①、吸水性②、耐水性③、抗渗性④、抗冻性
8、一块砖重2625g，其含水率为5％，该砖所含水量为（）。
①、131.25g②、129.76g③、130.34g④、125g
9、含水率为5％的砂220g，将其干燥后的重量为（）。
①、209g②、200g③、209.52g④、210g
10、关于材料的导热系数，以下哪个不正确？
（）
①、表观密度小，导热系数小②、含水率高，导热系数大
③、孔隙不连通，导热系数大④、固体比空气导热系数大
11、评价建筑材料保温隔热性能好坏的主要指标是（）。
①、体积、比热②、形状、容重③、含水率、空隙率④、导热系数、热阻
12、材质相同的A、B两种材料，若A的表观密度大于B的表观密度，则A的保温效果比B（）。
①、好②、差③、差不多
13、材料吸水后，将使材料的（）提高。
①、耐久性②、强度及导热系数③、密度④、表观密度和导热系数
14、对于某材料来说，无论环境怎么变化，其（）都是一个定值。
①、密度②、表观密度③、导热系数④、平衡含水率
15、材料的抗弯强度与试件的以下哪个条件无关？
（）
①、受力情况②、材料质量③、截面形状④、支承条件
16、选择承受动荷载作用的结构材料时，应选择（）的材料。
①、弹性②、塑性③、脆性④、韧性
17、下列材料中，（）属于韧性材料。
①、烧结普通砖②、钢材③、混凝土④、石材
五、计算
1、某材料的干质量为105g，自然状态下的体积为40cm3，绝对密实状态下的体积为33cm3，计算其密度、表观密度、密实度和孔隙率。
解：
密度＝105/33=3.18g/cm3表观密度＝105/40＝2.625g/cm3
D=2.625/3.18=82.5%P=1-D=17.5%
2、一块普通烧结砖的外形尺寸为240mm×115mm×53mm，吸水饱和后重2940g，烘干至恒重为2580g。
将该砖磨细并烘干后取50g，用氏瓶测得其体积为18.58cm3。
试计算该砖的密度、表观密度、孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
解：
密度＝50/18.58=2.69g/cm3表观密度＝2580/（24×11.5×5.3）＝1.76g/cm3
孔隙率P=1-1.76/2.69=0.3457=34.57％
质量吸水率Wm＝（2940－2580）/2580＝13.95％
开口孔隙体积VK=（2940－2580）/1=360cm3
开口孔隙率PK＝360/（24×11.5×5.3）＝24.61％
闭口孔隙率PB＝P－PK＝34.57％－24.61％＝9.96％
3、某石灰岩石的密度为2.62g/cm3，孔隙率为1.2％。
将该岩石破碎成碎石，碎石的堆积密度为1580kg/m3,计算此碎石的表观密度和空隙率。
解：
表观密度＝2.62×（1－1.2％）＝2.59空隙率＝1－1.58/2.59＝40％
4、烧结粘土砖进行抗压试验，干燥状态下的破坏荷载为207KN，饱和水状态下的破坏荷载为172.5KN，砖的受压面积均为115×120mm2。
试问该砖能否用于水中结构。
解：
软化系数
该砖不能用于水中结构。
5、某混凝土配合比中，需干砂660kg，干石子1240kg，施工现场砂含水率为4％，石子含水率为1％。
计算施工中砂、石子的用量。
解：
砂：
S＝660×（1＋4％）＝686.4Kg石子：
G＝1240×（1＋1％）＝1252.4Kg
6、已知碎石的表观密度为2.65g/cm3，堆积密度为1500kg/m3，砂子的堆积密度为1550kg/m3，求2.5m3松散状态的碎石至少需要多少重量的砂子才能填满其空隙。
解：
空隙率p＝1－1.5/2.65＝43.4％
2.5m3碎石中空隙体积V=43.4％×2.5=1.085m3
砂质量m=1.×1550=1681.75Kg
气硬性胶凝材料
思考题与习题：
一、填空
1、建筑工程中将散粒状或块状材料胶结为整体，并具有一定机械强度的材料称为胶凝材料。
2、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持并发展强度，只适用于地上或干燥环境中的工程；水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好的在水中凝结硬化，保持并发展强度，适用于地上、地下或水中的工程。
3、半水石膏的晶体有
型和
型两种。
4、建筑石膏一般用作墙板，这是因为其制品绝热保温、防火吸声好。
但由于其耐水性性能差，不宜用作外墙板。
5、按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板，这是由于石膏板的防火性能好。
6、生石灰在建筑工程中一般加工成为石灰膏、生石灰粉、消石灰粉三种产品。
7、石灰的熟化是将氧化钙加水消解成氢氧化钙，熟化过程中放出大量热，体积产生明显膨胀。
8、石灰浆体的硬化包括结晶和碳化两个交叉进行过程。
9、石灰不能单独应用是因为其硬化后体积收缩大。
二、是非判断题（对的打∨，错的打×）
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
×
×
×
×
×
×
×
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、石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。
（）
3、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且硬化时体积略有膨胀。
（）
4、建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可以用在潮湿环境中。
（）
5、生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“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。
（）
6、在空气中贮存过久的生石灰，可以照常使用。
（）
7、欠火石灰用于建筑结构物中，使用时缺乏粘结力，但危害不大。
（）
三、选择题（单选）
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
②
②
①
③
③
④
③
1、（）浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。
①、石灰②、石膏③、水玻璃
2、石膏制品防火性能好的原因是（）。
①、空隙率大②、含有大量结晶水③、吸水性强④、硬化快
3、石灰的“伏”是为了（）。
①、消除过火石灰的危害②、沉淀成石灰膏
③、消除欠火石灰的危害④、有利于结晶
4、将石灰膏掺入水泥砂浆中制成的混合砂浆比纯水泥砂浆具有更好的（）。
①、装饰性②、耐水性③、可塑性④、抗压强度
5、为了保持石灰膏的质量，应将石灰贮存在（）。
①、潮湿空气中②、干燥环境中③、水中
6、用于拌制石灰土的消石灰粉，其主要成分是（）。
①、碳酸钙②、氧化钙③、碳化钙④、氢氧化钙
7、石灰在建筑工程中的应用，以下哪种用途是错误的？
（）。
①、硅酸盐建筑制品②、灰土和三合土③、烧土制品④、砂浆和石灰乳
五、问答题
1、建筑石膏的特性及其应用。
答：
建筑石膏具有：
硬化速度快，硬化时体积微膨胀，硬化后孔隙率较大，表观密度和强度低，隔热、吸声、防火性能好，具有一定的调温调湿性，加工性能好，耐水性和抗冻性差等特点。
石膏主要用于调制粉刷砂浆，制作建筑装饰配件，生产石膏制品。
2、简述石灰的特性和应用。
答：
石灰具有可塑性和保水性好，硬化缓慢，硬化后强度低，硬化时体积收缩大，耐水性差等特点。
在工程中可用于制作石灰乳涂料，配制砂浆，伴制石灰土或石灰三合土，生产石灰硅酸盐制品。
3、某建筑物室墙面抹灰采用石灰砂浆，交付使用后墙面出现鼓包开裂和网状裂纹，试分析产生的原
因及其防止方法。
答：
墙面鼓包开裂主要是用于石灰砂浆中的过火石灰引起的，使用前应将石灰膏充分伏。
网状裂纹主要是由于石灰干燥收缩造成的，可以减少石灰用量或掺加纤维质材料。
4、解释石灰、建筑石膏不耐水的原因。
答：
石灰的炭化硬化较慢，强度主要由干燥硬化产生，石灰受潮后，氢氧化钙吸水软化导致强度下降。
石膏吸水后，石膏晶体间的粘合力降低，二水石膏在水中溶解而引起石膏溃散，由于石膏孔隙率较大，石膏中的水分冻结后引起石膏崩裂。
5、在没有检验仪器的条件下，如何采用简易方法鉴别生石灰的质量？
答：
将生石灰加入适量的水，让其充分水化，若水化产物细度高，残渣少，则质量好。
水泥
思考题与习题：
一、填空
1、硅酸盐系列水泥的主要品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、
火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。
2、硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙四
种矿物组成，分别简写成C3S、C2S、C3A、C4AF。
3、硅酸盐水泥熟料矿物组成中，硅酸三钙是决定水泥早期强度的组分，硅酸二钙是保证水泥后期强度的组分，铝酸三钙矿物凝结硬化速度最快。
4、国家标准规定：
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min。
5、水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。
6、水泥胶砂强度试件的灰砂比为1：
3，水灰比为0.5，试件尺寸为160×40×40mm。
7、硅酸盐水泥分为6个强度等级，其中有代号R表示早强型水泥。
8、防止水泥石腐蚀的措施主要有合理选用水泥品种、提高水泥石密实度、加做保护层。
9、掺混合材硅酸盐水泥的水化首先是熟料矿物的水化，然后水化生成的氢氧化钙与掺入的石膏和活性混合材发生二次水化反应。
10、掺混合材的硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比，早期强度低，后期强度高，水化热低，耐蚀性好，蒸汽养护效果好，抗冻性差，抗碳化能力差。
二、是非判断题（对的打∨，错的打×）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
×
×
√
×
×
×
√
×
√
×
×
1、因为水泥是水硬性胶凝材料，故在运输和储存时不怕受潮和淋雨。
（）
2、硅酸盐水泥的细度越细越好。
（）
3、活性混合材料掺入石灰和石膏即成水泥。
（）
4、水泥的凝结时间不合格，可以降级使用。
（）
5、水泥水化放热，使混凝土部温度升高，这样更有利于水泥水化，所以工程中不必考虑水化热造成的影响。
（）
6、水泥中的Ca（OH）2与含碱高的骨料反应，形成碱－骨料反应。
（）
7、凡溶有二氧化碳的水均对硅酸盐水泥有腐蚀作用。
（）
8、水泥是碱性物质，因此其可以应用于碱性环境中而不受侵蚀。
（）
9、有抗渗要求的混凝土不宜选用矿渣硅酸盐水泥。
（）
10、粉煤灰水泥由于掺入了大量的混合材，故其强度比硅酸盐水泥低。
（）
11、因为火山灰水泥的耐热性差，故不适宜采用蒸汽养护。
（）
三、选择题（单选）（多选）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
②
①
①
③
①②③④
①
②③
④
④
③
②
①
③
1、为了调节水泥的凝结时间，常掺入适量的（）。
①、石灰②、石膏③、粉煤灰④、MgO
2、硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是（）。
①、
②、
③、
④、
3、水泥是由几种矿物组成的混合物，改变熟料中矿物组成的相对含量，水泥的技术性能会随之改变，主要提高（）含量可以制备快硬高强水泥。
①、
②、
③、
④、
4、硅酸盐水泥水化时，放热量最大且放热速度最快的是（）。
①、
②、
③、
④、
5、影响硅酸盐水泥强度的主要因素包括（）。
①、熟料组成②、细度③、养护条件④、龄期
6、经沸煮法测定，水泥体积安定性不良，其产生的原因是由于（）引起的。
①、
过多②、
过多③、
过多
7、硅酸盐水泥腐蚀的基本原因是（）。
①、含有过多的游离CaO②、水泥石中存在Ca（OH）2③、水泥石不密实④、掺石膏过多
8、硅酸盐水泥的下列性质和应用中何者不正确？
（）
①、强度等级高，常用于重要结构②、含有较多的氢氧化钙，不易用于有水压作用的工程
③、凝结硬化快，抗冻性好，适用于冬季施工④、水化时放热大，宜用于大体积混凝土工程
9、紧急抢修工程宜选用（）。
①、硅酸盐水泥②、普通硅酸盐水泥③、硅酸盐膨胀水泥④、快硬硅酸盐水泥
10、建造高温车间和耐热要求的混凝土构件，宜选用（）。
①、硅酸盐水泥②、普通水泥③、矿渣水泥④、火山灰水泥
11、一般气候环境中的混凝土，应优先选用（）。
①、粉煤灰水泥②、普通水泥③、矿渣水泥④、火山灰水泥
12、火山灰水泥（）用于受硫酸盐介质侵蚀的工程。
①、可以②、不可以③、适宜
13、采用蒸汽养护加速混凝土硬化，宜选用（）水泥。
①、硅酸盐②、高铝③、矿渣④、粉煤灰
四、简述
1、硅酸盐水泥的主要特性。
答：
①、凝结硬化快，强度高，尤其是早期强度高；②、水化热大；③、耐腐蚀性差；
④、抗冻性好，干缩小；⑤、耐热性差。
2、影响水泥性能的主要因素。
答：
①、水泥组成成分；②、水泥细度；③、养护条件（温度、湿度）；④、龄期；
⑤、水灰比；⑥、水泥贮存条件。
3、工地仓库中存有一种白色胶凝材料，可能是生石灰粉、白水泥、石膏粉，请用简便方法区别。
答：
将三种材料分别加入适量的水，放出大量热的是石灰，凝结硬化较快的是石膏，另一种是白水泥。
4、为什么矿渣水泥的早期强度低，而后期强度却超过同强度等级的普通水泥？
答：
矿渣水泥中水泥熟料含量较少，掺加的活性混合材水化慢，因此早期强度低，但水泥水化过程中产生的氢氧化钙与活性混合材发生二次水化反应，生成的水化硅酸钙凝胶逐渐增多，因此后期强度高。
5、简述软水对水泥石的腐蚀作用。
答：
水泥水化过程中产生的氢氧化钙在软水环境中逐步溶解，造成水泥石中的碱度降低，进一步引起其他水化物的分解或溶解，导致水泥石强度降低。
五、计算
进场42.5号普通硅酸盐水泥，检验28d强度结果如下：
抗压破坏荷载：
62.0KN，63.5KN，61.0KN，65.0KN，61.0KN，64.0KN。
抗折破坏荷载：
3.38KN，3.81KN，3.82KN。
问该水泥28d试验结果是否达到原强度等级？
若该水泥存放期已超过三个月可否凭以上试验结果判定该水泥仍按原强度等级使用？
解：
抗折强度：
；同理：
、
则
，单值无超过平均值±10％。
抗压强度：
；同理：
、
、
、
、
，
则
，单值无超过平均值±10％。
由于
<
，所以该水泥28d强度达不到原强度等级的要求。
若该水泥存放期超过三个月，该水泥应重新检验其强度。
实习与实踐：
参观水泥厂，了解水泥的生产工程，产品检验方法。
混凝土
思考题与习题：
一、填空
1、在混凝土中，水泥浆在硬化前起包裹和润滑作用，硬化后起胶结作用；砂、石在混凝土中主要起骨架作用，并不发生化学反应。
2、配制普通混凝土时，水泥强度一般为混凝土强度等级的1.5～2.0倍。
3、混凝土所用的骨料，粒径大于等于4.75mm的称为粗骨料，粒径小于4.75mm称为细骨料。
4、砂的筛分试验，砂样质量为500g，按0.6mm筛孔的累计筛余百分率，分成3个级配区。
5、砂的细度模数MX在3.1-3.7为粗砂，在3.0-2.3为中砂，在2.2-1.6为细砂，在1.5-0.7为特细砂。
6、混凝土中粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得大于钢筋最小净距的3/4；对于混凝土实心板，不得超过板厚的1/3，且不得超过40mm；对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管径之比，碎石不宜大于1/3，卵石不宜大于1/2.5。
7、粗骨料的强度可用岩石的抗压强度或压碎指标两种方法表示，压碎值的大小反映了粗骨料抵抗受压破坏的能力，骨料的坚固性用硫酸钠溶液法来测定。
8、级配良好的骨料，其空隙小，因此配制混凝土时可以节约水泥，并能提高混凝土的强度。
9、新拌混凝土的和易性包括流动性、粘聚性、保水性三个方面。
10、在混凝土拌合物中加入减水剂：
在配合比不变时，可提高拌合物的流动性；在保持混凝土强度和坍落度不变的情况下，可减少用水量及节约水泥；在保持流动性和水泥用量不变的情况下，可减少水灰比和提高强度。
11、混凝土抗压强度标准试件为边长150mm的立方体，标准养护条件为（温度20℃±2℃,
相对湿度95％以上），养护时间为28天。
12、边长为100mm的立方体试件的强度折算系数为0.95，边长为200mm的立方体试件的折算系数为1.05。
13、我国将普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为16个强度等级，强度符号为C。
14、在混凝土配合比设计中，通过最大水灰比、最小水泥用量两个方面控制混凝土的耐久性。
15、P5表示混凝土的抗渗标号，5表示试件在0.5MPa压力水作用下不渗漏。
16、F100表示混凝土的抗冻标号，100表示经100次冻融循环试件符合规要求。
17、混凝土的碳化是指环境中的二氧化碳和水与混凝土中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙和水，从而使混凝土的碱度降低的现象。
二、是非判断题（对的打∨，错的打×）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
×
×
√
√
×
×
√
×
×
√
×
×
×
1、两种砂子的细度模数相同，它们的级配也一定相同。
（）2、混凝土用砂的细度模数越大，则该砂的级配越好。
（）
3、卵石拌制的混凝土比同条件下碎石拌制的混凝土的流动性好，但强度低。
（）
4、在结构尺寸及施工条件允许的情况下，选用较大粒径的粗骨料可以节约水泥。
（）
5、影响混凝土拌合物流动性的主要因素是总用水量的多少，增大流动性的方法是多加水。
（）
6、流动性大的混凝土比
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