中南大学土木工程材料课后习题及复习资料.docx

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1、土木工程材料习题集与参考答案第一章土木工程材料的基本性质1 .试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响？参考答案：材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变更，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质。材 料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得留意的是，材料中某些成分的变更，可能会对某项性质引起较大的变更，而对其 他性质的影响不明显。材料的结构对性质的影响：材料的结构是确定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观结构。材料在微观结构上的差异影响到材 料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构确定着材料的物理力学性能。材料的构造对性质的影响：材

2、料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能 优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。总之，材料的组成、结构与构造确定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变更带来了材料世界的千变万化。2 .试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区分何在？参考答案：密度是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm的粉末，再用排液法测得其密实 体积。用此法得到的密度又称“真密度”。表观密度00：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体

3、材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外 观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者接受蜡封排液法。孔隙率尸：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。相互关系：密度与视密度区分：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程运用角度来说，不需磨细也可用排液法测其 近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。3 .孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量 的不同，材料的质量和体积均会发生变更，则表观密度

4、会发生变更。对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变更，如：孔隙处的应力集 中O对吸水性的影响：开口大孔，水简洁进入但是难以充溢；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时.， 材料吸水多。对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；假如孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易 被水渗透。对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙简洁被水充溢时，抗冻性差。对导热性的影响：假如材料内微小、封闭、匀整分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。假如材料内孔隙较大，其内空气会发生对流

5、，则导热系数就大，导热性好。4 .材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？参考答案：耐水性：材料抗拒水破坏作用的实力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强度也不显著降 低的性质。指标：软化系数吸水性：材料与水接触时其毛细管会吸取水分的性质。指标：吸水率吸湿性：材料在潮湿空气中吸取水分的性质。指标：平衡含水率抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不被破坏，强度也不严峻降低的性质。指标：抗冻等 级，其划分取决于材料在确定条件下经受冻融而不被破坏的次数。导热性：当材料两面存在温度差时，热量会从温度较高的一面传导到温度较低的一面的性质。指标：导

6、热系数 热容：某块材料在温度升降1K时所放出或吸取的热量。指标：C （热容）=c （比热容）（材料质量）抗渗性：材料抗拒压力水或液体渗透的性质。指标：渗透系数5 .材料的导热系数、比热容和热容与建筑物的运用功能有什么关系？参考答案：材料的导热系数小，建筑物的保温隔热性能就好。假如建筑物围护结构的热容越大，则在气温变更较大时，能较好地保持室内 温度。6 .试述材料的弹性、朔性、脆性和弹性磨量的意义？参考答案：弹性：当撤去外力或外力复原到原状态，材料能够完全复原原来形态的性质。塑性：当撤去外力或外力复原到原状态，材料仍保持变形后的形态和尺寸，并不产生裂缝的性质。脆性：是材料在外力作用下不产生明显变

7、形而突然发生破坏的一种性能。弹性模量：晶体材料如金属材料表现为线弹性，一些非晶体材料如玻璃等也表现为线弹性，其应力与应变之比为常数，比值称为弹性 模量，它是衡量材料抗拒外力使其变形实力的一个指标。7 .影响材料强度试验结果的因素有哪些？强度与强度等级是否不同，试举例说明。参考答案：试验条件对材料强度试验结果有较大的影响，其中主要有试件的形态和尺寸、试验机的加载速度、试验时的温度和湿度，以 及材料本身的含水状态等。强度与强度等级不一样。强度是一个具体值，而强度等级是一个等级范围。如：混凝土的强度等级为C30,那么属于C30强度等级的 混凝土的实际强度值有可能是30MPa或与30MPa接近的强度值

8、。8 .某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛。烘干后称取50g,用李氏瓶测得其体积为18. 9cm）另有卵石经过清洗烘干后称取1000g,将 其浸水饱和后用布擦干。又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g,然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g,水温为25,求红 砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度。50o参考答案：红砂岩的密度：p = 2.646（g /cm3）安。7、硫、磷、氮、氧元素对钢材性能各有何影响？参考答案：硫多数以FeS的形式存在于钢中，它是一种强度较低和性质较脆的夹杂物，受力时简洁引起应力集中，降低钢的强度和乏累强 度，同时硫对热加工和焊接很不利，且偏析严峻

9、；磷多数溶于铁素体中形成固溶体，磷虽能提高钢的强度和耐腐蚀性能，但显著提高 了脆性转变温度，增大了钢的冷脆性，并降低可焊性，且偏析严峻；氮也溶入铁素体中形成固溶体，能提高钢的强度和硬度，但显著 降低了钢的塑性和韧性，增大钢的敏感性和冷脆性；氧多数以FeO形式存在于非金属夹杂物中，它是一种硬脆的物质，会使钢的塑性、 韧性和乏累强度显著降低，并增大时效敏感性。8、什么叫调质热处理？它对钢材性能有何影响？参考答案：淬火和高温回火的联合处理称为调质。调质的目的主要是为了获得良好的综合技术性质，既有较高的强度，又有良好的塑性和 韧性，是目前用来强化钢材的有效措施。9、什么是可焊性，哪些因素对可焊性有影响

10、？参考答案：钢的可焊性就是指钢材在焊接后，体现其焊头联结的坚实程度和硬脆倾向大小的一种性能。钢的化学成分、冶金质量及冷加工 等对可焊性影响很大。10、什么是冷加工强化和时效？各对钢材性能有何影响？参考答案：冷加工是在再结晶温度以下（一般是常温）进行的机械加工，包括冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冷冲和冷压等各种方式。在确定 范围内冷加工变形程度越大，加工硬化现象也越明显，即屈服强度提高得越多，而塑性和韧性也降低得越多；经冷加工后，随着时间 的延长，钢的屈服强度和强度极限慢慢提高，塑性和韧性慢慢降低的现象，称为时效。11、什么是低合金结构钢，与碳素钢结构相比有何特点？参考答案：在碳素结构钢的基础上，加入

11、总量小于5%的合金元素而形成的钢种，称为低合金结构钢。与碳素结构钢相比，接受低合金钢 可以减轻结构自重，加大结构跨度，节约钢材:经久耐用，特殊适合于高层建筑或大跨度结构，是今后结构钢的发展方向。12、依据哪些原则选用钢结构用钢？参考答案：在选用钢材牌号和材性时，为保证承重结构的承载实力和防止在确定条件下出现脆性破坏，应依据结构的重要性、荷载特征、 结构形式、应力状态、连结方法、钢材厚度和工作环境等因素进行综合考虑。13说明钢号Q235AF、Q235D代表的意义，并比较二者在成分、性能和应用上的异同？参考答案：Q235AF表示屈服强度为235MPa,由氧气转炉或平炉冶炼的A级沸腾碳素结构钢。Q2

12、35D表示屈服强度为235MPa的D级钢。A 级钢的S和P含量高于D级钢，但Mn含量低于D级钢，A级钢一般用于承受静载作用的钢结构，D级钢则可用于低温条件下承受动载 焊接的重要结构。14、热轧钢筋分为几个等级？各级钢筋有什么特性和用途？参考答案：热轧钢筋分为I、II、III和IV级钢筋，I级钢筋的强度不高，但塑性及可焊性良好，主要用作非预应力混凝土的受力钢筋或构 造筋；II、III级钢筋由于强度较高，塑性和可焊性也好，可用于大中型钢筋混凝土结构的受力筋；IV级钢筋虽然强度高，但塑性及可 焊性较差，可用作预应力钢筋。15、什么是热处理钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线？它们各有哪些特

13、性和用途？参考答案：热处理钢筋由热轧带肋钢筋经过淬火和高温回火调质处理而成，这种钢筋不能冷拉和焊接，且对应力腐蚀及缺陷敏感性较强， 主要用于预应力混凝土梁、预应力混凝土轨枕或其他各种预应力混凝土结构；冷轧带肋钢筋是以一般低碳钢和低合金钢热轧圆盘条为 母材，经多道冷轧（拔）减径和一道压痕而成的三面有肋的钢筋，这种钢筋具有较高的强度和较大的伸长率，且粘结锚固性好、可用 于没有振动荷载和重复荷载的工业民用建筑和一般构筑物的钢筋混凝土结构；预应力混凝土用钢丝和钢绞线是用优质碳素钢盘条，经 酸洗、冷拉或冷拔再回火等工艺制成，这种钢筋具有强度高、柔性好、无接头等优点，且质量稳定，平安牢靠，施工时不需冷拉及

14、焊 接，主要用作大跨度桥梁、屋架、吊车梁等预应力钢筋。16、桥梁结构钢应具有哪些技术要求？参考答案：桥梁除了承受静载外，还要干脆承受动载，其中某些部位还承受交变应力的作用，而且在受力状态下还要经受气候变更和腐蚀 介质的严峻考验。桥梁结构钢除必需具有较高的强度外，还要求有良好的塑性、韧性、可焊性及较高的乏累强度，在寒冷低温地区还 要求具有较小的冷脆性和时效敏感性，此外还要求具有良好的抗大气腐蚀性。17、对钢轨用钢，在性能和材质上有何要求？参考答案：铁路钢轨经常处在车轮压力、冲击和磨损的作用下，要求钢轨不仅具有较高的强度以承受较高的压力和抗剥离的实力，而且还 应具有较高的耐磨性、冲击韧性和乏累强度

15、。无缝线路的钢轨还应具有良好的可焊性，处于多雨潮湿地区、盐碱地带和隧道中的钢轨 还应具有良好的耐腐蚀性能。在选材上一般应选用含碳量较高的平炉或氧气转炉冷静钢进行轧制，对轨端部分需进行淬火处理。对钢 轨质量，除严格保证确定的化学成特别，还要求质地匀整纯净，内部不含白点、残余缩孔、非金属夹杂物，表面不应有分层、翻皮等 缺陷。18、钢材是怎么锈蚀的？如何防止钢筋锈蚀？参考答案：钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两类。化学锈蚀是由非电解质或各种干燥气体所引起的一种纯化学性的腐蚀，无电流 产生。电化学腐蚀是钢材与电解质溶液接触后，由于产生电化学作用而引起的腐蚀。防止钢材锈蚀主要有三种方法：制成合金钢；

16、 表面覆盖；设置阳极或阴极爱惜。第八章沥青及沥青基材料1 .沥青有哪些组分？石油沥青胶体结构有何特点？溶胶结构和凝胶结构有何区分？参考答案：沥青组分一般可分为三个主要组分：油分、地沥青、树脂石油沥青主要组分之间的相互亲和程度各不相同，地沥青对油分显示出憎液性，互不相容，但对树脂却显示出亲液性，可以被浸润，而树 脂在油分中则显示亲液性，两者可以互溶，这就使得地沥青的微细颗粒通过树脂质的亲和及桥梁作用，形成一种以地沥青质为核心，四周 吸附有部分树脂和油分的胶团，这种胶团高度分散在油分中，溶胶结构油分较多，胶团之间相对运动较自由；凝胶结构油分和树脂较少， 地沥青质含量较多2 .试述石油沥青的粘性、塑

17、性、温度稳定性及大气稳定性的概念和表示方法。参考答案：粘滞性使指沥青在外力或自重作用下，沥青抗拒变形的大小，用针入度来表示或标准粘度计来测定塑性是指沥青在受外力作用时，产生变形而不破坏，去除外力后仍保持变形后形态的性质，沥青的塑性用延度表示，延度是指在规定的条 件下，沥青被拉断时伸长的数值温度稳定性：沥青的粘性和塑性随温度变更而变更的程度，用软化点表示大气稳定性：是指石油沥青在许多不利因素的综合总用下，性能稳定的程度，用蒸发损失率和针入度表示3 .沥青按用途分为几类？其牌号是如何划分的？牌号大小与其性质有何关系？参考答案：可分为道路石油沥青、建筑石油沥青、一般石油沥青沥青的牌号主要是依据针入度

18、、延度、软化点等划分，同种石油沥青中牌号越大，针入度越大(粘性越小)延度越大(塑性越大)软化点 越低(温度稳定性越差)运用寿命越长4.试验室有A、B、C三种石油沥青，但不知其牌号。经过性能测试，针入度(0.1mm)、延度、软化点(C)结果分别如下：1) A：70、 50、 452) B：100、 90、 453) C：15、 2、 100o请确定三种石油沥青的牌号。参考答案：查p204表8-2得A：道路石油沥青60B：道路石油沥青100C：建筑石油沥青105、某工程欲配制沥青胶，需软化点不低于85的混合石油沥青153现有10号石油沥青10. 5t, 30号石油沥青3t和60一乙石油沥青9t。

19、试通过计算确定出三种牌号的沥青各需多少吨？ 参考答案：查表8-2, 30号石油沥青得软化点为70, 10号石油沥青得软化点为95, 60石油沥青的软化点为50从而得1、Pl= (T-T2) /(T1-T2) X100%= (85-50)/(95-50) X 100%=35/45X 100%=77.7%P2=l-77. 7%=22. 3%从而得当用60石油沥青和10号石油沥青配置时10号石油沥青77.7%, 60石油沥青22. 3%2、Pl= (85-70) / (95-70) X100%=15/25X 100%=60%P2=l-60%=40%从而得当用30石油沥青和10号石油沥青配置时，10号

20、石油沥青60%, 30石油沥青40%设60号石油沥青用量为x, 10号石油沥青用量为y, 30石油沥青用量为z从而得X:yl=22. 3:77. 7,Y2:z=60:40x+yl+y2+z=15yl+y2 = 10. 5条件 xW9 z3 Y2 = 3.92, Yl = 6.58, X=L89,Z = 2.616 .某建筑物的屋面防水拟接受多层油毡防水方案。已知这一地区年极端最高温度为42C,屋面坡度为12%,问应选用哪一标号的石油沥 青胶？配制该沥青胶时，最好选用哪种牌号的石油沥青。参考答案：选用建筑石油沥青牌号为30,在夏日太阳直射，屋面沥青防水层得温度高于环境气温2530c。为避开夏季流

21、淌，所选沥青得 软化点应高于屋面温度2025 c,所以选用建筑石油沥青牌号为307 .某工地运来两种外观相像的沥青，可不知是什么种类，只知一种是石油沥青，另一种是煤沥青，为了不造成错用，请用两种方法鉴别？ 参考答案：可通过测量密度，密度大得为煤沥青燃烧有臭味得是煤沥青8 .高聚物改性沥青的主要品种有哪些？常用高聚物改性材料及其对沥青主要性能的影响如何？参考答案：1)主要有橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶和树脂改性沥青、矿物填充料改性沥青、共聚物改性沥青 橡胶改性改善其气密性、低和顺性、耐化学腐蚀性、耐气候性、耐燃烧性、 树脂改性沥青：改善耐寒性、耐热性、粘结性和不透水性 矿物填充料改性沥青：提

22、高粘结力，耐热性，温度稳定性 共聚物改性沥青具有改善沥青得高温性能和低温性能卵石的视密度：V =790 + 1000-1409= 3810?)10003sT= 2.625(g/c/)9.某多孔材料的密度为2. 59g/cn1取一块称得其干燥时质量为873g,同时量得体积为480cm）浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为 972go求其质量吸水率、闭口孔隙率及开口孔隙率。YY1,o 7 2X 7 3参考答案：质量吸水率：xl00% = 工100% = 11.34% m873873密实体积：V = = 337.0(。?？)2.59孔隙体积：480-337 =143(cm3)开口孔隙体积：972 -

23、873 =99（cm3） 闭口孔隙体积：14399 =44（c机3）开口孔隙率： 闭口孔隙率：第二章无机胶凝材料1、什么是气硬性胶凝材料？什么是水硬性胶凝材料？参考答案：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度，如石膏、石灰等；水硬性胶凝材料则不仅能在空气 中而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度，如水泥。2、为什么说石膏是有发展前途的建材？参考答案：石膏的主要优点是原料丰富、生产能耗低、不污染环境等，作为一种绿色建材已大量用于室内的空间分隔和装饰；建筑石膏硬 化时体积略有膨胀，这一性能使得石膏制品表明光滑细腻线条清晰，具有很好的装饰艺术效果；建筑石膏还具有隔热、保温

24、、不燃、 不蛀、隔声、可锯、可钉、污染小等良好性能，所以石膏是很有发展前途的建材。3、石膏制品有哪些？参考答案：建筑石膏制品的种类较多，主要有：纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和装饰石膏制品等。4、过火石灰、欠火石灰对石灰性能有什么影响？如何消退？参考答案：欠火石灰的产浆量较低，质量较差；欠火石灰的密度较大，表面常被黏土杂质溶化时所形成的玻璃釉状物包覆，因而消解很慢, 在工程中过火石灰颗粒往往会在正常石灰硬化后接着吸湿消解而发生体积膨胀，降低石灰品质，影响工程质量。消退方法有：将石灰 经陈伏处理后再运用于工程，限制燃烧温度在1000C1200C之间，岩块尺寸不宜过大。5、水玻璃的

25、模数、浓度与性能有何关系？参考答案：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 水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。6、水玻璃的硬化有何特点？参考答案：水玻璃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，因此水玻璃在实际运用时常加入促硬剂以加速硬化。7、为什么菱苦土在运用时不能单独用水拌和？参考答案：菱苦土是以自然菱镁矿（主要成分为碳酸镁）为主要原料，经燃烧后磨细而得到的以氧化镁为主要成分的白色或浅黄色粉末， 当其单独与水拌和时会生

26、产不溶于水的氢氧化镁，而且氧化镁也不溶于水，一般常用氯化镁（MgC126H20）水溶液作为调和剂，掺量 为菱苦土的50%60%,生成一种易溶于水的氧氯化镁复盐（xMgO - y MgC12 8H20）和氢氧化镁。8、推断石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥是气硬性胶凝材料的理由是什么？参考答案：石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥的硬化过程只能在空气中完成，并且也只能在空气中保持或发展其强度。9、生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些？参考答案：主要原料有：石灰质原料（如石灰石）、黏土质原料（如黏土、页岩）、少量铁粉、适量石膏。10.生产硅酸盐水泥为什么要掺入适量石膏？参考答案：水泥熟料中的硅酸三钙与水反应特殊快速，

27、使得水泥熟料加水后快速凝合，导致来不及施工。所以为调整水泥的凝合时间，通 常在水泥中加入适量石膏，这样，水泥加水后石膏快速溶解与水化铝酸钙发生反应，生产针状的晶体（3CaOA12O33CaSO431H2O, 又称为钙钮石）沉积在水泥颗粒表面形成爱惜膜，延缓了水泥凝合时间。11、试述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对水泥性能的影响？参考答案：硅酸盐水泥熟料中，C3A的水化和凝合硬化速度最快，但水化铝酸钙的强度不高；C3s和C4AF的水化速度较快，凝合硬化速率 也较快，C3s的水化产物强度高，C4AF的水化产物强度不高；C2s水化反应速度最慢，凝合硬化速率也慢，强度早期低，后期高。12、硅酸盐水泥的主

28、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，可猛 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。13、试述水泥细度对水泥性质的影响？怎样检验？参考答案：水泥细度干脆影响到水泥的水化和凝合硬化。水泥颗粒越细，比表面积越大，则使水泥熟料的化学活性发挥得越快，表现为水 泥的水化反应速度快，

29、凝合硬化也快，但过细的水泥不宜久存，硬化时收缩比较大。细度的检验方法通常用筛分法或比表面积法来测 定，筛分法以80um方孔筛的筛余量表示，比表面积法以1kg质量材料所具有的总表面积（m2/kg）来表示。14、造成硅酸盐水泥体积安定性不良的缘由有哪几种？怎样检验？参考答案：造成水泥体积安定性不良，一般是由熟料中所含游离氧化钙游离氧化镁过多或掺入石膏过多等缘由所造成。国家标准规定，由 游离的氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用雷氏法或试饼法检验。试饼法是用标准稠度的水泥净浆做成试饼，经恒沸3小时后 用肉眼视察未发觉裂纹，用直尺检验没有弯曲；雷氏法是用雷氏夹中的水泥浆经沸煮三小时后的膨胀值。15、

30、试述硅酸盐水泥的强度发展规律及影响因素？参考答案：强度发展规律为：水泥的水化和凝合硬化从颗粒表面深化到内部是有一个时间过程的，水化速度起先比较快，强度发展也比较 快，以后慢慢减慢。不同水泥的强度发展不完全相同，掺较多活性混合材料的硅酸盐水泥早期强度比较低，后期增进率高。16、在下列工程中选择适宜的水泥品种：(1)现浇混凝土梁、板、柱冬季施工：硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥；(2)高层建筑基础底板(具有大体积混凝土和抗渗要求)：矿渣水泥和粉煤灰水泥；(3)南方受海水侵蚀的钢筋混凝土工程：矿渣水泥和火山灰水泥；(4)高炉炼铁炉基础：铝酸盐水泥；(5)高强度预应力混凝土梁：硅酸盐水泥和一般水泥；(6)地

31、下铁道：一般水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥；(7)东北某大桥的沉井基础及桥梁墩台：矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。17、某工程用一批一般水泥，强度检验结果如下，试评定该批水泥的强度等级。龄期抗折强度/MPa抗压破坏荷载/KN3d4. 05,4. 20, 4. 1041.0, 42. 5,46. 0, 45. 5, 43. 028d7. 00, 7. 50, 8. 50,112, 115, 114, 113, 108, 115参考答案：水泥的强度等级为42. 5。18硅酸盐水泥石腐蚀的类型有哪几种？产生腐蚀的缘由是什么？防止腐蚀的措施有哪些？参考答案：腐蚀的类型有：软水侵蚀(溶出性侵蚀)：软水能

32、使水化产物中的Ca(0H)2溶解，并促使水泥石中其它水化产物发生分解；盐 类腐蚀：硫酸盐先与水泥石结构中的Ca(0H)2起置换反应生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反应生成钙钢石，发生体积膨胀；镁盐 与水泥石中的Ca(0H)2反应生成松软无胶凝实力的Mg(0H)2；酸类腐蚀：C02与水泥石中的Ca(0H)2反应生成CaC03,再与含碳酸的水 反应生成易溶于水的碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(0H)2反应；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产 生破坏。腐蚀的防止措施：依据工程所处的环境，选择合适的水泥品种；提高水泥石的密实程度；表明防护处理。19、硅酸盐水泥检验中，哪些性能不

33、符合要求时，则该水泥属于不合格品？哪些性能不符合要求时则该水泥属于废品？怎样处理不合格品 和废品？参考答案：国家标准规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时均为废品。废品应严 禁出厂、运用。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合规定或混合材掺量超过最大限度和强度低于商品强度等级(标 号)规定的指标时称为不合格品。水泥包装标记中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全也属于不合格品。不合格品可依据 实际状况而确定运用与否。20、什么是活性混合材料和非活性混合材料？掺入硅酸盐水泥中各能起到什么作用？参考答案：活性混合材料中有确定的活性组分，

34、常温下能与水泥熟料水化时析出Ca(0H)2的或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳定 化合物。非活性混合材料与水泥矿物成分不起化学反应或化学反应很弱，在水泥石中主要起填充作用，掺入硅酸盐水泥中主要调整水 泥强度等级，增加产量，降低水化热等。21、为什么掺较多活性混合材料的硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度发展比较明显，长期强度甚至超过同标号的硅酸盐水泥？参考答案：掺较多活性混合材的硅酸盐水泥中水泥熟料含量比较少，加水拌和后，熟料先水化，水化后析出的Ca(0H)2作为碱性激化剂激 化活性混合材料水化，生成水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物。水化过程分两步进行，早起强度较低而后期强度发展较快。22、

35、与一般水泥相比较，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥在性能上有哪些不同，并分析这四种水泥的适用和禁用范围。参考答案：矿渣水泥保水性差、泌水性大。在施工中由于泌水而形成毛细管通道及水囊，水分的蒸发又易引起干缩，影响混凝土的抗渗性、 抗冻性及耐磨性。适用于高和顺耐软水、海水、硫酸盐腐蚀的环境中；火山灰质水泥特点是易吸水，易反应。在潮湿条件下养护可以 形成较多的水化产物，水泥石结构比较致密，从而具有较高的抗渗性和耐久性。如在干燥环境中，所吸取的水分会蒸发，体积收缩， 产生裂缝，因而不宜用于长期处于干燥环境和水位变更区的混凝土工程中，但适宜于大体积和抗渗要求的混凝土及耐海水、硫酸盐腐 蚀的混凝土中；粉煤

36、灰水泥需水量比较低，干缩性较小，抗裂性较好。尤其适用于大体积水工混凝土及地下和海港工程中，但不适宜 抗碳化要求的混凝土中。23、试述道路硅酸盐水泥的特点？参考答案：特点是混凝土的抗折强度较高，耐磨性和耐久性较好，同时道路水泥还具有早强的性能。24、白色硅酸盐水泥对原料和工艺有什么要求？参考答案：白色硅酸盐水泥严格限制氧化铁的含量，此外有色金属氧化物如氧化锦、氧化钛、氧化铭的含量也加以限制。由于原料中氧化 铁含量少，燃烧的温度要提高到1550左右。为了保证白度，煨烧时应接受自然气、煤气或重油做燃料，粉磨时不能干脆用铸钢板和 钢球，而应接受白色花岗岩或高强陶瓷衬板，用烧结瓷球等作研磨体。25、膨胀

37、水泥的膨胀过程与水泥体积安定性不良所形成的体积膨胀有何不同？参考答案：水泥体积安定性不良引起的膨胀是指水泥石中的某些化学反应不能在硬化前完成，而在硬化后进行，并伴随有体积不匀整的变 更，在以硬化的水泥石中产生内应力，轻则引起膨胀变形，重则使水泥石开裂。膨胀水泥的膨胀在硬化过程中完成，并且其体积是匀 整地发生膨胀。26、铝酸盐水泥有何特点？参考答案：铝酸盐水泥快硬早强，早期强度增长快，但后期强度可能会下降；水化热大，而且集中在早期放出；具有较好的抗硫酸盐侵蚀 实力；铝酸盐水泥不耐碱但耐高温性能好。27、简述铝酸盐水泥的水化过程及后期强度下降的缘由。参考答案：铝酸盐水泥的水化产物CAIh。和C2A

38、Hs为针状或板状结晶体，能相互交织成坚实的结晶合生体，析出的Al(0H)3难溶于水，填充 于晶体骨架的空隙中，形成比较致密的结构，使水泥石获得很高的早期强度，但是CAh和GAL是压稳定相，随时间增长，会慢慢转 化为比较稳定的C3AH6,转化结果使水泥石内析出游离水，增大了空隙体积，同时由于GAL晶体本身缺陷较多，强度较低，因而使得 水泥石后期强度有所下降。28、不同品种且同一强度等级以及同品种但不同强度等级的水泥能否掺混运用？对这二种状况分别说明为什么？参考答案：这两种状况均不能掺混运用。不同品种的水泥或不同强度等级的水泥掺混运用会影响水泥的运用性能和耐久性。29、硅酸盐水泥的强度等级检验为什

39、么要用标准砂和规定的水灰比？试件为何要在标准条件下养护？参考答案：水泥胶砂试件的强度受各种因素的制约，如：砂的质量和细度、水灰比、养护条件、试验方法等，所以为了精确测试硅酸盐水 泥的强度等级，国家标准规定，水泥的强度用ISO法检验，将水泥和标准砂按1： 3混合，用0.5的水灰比，用规定的方法拌制成标准胶砂试件，在标准条件下养护至规定龄期。第三章混凝土1. 对一般混凝土有哪些基本要求？怎样才能获得质量优良的混凝土？参考答案：对一般混凝土的基本要求：满足混凝土结构设计的强度要求；满足施工所要求的和易性；具有与工程环境相适应的耐久性。获得质量优良的混凝土：首先要设计合理的协作比，使混凝土满足上述基本

40、要求以及实际工程中的某些特殊要求；要选用质量合格 的原材料，依据相应的规范施工。2. 试述混凝土中的四种基本组成材料在混凝土中所起的作用。参考答案：水泥和水：水泥和水形成水泥浆，填充砂子空隙并包袱砂粒，形成砂浆，砂浆又填充石子空隙并包袱石子颗粒。水泥浆在砂 石颗粒之间起着润滑作用，使混凝土拌和物具有确定的流淌性。但是它更主要的是起胶结作用。水泥浆通过水泥的硬化, 把砂石骨料坚实的胶结成一整体。砂石：一般不与水泥浆起化学反应，起骨架作用，可以大大的节约水泥；可以降低水化热，大大削减混凝土由于水泥浆硬化而产生的 收缩，抑制裂缝的扩展。3. 对混凝土用骨料在技术上有哪些基本要求？为什么？参考答案：具

41、有良好的颗粒级配，以尽量减小空隙率；要求表面干净，以保证与水泥浆更好的粘结；含有害杂质少，以保证混凝土的强度和耐久性；要求具有足够的强度和坚实性，以保证起到充分的骨架和传力作用。4.试说明骨料级配的含义，怎样评定级配是否合格？骨料级配良好有何技术经济意义？参考答案：骨料级配：是指大小不同的骨料之间相互搭配的比例状况。细骨料的累计筛余率必需处于书中表3-2的任何一个级配区的范 围内才认为是合格的。粗骨料应当符合书中表3-5的规定才认为是合格的。骨料级配好，能减小空隙率，节约水泥，制成的混凝土拌和物的和易性好。5 .某工地打算大量拌制C40混凝土，当地所产砂（甲砂）的取样筛分结果如图所示，判定其颗

42、粒级配布合格。外地产砂（乙砂），依据筛 分结果，其颗粒级配也不合格。因此打算将两种砂掺配运用，请问能否行？假如行，试确定其最合理的掺合比例。筛分记录筛孔尺寸/mm累计筛余率/%筛孔尺寸/mm累计筛余率/%甲砂乙砂甲砂乙砂4. 75000. 6050902. 360400. 3070951. 184700. 15100100参考答案：两种砂掺配运用可行，因为甲砂细砂多，而乙砂粗砂多。要确定其最合理的掺和比例，就要使掺和后的砂的级配落入2区。依据2区的边界可以算出砂的比例范围。对于4.75mm的筛孔：因为甲乙的筛余都是0,所以随意比例都可以。对于2.36mm的筛孔：2区的累计筛余为250,则设甲砂

43、的比例为X： X*0+ （X） *40 = 025fx= 100%37. 5%同理可以得出以下结果：对于1. 18mm的筛孔：91%34%对于0. 6mm的筛孔：100%50%对于0.3mm的筛孔：100% 12%对于0. 15mm的筛孔:随意比例所以甲砂的比例范围为：91%50%6 .现有两种砂子，若细度模数相同，其级配是否相同？若两者的级配相同，其细度模数是否相同？参考答案：若细度模数相同，其级配不同；若两者的级配相同，其细度模数相同。7 .试比较碎石和卵石拌制混凝土的有缺点。参考答案：在水泥浆用量相同的条件下，卵石混凝土的流淌性较大，与水泥浆的粘结较差。碎石混凝土流淌性较小，与水泥浆的粘

44、结较强。 碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。8 .什么是混凝土拌合物的和易性？影响和易性的主要因素有哪些？如何改善混凝土拌和物的和易性？参考答案：和易性是指在确定的施工条件下，便于各种施工操作并能获得匀整、密实的混凝土的一种综合性能。包括：流淌性、粘聚性和保水 性。主要影响因素：水泥品种及细度；用水量；水泥浆用量；水灰比；含砂率；外加剂；搅拌。应依据和易性的主要影响因素综合考虑来提高和易性，如：选用和易性最好的粉煤灰硅酸盐水泥，将水泥磨细，增加水泥浆的用量，选择 合理的水灰比和砂率，加入减水剂，加强搅拌等都能提高混凝土的和易性。9 .试述泌水对混凝土质量的影响。参考答案：泌水是材料离析的一种

45、形式。假如混凝土拌和物的保水性比较差，其泌水的倾向性就较大，这样就易于形成泌水通道，硬化 后成为混凝土的毛细管渗水通道。由于水分上浮，在混凝土表面还会形成一个疏松层，假如在其上接着浇灌混凝土，将会形成一个薄 弱的夹层，此外，在粗骨料颗粒和水平钢筋下面也简洁形成水囊或水膜，致使骨料和钢筋与水泥石的粘结力降低。10 .和易性与流淌性之间有何区分？混凝土试拌调整时，发觉坍落度太小，假如单纯加用水量去调整，混凝土的拌和物会有什么变更， 参考答案：流淌性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械搅拌振捣作用下能够流淌的性能。而和易性是混凝土的综合工作性能，包括流 淌性，还有粘聚性和保水性。假如单纯增加用水量去

46、调整坍落度，则水泥浆会变稀，从而降低了水泥浆的粘聚性，减小颗粒间的内摩擦力，混凝土拌和物的流淌性 会增大。但是，水泥浆的粘聚性降低过多的话，会导致混凝土拌和物的保水实力不足，会出现泌水现象，而且其粘聚性也不好，这样 会影响混凝土的质量，降低硬化后混凝土的强度。11 .影响混凝土强度的内在因素有哪些？试结合强度公式加以说明。参考答案：混凝土的强度主要确定于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度。而水泥石的强度主要取决于其矿物成分及孔隙率。而 孔隙率又确定于水灰比与水化程度。所以，对于给定的龄期，水泥石的强度主要确定于水泥强度与水灰比。水泥强度越大，水灰比越 小，水泥石强度越高。水泥石与骨料的粘

47、结力也同样与水泥强度和水灰比有关，水泥强度越高，水灰比越小，则水泥浆硬化后与骨料 的粘结力越强。水泥石与骨料的粘结力还与骨料的品质有关，碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。综上所述，混凝土的强度与水 灰比成反比，与水泥强度成正比，还与骨料品质有关。用公式表示为：。其中：Cln?混凝土中水泥用量,Kg；WIn?混凝土中的用水量，Kg；C灰水比,九一混凝土 28天抗压强度fce一水泥的实测强度a0,。力一阅历系数。12 .某工地施工人员实行下述几个方案提高混凝土拌和物的流淌性，试问下面那些方案可行？那个方案不行？并说明理由。（1）多加水（2）保持W/C不变，增加水泥浆用量；（3）加入 CaCk（4）加入减水剂；加强振捣。参考答案：（1）不行。多加水会变更混凝土的水灰比，降低强度。而且多加水，可能会导致混凝土粘聚性降低过多，保水实力不足，出现 泌水现象。（2）可行。增加水泥浆用量，可以增加骨料表面包袱层的厚度，增大了润滑作用，因而提高了混凝土拌和物的流淌性。（3）不行。CaCk有确定的塑化作用，会降低混凝土的流淌性。而且氯离子对混凝土有侵蚀作用。（4）可行。可以将水泥絮凝合构中的游离水释放出来，增大了流淌性。（5）可行。加强振捣可以使混凝土拌和物的匀整性提高。13 .试简洁分析下述不同的试验条件测得的强度有何