《土木工程材料》平时作业-华南理工网络教育学院

1、土木工程材料平时作业华南理工网络教育学院一、问答题(每题5分,共80分)1、材料在不同受力方式下的强度有几种？各有何功用？答：（1）根据外力作用方式不同，材料强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度以及抗剪强度等。（2）抗压强度是岩体、土体在单向受压力作用破坏时，单向面积上所承受的荷载，可用于混凝土强度的评定；抗拉强度指材料在拉断前承受最大应力值，可用于钢筋强度的评定；抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力，可用于脆性材料强度的评定；抗剪强度，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限，可用于土体强度的评定。2、什么是材料的亲水性和憎水性？它们在土木工程中各有何用途？答：材料与水接触时能被水

2、润湿的性质成为亲水性。材料与水接触时不能被水润湿的性质成为憎水性建筑材料的亲水性在建筑工程中，可以帮助其他材料增强水的融合材料的憎水性也可以利用其憎水性能，在建筑工程中起重要作用。3、 什么是集料的公称最大粒径？为什么要限制公称最大粒径？工程上如何确定公称最大粒径？答：公称粒级的上限成为集料的最大粒径，即全部集料都能通过的最小的一个粒级的筛孔尺寸。因为石子粒径过大，对运输和搅拌都不方便。特别是水泥用量较多的高强，高性能混凝土，其水泥桨量已足够润滑集料表面。在这种情况下，采用较小的粗集料对混凝土的和易性，强度和密实性均有利。根据混凝土结构工程施工和验收规范的规定，混凝土用的粗集料，其最大粒径不得

3、超过构件截面最小尺寸的，且不得超过钢筋间最小净距的.对混凝土实心板，集料的最大粒径不宜超过板厚的，且不得超过。而对于高强，高性能混凝土，最大粒径一般仅为或更小。4、 请用石灰硬化原理解释石灰是气硬性胶凝材料。答：只能够在空气中硬化，保持或发展其强度的胶凝材料称为气硬性胶凝材料。石灰的硬化是靠干燥作用和碳化作用来完成的，二种作用都必须在空气中进行，因此石灰是一种气硬性的胶凝材料。由于在石灰膏硬化过程中，碳化速度受空气中二氧化碳的浓度的影响，碳化速度慢，而且表面碳化后形成一层致密的碳化层（石灰石），内部碳化很少，同时影响了石灰膏干燥和氢氧化钙的结晶，氢氧化钙数量较少且可溶于水，强度也不高。因此石灰

4、硬化速度慢、强度低。5、 什么是水泥的体积安定性？体积安定性不良的原因及危害有哪些？答：安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。原因：熟料中的游离氧化钙、游离氧化镁及石膏含量过多。危害：水泥硬化后产生不均匀的体积变化。安定性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故。6、 简述建筑石膏为什么适合作建筑装饰制品。 答：建筑石膏在凝结硬化过程中体积略有膨胀，可以浇注出纹理细致的浮雕花饰，同时，石膏制品质地洁白细腻，因而特别适合制作建筑装饰制品。7、 硅酸盐水泥强度发展的规律是怎样的，影响其强度发展的主要因素有哪些?答：强度发展规律：开始时水化速度快，水泥的强度增

5、长也较快；但随着水化不断进行，堆积在水泥颗粒周围的水化物不断增多，阻碍水和水泥未水化部分的接触，水化减慢，强度增长也逐渐减慢。强度影响因素：熟料矿物成分；细度；水灰比；温度和湿度；养护时间；石膏。8、 为什么不宜用低标号水泥配制高强度等级的混凝土？答：用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土时一是很难达到要求的强度，二是需采用很小的水灰比或者水泥用量很大，因而硬化后混凝土的干缩变形和徐变变形大，对混凝土结构不利，易于干裂。同时由于水泥用量大，水化放热量也大，对大体积或较大体积的工程也极为不利。此外经济上也不合理。所以不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土。9、 现场浇灌混凝土时，能否随意向混

6、凝土拌和物中加水？为什么？成型后能否洒水？为什么？答：加水是水灰比的改变，塌落度不符合现场施工要求时有两种情况，一是拌合时加水不足计量不准确或原料的含水量测试不准确，二是等待时间久开始初凝。成型后洒水与前述加水是本质的区别，理论上讲，混凝土自身的水分可以保证混凝土中水泥化学反应需要的水分，但是实际中水分是流失的，所以需要在养护期间洒水补充水分及混凝土表面进行降温防止收缩裂纹。10、 沥青可划分为几种胶体结构？如何划分？答：石油沥青的结构胶体理论认为,油分、树脂和地沥青质是石油沥青的三大主要组分。油分和树脂可以互相溶解,树脂能浸润地沥青质,而在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂膜。所以,石油沥青的结

7、构是以地沥青质为核心,周围吸附部分树脂和油分,形成胶团,无数胶团分散在油分中形成胶体结构。在这个分散体系中,分散相为吸附部分树脂的地沥青质,分散介质为溶有树脂的油分。在沥青胶体中,从地沥青质到油分是均匀逐步递变的,并无明显界面。11、 何谓沥青混合料，简述沥青混合料的强度理论。答：沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料。按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按公称最大粒径的大小可分为特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式沥青混合料。按制造工艺分为热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。沥青混合料的强度

8、理论，主要是要求沥青混合料在高温时，必须具备抗剪强度和抵抗变形的能力，称为高温强度和稳定性。沥青路面结构破坏的原因，主要是高温时抗剪强度降低、塑性变形增大而导致推挤、波浪、拥抱等现象。低温时，塑性能力变差，使沥青路面易产生裂缝现象。目前，般采用摩尔-库仑理论分析沥青混合料的强度和稳定性。12、 抹灰砂浆与砌筑砂浆相比，各有何特点?答：（1）用途不同。砌筑砂浆用于砌体砌筑，即墙体的砌筑。抹灰砂浆用于墙体表面的抹灰。（2）防水要求不同。砌砖砂浆没有防水要求，抹面砂浆要在普通砂浆中掺入一定的防水剂，常用的防水剂有氯化物金属类防水剂和金属皂类防水剂等。（3）强度不同。抹灰砂浆没有强度要求，砌筑砂浆有强

9、度等级要求。13、非烧结砖的主要品种有那些？答：不经焙烧而制成的砖均为非烧结砖，如碳化砖、免烧免蒸砖、蒸养（压）砖等。目前，应用较广的是蒸养（压）砖。这类砖是以含钙材料（石灰、电石渣等）和含硅材料（砂质、煤粉灰、煤矸石灰渣、炉渣等）与水拌和，经压制成型，在自然条件下或人工水热合成条件（蒸养或蒸压）下，反应生成以水化硅酸钙、水化铝酸钙为主要胶结料的硅酸盐建筑制品。主要品种有灰砂砖、粉煤灰砖、炉渣砖等。14、低碳钢在拉伸试验过程中可分为哪四个阶段？请分析各阶段的特点。答：低碳钢的拉伸大致可分为四个阶段：（1） 弹性阶段OA：这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部写出荷载后,试样将恢复其原长.此阶段内

10、可以测定材料的弹性模量E.（2） 屈服阶段AS：试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内（图中锯齿状线SS）波动.如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示.若试样经过抛光,则在试样表面将看到大约与轴线成45方向的条纹,称为滑移线.（3） 强化阶段SB 试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程中不断强化,故试样中抗力不断增长.（4） 颈缩阶段和断裂BK 试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低.此时可以看到试样某一段内横截面面积显著地收缩,出现“颈缩”的现象,一直到试样被拉断.15、 请分析木材作为建筑材料的优、缺点。答

11、：优点：（1）施工 方便；（2）木料拆除后可再次利用；（3）属柔性结构抗震性能好；（4）框架结构分隔灵活。缺点：（1）层数受限制，不能太高；（2）易生虫腐蚀；（3）不耐水火；（4）木材属稀缺资源，过度采伐破坏环境。16、试述防水材料的种类和特点。答：（1）防水卷材。这种材料是用于工程施工的领域，例如屋顶外墙还有地下室都可以使用这种材料。这种材料是将沥青类或高分子的防水材料。在胎体上以卷材的形式形成的，所以也可以称为是防水卷材。特点：这种类型的材料本身就是拥有非常不错耐水性，能对高温的变化是非常稳定的，即便是在高温的环境下也不会有起泡的现象，也不用有流淌的现象，也具备一定的机械的强度，延展性能不

12、错，还能够对抗断裂，还能够抗老化，这种材料是可以卷曲的片状的防水的材料。（2） 新型聚合物水泥。这种材料是复合型的，有有机的高分子液料和无机的粉料复合而来，融合了有机材料的高弹性的特点，当然也有无机材料耐久性的特点，可以形成坚韧的防水的涂膜，如果是室内有漏水的现象，可以选择用这种材料。特点：这种材料是可以在潮湿的砖石砂浆混凝土等基础面上去施工，各种类型的建筑物以及构筑物都是可以使用的，所以使用范围非常的广，同时还能够起到一定的粘合的效果，在地下室地下隧道位于间水池等地区也可以使用这种材料，尤其是特别潮湿条件下也可去施工。（3）沥青类。这种材料的主要原材料是天然的沥青，石油沥青，还有煤沥青。特点

13、：本身就是具备非常好的粘合性，起到非常不错的防腐的效果，使用的时间会比较长，可以快速性的成型，在很多领域都可以使用。（4）911聚氨酯。这种防水材料可以简单的分为单组份的和双组分的单组份的材料是一种反应型的，主要的原料是异氰酸酯、聚醚，然后再加入了增速剂等各种助剂，经过特殊的工艺，在高温脱水的条件下聚合而成，所以在表面上就会形成非常坚韧又柔软的防水的膜，现场打开之后就可以马上使用。特点：施工非常的方便，即便是在非常潮湿的基面上施工也是可以的。拉伸的性能不错，而且弹性也非常不错，在任何的温度下都能够起到防水的效果。二、计算题（每题10分，共20分）1、已知某岩石密度为2.60g/cm3，干燥状态下表观密度为2500kg/m3，体积吸水率为1.5%，请计算其开口孔隙率和闭口孔隙率各为多少？解：岩石空隙率：P=1-P0/P100%=1-2.5/2.60100%=3.8%开口孔隙率=1.5%闭口孔隙率=3.8%-1.5%=2.3%2、 已知四组分混凝土配合比设计的三个参数是水灰比为0.55，单位用水量为190 kg/m3，