土木工程材料简答题

1、五、问答题1、简述孔隙及孔隙特征对材料强度、表观密度、吸水性、抗渗性、抗冻性的影响。答：孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小；密实的材料且为闭口孔隙的材料是不吸水的，抗渗性、抗冻性好；粗大的孔隙因水不易留存，吸水率常小于孔隙率；细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力，抗渗性、抗冻性差。2、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的密度、吸水性、抗冻性、导热性、强度分别怎样变化？答：随着材料孔隙率增大，材料的密度不变，而对于开口微孔材料，随着材料孔隙率增大，材料的吸水率增大，抗冻性降低，导热性增大，强度降低。3、何为材料的耐久性？包括哪些内容？答：材料的耐久性是指用于构筑物的材料在环境

2、的各种因素影响下，能长久地保持其物理性能的性质。物理作用，环境温度、湿度的交量变化，使材料在冷热、干湿、冻融的循环作用下发生破坏；化学作用：紫外线或大气及环境中的酸、碱、盐作用，使材料的化学组成和结构发生改变而使性能恶化；机械作用：材料在长期荷载（或交替荷载、冲击荷载）的作用下发生破坏；生物作用：材料受菌类、昆虫等的侵害作用，发生虫蛀、腐朽等破坏现象。4、脆性材料与韧性材料有何区别？在使用时应注意哪些问题？答：脆性材料在外力作用下，发生突然破坏而无明显塑性变形，其不能承受冲击或振动荷载作用下；而韧性材料在外力作用下，发生破坏时有明显塑性变形，在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的

3、变形而不破坏。脆性材料在使用时应避免冲击或振动荷载作用下，应尽可能使其处于受压状态；对于受冲击或振动荷载作用的构件要选用韧性材料。5、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。答：该石材的软化系数为KR=fb/fg=165/178=0.93 该石材的软化系数为0.930.85，为耐水石材， 可用于水下工程。五、问答题1、石灰具有哪些特点及用途？答：特点：(1) 可塑性和保水性好 (2) 生石灰水化时水化热大，体积增大 (3) 硬化缓慢(4) 硬化时体积收缩大(5) 硬化后强度低(6) 耐水性差用途：(1)

4、制作石灰乳涂料(2)配制石灰和混合砂浆(3)配制石灰土和三合土(4)生产硅酸盐制品。2、生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？答：因为生石灰中含有一定量的过火石灰，过火石灰的结构致密，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。3、石膏制品主要有哪些?答：石膏制品主要有石膏板、石膏砌块及装饰件。石膏板广泛用作各种建筑物的内隔墙、顶棚及各种装饰饰面。目前我国生产的石膏板主要有纸面石膏板、石膏空心条板、石膏装饰板

5、、纤维石膏板及石膏吸声板等。石膏砌块是一种自重轻、保温隔热、隔声和防火性能好的新型墙体材料，有实心、空心和夹心三种类型。建筑石膏还可用来生产各种浮雕和装饰件，如浮雕饰线、艺术灯圈、圆柱、方柱、角花等。4、建筑石膏的特性及应用。答:建筑石膏的特性：凝结硬化快，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、吸声性良好，防火性能良好，具有一定的调温调湿性，耐水性和抗冻性差，加工性能好。建筑石膏的应用：制作各种石膏板各种建筑艺术配件及建筑装饰、彩色石膏制品、石膏砖、空心石膏砌块、石膏混凝土、粉刷石膏人造大理石，另外，石膏作为重要的外加剂，广泛应用于水泥、水泥制品及硅酸盐制品中。5、水玻璃

6、的特性及用途。答：特性：(1)具有良好的粘结能力。(2)硅酸凝胶能堵塞材料毛细孔并在表面形成连续封闭膜，因而具有很好的抗渗性和抗风化能力。(3)具有很好的防火耐热性。(4)硅酸凝胶不与酸类物质反应，具有很好的耐酸性。 用途: 水玻璃可用于外墙抗风化涂料，装饰涂料，抗渗防水剂，水玻璃矿渣砂浆补缝，耐热砂浆及混凝土，耐酸砂浆和混凝土，加固土壤。五、问答题1、高铝水泥的特性及应用。答：特性：快凝早强；水化热大；抗硫酸盐性能好，但抗碱性极差；耐热性好；长期强度有降低的趋势。应用：紧急军事工程，抢修工程，配制耐热混凝土，寒冷地区冬季施工的混凝土，不宜用于大体积混凝土，也不能用于长期承重结构及高温高湿环境

7、中的工程，不能用蒸汽养护。2、硅酸盐水泥的主要特性。水泥的不合格品及废品是如何规定的？答：硅酸盐水泥水化凝结硬化快，强度高，尤其是早期强度高。水化热大。耐腐蚀性差。抗冻性好，干缩小。耐热性差。凡氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任何一项不符合标准规定时均为废品。其它要求任一项不符合标准规定时为不合格品。3、为什么生产硅酸盐水泥时掺入的适量石膏不会引起水泥的体积安定性不良，而硅酸盐水泥石处在硫酸盐溶液中时则会造成腐蚀？答:主要是生成膨胀性产物钙矾石的条件不同。生产水泥时掺入的适量石膏，在水泥浆有塑性时生成钙矾石，浆体硬化后，石膏基本已消耗完。硅酸盐水泥石处于硫酸盐溶液中时，浆体已硬化，无塑性变

8、形能力，此时生成钙矾石，则会造成水泥石被胀裂。4、现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下表，试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的性能有何差异？生产厂熟料矿物成分(%)C3SC2SC3AC4AF甲56171215乙4235716答：由上表可知甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、28d 时的强度均高于由乙厂的硅酸盐水泥，但耐腐蚀性则低于由乙厂的硅酸盐水泥。5、矿渣水泥与硅酸盐水泥相比有何差异?答：矿渣水泥特性：凝结硬化慢，早期强度低，后期强度增长较快，水化热较低，抗冻性差，干缩性大，耐腐蚀性较好，耐热性好，泌水性大。硅酸盐水泥特性：凝结硬化快，早期强度高，水化热

9、大，抗冻性好，干缩性小，耐腐蚀性差，耐热性差。6、在什么条件下拌制混凝土选用水泥时要注意水化热的影响？为什么？答：在炎热的夏季和大体积混凝土工程施工时要考虑水化热的影响，水化热的产生和积蓄会造成混凝土内外温差较大而产生温差应力，导致混凝土开裂破坏。7、影响常用水泥性能的因素有哪些？答：水泥组成成分的影响；水泥细度的影响；养护条件的影响；龄期的影响；拌和用水量的影响；贮存条件的影响。8、何谓活性混合材料和非活性混合材料？它们加入硅酸盐水泥中各起什么作用？硅酸盐水泥常掺入哪几种活性混合材料？答:活性混合材料是具有火山灰性或潜在水硬性，以及兼有火山灰性和潜在水硬性的矿物质材料。在碱性或硫酸盐成分存在

10、的液相条件下,可发生水化反应,生成具有固化性质的胶凝物质。非活性混合材料本身不具有潜在的水硬性或火山灰性，与水泥矿物组成不起化学作用。掺入水泥中主要起调节水泥强度，增加水泥产量及降低水化热等作用。硅酸盐水泥常掺入的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰9、为什么矿渣水泥耐硫酸盐和软水腐蚀性能好，而普通硅酸盐水泥则较差？答：矿渣水泥由于掺入了混合材料，使得熟料中的矿物含量相对降低，而且水化时析出的氢氧化钙与混合材料中的活性SiO2和Al2O3产生二次反应，生成新的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使得氢氧化钙的量减少，且使水泥石结构进一步致密，这样就能减少硫酸盐和软水腐蚀。10、试分析引起水

11、泥石腐蚀的内因是什么？如何防止？答：引起水泥石腐蚀的内因是水泥石存在易被腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙，以及水泥石本身不密实，存在很多侵蚀介质易于进入内部的毛细孔道，从而使Ca2+流失，水泥石受损，胶结力降低，或者有膨胀性产物形成，引起膨胀破坏。防止方法：合理选择水泥，尽量选择掺混合料的硅酸盐水泥，提高水泥石的密实性，用耐腐蚀的材料履盖水泥石表面。五、问答题1、改善混凝土拌合物和易性的措施有哪些？答：（）通过试验，采用合理砂率，并尽可能采用较低的砂率；（）改善砂、石的级配；（） 尽量采用较粗的砂石；（） 当坍落度过小时，保持水灰比不变增加适量的水泥浆；当坍落度过大时，保持砂率不变增加适量的砂石。（

12、5）有条件时尽量掺用外加剂（减水剂、引气剂）。2、试述混凝土徐变的利弊。答：混凝土的徐变对混凝土及钢筋混凝土结构物的应力和应变状态有很大影响在某些情况下，徐变有利于削弱由温度、干缩等引起的约束变形，从而防止裂缝的产生。但在预应力结构中，徐变将产生应力松驰，引起预应力损失，造成不得利影响。3、简述混凝土中掺减水剂的技术经济效果。答：增加流动性，在用水量及水灰比不变时，混凝土坍落度可增大100-200mm；提高强度，在流动性及水泥用量不变的条件下，强度提高10-20%；节约水泥，在流动性及水灰比不变的条件下，可节约水泥10-15%；改善混凝土的耐久性。4、混凝土配合比设计的基本要求有哪些？答：（1

13、）满足结构设计要求的混凝土强度等级；（2）满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；（3）满足环境和使用条件要求的混凝土砼耐久性；（4）在满足上述要求的前提下，通过各种方法以降低混凝土成本，符合经济性原则。5、当混凝土拌合物坍落度达不到要求时如何进行调整？答：当混凝土拌合物坍落度偏小时，在水灰比不变的前提下，适当增加水泥浆的数量，以增加骨料之间水泥浆层厚度，使骨料间的润滑作用加大，从而提高混凝土拌合物的流动性；当混凝土拌合物坍落度偏大时，在砂率不变的前提下，适当增加骨料的数量，以减少骨料之间水泥浆层厚度，使骨料间的润滑作用降低，从而减小混凝土拌合物的流动性。6、为什么不宜用高强度等级水泥配制低强度

14、等级的混凝土？也不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？答：采用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，只需少量的水泥或较大的水灰比就可满足强度要求，但却满足不了施工要求的良好的和易性，使施工困难，并且硬化后的耐久性较差。因而不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土。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。7、如何采取措

15、施提高混凝土的耐久性？答：（1）提高混凝土的抗渗性的关键是提高密实度，改善混凝土的内部孔隙结构，具体为降低水灰比，采用减水剂。掺引气剂，选用致密、干净、级配良好的骨料，加强养护；（2）提高混凝土的抗冻性的关键也是提高密实度，具体为降低水灰比，掺引气剂或减水型引气剂；（3）提高混凝土的抗侵蚀性主要在于选用合适的水泥品种，以及提高密实度；（4）提高混凝土的抗碳化能力，降低水灰比，采用减水剂以提高密实度；（5）防止混凝土碱骨料反应，采用低碱水泥，对骨料进行检测，不用含活性SiO2的骨料，掺引气剂。8、高强砼的特点有哪些？答：（1）抗压强度高，可大幅度提高钢筋混凝土拱壳、柱等受压构件的承载能力。（2）

16、在相同的受力条件下能减小构件的体积，降低钢筋用量。（3）致密坚硬，其抗渗性、抗冻性、耐蚀性、抗冲击性等诸多方面性能均优于普通混凝土。（4）不足之处是脆性比普通混凝土大。（5）虽然高强混凝土的抗拉、抗剪强度随抗压强度提高而有所增长，但拉压比和剪压比都随之降低。9、砂率是如何影响混凝土拌合物的和易性的？答：砂率过大时，骨料的总表面及空隙率都会增大，在水泥浆含量不变的情况下，相对地水泥浆显得少了，减弱了水泥浆的润滑作用，导致砼拌合物流动性降低。砂率过小，又不能保证粗骨料之间有足够的砂浆层，也会降低砼拌合物的流动性，并严重影响其粘聚性和保水性，容易造成离析、流浆。10、试述高强砼的配制途径。答：（1）

17、改善原材料性能，如采用高品质水泥；选用致密坚硬、级配良好的骨料；掺高效减水剂、掺超细活性掺合料。优化配合比，普通混凝土配合比设计的强度与水灰比关系式在这不再适用，必须通过试配优化后确定。加强生产质量管理，严格控制每个生产环节。11、混凝土立方体抗压强与砼轴心抗压强度是否相同？为什么？答：不同；实际工程中钢筋砼结构形式极少是立方体的，大部分是棱柱体型和圆柱体型。为了使测得的砼强度接近于砼结构的实际情况，在钢筋砼结构计算中，计算轴心受压构件（如柱子、桁架的腹杆等）时，都采用砼的轴心抗压强度作为设计依据。轴心抗压强度采用150mm150mm300mm棱柱体标准试块。轴心抗压强度值比同截面的立方体抗压

18、强度值小，在立方体抗压强度为10-55Mpa范围内，轴心抗强度为立方体抗压强度70-80%。12、轻骨料砼与普通砼相比有何特点，其应用情况如何？答：轻骨料砼的表观密度比普通砼减少1/4-1/3；强度稍低；弹性模量较小，收缩、徐变较大；热膨胀系数较小；抗渗、抗冻和耐火性能良好；保温性能优良。主要用于保温围护结构或热工构筑物；承重又保温的围护结构；承重结构或构筑物。13、如何采取措施减少大体积混凝土体积变形而引起的开裂现象？答：（1）用低水化热水泥和尽量减少水泥用量；（2）尽量减少用水量，提高混凝土强度；（3）选用热膨胀系数低的骨料，减小热变形；（4）预冷原材料；（5）合理分缝、分块，减轻约束；（

19、6）在混凝土中埋冷却水管；（7）表面绝热，调节表面温度的下降速率。14、试述聚合物混凝土特性和应用情况。答：聚合物浸渍混凝土：聚合物填充混凝土内部的孔隙和微裂缝，提高了混凝土的密实度，因此其抗渗、抗冻、耐蚀、耐磨性及强度均有明显提高，目前主要用于一些特殊场合，如隧道衬砌、海洋构筑物、桥面板。聚合物胶结混凝土：它用聚合物完全取代水泥而引入混凝土，与普通砼相比，具有强度高和耐化学腐蚀性、耐磨性、耐水性、抗冻性好等优点，因其成本高，仅限于要求高强、高腐蚀的特殊工程和修补工程。聚合物水泥混凝土：是以水溶性树脂和水泥共为胶结材料，与普通砼相比，具有较好的耐久性、耐化学腐蚀性、耐磨性和耐冲击性，目前主要用

20、于地面、路面、桥面及修补工程。15、影响砼的和易性的因素有哪些？答:（1）水泥品种和水泥细度；（2）单位用水量；（3）水泥浆量；（4）水灰比；（5）骨料的品种,粒径,级配,含泥量等；（6）砂率；（7）掺合料和外加剂；（8）搅拌；（9）温度和时间16、纤维混凝土与普通砼相比有何特点，其应用情况如何？答：普通砼抗拉、抗弯、抗冲击及韧性等性能较差，面纤维混凝土在混凝土中掺入纤维后能有效降低混凝土的脆性，提高其抗拉、抗弯、抗冲击、抗裂等性能。目前纤维混凝土已用于路面、桥面、飞机跑道、管道、屋面板、墙板、水坝覆面、桩头、军事工程等方面。17、影响水泥混凝土强度的因素有哪些？答：（1）水泥标号与水灰比影响

21、；（2）骨料的影响；（3）龄期的影响；（4）养护温度及湿度的影响；（5）试验条件对砼强度测定值的影响。18、多孔混凝土有哪哪两种？各有何异同？答：加气砼：用钙质材料（水泥、石灰）、硅质材料（石英砂、粉煤灰、粒化高炉矿渣）和发气剂作为原料，经过磨细、配料、搅拌、浇注、成型、切割和压蒸养护等工序生产而成。一般预制成砌块或条板。其孔隙率大、吸水率高、强度较低、便于加工，保温性能好。泡沫砼：是产将水泥与泡沫剂拌合后成型、硬化而成的一种多孔砼。其在性能和应用上与加气砼大体相同，其可现场直接浇筑。19、什么是混凝土的碱骨料反应？对混凝土有什么危害？答：水泥中的强碱(氧化钠和氧化钾)在有水的条件下与骨料中的

22、活性氧化硅反应，在骨料表面生成碱硅酸凝胶，产物吸水膨胀，导致混凝土的强度降低，甚至开裂，破坏。20、混凝土的质量控制三个过程包括哪些？答：（1）混凝土生产前的初步控制；主要包括人员配备、设备调试、组成材料的检验及配合比的确定与调整等项内容；（2）混凝土生产中的控制；包括控制称量、搅拌、运输、浇注、振捣及养护等项内容；（3）混凝土生产后的合格控制；包括批量划分，确定批取样数，确定检测方法和验收界限等项内容。三、问答题1、装饰砂浆的施工方法有哪些？对抹面砂浆有哪些要求？答：装饰砂浆的施工方法有：拉毛，甩毛，拉条，水刷，干粘，弹涂，喷涂，剁斧。对抹面砂浆的要求：具有良好的和易性，容易抹成均匀平整的薄

23、层，与基底有足够的粘结力，长期使用不致开裂或脱落。2、防水砂浆主要有哪些？如何提高其防水效果？答：防水砂浆主要有：水泥砂浆，掺加防水剂的水泥砂浆，膨胀水泥或无收缩水泥配制砂浆。为提高防水砂浆的防水效果，要求水泥与砂的质量比一般不大于1：25，水灰比应为0.5-0.6，稠度不应大于80mm，水泥宜选用32.5级以上的普通硅酸盐水泥或42.5级矿渣水泥，砂子选用中砂。施工时防水砂浆应分别4-5层涂抹在基面上，每层厚度约5mm，总厚20-30mm。每层在初凝前压实一遍，最后一遍要压光，并精心养护。3、抹灰砂浆一般分几层涂抹？各层起何作用?分别采用什么砂浆？答：为了保证抹灰层表面平整，避免裂缝和主脱落

24、，抹灰砂浆一般分二或三层涂抹施工。底层起粘结作用，中层起找平作用，面层起装饰作用。用于砖墙的底层抹灰常为石灰砂浆，有防水防潮的用水泥砂浆；用混凝土基层的底层抹灰常为水泥混合砂浆；中层抹灰常为水泥混合砂浆或石灰砂浆；面层抹灰常为水泥混合砂浆、麻刀灰或纸筋灰。4、砂浆的保水性在什么范围内最合适？砂浆的保水性不良对其质量有什么影响？答：砂浆的保水性用分层度表示，一般以10-20mm为宜，分层度过大，保水性太差，不宜采用。一般水泥砂浆的分层度不宜超过30mm，水泥混合砂浆分层度不宜超过20mm。若分层度过小，如分层度为零的砂浆，虽然保水性好，但易发生干缩裂缝。保水性不良的砂浆在存放、运输和施工过程中容

25、易产生离析泌水现象。5、砌筑砂浆的组成材料有何要求？答：水泥可根据砌筑部位、环境条件等选择适宜的水泥品种，水泥砂浆采用水泥强度等级不宜大于32.5级，水泥混合砂浆采用水泥强度等级不宜大于42.5级，一般水泥强度等级为砌筑砂浆的4-5倍。毛石砌体的砂浆宜选用粗砂，其最大粒径不超过灰缝厚度的1/4-1/5，砖砌体的砂浆宜选用中砂，其最大粒径不应大于2.5mm。（3 分）四、问答题1、欠火砖与过火砖有何特征？红砖和青砖有何差别？答：欠火砖色浅，敲击声哑，吸水率大，强度低，耐久性差。过火砖色深，敲击声清脆，吸水率小，强度高，但有弯曲变形。青砖较红砖结实、耐碱、耐久性好。2、烧结普通砖的应用答：烧结普通

26、砖可用作建筑维护结构，可砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等，可与轻骨料混凝土、加气混凝土、岩棉等隔热材料配套使用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的轻体墙，可在砌体中配置适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌筑体，代替钢筋混凝土柱、过梁等。（3 分）3、烧结多孔砖和空心砖与烧结普通砖相比有何优点？答：用多孔砖和空心砖代替实心砖可使建筑物自重减轻1/3左右，节约粘土20%-30%，节省燃料10%-20%，且烧成率高，造价降低20%，施工效率提高40%，并能改善砖的绝热和隔声性能，在相同的热工性能要求下，用空心砖砌筑的墙体厚度可减薄半砖左右。所以推广使用多孔砖、空心砖是加快我国墙体材料改革，促进墙体材料工业

27、技术进步的重要措施之一。五、问答题1、低合金钢有何特点？建筑上常用哪些牌号？答：低合金钢的特点：不但具有较高的强度，而且具有较好的塑性、韧性和可焊性。用低合金钢代替碳素结构钢承载力更高，并具有很好的承受动荷载和耐疲劳性能，可节省钢材，减轻结构自重。（4 分）建筑上常用的牌号为Q345和Q390（1 分）2、钢的四种热处理方式目的各是什么？答：（1）退火，其目的是细化晶粒，改善组织，降低硬度，提高塑性，消除组织缺陷和内应力，防止变形开裂。（2）正火，其目的是细化晶粒，消除组织缺陷。（3）淬火，其目的是得到高强度、高硬度的组织，会使钢的塑性和韧性显著降低。（4）回火，其目的是消除淬火产生的很大内应

28、力，降低脆性，改善机械性能。3、不同建筑结构对钢的材质要求是什么？答：（1）重要结构构件高于一般构件；（2）受拉、受弯构件高于受压构件；（3）焊接结构高于栓接或铆接结构；（4）低温工作环境的结构高于常温工作环境的结构；（5）直接承受动力荷载的结构高于间接承受动力荷载或承受静力荷载的结构；（6）重级工作制构件高于中轻级工作制构件。4、试述各级热轧钢筋的特性和应用。答：级钢筋的强度较低，但塑性及焊接性能很好，便于各种冷加工，广泛用做小型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋以及各种钢筋混凝土的构造筋。级钢筋的强度较高，塑性及焊接性能较好，是钢筋混凝土的常用钢筋，广泛用作大、中型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋。级钢筋的性能与级钢筋相近，级钢筋的强度高，但塑性和可焊性较差。5、何谓钢的冷加工强化及时效处理？冷拉并时效处理后的钢筋性能有何变化？答：冷加工强化是指在常温下将钢材进行机械加工，使其产生塑性变形，以提高其屈服强度的过程。机械加工方法主要