土木工程

建设工程问答实录丛书土木工程材料问答实录王士坤编机械工业出版社中国科技金书网www.golden-book.comwww.golden-book.com本书重点对目前广泛使用的无机胶凝材料、混凝土与砂浆、建筑金属材料、木材、石材、墙体及屋面材料、沥青材料、合成高分子材料及保温隔热、耐热防火、吸声隔声、装饰材料的知识进行了介绍和阐述，同时还收集了大量高性能材料和新型材料方面的性能及应用知识，以使广大读者全面了解和掌握当前土木工程实际应用中广泛使用的传统材料、高性能材料和新型材料。本书适用于工作在生产一线的工程技术人员，高职、高专、中职、技能学校相关专业的师生，新走上工作岗位的技术人员阅读。为方便读者使用，全书采用一问一答形式，对在实际工作中常遇到的、概念不清的、难于理解的问进行了答疑解惑，便于读者理解、掌握。图书在版编目（ＣＩＰ）数据土木工程材料问答实录／王士坤编—北京：机械工业出版社，２００７８ＩＳＢＮ９７８７１１１２２１３６４Ⅰ土…Ⅱ王…Ⅲ土木工程建筑材料问答ⅣＴＵ５４４中国版本图书馆ＣＩＰ数据核字（２００７）第１２４２８７号机械工业出版社（北京市百万庄大街２２号邮政编码１０００３７）责任编辑：关正美版式设计：张世琴责任校对：袁凤霞封面设计：张静责任印制：印刷厂印刷（装订）２００７年８月第１版第１次印刷１６９ｍｍ×２３９ｍｍ·９８７５印张·３８１千字书号：ＩＳＢＮ９７８７１１１２２１３６４定价：元凡购本书，如有缺页、倒页、脱页，由本社发行部调换销售服务热线电话：（０１０）６８３２６２９４购书热线电话：（０１０）８８３７９６３９８８３７９６４１８８３７９６４３编辑热线电话：（０１０）６８３２７２５９封面无防伪标均为盗版中国科技金书网www.golden-book.comwww.golden-book.com前言随着人类社会进步及科学技术水平的提高，土木工程材料也在不断地转变和发展。从商、周时期筑土垒石建造房屋，到秦、汉王朝烧土制砖技术的发展成熟，土木工程材料由利用天然材料发展到了使用人造材料的阶段。在科学技术的推动下，钢材、水泥、混凝土及其他土木工程材料相继问世，为现代工程结构技术的发展奠定了坚实的基础。尤其进入２０世纪以来，社会生产力的高速发展以及材料科学与工程材料的形成和发展，使土木工程材料不仅在性能和质量上得到改善和提高，而且品种大大增加。以有机材料为主的化学建材异军突起，发展势头强劲；吸声隔声材料、耐热防火材料、防水抗渗材料以及防辐射材料等一些具有特殊功能的新型材料不断涌现；玻璃、陶瓷、塑料、铝合金等各种新型建筑装饰材料更是层出不穷。为适应现代工程结构技术的高速发展起到了推波助澜的显著作用。另一方面，由于全球性生存环境的日益恶化，“人类与自然协调发展”成为摆在我们面前的主要问题。依据循环利用、协调共生、持续发展的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物再生利用和净化，土木工程材料的发展在节能降耗、环保利废等方面都是控制管理的重点。研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性的高性能材料，制造具有特殊功能的复合材料及产品的可再生循环和回收利用是今后土木工程材料发展的重要趋势。本书在材料性能应用的基础上，重点对目前广泛使用的无机胶凝材料、混凝土与砂浆、建筑金属材料、木材、石材、墙体及屋面材料、沥青材料、合成高分子材料及保温隔热、耐热防火、吸声隔声、装饰材料的知识进行介绍和阐述，同时还收集了大量高性能材料和新型材料方面的性能知识及应用知识，以使广大读者全面了解和掌握当前土木工程实际应用中广泛使用的传统材料、高性能材料和新型材料。本书的主要读者定位于工作在生产一线的工程技术人员，高职、高专、中职、技能学校相关专业的师生以及新走上工作岗位的技术人员，因而全书本着“实用性”与“简明性”并重的原则进行写作，内容难度适中，为土木工程材料性能学习的入门书、参考书，工程材料应用、材料选择的工具书。为方便读者使用，全书采用一问一答形式，对在工作实际中经常遇到的、概念不清的、难于理解的问题进行答疑解惑，以便读者理解、掌握。本书的出版得到了多方面的帮助。在此特向太原智海集团李志军对书中第二、三章的编写及在全书的校核过程中给予的大力协助表示感谢，同时感谢西安建筑科技大学霍世金老师在本书初稿审阅阶段付出的辛勤劳动。由于时间仓促加之编者水平有限，书中难免存在不妥与疏漏之处，敬请广大读者批评指正。王士坤中国科技金书网www.golden-book.comwww.golden-book.com目录前言第一章土木工程材料的基本性质１土木工程材料包含哪些内容？具体如何分类？…………………………………１２什么是新型建筑材料？…………………………………………………………２３土木工程材料有哪些技术标准与规范？…………………………………………３４材料的密度、表观密度、堆密度是什么？………………………………………４５用排水法可直接测得含大量开口孔隙的材料的表观密度吗？……………………５６材料的密实度、孔隙率、填充率、空隙率对材料性能有什么影响？……………５７如何用材料的密度、表观密度、堆密度（体积密度）计算块状材料的孔隙率和散粒材料的空隙率？…………………………………………………６８什么是材料的吸水性、吸湿性？对材料性能有哪些影响？………………………７９材料的耐水性、抗渗性和抗冻性之间的区别是什么？……………………………８１０孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差？………………………………………１０１１什么是材料的弹性和塑性？…………………………………………………１０１２材料的脆性与韧性有何区别？………………………………………………１１１３什么是材料的强度？什么是材料的比强度？…………………………………１１１４材料的强度是如何得出的？…………………………………………………１３１５材料的耐火性和耐燃性在工程中意义有何不同？……………………………１４１６什么是材料的耐久性？………………………………………………………１５１７热导率、传热系数、蓄热系数有何区别？在工程中各有什么实际意义？………１５１８材料的吸声性和隔声性在工程中有何不同的意义？……………………………１７１９材料的装饰性对土木工程有何影响？…………………………………………１７第二章无机胶凝材料２０什么是胶凝材料？胶凝材料如何分类？………………………………………２０２１石膏在建筑工程中如何应用？………………………………………………２０２２为什么石膏制品具有“呼吸作用”？此种“呼吸作用”是否会引起石膏制品的变形或开裂？……………………………………………………２１２３为何建筑石膏制品易变形、发霉？应如何改善？建筑石膏主要技术特性有哪些？………………………………………………………２２中国科技金书网www.golden-book.comwww.golden-book.com２４为何用石膏粉拌制的石膏浆粘贴的石膏制品易脱落？…………………………２３２５建筑石膏产品有哪些？………………………………………………………２３２６什么是磷石膏？用磷石膏能否制得与用天然石膏相同的墙体材料？……………２７２７建筑用生石灰产品有哪些？…………………………………………………２７２８什么是石灰的消化与硬化？…………………………………………………２８２９工地使用生石灰前为什么要进行熟化？………………………………………２９３０为什么石灰使用前应有２个星期以上的陈伏期？……………………………２９３１石灰粉刷层拱起、开裂甚至爆裂的原因是什么？……………………………３０３２建筑石膏与石灰的凝结硬化有哪些不同？……………………………………３０３３水玻璃有哪些用途？…………………………………………………………３１３４如何提高镁质胶凝材料的强度？……………………………………………３１３５如何利用镁质胶凝材料制作轻质高强的建筑产品？……………………………３２３６土木工程中水泥有哪些类型？各有哪些性能特点？……………………………３２３７硅酸盐水泥熟料由哪些矿物组成？……………………………………………３４３８水泥的水化过程怎样？………………………………………………………３４３９水泥如何进行水化反应？……………………………………………………３４４０水泥硬化后的水泥石由哪几部分组成？………………………………………３５４１什么是ＣＳＨ凝胶？…………………………………………………………３６４２什么是初凝、终凝？什么是假凝？……………………………………………３６４３如何进行水泥的细度试验？…………………………………………………３６___________４４为何水泥越细，强度不一定越高？……………………………………………３７４５如何测定水泥的标准稠度用水量、净浆凝结时间及安定性试验？……………３７４６测定水泥凝结时间和安定性前为何必须先测定水泥标准稠度用水量？…………３８４７什么是水泥的体积安定性？产生水泥安定性不良的原因是什么？……………３９４８水泥的强度等级如何划分？…………………………………………………３９４９矿物成分对水泥早期强度及水化热有什么影响？……………………………４０５０什么是水泥混合材料？………………………………………………………４０５１水泥石被腐蚀的原因是什么？在实际工程中如何防止水泥石被腐蚀？…………４１５２在大体积混凝土工程中为何不宜采用硅酸盐水泥？……………………………４２５３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，而硬化水泥石遇到有硫酸盐溶液的环境产生的石膏就有破坏作用？……………………………４３５４为何矿渣水泥、火山灰水泥的耐腐蚀性优于硅酸盐水泥？……………………４３５５为何粉煤灰水泥的干缩性小于火山灰水泥？…………………………………４３５６为何高铝水泥不宜在高于４０℃的温度条件下养护？…………………………４３５７快硬硅酸盐水泥有哪些强度等级？……………………………………………４４目录Ⅴ中国科技金书网www.golden-book.comwww.golden-book.com５８快硬水泥在建筑工程施工中有哪些注意事项？………………………………４４５９膨胀水泥在建筑工程中的应用情况如何？……………………………………４５６０如何配置白色水泥及彩色水泥？……………………………………………４５６１什么是道路硅酸盐水泥？……………………………………………………４６６２水泥为什么不能受潮？………………………………………………………４６６３如何保存水泥？过期水泥为何必须重新经过试验确定其强度？………………４７第三章混凝土与砂浆６４什么是混凝土？……………………………………………………………４８６５普通混凝土的组成材料在混凝土中各起什么作用？……………………………４９６６混凝土中水泥用量越多越好吗？……………………………………………４９６７水泥强度越高混凝土的强度也越高吗？………………………………………５０６８不同品种的水泥为什么不能混用？……………………………………………５０６９混凝土的细、粗集料各指什么？……………………………………………５１７０为什么砂、石在使用前要检测其含水率？……………………………………５１７１什么是砂石的级配？…………………………………………………………５１７２砂、石级配在混凝土中的作用是什么？………………………………………５２７３什么是集料的细度模数？砂按细度模数分几类？……………………………５３７４如何选择混凝土粗集料的最大粒径？…………………………………………５４７５什么是砂率、最佳砂率？如何确定混凝土的最佳砂率？………………………５４７６砂、石的含泥量、泥块含量对混凝土有何影响？……………………………５６７７粗集料的针、片状颗粒含量高对混凝土有什么危害？…………………………５６７８为什么碎石混凝土较卵石混凝土的强度高而和易性差？………………………５７７９砂、石堆为什么要远离石灰堆？……………………………………………５７８０井水、自来水可用于拌制混凝土吗？…………………………………………５７８１为什么不能任意向混凝土中加水？如何正确调节用水量？……………………５８８２什么是混凝土外加剂？我国常用的混凝土外加剂的品种有哪些？如何分类？…………………………………………………………………５９８３混凝土中使用外加剂的主要目的是什么？……………………………………６０８４减水剂为什么能减水？………………………………………………………６１８５减水剂对混凝土抗压强度有何影响？…………………………………………６２８６使用普通减水剂容易出现哪些工程质量问题？如何解决？……………………６２８７什么是早强剂？如何分类？常用的早强剂有哪些？……………………………６３８８各类早强剂的作用机理有何不同？……………………………………………６４８９早强剂的使用要点有哪些？…………………………………………………６４Ⅵ土木工程材料问答实录中国科技金书网www.golden-book.comwww.golden-book.com９０早强剂如何提高混凝土的早期强度？它对混凝土的后期强度有何影响？………６６９１混凝土中掺入引气剂有何作用？……………………………………………６７９２常用的防冻剂有哪些？防冻剂如何防冻？……………………………………６７９３冬季施工的混凝土为什么要掺用防冻剂？……………………………………６９９４什么是缓凝剂？什么是速凝剂？常用的缓凝剂和速凝剂有哪些？……………６９９５外加剂在使用时要注意些什么？……………………………………………７０９６混凝土中为什么会掺粉煤灰？………………………………………………７１９７粉煤灰对混凝土性能有哪些影响？……………………………………………７１９８为什么混凝土中掺入一定的粉煤灰能节约水泥？……………………………７３９９掺粉煤灰的混凝土在施工应用时应注意哪些事项？……………………………７３１００矿粉对混凝土性能有哪些影响？……………………………………………７４１０１为什么说硅灰的活性高于其他常用的矿物掺合料？混凝土中硅灰的掺量一般控制在什么范围？……………………………………………………７５１０２如何设计混凝土的配合比？…………………………………………………７５１０３为什么混凝土不能确定一个通用的配合比？…………………………………８２１０４冬期浇筑的混凝土临界强度应满足哪些？………………………………８３１０５在混凝土拌制时，各原材料的投放有无先后顺序？…………………………８３１０６新拌混凝土的性能主要有哪些？……………………………………………８３１０７什么是混凝土的工作性？它包括哪些内容？…………………………………８４１０８什么是混凝土拌合物的离析现象，什么是泌水现象？………………………８５１０９混凝土的和易性如何度量？如何测定混凝土的坍落度？……………………８５１１０混凝土和易性的影响因素有哪些？如何改善混凝土的和易性？………………８６１１１什么是混凝土坍落度的经时损失？…………………………………………８７１１２在水泥浆用量一定的条件下，为什么砂率过小或过大都会使混合料的流动性变差？………………………………………………………………８７１１３为什么刚浇注的混凝土不能受冻？…………………………………………８７１１４冬季为防止混凝土受冻一般采取哪些措施？…………………………………８８１１５什么是混凝土的二次搅拌？…………………………………………………８８１１６为什么混凝土的自由倾落高度不能超过２ｍ？………………………………８９１１７混凝土为什么要进行二次振捣？……………………………………………８９１１８为什么已浇筑好（初凝）的混凝土不应再受振动？…………………………９０１１９为什么混凝土要进行养护？…………………………………………………９０１２０混凝土的标准养护龄期为什么是２８ｄ？………………………………………９１１２１养护温度对混凝土有什么影响？……………………………………………９２１２２什么是混凝土的自然养护和蒸汽养护？……………………………………９２目录Ⅶ中国科技金书网www.golden-book.comwww.golden-book.com１２３夏季浇筑混凝土应注意哪些问题？…………………………………………９３１２４冬季混凝土的养护有哪些方法？什么是蓄热法？什么是综合蓄热法？………９４１２５冬季掺用防冻剂的混凝土养护有哪些规定？…………………………………９４１２６试验过程对混凝土强度有何影响？…………………………………………９４１２７混凝土的强度等级是如何划分的？…………………………………………９６１２８如何提高混凝土的强度？………………………………………&helli