[终稿]土木工程材料课后题答案第二版_苏达根主编 2

[终稿]土木工程材料课后第二版_苏达根主编 2 第一单元 建筑材料的基本性质 三、是非判断题 1(某些材料虽然在受力初期现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。错 2(材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。对 3(在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。错 4(材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。对 5(材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。错 四、名词解释 1(材料的空隙率:材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率 2(堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。 五、问答题 1(生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性, 答案:主要有以下两个措施: (1)降低材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化。 (2)对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。如对混凝土材料，应增加砂、石与水泥石间的粘结力。 2(决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么, 答:决定材料耐腐蚀的内在因素主要有 (1)材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应，或材料的组成易溶于水或某些溶剂，则材料的耐腐蚀性较差。 (2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。因前者较后者有较高的化学能，即化学稳定性差。 (3)材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。孔隙率越大，腐蚀物质越易进入材料内部，使材料内外部同时受腐蚀，因而腐蚀加剧。 (4)材料本身的强度。材料的强度越差，则抵抗腐蚀的能力越差。 六、计算题 1(某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172 MPa、178 MPa、168 MPa。该岩石可否用于水下工程。 答案:该岩石的软化系数为 f168bK,,,0.94,0.85Rf178g 所以该岩石可用于水下工程。 第二单元 建筑金属材料 四、名词解释 1(弹性模量:钢材受力初期，应力与应变成比例地增长，应力与应变之比为常数，称为弹性模量。 2(屈服强度:当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度 3、抗拉强度:指材料在外力拉力作用下，抵抗破坏的能力。 4、时效处理:将经过冷加工钢材于常温下存放15到20天，或加热到100到200摄氏度，并保持2h左右，此过程称为时效处理。 五、问答题 1、某厂钢结构屋架使用中碳钢，采用一般的焊条直接焊接。使用一段时间坍塌。 原因:1刚才选用不当。2焊条选用及焊接方式不妥。 ,,sb2(为何说屈服点、抗拉强度和伸长率δ是建筑用钢材的重要技术性能指标。 ,,,/,sssb答:屈服点是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工作承受的应力不超过;屈服点与抗拉强度的比值()称为屈强比。它反应钢材的利用率和使用中安全可靠程度;伸长率(δ)表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应 ,s力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处超过时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免钢材提早破坏。同时，常温下将钢材加工成一定形状，也要求钢材要具有一定塑性。但伸长率不能过大，否则会使钢材在使用中超过允许的变形值。 第三单元 无机胶凝材料 三、是非判断题 1(石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。错 2(为加速水玻璃的硬化，常加入氟硅酸钠作为促硬剂，加入越多效果越好。错 3(在水泥中，石膏加入的量越多越好。错 4(体积安定性不好的水泥，可降低强度等级使用。错 5(硅酸盐水泥细度愈大，其标准稠度用水量愈大。对 6(水泥不仅能在空气中硬化，并且能在水中和地下硬化。对 7(石灰的硬化只是碳化硬化的结果。错 四、名词解释 1(胶凝材料:凡能在物理、化学作用下，从浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质 2(气硬性胶凝材料:只能在空气中硬化，并保持和继续发展强度的胶凝材料。 五、问答题 1(某住宅工程工期较短，现有强度等级同为42.5硅酸盐水泥和矿渣水泥可选用。从有利于完成工期的角度来看，选用哪种水泥更为有利。 答:相同强度等级的硅酸盐水泥与矿渣水泥其28 d强度指标是相同的，但3 d的强度指标是不同的。矿渣水泥的3天抗压强度、抗折强度低于同强度等级的硅酸盐水泥，硅酸盐水泥早期强度高，若其它性能均可满足需要，从缩短工程工期来看选用硅酸盐水泥更为有利。 2(某工地需使用微膨胀水泥,但刚好缺此产品,请问可以采用哪些方法予以解决, 答:若有石膏，可多掺石膏粉于普通硅酸盐水泥中，水化可形成较多的钙矾石而产生微膨胀，加入量应作试验，且必须搅拌均匀。 3、铝酸盐水泥为何不宜蒸养, 铝酸盐水泥在，20时主要生成CAlH10;在温度20-30会转变为C2AlH8及Al(OH)3凝胶;温度〉30使再转变为C3AlH6及Al(OH)3凝胶。CAlH10、C2AlH8为介稳态水化产物，C3AlH6是稳定态的，但强度低，当养成时就直接生成C3AlH6这类强度低的水化产物，故。 第四单元 混凝土与砂浆 三、是非判断题 1(在拌制混凝土中砂越细越好。错 2(在混凝土拌合物水泥浆越多和易性就越好。错 3、从含水率的角度看，以饱和面干状态的集料拌制混凝土合理，这样的集料既不方出水，又不能吸收水，使拌合用水量准确。对 4、间断级配比连续级配空隙小，可节省水泥，故工程中应用较多。错 四、名词解释 1(砂率:指砂用量与砂、石总用量的质量百分比。 2(徐变:指混凝土在长期不变荷载作用下，沿作用力方向随时间的延长而慢慢增加的塑性变形。 五、问答题 1(某工程队于7月份在湖南某工地施工，经现场试验确定了一个掺木质素磺酸钠的混凝土配方，经使用1个月情况均正常。该工程后因资金问题暂停5个月，随后继续使用原混凝土配方开工。发觉混凝土的凝结时间明显延长，影响了工程进度。请分析原因，并提出解决。 答:因木质素磺酸盐有缓凝作用，7,8月份气温较高，水泥水化速度快，适当的缓凝作用是有益的。但到冬季，气温明显下降，故凝结时间就大为延长，解决的办法可考虑改换早强型减水剂或适当减少减水剂用量。 2(某混凝土搅拌站原使用砂的细度模数为2.5，后改用细度模数为2.1的砂。改砂后原混凝土配方不变，发觉混凝土坍落度明显变小。请分析原因。 答:因砂粒径变细后，砂的总表面积增大，当水泥浆量不变，包裹砂表面的水泥浆层变薄，流动性就变差，即坍落度变小。 六、计算题 1(某混凝土的实验室配合比为1?2.1?4.0，W/C=0.60，混凝土的体积密度为2 410 kg/m3。求1 m3混凝土各材料用量。 答案:设水泥用量为C，则有:S,2.1C，G,4.0C，W,0.6C 因四种材料的质量之和等于混凝土拌合物的体积密度，有: C，S，G，W,ρ C，2.1C+4.0C，0.6C,2410 C,313kg W,0.6C,188kg S,2.1C,657kg G,4.0C,1252kg 第五单元 砌体材料 三、是非判断题 1(红砖在氧化气氛中烧得，青砖在还原气氛中烧得。对 2.加气混凝土砌块多孔，故其吸声性能好。错 四、问答题 1(加气混凝土砌块砌筑的墙抹砂浆层，采用与砌筑烧结普通砖的办法往墙上浇水后即抹，一般的砂浆往往易被加气混凝土吸去水分而容易干裂或空鼓，请分析原因。 答:加气混凝土砌块的气孔大部分是"墨水瓶"结构，只有小部分是水分蒸发形成的毛细孔，肚大口小，毛细管作用较差，故吸水导热缓慢。烧结普通砖淋水后易吸足水，而加气混凝土表面浇水不少，实则吸水不多。用一般的砂浆抹灰易被加气混凝土吸去水分，而易产生干裂或空鼓。故可分多次浇水，且采用保水性好、粘结强度高的砂浆。 2(未烧透的欠火砖为何不宜用于地下, 答:未烧透的欠火砖颜色浅，其特点是强度低，且孔隙大，吸水率高，当用于地下，吸较多的水后强度进一步下降。故不宜用于地下。 3 多孔砖与空心砖有何异同点, ,;答:?两种砖孔洞率要求均为等于或大于15 ?多孔砖孔的尺寸小而数量多，空心砖孔的尺寸大而数量小; ?多孔砖常用于承重部位，空心砖常用于非承重部位。 第六单元 沥青和沥青混合料 三、是非判断题 1(当采用一种沥青不能满足配制沥青胶所要求的软化点时，可随意采用石油沥青与煤沥青掺配。错 2(沥青本身的粘度高低直接影响着沥青混合料粘聚力的大小。对 3(夏季高温时的抗剪强度不足和冬季低温时的抗变形能力过差，是引起沥青混合料铺筑的路面产生破坏的重要原因。对 四、名词解释 1(沥青的延性:是指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，通常是用延度作为条件指标来表征。 2(乳化沥青:是石油沥青或煤沥青在乳化剂、稳定剂的作用下经乳化加工制得的均匀的沥青产品，也称沥青乳液。 五、问答题 1(土木工程中选用石油沥青牌号的原则是什么,在地下防潮工程中，如何选择石油沥青的牌号, 答:土木工程选用石油沥青的原则包括工程特点、使用部位及环境条件要求，对照石油沥青的技术性能指标在满足主要性能要求的前提下，尽量选用较大牌号的石油沥青，以保证有较长的使用年限。 地下防潮防水工程要求沥青粘性较大、塑性较大，使用时沥青既能与基层牢固粘结，又能适应建筑物的变形，以保证防水层完整。 2(请比较煤沥青与石油沥青的性能与应用的差别。 答:与石油沥青相比，煤沥青的塑性、大气稳定性均较差，温度敏感性较大，但其粘性较大;煤沥青对人体有害成份较多，臭味较重。为此，煤沥青一般用于防腐工程及地下防水工程，以及较次要的道路。 六、计算题 1、某防水工程需石油沥青30 t，要求软化点不低于80?，现有60号和10号石油沥青，测得他们的软化点分别是49?和98?，问这两种牌号的石油沥青如何掺配, 答案: 软化点为49?的石油沥青掺配比例不大于 即30 t石油沥青中应掺入不大于30 t×36.7,,11.0 t的软化点为49?的石油沥青 软化点为98?的石油沥青掺入不少于30 t,11.0 t=19 t。 第七单元 合成高分子材料 四、名词解释 1( 热塑性树脂:热塑性树脂指可反复加热软化，冷却硬化的树脂。 2( 热固性树脂:仅在第一次加热时软化，并且分子间产生化学交联而固化，以后再加热不会软化的树脂。 五、问答题 1(与传统建筑材料相比较，塑料有哪些优缺点, 答:塑料的比重小，塑料的比重为0.8,2.2和木材相近，只有钢材重量的1/4,1/8，可减轻建筑物的重量，还可以减轻施工劳动强度。塑料有各种质感，颜色可任意调配，成型方便，是建筑装饰最好的材料。塑料还非常耐磨,用聚氯乙做的地板，既美观，又耐用。塑料的耐腐蚀性能是其它建筑材料远不能比的，塑料水管不会生锈，象浴室、卫生间等潮湿的地方，用塑料做的门窗不会腐烂。塑料还有很好的透光性，用来做照明的装饰，也是其它材料所不能及的。塑料原料来源丰富，价格低，所有的这些优点使塑料在建筑工程中的应用日益广泛。 2(某住宅使用?型硬质聚氯乙稀(UPVC)塑料管作热水管。使用一段时间后，管道变形漏水，请分析原因。 答:?型硬质聚氯乙稀塑料管是用途较广的一种塑料管，但其热变形温度为70?，故不甚适宜较高温的热水输送。可选用?型氯化聚氯乙稀管，此类管称为高温聚氯乙稀管，使用温度可达100?。需说明的是，若使用此类管输送饮水，则必须进行卫生检验，因若加入铝化合物稳定剂，在使用过程中能析出，影响身体健康。 第八单元 木材 三、是非判断题 1(木材的持久强度等于其极限强度。错 2(针叶树材强度较高，表观密度和胀缩变形较小。对 四、名词解释 1(木材的纤维饱和点:当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点。 2(木材的平衡含水率:木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。 五、问答题 1(有不少住宅的木地板使用一段时间后出现接缝不严，但亦有一些木地板出现起拱。请分析原因。 答:木地板接缝不严的成因是木地板干燥收缩。若铺设时木板的含水率过大，高于平衡含水率，则日后特别是干燥的季节，水份减少、干缩明显，就会出现接缝不严。但若原来木材含水率过低，木材吸水后膨胀，或温度升高后膨胀，亦就出现起拱。接缝不严与起拱是问题的两个方面，即木地板的制作需考虑使用环境的湿度，含水率过高或过低都是不利的，应控制适当范围，此外应注意其防潮。对较常见的木地板接缝不严，选企口地板较平口地板更为有利。 2(某工地购得一批混凝土模板用胶合板，使用一定时间后发现其质量明显下降。经送检，发现该胶合板是使用脲醛树脂作胶粘剂。请分析原因。 答:胶合板所使用得胶粘剂对其性能至关重要。用于混凝土模板得胶合板，应采用酚醛树脂或其它性能相当的胶粘剂，具有耐气候、耐水性，能适应在室外使用。而脲醛炻质胶粘剂尽管便宜，但不适于作室外使用。故其寿命短。 第九单元 建筑功能材料 三、是非判断题 1(釉面砖常用于室外装饰。错 2(大理石宜用于室外装饰。错 3(三元乙丙橡胶不适合用于严寒地区的防水工程。错 四、问答题 1(某绝热材料受潮后，其绝热性能明显下降。请分析原因。 答:当绝热材料受潮后，材料的孔中有水分。 除孔隙中剩余的空气分子传热、对流及部分孔壁的辐射作用外，孔隙中的蒸汽扩散和分子的热传导起了主要作用，因水的导热能力远大于孔隙中空气的导热能力。故材料的绝热性能下降。 2(广东某高档高层建筑需建玻璃幕墙，有吸热玻璃及热反射玻璃两种材料可选用。请选用并简述理由。 答:高档高层建筑一般设空调。广东气温较高，尤其是夏天炎热，热反射玻璃主要靠反射太阳能达到隔热目的。而吸热玻璃对太阳能的吸收系数大于反射系数，气温较高的地区使用热反射玻璃更有利于减轻冷负荷、节能。 3(请分析用于室外和室内的建筑装饰材料主要功能的差异。 答:?装饰性方面。室内主要是近距离观赏，多数情况下要求色泽淡雅、条纹纤细、表面光平(大面积墙体除外);室外主要是远距离观赏，尤其对高层建筑，常要求材料表面粗糙、线条粗(板缝宽)、块形大、质感丰富。 ?保护建筑物功能方面。室内除地面、裕厕、卫生间、厨房要求防水防蒸汽渗漏外，大多数属于一般保护作用;室外则不同，饰面材料应具有防水、抗渗、抗冻、抗老化、保色性强、抗大气作用等功能，从而保护墙体。 ?兼具功能方面。室内根据房间功能不同，对装饰材料还常要求具有保温、隔热，或吸声、隔声、透气、采光、易擦洗、抗污染、抗撞击、地面耐磨、防滑、有弹性等功能;而外墙则要求隔声、隔热、保温、防火等功能。