土木工程材料第二版(湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学_合编)课后习题答案

土木工程材料第二版课后习题答案土木工程材料的基本性

第一章

（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？

答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表：

（2）

答：

（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？

答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：

P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：

了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。

（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？

答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。

例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。

例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。

（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？

答：

（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？

答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。

（7）材料的耐久性应包括哪些内容？

答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。

（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？

答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。

第1章天然石材

（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。

答：可分为三大类：

1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。例如花岗岩、辉绿岩、火山

首凝灰岩等。

2)沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风力搬运至不同

地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重新压实胶结而成的岩石。例如，页岩、菱镁矿，石灰岩等。

3)变质岩，是地壳中原有的各类岩石在地层的压力或温度作用下，原岩石在固体状态下发生变质作用而形成的

新岩石。例如，大理石、片麻岩等。

（2）比较花岗岩、石灰岩、大理岩、砂岩的性质和用途，并分析它们具有不同性质的原因。

答：这几种石材性质不同的于它们的化学成分和结构的差别：

花岗岩的主要化学成分为石英、长石及少量暗色矿物和云母，它呈全晶质结构。花岗岩表观密度大，抗压强度高，抗冻性好，刻水率小，耐磨性好，耐久性高，但耐火性差。它常用于基础、甲坝、桥墩、台阶、路面、墙石和勒脚及纪念性建筑物等。

石灰岩的主要化学成分为CaCO3，主要矿物成分为方解石，但常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石等，因此，石灰岩的化学成分、矿物组分、致密程度以及物理性质差别很大。石灰岩来源广，硬度低，易劈裂，便于开采，具有一事实上的强度和耐久性，也有较好的耐水性和抗冻性。其块石可做基础、墙身、阶石及路面等，碎石是常用的混凝土骨料，此外它还是水泥和石灰的原料。

大理石是由石灰岩或白云变质而成，其构造致密，密度大，但硬度不高，易于分割。它可用于高级建筑物的装饰及饰面工程。

砂岩是由石英砂或石灰岩等细小碎屑经沉积并重新胶结而成，其性质决定于胶结物的种类及胶结的致密程度，差别非常大，硅质砂岩密度大、强度高、硬度大、加工较困难，主要用于纪念性建筑及耐酸工程。钙质砂岩强度中等，较易加工，应用广泛，可用做基础、踏步、人行道等。铁质砂岩性能比钙质砂岩差，其密实者可用于一般建筑工程。粘土质砂岩浸水易软化，土木工程不会用。

（3）工程上常应用的岩石哪些种类耐火性最差？哪些岩石耐酸性最差？

答：花岗岩耐火性最差，大理石耐酸性最差。

（4）选择天然石材应考虑哪些原则？为什么？

答：选择天然石材应考虑适用性和经济性原则。

适用性主要考虑石材的技术性能是否能满足使用要求，可根据石材在建筑物中的用途和部位，选择其主要技术性质能满足要求的岩石。经济性主要考虑天然石材的质量大，不宜长途运输，应综合考虑地方资源，尽可能做到就地取材。

第2章气硬性胶凝材料

（1）气硬性胶凝材料与水硬性有胶凝材料有何区别？

答：无机胶凝材料按凝结硬化条件分为气硬性有差错凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只胡在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度；水硬性胶凝材料不仅能够在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。石膏、石灰、水玻璃和菱苦土都是建筑上常用的气硬性无机胶凝材料；水硬性胶凝材料则是各种水泥。

（2）石灰熟化成石灰浆使用时，一般应在储灰坑中“陈伏”两星期以上，为什么？

答：石灰在煅烧过程中，由于火候的不均匀，生产过程中常出现欠火石灰和过火石灰。过火石灰的产生主要是窑温过高，石灰石中的二氧化硅、三氧化铝等杂质发生熔结，使石灰遇水表现出质硬难化，延缓了熟化速度，其过烧成分可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，引起已硬化的石灰隆起开裂，直接影响工程质量。为了消除过火石灰的危害，石灰熟化成石灰浆使用时，一般应在储灰坑中“陈伏”两个星期以上，陈伏期间，石灰浆表

面保持一层水分，使之与空气隔绝，避免碳化。

（3）何为欠火石灰、过火石灰？各有何特点？

答：石灰在煅烧过程中，由于火候的不均匀，生产过程中常出现欠火石灰和过火石灰。欠火石灰的产生主要是窑温过低造成的，基本上无活性，属于石灰的废品；过火石灰的产生主要是窑温过高，石灰石中的二氧化硅、三氧化铝等杂质发生熔结，使石灰遇水表现出质硬难化，延缓了熟化速度。其过烧成分可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，引起已硬化的石灰隆起开裂，直接影响工程质量。

（4）试述石灰的技术性能与应用？

答：石灰具有良好的保水性、可塑性；凝结硬化速度慢，硬化后强度低，耐水性差，体积收缩大。石灰可用于调制石灰乳涂料，拌制石灰砂浆或混合砂浆作抹灰或砌筑使用；石灰可拌制灰土或三合土用于建筑物基础和地面的垫层。石灰可用于生产硅酸盐建筑制品，如蒸压灰砂砖、蒸养粉煤灰砖等。石灰可用于生产碳化石灰板作轻质隔墙材料或吊顶材料。

（5）试述建筑石膏的技术性能与应用。

答：建筑石膏凝结硬化较快，使用时更加缓凝剂；硬化后孔隙率大，强度低，吸水性强，保温隔热性好，吸单性强，耐水性差，吸湿性强，有一定的抗火性。

建筑石膏常用于室内抹灰、粉刷和油漆，也可制作各种建筑装饰制品和石膏板等。石膏板具有轻质、保温、隔热、吸音、不燃、以及热容大，吸湿性大，可调节室内温度和湿度，以及施工方便等性能，是一种有发展前途的新型板材。

（6）水玻璃有哪些用途？

答：①用于水玻璃涂刷建筑材料表面，浸渍多孔性材料，提高材料的密实度、强度和抵抗风化的能力，增加材料的耐久性。

②将模数为2.5~3的液体水玻璃和氯化钙溶液交替灌入土壤中，加固土壤，提高抗渗性。

③以水玻璃为基料，加入2种或4种矾配成二矾防水剂或四矾防水剂，与水泥调和，可用于堵塞漏洞、缝隙及

局部抢修。

④以水玻璃为胶凝材料，采用耐酸的真料和骨料，可配制耐酸胶泥、耐酸砂浆、耐酸混凝土、广泛用于防腐蚀

工程。若选用耐热的砂、石骨料时，则可配制耐热混凝土。

⑤以水玻璃为胶结材料，膨胀蛭石或膨胀珍珠岩为骨料，加入一定量赤泥或氟硅酸钠，经配料、搅拌、成型、

干燥、焙烧而成的制品，是良好的保温隔热材料。

第3章水泥

（1）硅酸性盐水泥的主要矿物成分是什么？这些矿物的特性如何？

答：硅碳盐水泥熟料的主要矿物有四种，即：①硅酸三钙（C3S）、②硅酸二钙（C2S）、③铝酸三钙（C3A）、④铝铝酸四钙（C4AF），此外，还含有少量的游离氧化钙（f-CaO）等。

四种矿物成分各具不同的特性，如：C3A放热速度最快，放热量也最大；其次是C3S、C4AF放热速度较慢，放热量C3S大于C4AF；放热速度和放热量最小的是C3S。四种单矿物的水化反应速度、干缩和耐腐蚀性的规律同水化放热量的规律基本相同。单矿物的强度C3S早强、后强都较高；C2S早强低，后强高；C3A和C4AF的强度均较低。但在水泥混合体中，C3A与C3S混合后，混合体的早强会比C3S单矿物的强度高。单矿物C4AF与C3S混合后，也有类似的规律。f-CaO因水化反应速度极慢，且水化时体积膨胀性大，如其含量多，会对硬化后的水泥石起破坏作用。

（2）硅酸盐水泥的水化产物有哪些？水泥石的结构是怎样的？影响水泥石强度的因素有哪些？

答：水泥水化时产生的水化产物有水化硅酸三钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙、水化铁酸一钙凝胶及高硫型水化硫铝酸钙（AFt）,反应后期还有可能生成单硫型水化硫铝酸钙（AFm）.

硬化后的水泥浆称为水泥石，水泥石结构主要是由四部分构成，即：①凝胶（水化硅酸三钙及水化铁酸一

钙，并含胶孔），②晶体（氢氧化钙，水化铝酸钙、AFt,AFm）,③未水化完全的水泥核心，④毛细孔隙。

影响水泥强度的主要因素是：①水泥熟料的矿物质成分；②水泥的细度；③养护龄期（时间）；④养护的温度和湿度；⑤水灰比大小（即拌和时用水多少）。

（3）硅酸盐水泥的腐蚀有哪几种类型？腐蚀的原因是什么？为什么同是硅酸盐系列水泥的矿渣水泥耐腐蚀性好？

答：水泥石的腐蚀类型有以下四种，即：A.软水腐蚀（溶出性腐蚀）、B.离子交换腐蚀（溶解性腐蚀）、C.膨胀性腐蚀、D.碱的腐蚀。

引起水泥石腐蚀的原因：外部因素是外界环境介质（水、液、气）中含有腐蚀性成分和水泥制品本身的密实性较差；内部因素是水泥石中含有容易被腐蚀的物质，如Ca(OH)2、3CaO·Al2O·6H2O。

矿渣硅酸盐水泥因掺有大量（20%~70%）的粒化高炉矿渣，水泥熟料成分相应减少，水化生成的Ca(OH)2和3CaO·Al2O·6H2O易腐蚀成分相应减少，并由于二次水化时Ca(OH)2与矿渣中的活性成分相结合生成水化硅酸钙和水化铝酸等新物质，故其抗软水侵蚀、抗硫酸盐侵蚀性增强。

（4）在生产硅酸盐水泥时掺入石膏起什么作用？硬化后多余的石膏会引起什么现象发生？

答：纯水泥熟料磨细后，与水作用时水化反应速度快，凝结时间很快，不便引用。为了调节水泥的凝结时间，在磨细水泥熟料的同时加入适量石膏，石膏与反应速度快的C3A的水化物3Cao·Al2O3·6H2O作用，生成难溶的水化硫铝酸钙（即钙钡石AFt）晶体，覆盖于未水化的C3A 周围，阻止其继续快速水化，起到费用减缓的作用。

水泥浆结硬后，如有多作的石膏，石膏会与水泥水化产物Ca(OH)2和固态3Cao·Al2O3·6H2O继续作用，再生成水化硫铝酸钙针状晶体（俗称水泥杆菌），其体积膨胀增大，会对硬化后的水泥石起到膨胀破坏的作用。

（5）如何检验水泥的安定性？

答：水泥熟料中如含有过多的游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO），均会造成水泥体积安定性不良。

检验水泥的安定性，按国家规定进行。由f-CaO引起的，可用沸煮法检测。沸煮法又分为试饼法和雷氏法两种，当两种检测发生争议时，以雷氏法为准。

试饼法是用标准稠度的江泽民浆制成的试饼，放在标杆条件（湿度（20±3）℃，湿度90%）下，养护（24±3）h,试饼置于沸煮箱中沸煮3h后，取出试饼目测其外观，若发现试饼龟裂或翘曲，即为安定性不合格，反之为合格。雷氏法是测定水泥浆体在雷氏夹中沸煮后的膨胀值，若其膨胀值小于规定值，即为安定性合格，反之则不合格。

由f-MgO引起的安定性不良，需用压蒸法才能检验。由于不便于快速检验，因些，按国标规定，水泥中的f-MgO含量不得超过5%，当压蒸实验合格时，可放宽到6%。

（6）什么叫活性混合材料？其硬化的条件是什么？

答：活性混合材料是指具有火山灰性或潜在水硬性，或妆有火同灰性和潜在水硬性的矿物质材料。

其硬化条件是：使用它们时必须加入碱性激发剂Ca(OH)2或硫酸盐激发剂CaSO4·2H2O。

火山灰性，是磨细的上述矿物料加水拌成浆体，单独不具水硬性，但在常温下加入少量石灰Ca(OH)2与之拌成浆体，能形成具有水硬性化合物的性能。如火山灰、粉煤灰等。

潜在水硬性，是磨细的上述矿物料，只需加入少量激发剂的激发条件下，即可利用自身溶出的化学成分，生成具有水硬性的化合物的性能，如粒化高炉矿渣。

（7）铝酸盐水泥的熟料与硅酸盐水泥的熟料有何区别？两种水泥的性质有何不同？

答：高铝水泥的熟料与硅酸水泥熟料的区别，是两种熟料的矿物成分不完全不同，前者的主要矿物成分是：铝酸一钙（CA）、二铝酸一钙（CA2）、硅铝酸二钙（C2AS）、七铝酸十二钙（C12A7）、少量的硅酸二钙（C2S），后者的矿物成分见第（1）题答案所述。

两种水呢的性质截然不同，二者进行比较则铝酸盐水泥的性质是：凝结硬化快（一天强度可达到三天强度的80%以上）、水化热大（且集中于早期）、抗硫酸盐性能强、耐热性能好（高温下可产生烧融）、耐碱性差（遇碱后强度下降），而硅酸盐水泥均不具备以上各种性能。

（8）在下列的混凝土工程中应分别选用哪种水泥，并说明理由

A.紧急抢修的工程或军事工程

B.高炉基础

C.大体积混凝土坝和大型设备基础

D.水下混凝土工程

E.海港工程

F.蒸汽养护的混凝土预制构件

G.现浇混凝土构件

H.高强混凝土

I.混凝土地面和路面

J.冬季施工的混凝土

K.与流水接触的混凝土

L.水位变化区的混凝土

M.耐热接触的混凝土

N.有搞渗要求的混凝土

答：根据教材中所述各种水泥的性质及其应用范围，以上各项混凝土工程中，应分别选用的水泥为：

A．选用高铝潺潺经，快硬水泥。应该两种漂泊异乡硬化快，早强高，3d龄期的强度即等于同等级其他水泥28d龄期的强度。

B．选用矿渣硅酸盐水泥、高铝水泥。因该两种水泥的耐热性都很好。

C．选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、水工硅酸盐水泥中的低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥张低热徽膨胀水泥经，因这些水泥水华时放热量都很小。

D．选用矿渣水泥、火山灰水泥经、低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥张低热徽膨胀水泥，因这些水泥分别具有抗渗性好、水化热低、性能稳定等特点。

E．最好选用高铝水泥张抗硫酸盐水呢，也可选用矿渣水泥经、复合水泥，因这些水泥的抗硫酸盐侵蚀性好。

F．选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥，因这些水泥的蒸气养护效果好，蒸养有利于这些水泥的二次水化反应。

G．选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，因这些水泥的凝结硬化快、强度高。

H．选用硅酸盐水泥、高铝水泥、快硬硅酸盐水泥，因这些水泥硬化快、强度都很高。

I．选用硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥，因这些水泥的强度高，特别是抗折强度高，很适合道路工程的要求。

J．选用硅酸盐水泥、高铝水泥、快硬硅酸盐水泥，因这些水泥水化快，水化热多，硬化快，有利于四委施工。

K．选用矿渣水泥、火山灰水泥，粉煤灰水泥，因这些水泥水化后所含的Ca(OH)2成分少，抗软水侵蚀能力强。

L．选用强度等级大于42.5的普通硅酸盐水泥，因该水泥水化后的Ca(OH)2成分相对比硅酸盐水泥少，强度又要求在42.5以上，能适应工程的要求。

M．选用矿渣水泥、高铝水泥，因这两种水泥的耐热性能都很好。

N．选用火山灰水泥，因这种水泥的抗掺性特好。

第4章混凝土

（1）普通混凝土的基本组成材料有哪些？各自在混凝土中起什么作用？

答：普通混凝土的基本组成材料有：水泥、砂、石子、水。

水泥与水构成水泥浆，在混凝土中起润滑及胶结作用，砂、石在混凝土中起骨架作用。

（2）配制混凝土选择石子最大粒径应从哪几方面考虑？

答：配制混凝土选择石子时，只要条件，应尽可能地把石子选得大些，奟利于节约水泥。但应考虑：A结构截面最水尺寸；B配筋的疏密。即石子的最大粒径不得超过结构的截面最小尺寸的1/4；同时不得超过钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，石子的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。另外，石子粒径过大，对运输和搅拌都不方便。

（3）简述减水剂的作用机理。

答：水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产用许多絮状物而形成絮凝结构，致使部分水分被包裹在絮凝结构内，从而降低了混凝土拌合物的流动性。当加入适量减水剂后，由于减水剂的表面活性作用，减水剂分子定向吸附于水呢颗粒表面，亲水基端朝向水，同时因亲水基端的电离作用，使水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，产生静电斥力，使水泥颗粒相互分散，导致絮凝结构解体，被包裹的水分得到释放，从而有效地增大了混凝土拌合物的流动性。此外，极性很强的亲水基团，易与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，有利于水泥颗粒的滑动，使混凝土拌合物的流动性进一步提高。

（4）混凝土和易性包括哪些内容？如何判断混凝土和易性？

答：混凝土拌合物和易性包括流动性、粘聚性、保水性等三方面的内容。流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能；粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中抵抗分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能；保水性是指混凝土拌合物在施工过程中保持水分在其内部，不致产生严重沁水的性能。

和易性的判断主要是通过坍落度实验或维勃稠度实验测定混凝土拌合物的流动性，并对粘聚性和保水性进行目测，做出综合判断。当流动性满足施工要求，粘聚性和保水性也较好时，混凝土拌合物的和易性较好。

（5）影响混凝土和易性的主要因素有哪些？

答：影响混凝土和易性的主要因素有：

1)水泥浆的数量。当水泥浆的数量较水时，水泥浆量不能填满骨料空隙时或不足以包裹骨料表面，混凝土拌合

物的流动性乙小，而且拌合物会发生崩塌现象，粘聚性也差；若水泥浆数量过多，骨料表面包裹层过厚，会出现严重流浆和泌水现象，使拌合物的粘聚性变差。因此，水泥浆的数量不能太少也不能太多，应以满足流动性要求为度。

2)水泥浆的稠度。水泥浆的稀稠由水灰比决定，水灰比过小，水泥浆干稠，拌合物流动性小；但水灰比过大，

使水泥浆的粘聚性变差，保水能力不足，导致严重的沁水、分层、流浆现象，并使混凝土强度和耐久性降低。

因此，水灰比应根据混凝土设计强度等级和耐久性要求而定。

3)砂率。当砂率太小时，混凝土中砂浆不足以包裹石子的表面并填满石子间间隙，混凝土拌合物的流动性、粘

聚性都较差；但当砂率过大时，砂子的表面积增大，砂浆中水泥浆不足以包裹砂粒表面并填满砂粒空隙，砂浆本身流动性较差，混凝土拌合物的和易性也乙较差。因些，砂玄过大或过小都不好，应采用合理砂率。

4)其他。材料品种、外加剂、环境的温湿雅、施工工艺等也会对混凝土拌合物的和易性产生影响。

（6）混凝土强度和混凝土强度等级是一回事吗？为什么？

答：混凝土强度和混凝土强度等级不是一回事。

混凝土强度是根据标准的实验方法实际测得的混凝土抗压强度值，而混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度标准值划分的，共12个等级，其值是指在混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中，有95%的概率等于和大于该值。

（7）影响混凝土强度的主要因素有哪些？

答：影响混凝土强度的主要因素有：

1)水泥强度等级和水灰比。水泥强度等级越高，水泥石强度及其与骨料的粘结强度也越高，制成的混凝土强度

也就越高。水灰比越大，混凝土硬化后空隙率就越高，混凝土强度就越低，但如果水灰比太小，拌合物过于干硬，无法浇捣密实，混凝土将出现较多的蜂窝、穿油，强度也将下降。因些，只有在满足施工和易性要求的前提条件下，较小的水灰比，才能获得较高的混凝土强度。

2)温度与湿度。混凝土浇注完毕后，只有处于一定的温度和湿度环境，水泥才能水化和硬化，混凝土强度才能

不断发展。环境温度升高，保湿时间较长，水泥水化速度加快，将促使混凝土强度发展。

3)龄期。混凝土在正常养护条件下，强度将随龄期的增长而提高。

4)其他。骨料的种类、质量、数量以及施工质量都会对混凝土强度产生影响。

。

（8） 为什么要控制混凝土的最大水灰比和最少水泥用量？

答：在一定工艺条件下，水灰比和水泥用量直接影响混凝土的密实性，进而影响混凝土的耐久性。一般来说，水灰比越大，水泥用量越少，混凝土的耐久性就越差。因此，混凝土中的水灰比和水泥用量不能公满足于强度经验公式的计算值，还必须满足耐久性的要求，故必须控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，才能保证混凝土既满足强度要求，同时也满足耐久性要求。

（9） 甲、乙施工队用同样材料和同一配合比生产C20混凝土。甲队生产混凝土的平均强度为24Mpa,标准差为

2.4Mpa,乙队生产混凝土的平均强度为26Mpa,标准差为

3.6Mpa.

A 试绘制各施工队的混凝土强度分面曲线示意图。并对比施工质量状况。

B 哪个施工队的强度保证率大？

（10） 轻骨料怎样分类？轻骨料混凝土怎样分类？

答：A.轻骨料主要按来源分为三类，具体分类见下表：

B.

（11） 配制轻骨料混凝土为什么要加大用水量？与普通混凝土相比轻骨料混凝土施工要注意什么？

答：由于轻骨料的吸水率一般都比普通砂石大，因而，在施工中将混凝土拌合物的和震动性不断变化，并且影响到混凝土的水灰比和强度发展。因此，配制轻骨料混凝土时要回大用水量，即根据轻骨料吸水率大小，考虑多加一部分被骨料吸收的附加水量。

与普通混凝土相比，轻骨料混凝土施工时要注意以下几个方面的问题：

1)

及时测定轻油料含水率，并据此调整加水量；

2) 搅拌时，宜选用强制式搅拌机，以避免拌合物中轻骨料上浮，造成搅拌不均匀；

3) 外加剂时应在轻骨料吸水后加入；

4)运输距离较长时，烧注前宜采用人工二次拌和，以避免坍落度损失或离析严重造成混凝土质量下降；

5)成型时，宜采用机械振捣和表面加压成型；

6)成型后，应注意加强早期潮湿养护。

（12）多孔混凝土与大孔混凝土有什么主要区别？

答：多孔混凝土是内部均匀分布着微小气泡的轻质混凝土，大孔混凝土是内部由于少砂无法填满粗骨料之间空隙而形成大孔结构的混凝土。主要区别在于孔径大小存在较大差异，且多孔混凝土中无粗骨料，因而在性能及应用上也不完全相同。

第5章砂浆

（1）新拌砂浆的和易性的含义是什么、怎样才能提高砂浆的和易性？

答：新拌砂浆的和易性即指砂浆在搅拌、运输、摊铺时易于流动并不易失水的性质，它包含有流动性和保水性两方面的含义。流动性是指砂浆在自重或外力的作用下能够流动的性能保水性是指新拌砂浆能保持内部水分不流出的能力。

为了提高砂浆的和易性，在新拌砂浆时，常加入一定的掺合料（石灰膏、粉煤灰、石膏等）和外加剂在一起搅拌。加入的外加剂不仅可以改善砂浆的流动性、保水性、而且有些外加剂还能提高硬化后砂浆的强度和粘结力，并改善砂浆的抗渗性和干缩等。

（2）配制砂浆时，其胶凝材料和普通混凝土的胶凝材料有何不同？

答：配制普通混凝土所用的胶凝材料是用各种水泥，且用较高强等级的水泥经。

配制砂浆所有的胶凝材料，除用各种水泥外，可用石灰、石膏（如石灰砂浆、石膏砂浆）。且石灰、石膏、粉煤灰和粘土也可加入在水泥砂浆中，作为提高砂浆流动性和保水性的掺合料来应用（如水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆等称为混合砂浆），以达到提高砂浆质量和降低成本的目的。配制砂浆时所用水泥绵强度等级一般都不宜大于42.5。

（3）影响砂浆强度的主要因素有哪些？

答：对应用于不吸水的密实基底的砂浆，影响其强度的主要因素是水泥的强度等级和水灰比（W/C），近似于混凝土。对应用于基层吸水的砂浆，影响其强度的因素是水泥的强度等级和水泥用量的多少，而与水灰比的关系不大。

除以下所述主要影响因素外，影响砂浆强度的因素还很多。诸如所用外掺料和外加剂的种类、质量好坏、掺量等，另外，砂子的种类、粗细程度、杂质含量多少等，均对砂浆强度有一定的影响。搅拌砂浆的均匀程度和施工中的涂抹和摊铺等工序的质量好坏也会对砂浆的强度产生一定的影响。

（4）一工程砌砖墙，需配制M5.0的水泥石灰混合砂浆。现材料供应如下：

水泥：42.5强度等级的普通水泥，堆积密度1250kg/m3;

砂：粒径小于2.5mm,含水率3%，紧堆密度为1600kg/m3

石灰膏：表观密度1300kg/m3

水泥：42.5强度等级的普通水泥，堆积密度1250kg/m3;砂：粒径

求1m3砂浆中各材料的用量，并求体积比。

第6章墙体材料和屋面材料

（1）烧结普通砖的技术性质有哪些内容？

答：烧结普通砖的技术性质，按国标（GB2542-2003）规定有以下内容：

A．形状、尺寸及允许偏差。

B．外观质量。

C．强度等级，按其抗压强度平均值和标准值或单块最小抗夺强度值，将砖分为五个强度等级。

D．耐久性，其中包括对泛冷霜、石灰爆裂、抗风化性能的要求。

（2）烧结多也孔砖和空心砖的强度等级是如何划分的？各有什么用途？为什么说要大力发展这两种砖？

答：烧结多孔砖是根据抗压强度和抗折强度的大小，分为WU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六个强度等级。烧结空心砖是根据其大面和条面的抗压强度值分为5.0、3.0和2.0三个中强度等级。

烧结多孔砖由于其强度较高，在建筑工程中可代替普通砖，可用于六层以下的承重墙体。烧结穿心砖孔数少，孔径大、孔洞率高，强度较低，具有良好的绝热性能，主要用于非承重墙或框架结构的直充墙等部位。

在建筑施工中，用多孔砖和穿心砖代替普通砖，可使建筑物自重降低1/3左右，节约燃料10%~20~，工效提高40%，并改善墙体的热工性能，在相同的隔声条件下，可使墙体的厚度减薄半砖左右。因此，大力推广使用多孔砖和空心砖，鼓励发展生产高强多孔砖和空心砖是墙体材料改革的发展方向。

（3）目前所用的墙体材料有哪几种？简述墙体材料的发展方向。

答：目前所用的墙体材料有：

A．烧结普通砖（包括烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结煤灰砖）；

B．烧结多孔砖和烧结空心砖；

C．非烧结砖（包括灰砂砖、粉煤灰砖）；

D．各种砌块，如：a.混凝土砌块（包括小型砌块、中型空心砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块），b.蒸压砌块，

c.粉煤灰砌块，

d.石膏空心砌块

E．各种墙体板材，如：a.内墙体9包括石膏类墙板、板面板材），b.水泥类墙板（包括GRC空心轻质隔墙板、SP 预应力空心墙板、蒸压加气混凝土板），c.塑网加芯板,d.轻质隔热来芯板。

墙体材料除大量使用传统的各种类型砖材外，各种砌块的生产和使用极为普遍。随着建筑结构体系的改革和大开间多功能框架结构的发懈，各各轻质和复合墙用板材也蓬勃兴起。以板材为围护墙体的建筑体系，具有质轻、节能、施工方便快捷、使用面积大、开间布置灵活等特点，因些，具有良好的发展前景。

（4）现在的屋面轻型板材与传统的粘土瓦相比较有何特点？

答：传统的粘土瓦在生产时，须耗用大量土地采取粘土，对水土资源破坏性大，烧制时能耗大，制造和施工的生产效率很低，使用后，屋面自重增大且耐久性差，维修费用大。现在的各类轻型屋面板材与前者比较，有如下特点：即具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、耐冲击、防水性好、色彩鲜艳等，如聚氯乙烯、玻璃钢波形瓦等还兼有一定的透光性。

第7章金属材料

（1）钢与生铁在化学成分上有何区别？钢按化学成分不同可分为哪些种类？土木工程中主要用哪些钢种？

答：钢的主要成分为铁和碳，钢的含碳量为2.06%以下。

铁的主要成分为铁和碳，还有杂质成分硅、锰、磷、氧、氮等，铁的含碳量为2.06%以上。

钢按化学万分可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢、钢按合金含量可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。

土木工程中主要用低碳钢和低合金钢。

（2）钢中含碳对各项性能的影响？

答：钢的含碳量高时，性质硬脆、塑性差、抗拉强度低，不符合土木工程的工艺、冲击和振动荷载的要求。

（3）什么称为钢材的屈强比？其大小对使用性能有何影响？

答：钢材的屈强强度和抗拉强度之比称为屈强比。屈强比小时，其钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，其结构越安全；屈强比太小时，其钢材不能有效利用。

（4）钢材的冷加工对性能有何影响？什么是自然时效和人工时效？

答：经过冷加工（冷拉、冷拔、冷轧）的钢材，均能提高强度，而塑性和韧性下降。

经过冷加工的钢材放置15~20d为自然时效。经过冷加工的钢材加热100~200℃，并保持2~3h为人工时效。

两种时效均能使钢材的强度再提高，塑性和韧性再下降。

（5）低合金高强结构钢与碳素结构钢有哪些不同？

答：低合金高强雅结构钢和碳素结构钢，两者之间的化学成分、强度、伸长度、工艺、用途等均不相同。

（6）说明Q235—C与Q390----D所属的钢各及各符号的意义？

答：Q235-C，表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。

Q390-D，表示屈服强度为390MPa的D级镇静钢。

（7）热轧钢筋按什么性能指标划分等级？并说明各级钢筋的用途。

答：热轧钢筋主要按屈服点、抗拉强度和伸长率划分等级，同时满足相应的冷弯性能。

I级钢筋：主要用于普通钢筋混凝土的受力钢筋、构造筋和箍筋。

II、III级钢筋：主要用大、中型钢筋混凝土结构，经冷抗后可用于预应力混凝土。

IV级钢筋：主要用于预应力混凝土。如需焊接，应采用适当的焊接方法和焊后热后理工艺。

（8）对于有冲击、震动荷载和在低温下工作的结构采用什么钢材？

答：采用Q235-D级钢材，在低温的条件下工作具有较强的抗冲击和振动荷载的能力。

（9）铝合金的分类？铝合金在建筑上的主要用途？

答：按加工方式分为铸造铝合金和变形铝合金。土木工程主要使用LF,L Y,LC,LD,制作铝合金门窗、构件、管道、货架、零件、型材、线材、板材等。

第8章木材

（1）名词解释

A纤维饱和点-------当木材中无自由水，而细胞壁内充满吸附水并达到饱和时的含水率称为纤维饱和点。纤维饱和点是木材发生湿胀干缩变形的转折点。

B平衡含水率---------木材的吸湿性是双向的，即干燥的木材能从周围的空气中吸收水分，潮湿的木材也能在干燥的空气中失去水分，其含水率随温度、湿度而变化。当木材长期处于一定湿度和湿度的环境中时，其含水率会趋于稳定，此时的含水率为木材的平衡含水率。

C木材疵病---------木材在生长、采伐、保存的过程中，所产生的内部和外部的缺陷，统称为疵病。木材的疵病主要有木节、斜纹、裂纹和虫害等。

D持久强度----------木材对长期荷载的抵抗能力不同于短期荷载。木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最高强度称为持久强度。木材的持久强度比短期荷载作用下的极限强度低得多，一般为短期极限强度的50%~60%。

（2）木材含水率的变化对木材性质有何影响？

答：木材的含水率是指木材所含水的质量占干燥木材质量的百分数。含水率的大小对无支票的湿胀干缩性和强度影响很大。木材中所含水分可分为自由水、吸附水及化合水三种。自由水是存在于细胞腔和细胞间隙中的水分，吸附水指被吸附在细胞壁内细纤维之间的水分，化合水即是木材化学组成中的结全水。自由水的变化只影响木材的表观密度、燃烧性和抗腐蚀性，而吸附水的变化是影响木材强度和胀缩变形的主要因素。结合水在常温下不发生变化。当木材含水率在纤维饱和点以下时，随含水率，即吸附水减少，细胞壁趋于紧密，木材强度提高；反之，当含水率升高时，由于亲水的细胞壁逐渐软化而使木材强度降低。当木材含水率在纤维饱和点以上变化时，公是细胞腔内自由水的变化，木材的强度不改变。木材的纤维饱和点是木材发生湿胀干缩变形的转折点。当木材的含水率在纤维饱和点以下时，随着含水率时增大，木材体积产生膨胀；随着含水率减小，木材体积收缩；而当木材含水率在纤维饱和点以上变化时，只是自由水增减，使木材的质量改变，而木材的体积不发生变化。

（3）试说明木材腐朽的原因。有哪些方法可防止木材腐朽？并说明其原理。

答：木材腐朽为真菌侵害所致。

木材防腐可采取两各方式：一种是创造条件，使木材不适于真菌寄生和繁殖；另一种是把木材变为有毒的物质，使其不能作真菌和昆虫的养料。

第一种方式最常用的办法是通过通风、排湿、表面涂刷油漆等措施，保证木结构经常处于干燥状态，使其含水率在20%以下；第二种方法通常是把化学防腐剂、防虫剂注入木材内，使木材成为真菌和昆虫有毒的物质。

（4）影响木材强度的主要因素有哪些？怎样影响？

答：影响木材强度的主要因素有：

A．含水量：木材的强度爱含水量影响很大。当木材含水率在纤维饱和点以下时，随含水率降低，即吸附水减少，细胞壁趋于紧密，木材强度提高；反之，当含水率升高时，由于亲水的细胞壁逐渐软化而使木材强度降低。

B．负荷时间：木材对长期荷载的抵抗铪同于短期荷载。木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最高强度称为持久强度。木材的持久强度比短期荷载作用下的极限强度低得多，一般为短期极限强度的50%~60%。木结构通常都处于长期负荷状态，因此，在设计时应考虑负荷时间对木材强度的影响。

C．环境湿度：木材的强度随环境湿度升高而降低。若木材长期处于60~100℃时，会相起水分和所含挥发物的蒸发，强度下降。当湿度超过100℃以上时，木材中部分组成会分解，挥发、色渐变黑、强度明显下降。

D．疵病：木材的疵病主要有木节、死节、斜纹、裂纹、腐朽、虫害等。木节分为活节、死节，松软节、腐朽节等几种，活节影响较小。木节使顺纹抗拉强度显著降低，对顺纹抗压强度影响小。在木材受横纹抗压和剪切时，木节反而增加其强度。斜纹木材严重降低顺纹抗拉强度，对抗弯强度影响次之，对顺纹抗压强度影响.裂纹、腐朽、虫害等疵病，会造成木材构造的不连续性和破坏其组织，因而严重影响木材的力学性质，有时甚至木材完全失去使用价值。

（5）某地产红松含水率10%时顺纹搞压强度为44.5Mpa,求该红松在标准含水率时的顺纹搞压强度值。

答：

第9章有机高分子材料

（1）热塑性高聚物与热固性高聚物各自的特征是什么？

答：热塑性高聚物具有加热软化（熔化）、冷却硬化，无化学变化，不论加热、冷却重复多少次，均能保持这种性能，为线型或支链型结构。

热固体性高聚物，一旦加热成型，即发生化学变化，成为不能溶化，也不能溶解的物质，大部分为体型结构。

（2）试述高分子化合物的合成反应类型及特征。

答：高分子化合物的合成类型有加成聚合、缩合聚合。

加成聚合，由许多相同或不相同的不饱和单体，在加热和催化剂作用下，不饱和键打开，连接成高分子。一般为线型结构，可以再生利用（如聚乙烯、聚氯乙烯等）。

缩合聚合，由一种或多种带有官能团的单全，在加热或催化剂作用下，相互结合而成的高分子，大部分为体型结构，不可以再利用（如环氧树脂、酚醛）。

（3）与传统材料相比，建筑塑料有何优缺点？

答：与传统材料相比，建筑塑料主要优点为质轻、多功能、装饰性和加工性能好。主要缺点为燃烧、易老化、易变形等。

（4）对胶粘剂的基本要求有哪些？试举三种土木工程中常用的胶粘剂，并说明其特性与用途。

答：胶粘剂的基本要求有流动性、浸润性、粘结性、硬化性、不易老化等。

土木工程常用的胶粘剂有聚乙烯醇缩甲醛、环氧树脂、氯丁橡胶。

聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂，具有粘结性强、无毒、无味、耐水、耐油、耐老化的特性。主要用于粘贴墙纸、墙面、瓷砖、马赛克等。

环氧树脂胶粘剂，具有粘结性强、柔韧、电绝缘、耐水、耐热、耐腐蚀的特性。广泛用粘结金属、非金属材料。

氯丁橡胶粘剂，具有粘结力强，耐水、耐油、耐弱酸和弱碱的特性。常用于地面粘贴橡胶和塑料制品、水呢砂浆墙面等。

（5）试述涂料的组成成分及它们所起的作用。

答：组成成分有基料、填料、颜料、助剂、水、溶剂。

基料：基料将涂料中其他组成粘结在一起，并能牢固地附着于基面上，形成连续均匀、坚韧的涂膜。

填料：增加涂膜厚度、质感、减少收缩。提高强度、耐磨性、耐气候性及抗老化性，降低成本。

颜料：使涂膜有一定的遮盖和色彩。

水和溶剂：使各种材料分散而形成均匀的、粘稠的液体、调整粘度，利于施工。

第10章沥青与防水材料

（1）试述石油沥青的三大组分及戎特性。石油沥青的组分与其特性有何关系？

答：石油沥青的三大组分为油分、树脂、地沥青质。油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小、密度最小的。油分赋予沥青流动性。树脂双称沥青脂胶，为黄色至黑褐色的粘稠物质，分子量比油分大。树脂使沥青具有良好的塑性和粘性。地沥青质为深褐色至黑色固体无定形物质，分子量比树脂更大。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和粘性的重要组分。

（2）石油沥青的主要技术性质是什么？各用什么指标表示？影响这些性质的主要因素有哪些？

答：石油沥青的主要技术性质有粘滞性、塑性、温度稳定性。

固体、半固体石油沥青的粘滞性用针入度指标表示；塑性用延度指标表示：温度敏感性用软化点指标表示。

石油沥青粘滞性的大小与组分和温度有关，若地沥青质含量较高，又有适量树脂，而油分含较少时，则粘滞性较大；在一定温度范围内，当温度升高时，粘滞性随之降低，反之则增大。沥青中树脂含量较多时，沥青塑性较好。沥青温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度的升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非晶态热塑性物质，因此没有固定的熔点。当温度升高时，沥青由固态或半固态逐渐软化，内部分子间产生相对滑动，即产生相对流动，这种状态为粘流态。反之，当温度降低时，沥青从粘流态逐渐凝固为固态，甚至变硬变脆，成为玻璃态。

（3）某建筑工程屋面防水，需要软化点为75℃的石油沥青，但工地仅有软化点为95℃和25℃的两种石油沥青，问应如何掺配？

答：软化点为25℃石油沥青的掺量为：

软化点为95℃石油沥青的掺量为：

（4）用于道路路面的沥青混合烂的技术性质主要有哪些？

答：用于道路路面的沥青混合料的技术性质主要有高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、施工和易性。

（5）与传统的沥青防水卷材相比较，合成高分子防水卷材有什么突出优点？

答：合成高分子防水卷材克服了沥青防水卷材温度稳定性差，延伸率小的缺点，具有高温不流淌，低温不脆裂，拉伸强度高，以及延伸率较大等优异性能，且价格适中，属中档防水卷材。

（6）防水涂料应满足的基本性能有哪些？

答：防水材料应满足的基本性能有：固体含量、耐热度、柔性、不透水性、延伸性。

（7）密封膏的性能要求有哪些？

答：为了保证防水密封的效果，除了要求密封材料具有水密性和气密性之外，还应具有良好的粘结性，良好的耐高、低温性和耐老化性能以及一定的弹塑性和拉伸一压缩循环性能。此外，密封材料应具有良好的施工性，具体体现在以下几个方面：

A挤出性。用挤出枪施工时，应挤出流畅，尤其是低温施工时，更应注意高速密封膏的稠度，以保证施工省力、省时、充满接缝。

B．抗下垂。在填充垂直缝和顶板缝时，要求密封膏不流淌，不坍落，不下坠。当施工温度较高或接缝较宽时，不宜一次填完，应分2~3次，以达到抗下垂的目的。

C．自流平性。在土壤温度水平接缝时，密封膏应有流平及充满缝隙的性能。

D．密封膏应具有适当的固化速度。

对于密封材料的选用，主要考虑其粘结性能和使用部位，应根据被粘基层的材质、表面状态和性质选择不同的密封材料；而室外的接缝，要求密封材料有较高的耐候性和耐老化性，伸缩缝要求要有良好的弹塑性和拉伸一压缩循环性能，对于有酸碱介质环境的建筑物部位的密封，则要求有较好的耐腐蚀性能。

第11章绝热材料和吸声材料

（1）何谓绝热材料？建筑上使用绝热材料有何意义？

答：绝热材料是指导热系数Y值应不大于0.175W/m.k的保温隔热效果好的建筑材料。使用适当的绝热材料，可提高转护结构的绝热性能并保持室内温度的稳定。

（2）绝热材料为什么总是轻质的、使用时为什么一定要防潮？

答：由于材料中固体物质的导热系数比空气的导热系数大得多，一般的轻质材料，其表观密度较水，导热系数也较小，所以绝热材料总是轻质的。

材料吸湿受潮以后，其导热系数增大，这是由于当材料的孔隙中吸入水分（包括水蒸气）后，水的导热系数Y 为0.6W/m.k,比空余的导热系数Y=0.029W/m.k大20倍左右，如果孔隙中的水结成冰，则冰的导热系数Y为

2.20W/m.k，其结果使得材料的导热系数更大，严重地降低了材料的绝热性能。所以，绝热材料在使用时一定

要注意防潮。

（3）试述含水量对绝热材料性能的影响。

答：绝热材料吸水分以后，其导热系数就会增大，这是由于当材料的孔隙中吸入水分（水蒸气）后，水的导热系数Y为0.60W/m.k,比空气的导热系数Y=0.029W/m.k大20倍左右，如果孔隙中的水结成冰，则冰的导热系数Y为2.20W/m.k,其结果使得材料的导热系数更大，严重地降低了材料的绝热性能。

（4）何谓吸声材料？材料的吸声性能用什么指标表示？

答：凡6个规定频率125Hz\250Hz\500Hz\1000Hz\2000Hz\4000Hz的平均吸声系数大于0.2的材料，称为吸声材料。

吸声材料的吸场性能用吸声系数a表示，吸声系数为被吸入声能（E）与入射声能（Eo）之比，即a=E/Eo

第12章装饰材料

（1）对装饰材料在外观上有哪些基本要求？

答：对装饰材料在外观上主要有如下要求：

A．颜色。颜色选择适合，能极大地增强效果，是决定装饰材料外观的主要因素。

B．光泽。光泽是材料表面的一种特性，是有方向性的光性反射性质，它对反射光线的强弱起着决定性作用。

C．透明性。材料的透明性也是与光线有关的一种性质。

D．质感。质感是材料质地的感觉。

E．形状与尺寸。

（2）如何选用装饰材料？

答：在选用装饰材料时，应根据不同环境、不同建筑、不同部位进行选择，主要考虑装饰效果、颜色、光泽、透明性等应与环境相协调，此外，材料还应具有某些物理、化学和力学方面的基本性质，如一定的强度、耐水性和耐腐蚀性等，以提高建筑物的耐久性，降低维修费用。

（3）在本章所列的装饰材料中，你认为哪些适宜用于外墙装饰？哪些适宜用于内墙装饰？并说明原因。

答：外墙装饰材料在选择时，应兼顾建筑物的美观和对建筑物的保护作用，故应选用能耐大气侵蚀、不易褪色、不易污染、不泛霜的材料；内墙装饰材料在选用时，应妥善处理装饰效果和使用安全的关系，优先选用环保型和不燃烧或难燃烧等消防安全型材料，避免选用在使用过程中会挥发有毒成分和燃烧时产生大量浓烟或有毒气体的材料。根据这些原则，花岗石、建筑陶瓷中的墙砖、锦砖、劈离砖、琉璃制品、建筑玻璃等适宜用于外墙装饰；大理石、花岗石、人造石材、釉面砖、卫生陶瓷、塑料壁纸、塑料板、塑料地毯、塑料装饰板等适宜用于内墙装饰。

土木工程监测技术(同济大学)

土木工程监测技术
第一章测试技术理论基础
测试技术是测量技术和试验技术的总称。 现代测试技术的主要功用： ●各种参数的测定； ●自动化过程中参数的反馈、调节和自控； ●现场实时检测和监控； ●试验过程中的参数测量和分析。 测试系统应具有的功能： ●将被测对象置于预定状态下； ●对信息进行采集、变换、传输； ●对信号进行必要的分析、处理和判断； ●信号的显示或记录。 现代测试技术的发展趋势： ●高精度、小型化和智能化； ●新型传感器的研制。 一、测试系统的组成 一个测试系统可以由一个或若干个功能单元所组成。 一个功能单元组成的测试系统： 弹簧称；温度计。 多个功能单元组成的测试系统： 直剪试验计算机测试系统（如图 1－1）。

典型的力学测试系统由四大部分组成（如图 1－2）： 荷载系统、测量系统、显示与记录系统。
1、荷载系统 荷载系统是使被测对象处于一定的受力状态下，使被测对象(试件)有关的力学量之间 的联系充分显露出来，以便进行有效测量的一种专门系统。 地下工程试验采用的荷载系统有： 液压式、重力式、杠杆式、弹簧式、气压式、等等。 2、测量系统 测量系统由（一次仪表）、中间变换和测量电路（二次仪表）组成。 一次仪表（传感器）把被测量（如力、位移）变成电信号； 二次仪表将信号变换、放大、运算，变成易于处理和记录的信号。 不同的传感器要求与其相匹配的二次仪表。 模拟式仪器中包含有抗干扰和滤波器等电路或器件； 数字式仪器中包含有抗干扰和滤波器等软件。 3、显示和记录系统 它是将信号及其变化过程显示或记录（或存储）下来，是测试系统的输出环节。 数据显示：各种表盘、电子示波器和显示屏； 数据记录：函数记录仪、光线示波器、打印机和绘图仪等； 数据存储：磁带记录仪、磁盘（硬盘、软盘）等，设备来实现，直剪试验计算。机辅 助测试系统中，以微机屏幕、等作为显示记录设备。 二、测试系统的主要性能指标 测试系统的主要性能指标是经济合理地选择测试系统时所必需明确的。 1、测试系统的精度和误差 精度：测试系统给出的指示值和被测量的真值的接近程度。精度与误差是同一概念的 两种不同表示方法。精度越高，误差越低。通常用测试系统相对误差和引用误差的大 小来表示其精度的高低：

东南大学土木工程材料期末复习资料讲诉

《土木工程材料》期末复习资料以及相关习题（东南大学） 第1章土木工程材料的基本性 （1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性及导热性下降、上升还是不变？ 材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：孔隙率指材料体积内，孔隙体积所占的百分比； 孔隙率指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比； 了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。 （2）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料； 材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。 钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。 （3）塑性材料和塑性材料在外力作用下，其形变有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。 （4）材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 （5）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。 第2章天然石材 （1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。 答：可分为三大类： 1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。例如花岗岩、 辉绿岩、火山首凝灰岩等。 2)沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风 力搬运至不同地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)章节题库(含考研真题)【圣才出品】

第二部分章节题库（含考研真题） 第一章土木工程材料的基本性质 一、名词解释 1．材料的孔隙率[中国人民解放军后勤工程学院2015年] 答：材料的孔隙率是指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。又称气孔率、孔隙度。是衡量材料多孔性或紧密程度的一种指标。以材料中孔隙体积占总体积的百分数表示。 即P+D=1，式中：P为孔隙率；D为密实度；V0为材料在自然状态下的体积，或称表观体积，cm3或m3；V为材料在绝对密实状态下的体积，cm3或m3；0ρ为表观密度，g/cm3；ρ为密度，g/cm3。材料中的孔隙体积包括开口孔隙（与外界相连通）和闭口孔隙（与外界相隔绝）的体积。孔隙尺寸、形状、孔分布及孔隙率的大小对材料的性能，如表观密度、强度、湿涨干缩、抗渗、吸声、绝热等的影响很大。对散粒材料而言，在自然堆积状态下，颗粒之间尚有孔隙存在，为反映其堆积的密实程度，常用空隙率表示。 2．材料堆积密度[中国人民解放军后勤工程学院2014年] 答：材料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。又称体积密 度，松密度，毛体密度，简称堆密度。按下式计算：，式中：0ρ'为堆积密度，kg／m3；m为材料在一定容器内的质量，kg；0V'为材料的堆积体积，即装入容器的容积，m3，是包含颗粒间的空隙和颗粒内部孔隙在内的总体积。按自然堆积体积计算的密度称为松堆密度；以振实体积计算则称紧堆密度。

3．材料密实度[中国人民解放军后勤工程学院2013年] 答：材料密实度是指材料体积内固体物质充实的过程。又称紧密度。按下式计算： ，式中：D为密实度；V为绝对体积；V0为表观体积；ρ、0ρ分别为材料的密度、表观密度。含有孔隙的固体材料的密实度小于1.它与材料的技术性能如强度、耐久性、抗冻性、导热性等都有密切关系。 4．亲水性材料[中国人民解放军后勤工程学院2015年] 答：亲水性材料是指当湿润边角θ≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，并具有亲水性的材料。 5．材料软化系数[中国人民解放军后勤工程学院2013年] 答：材料软化系数是指材料饱水状态下的抗压强度和其绝干状态下的抗压强度之比值。所天然石和人造石在饱水后，由于水分子的楔入劈裂作用，其强度都有所降低。因此，软化系数在0～1之间。它表征砖、石、混凝土等含孔材料的耐水性能。一般认为，大于0.85的属耐水材料。对用于水中或潮湿地方的材料应大于0.80。 6．耐久性 答：耐久性是指材料在使用中，抵抗其自身和环境的长期破坏作用，保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。材料在使用过程中的逐步变质失效，与材料本身的组分和结构的不稳定、使用中所处的环境和条件（如日晒雨淋、干湿循环、介质侵蚀、机械磨损等）密切相关。对于金属材料主要是电化学腐蚀；无机非金属材料如水泥混凝土等主要是冻融循环、干

《土木工程材料》

《土木工程材料》 教学大纲 一、本课程的地位、任务和作用 本课程是土木工专业的一门专业必修课，属专业技术基础课，其知识是学生在后续专业课的学习及今后工作的基础，因而在土木工程专业的教学计划中具有重要的地位和作用。 本课程的教学目的是使本专业的学生掌握在土木工程中应用的主要建筑材料的技术性能、品种规格、适用范围、检验方法及贮运知识，并了解有关建筑材料的质量控制方法和基本生产工艺，从而使学生能在今后正确、科学、合理地选材用材，并为后续课（如建筑施工、钢筋混凝土结构等）提供基础知识。 二、教学基本内容与基本要求 第章：土木工程材料的基本性质 了解建筑材料在工程建设中的作用和地位、发展概况，建材与建筑结构、建筑施工、建筑工程质量的关系；了解建筑材料的分类和标准化。 掌握建筑材料的基本物理性能、力学性能及耐久性能，深入理解材料组成结构对基本性质的影响，掌握有关性能的测试方法。 第章：建筑钢材 了解钢的组织结构、分类、冶炼过程对质量的影响。深入理解钢材的机械性能及影响因素、各类钢材的牌号含义及选择，了解钢材热处理、冷加工强化、时效处理的基本方法和意义及基本原理，了解钢材腐蚀的原因及防治。 第章：无机胶凝材料 掌握胶凝材料的分类及几种主要气硬性胶凝材料的技术性质、水化、硬化的基本原理、 应用范围及应用中注意的事项。 以硅酸盐系列通用水泥为主，了解其生产过程、矿物组成，水化、硬化，掌握水泥的国家标准、技术性质、验收规则及有关性质的检测方法，同时对高铝水泥、白水泥、膨胀水泥等其它水泥的技术性质和应用作一般了解。 第、章：水泥混凝土及砂浆 了解混凝土的分类及基本特性，掌握普通混凝土的组成材料的质量要求及在混凝土中的作用。熟练掌握普通混凝土拌合物的和易性及影响因素、硬化混凝土的主要性能、强度等级的判定，改善和控制混凝土质量的方法和措施。深入了解混凝土外加剂的作用机理和应用方法，掌握混凝土的配合比设计和配制。 理解建筑砂浆的组成、主要技术性质，掌握砌筑砂浆配合比设计方法。

同济大学土木工程材料12-模拟试卷

一、选择题（共30分，20题） 1．宜选用铝酸盐水泥作胶凝材料的工程为________。 A. 大体积砼工程 B. 耐热砼工程 C. 耐碱砼工程 D. 高强度砼工程 2．钢材经过冷加工和时效后，钢材的______。 A. 强度增大，韧性增大 B. 强度减小，韧性增大 C. 强度增大，韧性减小 D. 强度减小，韧性减小 3．对于高温（300～400℃）车间工程，宜选用______。 A. 普通水泥 B. 火山灰水泥 C. 矿渣水泥 D. 粉煤灰水泥 4．抗冻性较好的材料应具有__________。 A. 孔隙率小、孔径小 B. 孔隙率小、孔径大 C. 孔隙率大、孔径小 D. 孔隙率大、孔径大 5．木材的横纹抗拉强度：______。 A. 强度较大，推荐使用 B. 强度中等，可以使用 C. 强度很小，不许使用 6．高铝水泥不宜在________℃左右硬化。 A. 0 B. 10 C. 20 D. 30 7．混凝土拌合物和易性的好坏，不仅直接影响浇注混凝土的效率，而且会影响混凝土的______。 A. 强度 B. 耐久性 C. 密实度 D. 密实度、强度及耐久性。 8．掺混合材的硅酸盐水泥品种中，抗裂能力较好的是______。 A. 矿渣硅酸盐水泥 B. 粉煤灰硅酸盐水泥 C. 火山灰硅酸盐水泥 D. 复合硅酸盐水泥 9．将生石灰块进行熟化后，还要陈伏两星期，这是为了________。 A. 消除欠火石灰的危害 B. 让石灰浆完全冷却 C. 消除过火石灰的危害 D. 蒸发多余水分 10．含水率对木材的强度有较大的影响，所以应按木材实测含水率将强度换算成______时的强度值。 A. 纤维饱和点 B. 标准含水率 C. 平衡含水率 D. 完全干燥 11．混凝土配比设计时，合理砂率是依据______来确定的。 A. 坍落度和石子种类 B. 水灰比和石子的种类 C. 坍落度和石子种类和最大粒径 D. 水灰比和石子种类和最大粒径 12．影响混凝土拌合物流动性的最主要因素是________。 A. 水泥用量 B. 用水量 C. 水灰比 D. 砂率 13．钢材的断后伸长率大，表示其______。 A. 塑性好 B. 韧性好 C. 强度低 D. 硬度低 14．普通碳素结构钢按机械性能划分钢号，随钢号的增大，表示钢材的________。 A. 强度增高，伸长率增大； B. 强度降低；伸长率降低； C. 强度增高，伸长率降低； D. 强度降低，伸长率增大。 15．木林的含水率在________％以下，木材中真菌的生命活动就受到抑制。 A. 10 B. 20 C. 30 D. 40 16．软化点较高的沥青，则其_______较好。 A. 大气稳定性 B. 温度稳定性 C. 粘稠性 D. 塑性 17．一批普通硅酸盐水泥安定性不良，则该水泥________。 A. 不得使用 B. 不得用于结构工程，但可用于基础工程 C. 可用于工程，但必须降低强度等级使用 18．建筑塑料主要性能决定于________。 A. 填充料 B. 合成树脂 C. 固化剂 D. 增塑剂

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第一章至第三章【圣才出

第一章土木工程材料的基本性质 1.1复习笔记 【知识框架】 【重点难点归纳】 一、材料科学的基本理论 1．材料科学与工程 土木工程材料学是材料科学与工程的一个组成部分。材料是指工程上把能用于结构、机器、器件或其他产品的具有某些性能的物质。材料的性能决定于材料的组成、结构和构造。 2．材料的组成（见表1-1） 表1-1材料的组成

注：自然界中的物质可分为气相、液相、固相三种形态。3．材料的结构和构造 （1）材料的结构（见表1-2） 表1-2材料的结构分类

（2）材料的构造

①材料的构造是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。 ②材料科学是实验科学，为了准确把握真实材料的性能，必须要进行测试试验。 二、材料的基本物理性质 1．材料的密度、表观密度与堆积密度（见表1-3） 表1-3材料的密度、表观密度与堆积密度 2．孔隙率 孔隙率是指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。按下式计算：

即D＋P=1或密实度＋孔隙率=1。 （1）孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。材料内部孔隙的构造，可分为连通与封闭两种。连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通，而封闭孔不仅彼此封闭且与外界相隔绝。 （2）孔隙可按其孔径尺寸的大小分为极微细孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。在孔隙率一定的前提下，孔隙结构和孔径尺寸及其分布对材料的性能影响较大。 3．材料的填充率与空隙率 （1）填充率。指在某堆积体积中，被散粒材料的颗粒所填充的程度。按下式计算： （2）空隙率。指在某堆积体积中，散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。按下式计算： 即D′＋P′=1或填充率＋空隙率=1。 （3）空隙率的应用。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒之间互相填充的程度。空隙率可作为控制混凝土骨料的级配及计算砂率的依据。 4．材料与水相关的性质 （1）材料的亲水性与憎水性 ①土木工程中的建、构筑物常与水或大气中的水汽相接触。水分与不同的材料表面接触时，其相互作用的结果是不同的。 ②如图1-1，在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的

土木工程材料思考题答案

《土木工程材料》思考题答案 绪论 1、土木工程材料的研究在现代建筑业中有何意义？ （1）建材在基建总费用中占很大比例（总投资的60%）（2）建筑形式、结构设计、施工方法等受建材品种、质量的制约（3）建材量大面广，涉及资源、能源、环境等各方面，具有综合的、巨大的社会经济效益。 2、土木工程材料可分为哪几类？ 按组成：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料；按作用：结构材料、功能材料；按使用部位：墙体材料、屋面材料、地面材料等。 3、选用土木工程材料的基本原则是什么？ （1）就地取材，选用技术成熟、经济实用的建材（2）遵照有关政策法规，合理使用利废、节能的新材料，淘汰粘土砖等落后传统建材（3）综合考虑材料性能、施工进度、热工及抗震等建筑性能要求、工程投资等因素。总之，要做到：价廉物美、满足使用要求、综合效益好。 4、对于传统土木工程材料与新品种材料的使用应抱什么态度？ 传统建材有长久的历史、广泛的应用，但面临社会的发展、技术进步更新，也暴露出不足和落后，应结合地区特点、工程性质、市场规律进行合理利用和改进。新型建材既存在技术成熟、经济可行方面的问题，也面临人们观念更新、设计与施工、销售配套等问题，因此，既不要盲目照搬，也不要消极保守，应积极而慎重地推广使用。 第一章土木工程材料的基本性质 1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别？材料含水后对它们有何影响？ （1）定义、测试方法；（2）大小：ρ> ρ’> ρ0 > ρ0’ （3）适用对象：块材，散粒状；（4）影响因素：孔隙率、含水率。 2、试分析材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声性的影响？ 孔隙率越大，表观密度越小、强度越低。开孔能提高材料的吸水性、透水性、吸声性，降低抗冻性。细小的闭孔能提高材料的隔热保温性能和耐久性。细小的开孔能提高材料的吸声性。 3、一块砖，外形尺寸240*115*53mm，从室外取来时重量为2700g，浸水饱和后重量为2850g，绝干时重量为2600g，求此砖的含水率、吸水率、干表观密度。W含=（2700-2600）/2600*100% W吸=（2850-2600）/2600*100%

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)【课后习题】(第九章 木材)【圣才出品】

第九章木材 9-1．木材为什么是各向异性材料？ 答：（1）如果材料在各个方向上的机械性能（抗拉强度、延伸率等）相同，则这种材料各向同性，否则这种材料各向异性。 （2）木材结构中纤维的排列很有规律，在平行于纤维方向的抗拉强度比较高，在垂直于纤维方向的抗拉强度非常低，属于非常明显的各向异性材料。 9-2．何谓木材的纤维饱和点、平衡含水率？在实际使用中有何意义？ 答：（1）木材的纤维饱和点是指木材的细胞壁中吸附水达饱和状态，而细胞腔及细胞间隙中不含自由水时的含水率。是木材变形、强度等主要性质受含水量变化影响的转折点。 （2）木材的平衡含水率是指在一定温、湿度环境下，木材内部含水率不再发生变化时，此时的含水率为平衡含水率。即木材与环境进行湿度交换，达到平衡时的含水率。 （3）在工程中，应使用达到平衡含水率的木材，以便使用中其性能基本保持稳定。 9-3．木材含水量的变化对木材哪些性质有影响？有什么样的影响？ 答：（1）强度 当含水率在纤维饱和点以下时，其强度随含水率增加而降低，这是由于吸附水的增加使木材的细胞壁逐渐软化所致。当木材含水率在纤维饱和点以上时，木材的强度等性能基本稳定，不随含水率的变化而变化。含水率对木材的顺纹抗压及抗弯强度影响较大，而对顺纹抗拉强度几乎无影响。 （2）湿胀干缩

木材的湿胀干缩变形是由于细胞壁内吸附水量的变化引起的。当木材由潮湿状态干燥至纤维饱和点时，其尺寸不变，而继续干燥到其细胞壁中的吸附水开始蒸发时，则木材开始发生体积收缩（干缩）。在逆过程中，即干燥木材吸湿时，随着吸附水的增加，木材将发生体积膨胀（湿胀），直到含水率达到纤维饱和点为止，此后，尽管木材含水量会继续增加，既自由水增加，但体积不再发生膨胀。木材的胀缩性因树种不同而存在差异，一般体积密度大的、夏材含量多的，胀缩较大；另外各方向胀缩也不一样，顺纹方向最小，径向较大，弦向最大。胀缩会使木材构件松弛或凸起。 9-4．试分析影响木材强度的因素。 答：（1）含水量的影响 ①含水率在纤维饱和点以上变化时，只是自由水的变化，因而不影响木材强度。 ②在纤维饱和点以下时，随含水率降低，吸附水减少，细胞壁趋于紧密，木材强度增大，反之，强度减小。 ③实验证明，木材含水率的变化，对木材各种强度的影响程度是不同的，对抗弯和顺纹抗压影响较大，对顺纹抗剪影响较小，而对顺纹抗拉几乎没有影响。 （2）负荷时间的影响 木材抵抗长期荷载的能力低于抵抗短期荷载的能力。 （3）温度的影响 当环境温度升高时，木材中的胶结物质处于软化状态，其强度和弹性均降低。 （4）疵病的影响 ①木节使木材顺纹抗拉强度显著降低，而对顺纹抗压影响较小；在横纹抗压和剪切时，木节反而会增加其强度。

同济大学土木工程优秀混凝土试验报告

混凝土结构基本原理实验报告书 学号: 姓名： 任课老师： 实验老师：林峰 实验组别： A6

梁斜拉QC1实验报告 一、试验原始资料的整理 1、试验对象的考察与检查 件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝119×202×1800mm； 构件净跨度：1500mm; 混凝土强度等级：C20； 纵向受拉钢筋的种类：HRB335； 箍筋的种类：HPB300； 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm； 试件表面刷白，绘制50mm*50mm的网格。 2、材料的力学性能试验结果 混凝土抗压强度试验数据 试验内容：混凝土立方体试块抗压强度 试件编号 试件尺寸 （mm）试件破坏荷载 （kN） 试件承压面积 （mm2） 强度评定 （MPa） 1100×99×100184990018.586 2100×99×100194990019.596 3100×99×100188990018.990 平均19.057试验内容：混凝土棱柱体试块轴心抗压强度 试件编号 试件尺寸 （mm）试件破坏荷载 （kN） 试件承压面积 （mm2） 强度评定 （MPa） 199×100×298124990012.525 299×100×298132990013.333 399×100×313108990010.909 平均12.256 =18.1MPa= 11.6MPa 钢筋拉伸试验数据

钢筋Φ4Φ6Φ8Φ10Φ12Φ14Φ18Φ22 (M Pa)316.94 6 302.2449 222.4077 466.1718 398.4823 422.1161 408.3805 492.927 (M Pa)372.21 2 474.8413 170.7887 677.7483 557.2487 656.7253 614.0465 676.213 3、试验计划与方案及实施过程中的一切变动情况记录 3.1梁受弯性能概述 根据梁正截面受弯破坏过程及破坏形态，可将梁分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型。下面以纯弯段内只配置纵向受拉钢筋的截面为例，说明这三种破坏模式[7]。 a)适筋梁的受弯破坏过程 b)超筋梁的受弯破坏过程 c)少筋梁的受弯破坏过程 3.2试验目的和要求 a)参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土适筋梁受弯实验的实验方 法和实验结果，通过实践掌握试件的设计、实验结果整理的方法。 b)写出实验报告。在此过程中，加深对混凝土适筋梁受弯性能的理解。 3.3试件设计和制作 （1）试件设计的依据 根据剪跨比 和弯剪区箍筋配筋量的调整，可将试件设计为剪压、斜压和斜拉破坏。 进行试件设计时，应保证梁受弯极限荷载的预估值比剪极限荷载预估值大。 （2）试件的主要参数 件尺寸（矩形截面）：b×h×l＝120×200×1800mm； 构件净跨度：1500mm; 混凝土强度等级：C20； 纵向受拉钢筋的种类：HRB335； 箍筋的种类：HPB300； 纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm； 试件的配筋情况见表3.3.1和图3.3.1； 试件 编号试件特征配筋情况 加载位置 b（mm） 预估受剪 极限荷载 预估受弯 极限荷载

第二版《土木工程材料》课后习题答案

第1章土木工程材料的基本性 （1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？ 答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表： （2） 答： （3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比： P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比： 了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。 （4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。 例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。 （5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？ 答： （6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。 （7）材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 （8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。 第2章天然石材 （1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)【课后习题】(第十章 建筑功能材料)【圣才出品】

第十章建筑功能材料 10-1．与传统的沥青防水卷材相比较，合成高分子防水卷材有哪些优点？ 答：合成高分子防水卷材最主要的优点是高、低温性能、塑韧性、明显改善，抗老化性提高使用年限延长，适宜采用冷铺贴等新工艺施工，外观美观（有的可附色）。 10-2．为满足防水要求，防水卷材应具备哪些技术性能？ 答：为满足防水要求，防水卷材应具备以下技术性能： （1）耐水性。指在水的作用和被水浸润后其性能基本不变，在压力水作用下具有不透水性。 （2）温度稳定性。指在高温下不流淌、不起泡、不滑动，低温下不脆裂的性能，也即在一定温度变化下保持原有性能的能力。 （3）机械强度、延伸性和抗断裂性。指防水卷材承受一定荷载、应力或在一定变形的条件下不断裂的性能。 （4）柔韧性。指在低温条件下保持柔韧性的性能。它对保证易于施工、不脆裂十分重要。 （5）大气稳定性。指在阳光、热、臭氧及其他化学侵蚀介质等因素的长期综合作用下抵抗侵蚀的能力。 10-3．试述溶剂型、水乳型、反应型防水涂料的特点。 答：（1）溶剂型涂料具有以下特点： ①通过溶剂挥发，涂料品牌策划经过高分子物质分子链接触、搭接等过程而结膜；②涂

料干燥快结膜较薄而致密；③生产工艺较简易，涂料贮存稳定性较好；④易燃、易爆、有毒，生产、贮运及使用时要注意安全；⑤由于溶剂挥发，施工时对环境有一定污染。 （2）水乳型涂料具有以下特点： ①通过水分蒸发，经过固体微粒接近、接触、变形等过程而结膜；②涂料干燥较慢，一次成膜的致密性较溶剂型涂料低，一般不宜在5℃以下施工；③贮存期一般不超过半年； ④可在稍为潮湿的基层上施工；⑤无毒、不燃，生产、贮运、使用比较安全；操作简便，不污染环境；⑥生产成本较低。 （3）反应型涂料具有以下特点： ①通过液态的高分子预聚物与相应物质发生化学反应，变成固态物（结膜）；②可一次结成较厚的涂膜，无收缩，涂膜致密；③双组分涂料需现场配料准确，搅拌均匀，才能确保质量；④价格较贵。 10-4．试述建筑密封膏技术特点及其分类。 答：（1）建筑密封膏技术特点：建筑密封材料应具有高水密性和气密性，良好的粘结性，良好的耐高低温性和耐老化性能，一定的弹塑性和拉伸-压缩循环性能。 （2）分类： ①不定形密封材料通常是黏稠状的材料，分为弹性密封材料和非弹性密封材料。 ②按构成类型分为溶剂型、乳液型和反应型。 ③按使用时的组分分为单组分密封材料和多组分密封材料。 ④按组成材料分为改性沥青密封材料和合成高分子密封材料。 10-5．何谓灌浆材料？作为灌浆材料应具备哪些基本技术性能？

同济大学土木工程教学大纲

2010年土木工程专业培养计划 附件一：教学安排 课程性质课程编号课程名称考试学期学分学时上机时数实验时数A1 002016 形势与政策(1) 1 0.5 1 0 0 A1 031106 画法几何与工程制图(上) 1 2 2 0 0 A1 070373 中国近现代史纲要 1 2 2 0 0 A1 100100 大学计算机基础 1 1.5 1 17 0 A1 112001 大学英语(A)1 1 4 4 0 0 A1 112144 大学英语(三级) 1 4 4 0 0 A1 112145 大学英语(四级) 1 4 4 0 0 A1 122004 高等数学(B)上 1 5 5 0 0 A1 123001 普通化学 1 3 3 0 0 A1 123002 普化实验 1 0.5 1 0 0 A1 320001 体育(1) 1 1 2 0 0 B1 030190 土木工程概论(E) 1 1 1 0 0 B1 080075 土木工程材料 1 2 2 0 17 A1 002017 形势与政策(2) 2 0.5 1 0 0 A1 031107 画法几何与工程制图(下) 2 2 2 0 0 A1 070374 思想道德修养和法律基础 2 3 2 0 0 A1 112002 大学英语(A)2 2 4 4 0 0 A1 112145 大学英语(四级) 2 4 4 0 0 A1 112146 大学英语(五级) 2 4 4 0 0 A1 122005 高等数学(B)下 2 5 5 0 0 A1 124003 普通物理(B)上 2 3 3 0 0 A1 124006 物理实验(上) 2 1 2 0 0 A1 320002 体育(2) 2 1 2 0 0 A1 360011 军事理论 2 1 1 0 0 B1 125111 工程力学I 2 4 4 0 8 A1 002018 形势与政策(3) 3 0.5 1 0 0 A1 030132 C++语言 3 2.5 2 17 0 A1 070376 马克思主义基本原理 3 3 2 0 0 A1 100116 数据库技术与应用 3 2.5 2 34 0 A1 110178 大学英语(A)3 3 2 2 0 0 A1 110179 中级口语 3 2 2 0 0 A1 110180 英语报刊选读 3 2 2 0 0 A1 110181 商务英语 3 2 2 0 0 A1 110182 综合翻译 3 2 2 0 0 A1 110183 实用写作 3 2 2 0 0 A1 122010 线性代数B 3 3 3 0 0 A1 124004 普通物理(B)下 3 3 3 0 0 A1 124007 物理实验(下) 3 0.5 1 0 0 A1 320003 体育(3) 3 1 2 0 0

东南大学土木工程材料期末试卷2014 (B卷)-Final

东南大学考试卷（B卷）课程名称土木工程材料考试学期13-14-3 得分 适用专业道桥渡、交通等专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟 一、名词解释（每题2分，共计8分） 1. 沥青饱和度： 答： 2. 气硬性胶凝材料： 答： 3. 组分（沥青）： 答： 4. C40： 答： 二、单项选择题（每题1分，共计9分） 1. 粗集料的颗粒形状对混凝土的质量影响甚为重要，下列颗粒形状最好的是（）。A．片状B．卵形C．针状D．立方体状 2. 在公路工程中，评定粗集料强度的主要技术指标是（）。 A. 压碎值 B.磨光值 C.磨耗值 D. 冲击值 3. 关于普通水泥混凝土的叙述不正确的是（）。 A．气温越高，硬化速度越快B．抗折强度比抗压强度低 C．与钢筋的膨胀系数大致相当D．一般情况下，强度与水灰比成正比 4. 评价道路石灰性能等级的主要指标是（）。 A. 强度 B.有效氧化钙＋氧化镁含量 C.氧化钙含量 D. 体积安定性 5. 关于粗集料在水泥混凝土中的作用，下列叙述不正确的是（）。 A．起填充作用B．其化学作用 C．减少水泥用量D．减少混凝土的体积收缩 6. 对于大体积混凝土工程，不宜采用的水泥为（）。 A．硅酸盐水泥B．矿渣水泥C．粉煤灰水泥D．火山灰水泥

7. 在水泥的生产过程中，纯熟料磨细时掺适量石膏，其目的是（）。 A．延缓水泥的凝结时间B．提高水泥的强度 C．节约成本D．加快水泥的凝结时间 8. 沥青混合料动稳定度试验的实验温度为（）。 A．60℃B．50℃C．70℃D．35℃ 9. 具有（）胶体结构的沥青，其自愈性和低温时变形能力较差，但温度敏感性较小。A．凝胶型B．溶-凝胶型C．溶胶型D．固胶型 三、多项选择题（每题2分，多选、错选不得分，漏选得1分，共计10分） 1. 硅酸盐水泥的孰料矿物组成主要有（）。 A．硅酸三钙B．硅酸二钙C．铝酸三钙D．铁铝酸四钙 2. 通常沥青混合料的组成结构有（）。 A. 悬浮－密实结构B．骨架－空隙结构 C．骨架－密实结构D．悬浮－空隙结构 3. 水泥混凝土工作性包含下列几个方面的内容（）。 A. 流动性 B. 可塑性 C. 稳定性 D. 易密性 4. 马歇尔试验结果分析得到最佳沥青用量OAC，还应检验（）技术性质。 A．抗滑性B．水稳定性C．抗车辙能力 D．施工和易性 5. 下列材料中可与硅酸盐水泥熟料掺配使用的活性混合材料有（）。 A．石灰B．粉煤灰C．火山灰D．粒化高炉矿渣 四、填空题（每空1分，共计12分） 1.按沥青混合料密实度分类，根据沥青混合料矿物级配组成及空隙率大小分 为、、及沥青混合料。 2.根据摩尔-库仑理论，沥青混合料的强度可用参数和表征。 3.用于表征新拌水泥混凝土工作性的试验指标包括和。 4.在水泥混凝土中，细集料是指粒径小于的矿料颗粒。 5.材料的亲水性与憎水性可用表示，一般认为的材料为亲水性材料。 根据材料被水润湿的程度，石油沥青属于材料，水泥混凝土属于材料。

东南大学土木工程材料期末试卷2013 A卷-Final(答案)

东南大学考试卷（A卷）课程名称土木工程材料考试学期12-13-3 得分 适用专业道桥渡、交通等专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟 一、名词解释（每题2分，共计8分） 1. 矿料间隙率： 答：达到规定压实状态的沥青混合料内，矿料以外的体积占试件总体积的百分率。 2. 水硬性胶凝材料： 答：不仅能在空气中硬化，也能在水中硬化，保持并继续提高其强度的无机胶凝材料。 3. AC-16： 答：公称最大粒径为16mm的沥青混合料级配。 4. 组分（沥青）： 答：将沥青分为化学性质相近，并与路用性能有一定联系的几个组。 二、单项选择题（每题1分，共计15分） 1. 粗集料的颗粒形状对混凝土的质量影响甚为重要，下列颗粒形状最好的是（D ）。A．片状B．卵形C．针状D．立方体状 2. 在公路工程中，评定粗集料强度的主要技术指标是（A ）。 A. 压碎值 B.磨光值 C.磨耗值 D. 冲击值 3. 关于普通水泥混凝土的叙述不正确的是（D ）。 A．气温越高，硬化速度越快B．抗折强度比抗压强度低 C．与钢筋的膨胀系数大致相当D．一般情况下，强度与水灰比成正比 4. 评价道路石灰性能等级的主要指标是（ B ）。 A. 强度 B.有效氧化钙＋氧化镁含量 C.氧化钙含量 D. 体积安定性 5. 关于集料在水泥混凝土中的作用，下列叙述不正确的是（ B ）。 A．起填充作用B．化学作用 C．减少水泥用量D．减少混凝土的体积收缩 6. 工程中常用的石灰岩属于（B ），而玄武岩属于（A ）。 A．岩浆岩B．沉积岩C．变质岩D．深成岩 7. 水泥混凝土的强度等级划分依据为（ B ）。

A. 立方体抗压强度 B. 立方体抗压强度标准值 C.抗折强度 D. 轴心抗压强度 8. 在水泥的生产过程中，纯熟料磨细时掺适量石膏，其目的是（ A ）。 A．延缓水泥的凝结时间B．提高水泥的强度 C．节约成本D．加快水泥的凝结时间 9. 沥青混合料马歇尔稳定度试验的实验温度为（ A ）。 A．60℃B．50℃C．70℃D．35℃ 10. 混凝土配合比设计中，为检验强度制作立方体试件时，应校核拌和物的（ B ）。A．湿表观密度B．坍落度C．粘聚性D．保水性 11. 沥青老化后，其流动性与脆性变化分别为（ C ）。 A．变大变大B．变大变小C．变小变大D、变小变小 12. 具有（A ）胶体结构的沥青，其自愈性和低温时变形能力较差，但温度敏感性较小。A．凝胶型B．溶-凝胶型C．溶胶型D．固胶型 13. 在城市交叉路口的沥青路面出现车辙，表明其沥青混合料的（ C ）不能满足要求。 A．抗压强度B．劈裂强度C．高温性能D．低温性能 三、多项选择题（每题2分，多选、错选不得分，漏选得1分，共计10分） 1. 硅酸盐水泥的孰料矿物组成主要有（ABCD ）。 A．硅酸三钙B．硅酸二钙C．铝酸三钙D．铁铝酸四钙 2. 水泥混凝土工作性包含下列几个方面的内容（ABCD ）。 A. 流动性 B. 可塑性 C. 稳定性 D. 易密性 3. 通常沥青混合料的组成结构有（ABC ）。 A. 悬浮－密实结构B．骨架－空隙结构 C．骨架－密实结构D．悬浮－空隙结构 4. 马歇尔试验结果分析得到最佳沥青用量OAC，还应检验（BC ）技术性质。 A．抗滑性B．水稳定性C．抗车辙能力 D．施工和易性 5. 用于表征新拌普通水泥混凝土工作性的试验指标包括（AB ）。 A. 坍落度 B. 维勃稠度 C. 跳桌流动度 D. 扩散度 四、填空题（每空1分，共计18分） 1.在四组分分析方法中，可将沥青分为芳香分、饱和分、胶质和沥青质。 2.按沥青混合料密实度分类，根据沥青混合料矿物级配组成及空隙率大小分为密级 配、半开级配、及开级配沥青混合料。 3.根据摩尔-库仑理论，沥青混合料的强度可用参数粘聚力和内摩阻力表征。 4.石灰石的主要化学成分为CaCO3，煅烧后其主要成分为CaO ，其熟化后 主要成分为Ca(OH)2。

土木工程材料期末试卷a及答案

****大学2009——2010学年第一学期 《土木工程材料》（A）期末考试试卷参考答案及评分标准 （课程代码：060213001） 试卷审核人：考试时间： 2012年12月24日 注意事项：１.本试卷适用于2009级土木工程专业（建筑工程方向）本科学生使用。 ２.本试卷共8页，满分100分。答题时间120分钟。 班级：姓名：学号： 一、单项选择题（本大题共15道小题，每小题1 分，共15分） 1.材料的耐水性的指标是（D） A.吸水性 B.含水率 C.抗渗系数 D.软化系数 2.水泥体积安定性不良的主要原因之一是掺入过多的（C） A. Ca(OH) 2 B. 3CaO·Al 2 O 3 ·6H 2 O C. CaS O 4 ·2H 2 O D. Mg(OH) 2 2.试拌调整混凝土时，发现混凝土拌合物保水性较差，应（ A） A.增加砂率 B.减少砂率 C.增加水泥 D.增加用水量 4.砂浆的保水性的指标是（B） A.坍落度 B.分层度 C.沉入度 D.工作度 5.普通碳素钢随牌号提高，钢材（ C）

A.强度提高，伸长率提高 B.强度降低，伸长率降低 C.强度提高，伸长率降低 D.强度降低，伸长率提高 6.引起钢材产生热脆性的元素是（A） A.硫 B.磷 C.碳 D.硅 7.在碳素钢中掺入少量合金元素的主要目的是（C） A.改善塑性、韧性 B.提高强度、硬度 C.改善性能、提高强度 D.延长使用寿命 8.当混凝土拌合物流动性大于设计要求时，应采用的调整方法为（C） A.保持水灰比不变，减少水泥浆量 B.减少用水量 C.保持砂率不变，增加砂石用量 D.混凝土拌合物流动性越大越好，故不需调整 9.普通砼轴心抗压强度fcp和立方体抗压强度fcc之间的关系为（C） A.fcp＝fcc B.fcp>fcc C.fcp

湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第四章 水泥混凝土)【

第四章 水泥混凝土 4.1 复习笔记 【知识框架】 混凝土中各组成材料的作用 水泥 混凝土的组成材料 细骨料 粗骨料 混凝土组成材料的技术要求 骨料含水状态 混凝土拌和及养护用水 混凝土外加剂 矿物掺和料 和易性的概念 测定方法及指标 混凝土拌合物的和易性 流动性的选择 影响因素 改善措施 脆性断裂 立方体抗压强度 立方体抗压标准强度与强度等级 混凝土的强度 抗拉强度 普通混凝土的主要技术性质 抗折强度 轴心抗压强度 影响混凝土强度的因素 化学收缩 干湿变形 混凝土的变形性能 温度变形 在荷载作用下的变形 混凝土的耐久性 耐久性概念 提高混凝土耐久性的措施 普通混凝土的质量控制 混凝土配合比设计的基本要求 混凝土配合比设计中的三个参数 混凝土配合比设计的基本资料 普通混凝土的配合比设计 设计步骤 配合比的试配、调整与确定 掺减水剂混凝土配合比设计 其他品种混凝土 水泥混凝土

【重点难点归纳】 混凝土是由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。按胶凝材料的组成，混凝土可分为水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土、聚合物水泥混凝土等。水泥混凝土是以水泥、骨料和水为主要原材料，也可加入外加剂和矿物掺合料等材料，经拌合、成型、养护等工艺制作的、硬化后具有强度的工程材料。 混凝土常按照表观密度的大小分类，分述见表4-1。 表4-1 混凝土的分类 此外，混凝土具有许多优点和一些缺点，其分述如表4-2。

表4-2 混凝土的优缺点 一般对混凝土质量的基本要求是：具有符合设计要求的强度；具有与施工条件相适应的施工和易性；具有与工程环境相适应的耐久性。 一、混凝土的组成材料 普通混凝土（简称混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成；为改善混凝土的某些性能还常加入适量的外加剂和矿物掺合料。 1．混凝土中各组成材料的作用 （1）砂、石（骨料）起充填作用、限制水泥石变形、提高强度、增加刚度和抗裂性等骨架作用。 （2）水泥浆起充填作用。硬化前，水泥浆起润滑作用，硬化后将起粘接作用。 2．混凝土组成材料的技术要求 混凝土的技术性质在很大程度上是由原材料的性质及其相对含量决定的，也与施工工艺（搅拌、输送方式、成型、养护）有关。 （1）水泥 ①水泥品种选择（见表4-3） 表4-3 水泥品种选择

同济土木工程材料课件第五章 铝酸盐水泥

第五章铝酸盐水泥

第一节高铝水泥（矾土水泥） ?定义 以石灰岩和矾土为主要原料，配制成适当成分的生料，烧至全部或部分熔融所得以铝酸钙为主要矿物的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料，称为高铝水泥，代号CA。 ?主要矿物 ?铝酸一钙（CaO·Al2O3简写CA） ?二铝酸一钙（CaO·2Al2O3简写CA2）

第一节高铝水泥（矾土水泥） ?生产方法 ?熔融法：电炉、高炉、化铁炉 1300-1400℃熔融水泥和生铁（分层） 不需磨细和预先混合，可用低品位原料 热耗高，熟料硬，难磨 ?烧结法：回转窑或立窑 烧成温度范围窄不易控制 易过烧或生烧 需磨细和预先混合，需用高品位原料 能耗低，熟料易磨 ?冷却：慢冷 ?熟料磨：不掺石膏 ?细度：80μm 筛余小于10%

第一节高铝水泥（矾土水泥） ?主要矿物组成 ?铝酸一钙（CA）: 凝结正常，硬化迅速，为铝酸盐水 泥强度的主要来源；含量高，早期强度高，后期强度 增进少（主要矿物） ?二铝酸一钙（CA2）: 凝结硬化慢，早期强度较低，后 期强度高；含量高影响快硬性能，但可提高耐热性 ?Ｃ12Ａ7: 水化极快、凝结迅速而强度不高；含量高， 出现快凝、强度降低、耐热性下降 ?C2AS （铝方柱石）: 水化慢，水硬性差，胶凝性极差 ?CA6（六铝酸一钙）: 没有水硬性，但耐热性好 ?少量的C2S、CF、C2F、MgO·Al2O3（镁尖晶石）、 2CaO·MgO·2SiO2（镁方柱石）、CaO·TiO2（钙钛矿）

第一节高铝水泥（矾土水泥） ?主要化学成分 Al2O3CaO SiO2Fe2O3TiO2MgO其他 对水泥性能的影响 ?Al2O336%-55% 含量低C12A7；高CA2CA6 ?CaO32%-42% 含量高C12A7；低CA2 ?SiO2<9% 4%-5% 均匀烧结；多则C2AS增加 ?Fe2O3<3.0% CF C2F 胶凝性弱 ?TiO2<3.0% CaO·TiO2惰性矿物控制4%以下 ?MgO<2.0% MgO·Al2O3惰性矿物控制2%以下 ?其他碱降低熔融温度，超过0.5%快凝强度下降 P2O5大于1%强度下降