第一单元 土木材料的基本性质

一、名词解释

1．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．是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。

3．是指材料在外界荷载的作用下抵抗破坏的能力。

4．是指材料在周围各种因素的作用下，经久不变质、不破坏，长期地保持其工作性能的性质

5．当湿润边角小于90°，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料。

当湿润边角大于90°，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的相互吸引力，此种材料称为憎水材料性材料。

6.当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏时无明显的塑性变形的材料为脆性材料。

7.材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比。

8、材料的在水饱和状态下，经多次循环冻融作用，能保持强度和外观完整性的能力。 9、材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性

10、材料与水接触吸附水分的性质，用吸水率表示

11、材料吸水饱和后，材料所含水的质量与干燥状态下的质量比，称为吸水率 12、材料所含水的质量与干燥状态下的质量比称为材料的含水率。 13、材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性。

二、填空题

1．密度，表观密度，堆积密度2．空气中吸收水分3．冻融循环次数4．亲水性5．自然 三、选择

1、B 2、A 3、C 4、C 5、C 6 C 7、B 8、C 9C 四、问答题

1. 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. 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。

3.新房屋墙体的含水率较高，同样的材料含水率增加，导热系数也增加，因为水的导热系数远大于空气的导热系数。当水结冰时，导热系数进一步提高，因为冰的导热系数又大于水。所以新建的房屋保暖性差，到冬季更甚。 计算题

1.答案：该岩石的软化系数为

KR?fbfg?168178?0.94?0.85

所以该岩石可用于水下工程。

Wh?m2?m1m1?100%2.答案：（1）

500?m1m1?100%5%?

可解得m1=476.19g。

Wh?m2?m1m1?100%（2）

5%?

?100%m2?500500 3.答案

V?5?5?5?125cm

3??2.68g/cm

3

可解得m2=525g。

m0?325g?0?325125?2.6g/cm

3P?1??0??1?2.62.68?3%

mw?326.1?325?1.1g

Wm?1.1g325g?100%?0.34%

Wv?Wm??0?0.88% W含?325.3—325325?100%?0.09%

5．答案

3V?24?11.5?5.3?1462.8cm

?0?24871462.8?1.7g/cm

3P?1??0??0.37

3??2.7g/cm

水的质量mw?2984?2487?497g

Wm?PK?4972487497?100%?20% ?34%

1462.8Pb?P?Pk?3%

第二章 无机胶凝材料

（一）名词解释

答案：

1．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．只能在空气中硬化，并保持和继续发展强度的胶凝材料。

3．从水泥开始加水拌合到可塑性开始失去的时间称为水泥的初凝时间。

4．凡由适量的硅酸盐水泥熟料、0～5%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。 （二）填空题

答案：

1． 好 缓慢 收缩大 差

2． 快 高 低 略膨胀 好

3． 45 min 6.5 h

4．凝胶体、未水化的水泥颗粒、毛细孔隙网

5．粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰

6、调节水泥凝结时间、体积安定性不良、凝结速度过快。 7、细度、凝结时间、安定性、强度。 8、凝结 、 硬化

9、氧化镁、氧化钙 石膏

（三）单项选择

1．C 2．A 3．B 4．A 5．B 6．A 7、D 8、C 9、B 10、A （四）简答

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．使用石灰膏时，为何要陈伏后才能使用？

答：防止石灰膏中含有部分过火石灰，过火石灰的熟化速度非常缓慢，并产生一定的体积膨胀，导致已硬化的结构产生鼓包或开裂现象，影响工程质量。

4．硅酸盐水泥的侵蚀有哪些类型？内因是什么？防止腐蚀的措施有哪些？

答：（1）侵蚀类型有：软水腐蚀、酸类腐蚀、盐类腐蚀等

（2）内因：①密实度不够；②水化产物中本身含有容易被腐蚀的成分。 （3）防止腐蚀的措施有：

①合理选用水泥品种； ②提高密实度；

③增设保护层。

5．为什么说硅酸盐水泥不宜用于大体积工程？

答：因为硅酸盐水泥的水化热大，对大体积工程来说，内部的热量难以散发，造成内外温度差比较大，产生相应的温度应力大，从而造成结构容易产生裂缝。

6．国家标准中规定硅酸盐水泥的初凝时间为多少？为什么？ 答：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，以便有足够的时间完成搅拌、运输、浇筑、振捣、成型等施工作业。

7．什么是水泥的体积安定性？造成水泥体积安定性不良的原因有哪些？

答：（1）水泥的体积安定性是指水泥在水化、凝结硬化中体积变化的均匀性。 （2）造成水泥体积安定性不良的原因有：

①游离的CaO、MgO含量过膏； ②石膏的掺量过高。

8、过火石灰的膨胀对石灰的使用及工程质量十分不利，而建筑石膏体积膨胀却是石膏的一大优点，这是为什么？

过火石灰的膨胀是在石灰使用硬化后，过火石灰才开始慢慢熟化，此时引起的体积膨胀，引起已经硬化后的石灰体鼓包开裂破坏，所以对工程质量十分不利，而建筑石膏的体积膨胀是在凝结硬化过程中，一般膨胀率只有0.05%~0.15%。这种微膨胀性不但可以避免干缩开裂，还可以消除应力集中，使得石膏硬化后具有良好的可加工性。

9、某层住宅楼室内抹灰采用的是石灰砂浆，交付使用后逐渐出现了墙面普遍鼓包开裂，试分析其原因。欲避免这种事故发生，应采取什么措施。

这是由于石灰砂浆中含有未熟化的过火石灰引起的，它在石灰使用后才慢慢熟化，此时产生体积膨胀，引起已硬化的石灰鼓包开裂破坏。要避免这种事故的发生，应将石灰浆在储灰坑中静置2周以上，即“陈伏”

10、何为过火石灰，欠火石灰？各有何特点?

欠火石灰是指石灰在生产过程中煅烧温度低烧成的石灰颗粒主要成分是未分解的石灰石，他不能消化，过火石灰是由于在生产过程中煅烧温度太高而产生的，它结构较致密，水化较慢，通常在石灰硬化后才开始水化，会引起已经硬化的石灰体鼓包膨胀。