第一章土木工程材料的基本性質(1)密度:材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質量.測試:將材料破碎,磨細,烘干,取一定質量粉末,以排液法測體積.計算密度.表觀密度:塊體材料在自然狀態(tài)下時,單位體積的質量.測試:將材料加工成標準形狀試件,量出各方向尺寸,計算自然體積.孔隙率:塊體材料中孔隙體積占總體積的百分數(shù).測試:直接法;或測得密度和表觀密度后計算孔隙率.p密度的區(qū)別:密度為材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質量.計算體積為材料的物質體積,而不包括孔隙體積,因而反映的是材料的組成,微觀結構上的特點.視密度是用直接排液法測得.計算體積中包括材料的物質體積和閉口孔體積兩部分.因此其大小除與材料的組成,微觀結構有關外,還與材料中閉口孔的孔隙率有關.孔隙率增大時,材料的表觀密度降低,強度降低,導熱性降低,而吸水性,抗?jié)B性和抗凍性即,當孔為開口連通孔時,孔隙率增大,抗?jié)B性降低;孔為開口微孔時,抗凍性降低明顯,且吸水性增大顯著;孔為封閉孔時,則不影響.卵石視密度p=1000=2.62g/cm3p=2.72=2.67g/cm301+2%第二章無機膠凝材料石膏制品的特點:具有調節(jié)室內濕度的功能;耐水性差,抗?jié)B性和抗凍性差.2.答:消除過火石灰的危害.3.答:石灰質原料,粘土質原料和適量鐵粉.4.答:5.答:鈣礬石.水泥石的結構:水化產(chǎn)物未水化水泥內核毛細孔檢驗:f-CaO-----沸煮法(試餅法或雷氏法)f-MgO-----壓蒸法石膏------長期常溫水中答:(1)硅酸鹽水泥或普通水泥;或普通水泥火山灰水泥;硅酸鹽水泥答:腐蝕的類型:(1)軟水腐蝕;(2)鹽的腐蝕,包括硫酸鹽腐蝕和鎂鹽腐蝕;(3)酸的腐蝕,包含一般酸和碳酸;(4)強堿的腐蝕;(5)其他腐蝕,如糖類,脂肪等.腐蝕的主要原因:(1)水泥石中存在易被腐蝕的成分,如氫氧化鈣和水化鋁酸三鈣;防止腐蝕的措施:合理選擇水泥品種;答:活性混合材:常溫下,具有潛在活性的混合材.或指常溫下,在有激發(fā)劑時,可與水發(fā)生反應,并生成具有膠結能力的水化產(chǎn)物的礦質材料.非活性混合材:常溫下,不具有潛在活性的礦質材料.即有激發(fā)劑時,也不發(fā)生水化反應,或反應極微弱的混合材.摻入水泥中的作用:(1)減少熟料用量,調節(jié)水泥強度等級,降低水化熱;(3)活性混合材依種類不同,可對水泥進行不同方面的改性.答:與普通水泥相比,摻大量混合材的水泥具有的共性:(1)密度較小.原因:混合材的密度小于水泥熟料的密度,普通水泥中熟料含量高,因此水泥密度大.(2)凝結硬化慢,有二次水化.(3)強度早期低,但后期增進率高.原因:熟料少,早期強度底;混合材的二次水化使后期強度不斷增長,因此摻大量混合材水泥后期強度增進率答.(4)強度發(fā)展對溫濕度敏感,適合于蒸汽養(yǎng)護.原因:混合材的水化在濕熱條件下可被加速,且對后期強度影響不大.(6)耐軟水及硫酸鹽的侵蝕能力強.原因:水泥石中氫氧化鈣和水化鋁酸三鈣含量少.(7)抗凍性,耐磨性較差.原因:熟料少,水化熱低且強度發(fā)展慢,因此抗凍性差;同時,熟料的水化產(chǎn)物耐磨性好,因此,摻大量混合材水泥的耐磨性差.礦渣水泥的個性:耐熱性好,抗?jié)B性差,保水性差,干縮較大.火山灰水泥的個性:干縮大;在潮濕的環(huán)境中時抗?jié)B性好.粉煤灰水泥的個性:和易性好;干縮較小,抗裂性較好;強度發(fā)展更慢.水泥的適用與禁用范圍:參見教材47頁,表2-14.第三章混凝土1.答:對普通混凝土的基本要求:和易性,強度,耐久性,經(jīng)濟性.要獲得質量優(yōu)良的混凝土,必須:;合理選用外加劑和摻合料等.保證最小水泥用量.強養(yǎng)護.如可采用機械攪拌,優(yōu)化投料順序,機械振搗或加壓振搗等,保證混凝土的密實性,養(yǎng)護中注意溫度適宜,濕度達要求,或可采用濕熱養(yǎng)護等.2.答:水泥漿的作用:填充砂石空隙,包裹砂石顆粒表面,硬化前起潤滑作用,硬化后起膠結作用.用砂石作用:骨架作用.可降低水泥用量,降低水化熱,降低成本,減少收縮,抑制裂紋擴展等.3.答:卵石拌制混凝土的優(yōu)點:用水量和水灰比相同時,卵石混凝土的和易性好.缺點:與水泥石的粘結力較低.碎石混凝土的優(yōu)點:用水量和水灰比相同時,與水泥石的粘結較牢;缺點:水泥漿用量相同時,流動性較低.4.答:和易性:混凝土拌合物在一定施工條件下,易于攪拌,運輸,成型,并能得到均勻密實的混凝土的性能.包含:流動性,粘聚性和保水性三個方面的含義.影響和易性的因素:改善和易性的措施:泥及有害雜質少;(5)拌制混凝土時,如粘聚性,保水性不良,可適當提高砂率,或加引氣劑或摻合料進行改善.如粘聚性好,但流動性過大,則砂率不變,加砂石;答:流動性是混凝土拌合物在自重或外力作用下易于流動的性能,屬于和易性的一個方面.單純增大用水量,會使拌合物的流動性增大,但保水性和粘聚性大大降低,同時凝結時對硬化后混凝土而言,則會降低混凝土的強度,降低混凝土的抗凍性和抗?jié)B性,增大混凝土的干縮和徐變,降低混凝土的彈性模量.6.答:影響混凝土強度的內在因素:水泥強度,水灰比,骨料性質.Cf=A.f(B)cuceW(3)不可以.氯化鈣為早強劑,雖有些塑化作用,但對混凝土其他性能影響更大.8.答:提高混凝土強度的措施:砂石級配好,雜質少,控制石子的最大粒徑;選用強度高,堅固性好的碎石,嚴格控制針片狀顆粒含量;摻用高效減水劑;摻入優(yōu)質摻合料,提高混凝土的密實性;選用磁化水;摻加增強材料,如鋼纖維.盡可能降低水灰比;適當增大水泥用量,但總量應控制在一定范圍內.密實性.或可采用蒸壓養(yǎng)護等濕熱處理方法.9.答:減水劑:摻入混凝土后,在不改變配合比的條件下,可顯著增大混凝土流動性的外加劑;或在保持混凝土拌合物流動性不變條件下,可顯著降低用水量的外加劑.混凝土中摻減水劑的技術經(jīng)濟意義:(1)保持混凝土流動性和水泥用量不變,可降低用水量,增加混凝土的強度;;(3)保持流動性不變,可減少單位用水量,降低混凝土的離析和泌水,提高混凝土的密實性,提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性;(4)可減緩水泥的水化放熱速率,利于大體積混凝土中溫度應力的降低,從而減少開裂的可能性.常用減水劑品種:F緩凝型---糖蜜類.10.解:配制強度f=fcu,k=30=35.9MPaVf=30=39.8MPaf=30=44.7MPaCf=A.f(B),cu,0ceWcu,甲csg則csgw或w,基c,基13.答:選用緩凝劑,可減緩水泥水化放熱,利于降低混凝土的內外溫差和溫度應力.選用高效減水劑,在保持流動性和水泥用量不變條件下,可顯著降低用水量,降低水灰比,提高強度效果顯著.選用泵送劑或M劑.可在提高混凝土流動性的同時,改善混凝土的粘聚性和保水性,并有緩凝效果,可減小混凝土的坍落度損失.選用早強劑.可提高早期強度,提高生產(chǎn)效率.選用速凝劑.可使混凝土在幾分鐘內快速凝結,1小時即可達到一定強度.選用引氣劑.可在混凝土內引入大量獨立均勻分布的微小氣泡,阻斷毛細孔滲水通道,降低混凝土的吸水率,顯著提高混凝土的抗凍性.1.答:新拌砂漿的技術要求為流動性和保水性;新拌混凝土的技術要求包括流動性,粘聚性和保水性三個方面.因為砂漿中無粗骨料,因此,不存在分層離析現(xiàn)象,即粘聚性要求.第五章鋼材與鋁合金1.常溫下鋼材有哪幾種晶體組織,各有何特性?答:常溫下,鋼的晶體組織:度較低.2.簡述鋼中含碳量,晶體組織與性能三者之間的內在聯(lián)系.答:鋼中含碳量在0.02-0.77%范圍內增大時,鋼中鐵素體含量降低,珠光體含量增加,含碳量為0.77%時,鋼中晶體組織全部為珠光體.含碳量在超過1%后增大時,鋼中珠光體含量降低,滲碳體含量增加,且鋼的強度,塑性和韌性降低,硬度增大.3.什么是屈強比?對選用鋼材有何意義?答:屈強比是指鋼材的屈服強度與抗拉強度的比值.低;屈強比過小,鋼的安全系數(shù)高,但利用率低,不經(jīng)濟.因此,一般,鋼的屈強比取值為:0.60-0.75,兼顧了安全性和經(jīng)濟性.4.什么叫冷加工強化和應變時效?各對鋼材性能有何影響?答:冷加工強化:常溫下對鋼進行的拉或拔等機械加工,使鋼產(chǎn)生一定的塑性變形,從而提高鋼的屈服強度,但鋼的塑性和韌性降低的現(xiàn)象.應變時效:冷加工后的鋼材,隨時間的延長,其屈服強度和抗拉強度提高,而塑性和韌性降低的現(xiàn)象,稱為應變時效,簡稱時效.冷加工對鋼材性能的影響:屈服強度提高,塑性和韌性降低,可焊性降低,彈性模量降低.時效對鋼性能的影響:屈服強度繼續(xù)提高,抗拉強度略有提高,塑性和韌性進一步降低,彈性模量略有恢復.答:性能:Q235AF的硫磷含量高,成分偏析嚴重,塑性和韌性差,可焊性差;Q235D的質量好,塑性和韌性,尤其是低溫下的韌性好,可焊性好.Q235D則可用于低溫下承受動載的重要焊接鋼結構.木材平衡含水率:木材中與環(huán)境達到平衡時的含水率.纖維飽和點含水率:木材中吸附水達飽和,而自由水為零時的含水率;或木材的細胞壁吸附的水達到飽和,而細胞間隙和細胞腔中的自由水為零時的含水率.意義:平衡含水率是木材干燥時的指標.纖維飽和點含水率是木材物理力學性能變化的轉折點.2.答:影響木材強度的因素:(1)含水率:含水率低于纖維飽和點時,隨含水率增大,強度降低;超過纖維飽和點含水率后,含水率變化,強度不變.作用時間:時間延長,強度降低,并趨近于一穩(wěn)定值.(4)疵