土木工程材料问答题

应用科学学院《建筑材料》

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工程管理083

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第一部分课前问题整理

第二章金属材料

1.为什么钢材用屈服强度而不是用抗拉强度作为结构设计时的取值依据?

答：屈服点是钢结构设计的取值依据，由弹性向塑性的转折点，若超过屈服点，虽不断裂，但出现不允许的结构变形；屈服点是预应力钢筋张拉的控制点，若张拉力大于屈服点，即失去弹性

2.钢材的冷弯性能在实际工程中有何意义？

答：冷弯性能是表明钢材在静荷下的塑性，是在苛刻条件下对钢材塑性的严格检验，揭示钢材内部组织是否均匀，是否存在内应力及夹杂物等缺陷，这些在拉伸试验中常因塑性变形导致应力重分布而得不到反应

3.为何冷加工强化的钢材会有塑性降低，脆性增大的副作用？

答：钢材经冷加工产生塑性变形后，塑性变形区域内的晶粒产生相对滑移，导致滑移面下的晶粒破碎，晶格歪扭畸变，滑移面变得凹凸不平，从而给以后的变形造成较大的困难

4.为什么Q235钢应用广泛？

答：Q235钢既具有较高的强度，又具有较好的塑性和韧性，可焊性也好，故能较好的满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求，同时冶炼方便，成本较低，塑性好，在结构中能保证在超载、冲击、焊接、温度应力等不利条件下的安全，适于各种加工，力学性能稳定

5.钢材的防火措施？锈蚀的原因？如何防护？

答：防火措施：涂防火涂料，2-7mm厚；用不燃板材进行包裹（石膏板，矿棉板）锈蚀原因：钢材表面与周围介质发生化学反应或电化学作用而遭到破坏（化学锈蚀、电化学锈蚀）

防护：钢结构防止锈蚀的方法通常是采用表面刷漆；混凝土配筋防锈措施，主要是保证混凝土的密实度、保证足够的保护层厚度、限制氯盐外加剂的掺加量，掺用阻锈剂

6.铝合金的特性？

答：铝合金克服了纯铝强度和硬度过低的不足，有仍能保持铝的轻质、耐腐蚀、易加工等优良性能，机械性能明显高于铝本身，并保持铝的轻量性

第三章石材

1.如何选用天然石材？

答：用于室外的，其颜色应能满足设计要求，有良好和稳定的抗风化、抗老化性能；用于室内的，地面、楼梯台阶面装饰的石材应具有高的耐磨性，厨房、卫生间等处的石材，应考虑其具有抗腐蚀、抗污染的能力；用于室内的饰面石材，必须考虑其放射性水平

2.为何大理石板材不能用于室外？

答：其主要成分是碳酸盐，能抵抗碱的作用，但不耐酸，由于城市空气中常含有二氧化硫，它遇水生成亚硫酸，再变为硫酸而与岩石中的碳酸盐作用，生成易溶于水的石膏，使表面失去光泽，变得粗糙麻面而降低其装饰及使用性能，但含石英为主的砂岩及石英岩不存在这种问题

第四章无机气硬性胶凝材料

1.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？

答：由于石膏硬化体具有微孔结构，在环境空气的相对湿度较大时可吸收水分，而当空气相对湿度下降时，所吸收的水分又可释放出来，此为“呼吸作用”

吸湿量不大，对制品的强度、尺寸影响不大，不会造成变形或开裂，同时可以自动调节室内湿度，墙面不结露，接触时感觉温暖

2.为何厕所中的建筑石膏制品易变形、发霉？如何防止？

答：厕所为有水房间，一般都比较潮湿，普通的石膏制品，具有强吸水、吸湿性，晶体之间的粘结力下降，胶凝能力削弱，强度下降，变形且会发霉

防止：可掺入一定量的水泥或含活性、的材料（粉煤灰、石灰），掺入有机防水剂

3.为何用石膏粉拌制的石膏浆粘贴的石膏制品易脱落？如何防止？

答：石膏拌水后凝结硬化非常快，一般数分钟内凝结，粘结石膏制品时已初凝，粘结性能差，所以易脱落

防止：可加入缓凝剂，延长凝结时间，或即配即用，同时最好将粘贴表面刮粗糙，以利粘贴

4.石灰粉刷层拱起爆裂的原因？如何防止？

答：过烧石灰其表面包裹有一层玻璃质釉状物，致使其水化极慢，它要在石灰使用硬化后才开始慢慢熟化，此时产生体积膨胀，引起已硬化的石灰体发生鼓包开裂破坏防止：将生石灰在化灰池中熟化成石灰浆，再经过筛网进入储灰坑，为了热化充分，应在储灰坑中存放两星期以上，此过程为“陈伏”，上面保持一层2cm以上的水，避免碳化，或改用磨细生石灰粉替代

5.石灰和石膏的特征？（注意不同处）

答：石灰：可塑性好，硬化缓慢，硬化后强度低，硬化时体积收缩大，耐水性差石膏：凝结硬化快，硬化后孔隙率大、强度较低，硬化体绝热性和吸音性能良好，但耐水性较差，防火性能良好，硬化时体积略有膨胀，装饰性好，硬化体的可加工性能好

第五章水泥

1.水泥的初凝、终凝、假凝？

答：初凝：水泥加水拌合后成为既有可塑性又有流动性的水泥浆，同时产生水化，随着水化反应的进行，逐渐失去流动能力到达“初凝”

终凝：待完全失去可塑性，开始产生结构强度时，即为“终凝”

假凝：是水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬的现象，假凝与快凝不同，前者放热量甚微，而且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度无不利影响

2.为何水泥越细，强度不一定越高？

答：水泥过细，需水量过多，硬化体孔隙多，造成最终强度低，硬化体干缩大造成裂缝，反应过快，水化产物不够致密

3.水泥各熟料成分的影响？（选择题）P77

答：决定水泥早期强度的组分；保证水泥后期强度的组分；决定水泥凝结硬化的

速度；是水泥着色的组分

4.水泥安定性不良的原因？

答：由于其熟料矿物组成中含有过多的游离氧化钙或游离氧化镁，以及水泥粉磨时所掺石膏超量所致，属于过烧氧化物，水化很慢，它们要在水泥凝结硬化后才慢慢开始水化，水化时产生体积膨胀，从而引起不均匀的体积变化而使硬化水泥石开裂

5.在实际工程中如何防止水泥石被腐蚀？

答：根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种；提高水泥石的密实度；表面加保护层

6.为什么生产硅酸盐水泥时要掺入适量的石膏？

答：可调节凝结时间，提高早期强度，降低干缩变形，改善耐久性、抗渗性，对混合材料起活性激发剂作用

7.各种常用水泥的特性及应用部位？（详见P88表格）

8.如何保存水泥？

答：不同品种和不同强度等级的水泥要分别存放，不得混乱，以免弄错；防水防潮，做到“上盖下垫”；离墙堆放，堆垛不宜过高，最多不超过15袋，加强通风效果；储存期不能过长，储存期超过三个月，水泥受潮结块，强度降低，影响水泥使用

第六章普通混凝土

1.混凝土的组成材料在混凝土中各起什么作用？

答：

2.混凝土中不同品种水泥为何不能混用？

答：水化热不同，温差会产生不均匀收缩变形，造成裂缝；颜色不同，影响外观

3.混凝土中的砂石应如何配比？

答：空隙率要小，总表面积也要小

4.混凝土中最佳砂率如何确定？

答：合理砂率，在用水量及水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌合物获得最大的流动性，且能保持粘聚性及保水性能良好时的砂率

5.如何改善混凝土拌合物的和易性？

答：采用最佳砂率，以提高混凝土的质量及节约水泥；改善砂、石级配；在可能条件下尽量采用较粗的砂、石；在混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加适量的水泥浆，当坍落度太大时，保持砂石比不变，增加适量的砂、石；有条件时尽量掺用外加剂——减水剂、引气剂

6.减水剂、引气剂对混凝土的作用？

答：减水剂：增大流动性；提高强度；节约水泥；提高耐久、耐腐性

引气剂：改善混凝土拌合物的和易性；提高混凝土的抗渗性和抗冻性；混凝土抗压强度有所降低

7.混凝土配合比设计的重要参数？实际中的调整？

答：水灰比：与强度、耐久性有关

单位用水量：与流动性有关

砂率：与粘聚性、保水性有关

8.如何提高混凝土的强度？

答：采用高强度等级水泥或早强型水泥；采用低水灰比的干硬性混凝土；施工采用机拌机振；采用湿热处理养护混凝土（蒸汽养护、蒸压养护）；掺加混凝土外加剂和掺合料

9.混凝土的碳化？宜处？缺陷？

答：碳化：混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳、在湿度相宜时发生化学反应，生成碳酸钙和水，也称混凝土的中性化

宜处：碳化作用产生的碳酸钙填充了水泥石的孔隙，防止有害介质深入，提高抗压强度缺陷：碳化收缩造成抗拉强度降低、碱度降低使钢筋锈蚀

第八章建筑砂浆

1.注意砂浆和易性和混凝土和易性的不同

答：砂浆和易性：流动性、保水性

混凝土和易性：流动性、粘聚性、保水性

2.砌筑砂浆在工程上有哪些应用？

答：水泥砂浆用于片石基础、砖基础、一般地下构筑物、砖平拱、钢筋砖过梁、水塔、烟囱等；水泥石灰砂浆用于地面以上的承重和非承重的砖石砌体；石灰砂浆只能用于平房或临时性建筑

3.常用防水砂浆有哪些形式？

答：多层抹面的水泥砂浆；掺各种防水剂的防水砂浆；膨胀水泥或无收缩性水泥配制的防水砂浆

第十章墙体材料

1.青砖和红砖的不同？

答：制作过程：红砖：砖坯在氧化气氛中烧成出窑；青砖：砖坯在氧化气氛中烧成后，再经过水闷窑，使窑内形成还原气氛，促使砖内的红色高阶氧化铁还原成青灰色的低价氧化铁，即制得青砖

成分：红砖，；青砖，FeO

性能：青砖更耐久，但造价更高

2.砌块较普通粘土砖在实际应用中有哪些优势？

答：砌块体积较大，施工效率较高，且施工机械化程度较高，改善建筑物功能，原材料丰富，可充分利用地方资源和工业废料；普通粘土砖块体小，施工效率低，自重大，产生能耗高，粘土砖所用原材料粘土，需毁田取土，挤占耕地，抗震性能差

3.多孔砖和空心砖有何异同？

都是直角六面体，原料可塑性好，都能起到减轻自重、节约材料的作用

第十一章木材

1.木材的纤维饱和点在实际工程中有何意义？

答：在纤维饱和点以下，含水率下降，收缩，强度增加；含水率上升，湿胀，强度降低

2.为何在使用木材之前，必须使木材的含水率接近使用环境下的平衡含水率？

答：为了防止在使用过程中受到环境湿度的变化的影响，使木材含水率随之而变化，从而引起木材变形或强度降低

3.木材为何容易腐蚀？如何防腐？

答：腐蚀原因：真菌侵害（霉菌在木材表面；变色菌寄生于边材，改变颜色；木腐菌会使木材腐朽成海绵状、蜂窝状等，影响很大）

防腐措施：破坏真菌生存的条件（干燥，涂料覆盖）；把木材变成有毒的物质（表面涂刷或喷涂法、常压浸泽法、冷热槽浸透法和压力渗透法将水溶性防腐剂、油质防腐剂和膏状防腐剂注入材料中）

第二部分部分知识点大纲

建筑材料：构成工程实体或有助于工程实体形成的材料

1.材料密度、表观密度、孔隙率、空隙率、吸水性、体积吸水率（开口空隙率）、吸湿性、耐水性的计算

2.亲水性与憎水性的区分

3.吸水率与含水率的区分

4.材料强度的影响

5.弹性、塑性、脆性、韧性

6.判断孔隙率变化时，其他性质的变化

7.冷加工强化与时效处理

8.石膏、石灰各阶段的化学式

9.硅酸盐水泥的选择

10.混凝土配合比计算

11.抹面砂浆各层次作用

12.之前所做试验的大概流程

13.木材的纤维饱和点

14.玻璃的特性（重点：光学性质、热工性质）

15.安全玻璃

16.建筑陶瓷砖按用途分类