《土木工程材料》考試總結2014/5/30一．名詞解釋：1、軟化系數：指材料在吸水飽和狀態下的抗壓強度和干燥狀態下的抗壓強度的比值。2.、.二次水化：水泥熟料水化生成的氫氧化鈣與活性二氧化硅、三氧化鋁反應，生成新的水化產物的過程。3.、初凝時間：是指自加水起至水泥漿開始失去塑性所需的時間。4、.普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、5%-20%的混合材料及適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。5.、混凝土立方體抗壓強度：制作150mm×150mm×150mm的立方體試件，在標準條件下[溫度為（20±2）℃，相對濕度為95%以上]，養護到28d,按規定施加壓力，直至破壞，所測得的抗壓強度。6、.合理砂率：在用水泥用量和水灰比一定的條件下，能保持良好粘聚性及保水性，且能使混凝土拌合物獲得最大流動性的砂率，稱其為合理砂率。7、.堿骨料反應：水泥中的堿與骨料中的活性二氧化硅發生反應，在骨料表面生成復雜的堿-硅酸凝膠，凝膠吸水膨脹從而導致混凝土產生膨脹開裂而破壞的現象稱為混凝土的堿-骨料反應8、.和易性：是指拌合物易于施工操作（如拌合、運輸、澆灌、搗實）并能獲得質量均勻、成型密實的性能，包括流動性、粘聚性和保水性。9、.平衡含水率：材料中所含水分與空氣的濕度相平衡時的含水率。（木材的平衡含水率：當木材長時間處于一定溫度和濕度的空氣中，則會達到相對穩定的含水率，亦即水分的蒸發和吸收趨于平衡，這時的含水率稱為平衡含水率。）10.、纖維飽和點：是木材僅細胞壁中的吸附水達飽和，而細胞腔和細胞間隙中無自由水存在時的含水率。11.、瀝青的老化：瀝青在光、熱、氧、水等因素的綜合條件下，產生不可逆的化學變化，導致技術性能的逐漸劣化。12、.瀝青的溫度敏感性：瀝青的粘性和塑性等性質隨溫度升降而變化的性能稱為瀝青的溫度敏感性。二、填空選擇1、特性水泥

包括鋁酸鹽水泥

、快硬水泥

，自應力水泥

，膨脹水泥

，抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，

白色硅酸鹽水泥。2、水泥原料；粘土、石灰石、鐵礦粉、石膏、熟料和?；郀t礦渣。3、次品、廢品水泥分類指標：國標規定硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于390min。初凝不合格的水泥為廢品，終凝不合格的為次品。4、石油瀝青的密度和相對密度的關系：（1）密度——在規定溫度條件下，單位體積的質量。單位：kg/m3或g/cm3。我國現行試驗方法規定測定15℃下瀝青密度。（2）相對密度——在規定溫度下，瀝青質量與同體積水質量之比。我國現行方法規定測定25℃下的相對密度。瀝青15℃密度與25℃相對密度之間的換算公式：瀝青與水的相對密度(25/25℃)=瀝青的密度(15℃)×0.996瀝青混合料配合比設計要求使用25℃的相對密度。5、砂石在混凝土中起骨架作用；在混凝土拌和物中，水泥漿起什么作用？c、dA骨架：B填充：C潤滑：D膠結…（在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結成一個堅實的整體。）6、

國家標準《碳素結構鋼》(GB

700-88)中規定，牌號由代表屈服點的字母、屈服點數值、質量等級符號脫氧方法等四部分按順序組成。其中以“Q”代表屈服點；屈服點數值共分195

MPa、215

MPa、235

MPa、255

MPa和275

Mpa五種；質量等級以硫、磷等雜質含量由多到少，分別為A、B、C、D符號表示；脫氧方法以F表示沸騰鋼、b表示半鎮靜鋼、Z、TZ表示鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼，Z和TZ在鋼的牌號中予以省略。隨著牌號的增大，對鋼材屈服強度和抗拉強度的要求增大，對拉長率的要求降低。

例如：Q235－A·F表示屈服點為235

Mpa的A級沸騰鋼。

隨著牌號的增大，其含碳量增加，強度提高，塑性和韌性降低，冷彎性能逐漸變差。同一鋼號內質量等級越高，鋼材的質量越好，如Q235C、Q235D級優于Q235A、Q235B級。三、簡答題1、石膏與石灰的區別（1）石膏：生石膏是水合硫酸鈣CaSO4·2H2O,熟石膏是無水硫酸鈣2CaSO4·H2O，呈中性

(2).石灰：生石灰是氧化鈣CaO，遇水生成氫氧化鈣,熟石灰是氫氧化鈣Ca(OH)2，呈堿性，滴酚酞液呈紅色石灰與石膏的區別概述

：（1）組成成分不同上。石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料，用石灰石、白云石、白堊、貝殼等碳酸鈣含量高的原料，經900～1100℃煅燒而成；而石膏從化學上來看是單斜晶系礦物，主要化學成分是硫酸鈣（CaSO4），可通過水合作用固化。（2）用途不同。從名字來看，兩者名字中共同具有的“石”便注定了兩者必將同是重要的建筑材料。然而在建筑領域，兩者的用處卻各不相同。石灰是人類最早應用的膠凝材料。石灰在土木工程中應用范圍很廣，在我國還可用在醫藥用途。為此，古代流傳下以石灰為題材的詩詞，千古吟頌。因為石灰的保水性、可塑性好，工程上常被用來改善砂漿的保水性，以克服水泥砂漿保水性差的缺點。使用不同工藝，可將石灰制成石灰乳涂料、砂漿、灰土和三合土、硅酸鹽混凝土及其制品、碳化石灰板等。石膏是生產石膏膠凝材料和石膏建筑制品的主要原料，也是硅酸鹽水泥的緩凝劑。一些石膏制品強度高，硬石膏膠結料有較好的隔熱性，高溫煅燒石膏有較好的耐磨性和抗水性。常見的石膏制成建筑制品有：防潮紙面石膏板（紙面石膏板、纖維石膏板、裝飾石膏板等），石膏裝飾的天花板（如石膏空心條板和石膏砌塊），等等。（3）二者的制造工藝及品種也有所區別：石灰的制作方法包含碳化法，純堿氯化鈣法，苛化堿法，聯鈣法，蘇爾維(Solvay)法等，相對簡單可行。同時石灰分為生石灰和熟石灰，其中，生石灰遇水可轉化為熟石灰。石膏經600～800°C煅燒后，加入少量石灰等催化劑共同磨細，可以得到硬石膏膠結料（也稱金氏膠結料）；經900～1000°C煅燒并磨細，可以得到高溫煅燒石膏。若煅燒溫度為190

°C可得模型石膏，其細度和白度均比建筑石膏高。若將生石膏在400-500°C或高于800

°C下煅燒，即得地板石膏。（建筑石膏與石灰在性能上的相同點如下：

（1）它們同為氣硬性膠凝材料，只能在空氣中硬化，不能在水中硬化；（2）耐水性、抗凍性較差，不能用于潮濕環境；（3）與其它膠凝材料相比，強度較低。建筑石膏的抗壓強度一般只有3～5MPa，石灰則更低，只有0.2～0.5

MPa。

它們的不同點為：（1）建筑石膏凝結硬化很快，而石灰硬化緩慢；（2）建筑石膏硬化時產生微膨脹，而石灰則產生收縮；（3）建筑石膏具有絕熱與吸聲性好、防火性好、裝飾性好以及可調節室內溫濕度等特點，而石灰則沒有這些特性。）1、石灰具有哪些特點及用途？

答：特點：(1)

可塑性和保水性好

(2)

生石灰水化時水化熱大，體積增大

(3)

硬化緩慢(4)

硬化時體積收縮大(5)

硬化后強度低(6)

耐水性差

用途：(1)制作石灰乳涂料(2)配制石灰和混合砂漿(3)配制石灰土和三合土(4)生產硅酸鹽制品。建筑石膏的特性及應用。

答:建筑石膏的特性：凝結硬化快，硬化時體積微膨脹，硬化后孔隙率較大，表觀密度和強度低，隔熱、吸聲性良好，防火性能良好，具有一定的調溫調濕性，耐水性和抗凍性差，加工性能好。

建筑石膏的應用：制作各種石膏板各種建筑藝術配件及建筑裝飾、彩色石膏制品、石膏磚、空心石膏砌塊、石膏混凝土、粉刷石膏人造大理石，另外，石膏作為重要的外加劑，廣泛應用于水泥、水泥制品及硅酸鹽制品中。2、石灰不耐水，為什么有它配置的灰土或三合土卻可用于基礎的墊層或道路的基層？答：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加適量的水充分拌合后，經碾壓或夯實，在潮濕環境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，所以灰土或三合土的強度和耐水性會隨使用時間的延長而逐漸提高適于在潮濕環境中使用。再者，由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經壓實或夯實，使粘土或三合土密實度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大為減少。因此灰土或三合土即可用于基礎的墊層或道路的基層。3、粗砂和細砂由細度模數判斷；拌合混凝土應盡可能選擇中砂。為什么？在相同質量條件下，顆粒越細，其比表面積越大，則在混凝土中需要包裹砂粒表面的材料漿料越多。當新拌混凝土的流動性要求一定時，用粗砂拌制的混凝土可節約材料漿料量，但若砂過粗，雖能減少膠凝材料用量，但拌合物的粘聚性較差，容易產生離析。因此，用于拌制混凝土的砂既不能過粗，也不能過細。4、由水泥的礦物組成判斷其特性礦物組成硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣C3SC2SC3AC4AF含量/%37～60最多15～37次之7～15少10～18少水化速度較快慢快中水化熱中低高中強度高早期低后期高低中(抗折強度)耐化學侵蝕中良差優干縮性中小大小5、生產水泥時常摻入哪幾種混合材料，目的是什么？答：生產硅酸鹽類水泥時，常摻入粒化高爐礦渣、火山灰質材料及粉煤灰等混合材料，摻入的目的是：（1）改善水泥性能，擴大應用范圍；（2）調節水泥強度等級，提高產量，降低成本；（3）并可利用工業廢料，減少水泥熟料用量，有利于節省資源和保護環境6、什么是砼的和易性，如何提高？

答:和易性指混凝土在一定施工條件下,便于各種施工操作,并能獲得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；提高混凝土和易性方法：

1）使用化學外加劑：減水劑，高效減水劑，引氣劑

2）增大混凝土的漿體含量：增大膠凝材料用量（水泥+礦物摻合料如粉煤灰、礦粉、硅灰等）

3）增大混凝土的砂漿含量，即增大砂率

4）降低最大粗骨料粒徑，使用級配好的砂石（１）通過試驗，采用合理砂率，并盡可能采用較低的砂率；（２）改善砂、石的級配；（３）

盡量采用較粗的砂石；（４）

當坍落度過小時，保持水灰比不變增加適量的水泥漿；當坍落度過大時，保持砂率不變增加適量的砂石。（5）有條件時盡量摻用外加劑（減水劑、引氣劑）。

7、混凝土的耐久性包括抗滲性、抗凍性、抗風化性、抗化學侵蝕性、耐溶蝕性及耐磨性等提高：（1）摻入高效減水劑（2）摻入高效活性礦物摻料（3）消除混凝土自身的結構破壞因素8、欠火磚和過火磚各有什么特點，應如何處理？欠火磚呈現紫紅色，強度低、耐久性差。過火磚呈現深紅色，強度雖高，但產生彎曲變形，易引起墻體應力集中，所以不便于使用。這兩種磚都不能使用。欠火磚色淺，敲擊聲啞，吸水率大，強度低，耐久性差。過火磚色深，敲擊聲清脆，吸水率小，強度高，但有彎曲變形。9、使用石灰砂漿抹面，數月后出現網狀裂紋和凸出，試分析原因。出現網狀裂紋是由于石灰在硬化過程中，蒸發大量的游離水而引起的體積收斂的結果’；墻體上個別部位凸出是由于配置石灰砂漿時所用的石灰中混入了過火石灰。這部分過火石灰在消解、陳伏階段未完全熟化，以至于在砂漿硬化后，過火石灰吸收空氣中的水蒸氣繼續熟化，造成體積膨脹。10、石油瀝青的組成結構是什么？1）油分油分含量的多少直接影響著瀝青的柔軟性、抗裂性及施工難度。2）樹脂中性樹脂使瀝青具有一定塑性、可流動性和粘結性，其含量增加，瀝青的粘結力和延伸性增加；酸性樹脂含量不多，但活性大，可以改善瀝青與其它材料的浸潤性、提高瀝青的可乳化性。3）瀝青質它決定著瀝青的粘結力、粘度和溫度穩定性，以及瀝青的硬度、軟化點等。瀝青質含量增加時，瀝青的粘度和粘結力增加，硬度和溫度穩定性提高。石油瀝青的組成與結構1.元素組成石油瀝青是由多種碳氫化合物及非金屬（氧、硫、氮）衍生物組成的混合物，其元素組成主要是碳（80％~87%）、氫（10％~15%）；其余是非烴元素，如氧、硫、氮等（＜3%）；此外，還含有一些微量的金屬元素。2.組分組成通常將瀝青分離為化學性質相近、與其工程性能有一定聯系的幾個化學成分組，這些組就稱為“組分”。我國現行規程中有三組分分析法和四組分兩種分析法兩種。石油瀝青的三組分分析法將石油瀝青分離為油分、樹脂和瀝青質三個組分。1）油分為淡黃色透明液體，賦予瀝青流動性，油分含量的多少直接影響著瀝青的柔軟性、抗裂性及施工難度。我國國產瀝青在油分中往往含有蠟，在分析時還應將油、蠟分離。蠟的存在會使瀝青材料在高溫時變軟，產生流淌現象；在低溫時會使瀝青變得脆硬，從而造成開裂。由于蠟是有害成分，故常采用脫蠟的方法以改善瀝青的性能。2）樹脂為紅褐色粘稠半固體，溫度敏感性高，熔點低于100℃，包括中性樹脂和酸性樹脂。中性樹脂使瀝青具有一定塑性、可流動性和粘結性，其含量增加，瀝青的粘結力和延伸性增加；酸性樹脂含量不多，但活性大，可以改善瀝青與其它材料的浸潤性、提高瀝青的可乳化性。3）瀝青質為深褐色固體微粒，加熱不熔化，它決定著瀝青的粘結力、粘度和溫度穩定性，以及瀝青的硬度、軟化點等。瀝青質含量增加時，瀝青的粘度和粘結力增加，硬度和溫度穩定性提高。石油瀝青的四組分分析法則將瀝青分離為飽和分、芳香分、膠質和瀝青質四個組分。3.膠體結構石油瀝青的膠體結構是以瀝青質為核心，周圍吸附部分樹脂和油分的互溶物形成膠團，分散在油分中而構成穩定的膠體結構。根據瀝青中各組分相對含量的不同，可將瀝青分為下列三種膠體結構：1）溶膠型結構瀝青質含量低（10%以下），所形成的膠團數量少、間距大（如圖6–2a），膠團之間的吸引力很小。溶膠型瀝青的特點是：流動性和塑性較好，開裂后自行愈合能力較強；而對溫度的敏感性強，即對溫度的穩定性較差，溫度過高會流淌。2）凝膠型結構瀝青質含量高（30%以上），所形成的膠團數量多、間距?。ㄈ鐖D6–2c），膠團間吸引力很大。凝膠型瀝青的特點是：彈性和粘性較高、溫度敏感性較小，但開裂后自行愈合能力較差、流動性和塑性較低。在工程性能上，雖具有較好的溫度感應性，但低溫變形能力較差。3）溶－凝膠型結構這種結構介于溶膠與凝膠之間，瀝青質含量適當（15％~25%），所形成的膠團數量增多、距離相對靠近（如圖6–2b），膠團之間有一定的吸引力。溶－凝膠型瀝青的工程性能很好，在高溫時具有較低的感溫性，低溫時又具有較好的形變能力。11、硅酸鹽水泥凝結時間有何規定，對施工有什么意義？水泥初凝后再有其他擾動，將影響水泥制品硬化后的性能，所有的施工成型應在初凝以前完成，國標規定水泥初凝時間應不小于45min。施工成型后要求水泥制品盡快的失去塑性而硬化，以便于下一步工序的進行，因此水泥的終凝時間要短，國標要求不大于390min。何謂水泥的凝結時間？它對道路及橋梁施工有何意義？（6分）答：凝結時間分初凝和終凝：從水