1、福建农林大学土木工程材料复习资料一、绪论（一）名词解释密度： 材料在绝对密实状态下的单位体积质量。表观密度： 材料在包含闭口孔隙条件下的单位体积质量。毛体积密度：材料在自然状态下的单位体积质量。堆积密度 ：指散粒体或纤维状材料在堆积状态下的单位体积质量。孔隙率：是指材料在孔隙体积占材料在自然状态下体积的百分率。比强度：是指按单位质量计算的材料强度，或材料的强度与其表观密度之比，它是衡量材料轻质高强特性的参数。耐水性：材料长期在水的作用下保持原有性质的能力。抗渗性：是指材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。抗冻性：是指材料在吸水饱和的状态下，能经受反复冻融的作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。陈
2、伏：熟石灰消解时静置14d以上的过程称为石灰的陈伏。石灰爆裂：是指砖内的过火石灰吸水消化时产生的体积膨胀导致砖胀裂的现象。泛酸：是指黏土原料中的可溶性盐类在砖的使用过程中，随着砖内水分的蒸发而在砖表面产生一些白色粉末的盐析现象。（二）简答题1、材料的密度、表观密度、孔隙率之间有何关系？3、简述材料冻融破坏的原因。材料在吸水后，如果在负温下受冻，水在材料毛细孔内结冰，体积膨胀约9%，冰的冻胀压力造成材料的内应力，使材料遭到局部破坏，随着冻结和溶解的循环进行，冰冻对材料的破坏作用逐步加剧，这种破坏称为冻融破坏。（四）计算题1、在质量6.6kg、容积为10L的容器中，装满气干状态的卵石后称得总质量为
3、21.6kg，卵石的空隙率为42%，求该卵石的密度。2、一块普通粘土砖，外型尺寸为24011553mm，吸水饱和后质量为2900g，烘干后质量为2500g，现将该砖磨细过筛再烘干后取50g，用李氏瓶测得其体积为18.5cm3。试求该砖的吸水率、密度、表观密度及孔隙率。3、某材料的密度为2.60 g/cm3，干燥表观密度为1600kg/m3，现将一质量954g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称得质量为1086g。试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。二、气硬性胶凝材料2、建筑石膏有哪些特性？其用途如何？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
4、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。3、从建筑石膏凝结硬化形成的结构，说明石膏为什么强度较低，耐水性和抗冻性差，而绝热性和吸声性较好？4、什么是过火石灰、欠火石灰？它们对石灰质量有何影响？若煅烧温度过低，煅烧不充分，碳酸钙不能完全分解，将生成欠火石灰，使用时，产浆量低，质量较差，降低了石灰的利用率；若煅烧温度过高，将生成颜色较深、密度较大的过火石灰，它的表面常被黏土杂质融
5、化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢，使石灰硬化后仍然继续熟化从而产生体积膨胀，引起局部隆起和开裂而影响工程质量。三、水泥(一) 名词解释初凝、终凝、体积安定性不良（二）简答题1、硅酸盐水泥熟料由哪些主要矿物成分所组成？这些矿物成分对水泥的性质有何影响？2、硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥石的结构怎样？水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙晶体。3、生产硅酸盐水泥时，为什么要加入适量的石膏？它与铝酸钙反应的生成物有什么特性？4、试分析硅酸盐水泥强度发展的规律和主要影响因素。5、何谓水泥的体积安定性？水泥安定性不良的原因是什么？水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中
6、，体积变化的均匀性。原因：水泥中含有过多的游离氧化钙、氧化镁或者水泥磨细使石膏掺量过多。6、硅酸盐水泥的强度等级是如何确定的？将水泥和标准砂按1：3混合，0.5的水灰比，按规定方法制成40*40*160的试件，带模在湿气中养护24h后，再脱模放在标准温度（20+-1）的水中养护，分别测定3天和28天的抗压强度和抗折强度，该值是评定水泥强度等级的依据。7、影响硅酸盐水泥水化热的因素有哪些？水化热的高低对水泥的使用有什么影响？水化热主要取决于水泥的矿物组成和细度。孰料中的C3S和C3A的含量越高，颗粒越细则水化热越大。水化热对冬季施工是有利的，有利于水泥的正常凝结硬化。但对于大体积混凝土工程，水化
7、热大是不利的。表面散热快，内外温差引起应力，可使混凝土产生裂缝。8、硅酸盐水泥腐蚀的类型有哪些？各自的服饰机理如何？水泥石易受腐蚀的根本原因是什么？软水侵蚀盐类腐蚀酸类腐蚀强碱腐蚀原因：内因是水泥石中存在易被腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙，以及水泥石本身不密实，使钙流失，水泥石受损，胶结力降低，或者有膨胀物质形成，引起膨胀破坏。外因是水泥石周围存在侵蚀介质。9、天然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用，为什么在生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用？10、简述矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的共性与特性。共性：水化放热慢，放热量低，凝结硬化速度较慢，早期强度低，但后期强度增长较多
8、。温度敏感性较高，温度高时硬化速度快。抗软水和硫酸盐腐蚀能力较硅酸盐水泥强，抗冻性较差。特性：矿渣水泥和火山灰水泥的干缩值大，矿渣水泥耐热性较好，粉煤灰水泥干缩值较小，抗裂性较好。14、下列混凝土工程中，试分别选用合理的水泥品种，并说明选用的理由。（1）采用蒸汽养护的混凝土构件；（2）大体积混凝土工程；（3）有抗冻要求的混凝土工程；（4）有硫酸盐腐蚀的地下混凝土工程；（5）紧急军事抢修工程； 硅酸盐水泥，早强高；（6）高强度混凝土工程；（7）高炉或工业窑炉的混凝土基础； 矿渣水泥，耐热性好（8）有抗渗（防水）要求的混凝土工程；（9）冬季现浇施工的混凝土工程；（10）大跨度结构工程、高强度预应力
9、混凝土工程；（11）海港码头的混凝土工程；（12）处于干燥环境中的混凝土工程；（13）混凝土地面或路面工程；（14）与流动软水接触的混凝土工程；（15）水位变化区（非受冻）的混凝土工程；（16）现浇的混凝土板、梁、柱；（17）混凝土路面修补工程；（18）补偿收缩混凝土工程；（19）水下混凝土工程；（20）耐热混凝土工程。 矿渣15、下列混凝土工程中，不宜选用的水泥品种有哪些？为什么？（1）采用蒸汽养护的混凝土构件；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。（2）大体积混凝土工程； 不宜硅酸盐水泥 水化热高（3）有抗冻要求的混凝
10、土工程； 硅酸盐水泥 抗冻性好（4）有硫酸盐腐蚀的地下混凝土工程；（5）冬季现浇施工的混凝土工程；硅酸盐水泥，水化热高（6）处于干燥环境中的混凝土工程；（7）处于干燥环境中的混凝土工程；（8）有抗渗（防水）要求的混凝土工程；（9）有耐磨要求的混凝土工程；（10）处于高温、高湿环境的混凝土工程。四、混凝土(一) 名词解释混凝土：由胶结材料、粗细骨料及其他材料，按适当比例配制经硬化而成的具有所需形体、强度和其他性能的复合材料，也叫人造石材。水泥混凝土、普通混凝土、重混凝土、轻混凝土、混凝土的和易性:混凝土拌合物在各个施工程序中易于操作，不发生分层、离析、泌水等现象，并能获得质量均匀、成型密实的混凝
11、土的性能。流动性：是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能流动并均匀密实地填充模板的性能。粘聚性：是指混凝土拌合物内组分之间具有一定的凝聚力，在运输和浇筑过程中不至于发生分层离析现象，使混凝土保持整体均匀的性能。保水性：是指混凝土拌合物具有一定保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重泌水现象。细度模数、颗粒级配、间断级配、连续级配、砂率、碱骨料反应、混凝土碳化、混凝土减水剂、混凝土外加剂、混凝土引气剂、混凝土配制强度、徐变；（二）填空1、在混凝土中，砂子和石子起骨架 作用，水泥浆在硬化前起润滑 作用，在硬化后起粘结 作用。2、普通混凝土用的粗骨料有碎 石和卵 石两种，其中用碎 石比用卵
12、配制的混凝土强度高，但流动性较差。配制高强混凝土时应选用 石。3、级配良好的骨料，其 空隙率 小，总表面积 也较小。使用这种骨料，可使混凝土拌和物和易性 较好，水泥浆 用量较少，同时有利于硬化混凝土密实度 和强度 的提高。4、混凝土拌和物的和易性包括流动性、黏聚性 、保水性 等三方面的含义。其中流动性 通常采用坍落度法和维勃稠度法两种方法来测定，黏聚性 和保水性 凭经验目测。5、凝土拌合物坍落度选择原则是：应在不妨碍施工 、并能保证振捣密实的的条件下，尽可能采用较小 的坍落度。6、当混凝土拌和物有流浆出现，同时坍落度锥体有崩坍松散现象时，说明其黏聚性和保水 性不良，应保持 不变，适当增加 用量
13、。7、当混凝土拌合物出现粘聚性尚好、有少量泌水、坍落度太大时，应在保持砂率 不变的情况下，适当地增加砂、石用量。8、测定混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸是150mm*150mm*150mm，棱柱体强度的试件尺寸一般为150mm*150mm*300mm ，试件的标准养护温度为20+-2 ，相对湿度为90 。9、影响混凝土强度的主要因素有水泥强度等级和水灰比 、骨料 和养护条件 。其中水泥强度等级和水灰比是影响混凝土强度的决定性因素。10、提高混凝土拌合物的流动性，又不降低混凝土强度的一般措施是加减水剂和增大砂率 。11、设计混凝土配合比应同时满足结构设计需要的混凝土强度等级 、混凝土施工所要求
14、的和易性 、工程所处环境和使用条件要求的混凝土耐久性和在满足上述要求的前提下，尽可能节约水泥，降低成本，符合经济性原则 等四项基本要求。12、混凝土配合比设计按绝对体积法计算的基本理论是混凝土的体积等于各组成材料绝对体积和少量空气体积之和。（三）判断题77e1、级配好的骨料，其空隙率小，表面积大。（错 ）2、流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度低。（错 ）3、混凝土中水泥用量越多，混凝土的密实度和强度越高。（错 ）4、含水率为5%的砂220g, 将其干燥后是重量是209g。（对 ）5、混凝土的抗压强度与水灰比成线性关系。（错 ）6、两种砂的细度模数相同，它们的级配也一定相同。（错 ）7、在混
15、凝土拌和物中，保持W/C不变增加水泥浆量，可增大拌和物的流动性。（对）8、在其它原材料相同的情况下，混凝土中的水泥用量越多，混凝土的密实性和强度越高。（错 ）9、当混凝土的水灰比较小时，其所采用的合理砂率值较小。（对 ）10、在结构尺寸及施工条件允许下，应尽可能选择较大粒径的粗骨料，这样可以节约水泥。（对 ）11、在混凝土拌合物中，保持砂率不变增加砂石用量，可以减小混凝土拌合物的流动性。（对 ）12、水灰比很小的混凝土，其强度不一定高。（对 ）（四）计算题1、干砂500克，其筛分结果如下：筛孔尺寸（mm）5.02.51.250.630.3150.160.16筛余量（g）255010011511
16、07525计算该砂的细度模数，并判断其属何种砂。M=2.7 中砂M 3.73.1 粗砂3.02.3 中砂2.21.6 细砂2、用42.5等级普通硅酸盐水泥拌制的混凝土，在10的条件下养护7d，测得其151515cm立方体试件得抗压强度为15MPa，试推估此混凝土在此温度下28d的强度。3、某实验室试拌混凝土，经调整后各材料用量为：42.5等级矿渣水泥4.5kg，水2.7kg，砂9.9kg，碎石18.9kg，又测得拌和物的容重为2.38kg/L，试求：（1）每m3混凝土的各材料用量；（2）当施工现场砂子的表面含水率为3.5%，石子的表面含水率为1%时，求施工配合比。（3）如果把实验室配合比直接用
17、于现场施工，则现场混凝土的实际配合比将如何变化？对混凝土强度产生多大影响？4、已知混凝土的水灰比为0.60，每m3混凝土拌和用水量为180kg，采用砂率为33，水泥的密度为3.10g/cm3，砂子和石子的视密度分别为2.62g/cm3及2.70 g/cm3。试用绝对体积法求1m3混凝土中各材料的用量。5、混凝土计算配合比为1：2.13：4.31，水灰比为0.58，在试拌调整时，增加了10%的水泥浆用量。试求：（1）该混凝土基准配合比；（2）若以已知基准配合比配制混凝土，每m3混凝土需用水泥320kg，计算每m3混凝土中各材料的用量。6、已知某混凝土W/C=0.60，S/(S+G)=0.36，W
18、=180kg/m3,假定混凝土的容重为2400kg/m3,使用卵石和42.5等级普通硅酸盐水泥拌制。（1）试估计该混凝土在标准养护条件下28d龄期的抗压强度；（2）计算1m3混凝土各种材料的用量。（A=0.539，B=0.459）7、某混凝土工程，混凝土设计强度等级为C20，该工程不受冻结作用，也不受地下水作用，采用人工震捣，坍落度为58cm，水泥为42.5等级矿渣硅酸盐水泥，密度为3.1g/m3。采用中砂，视密度为2620 kg/m3，粗集料为花岗岩碎石，最大粒径为40mm，视密度为2650 kg/m3，请用绝对体积法设计该混凝土的初步配合比。（五）问答题1、简述减水剂的作用机理及混凝土在不
19、同条件下掺用减水剂所产生的技术经济效果。2、简述影响普通水泥混凝土强度的主要因素及提高混凝土强度的措施。影响因素：水泥强度和水灰比的影响；骨料的影响；养护条件；龄期的影响措施：选用强度等级高的水泥和低水灰比；掺用混凝土外加剂和掺合料；采用机械搅拌和机械振动成型；采用湿热处理。3、影响水泥混凝土强度的因素有哪些？从原材料的角度提出提高混凝土强度有哪些途径?4、配制混凝土时，降低成本的途径有哪些？5、解释关于混凝土抗压强度的几个名词：（1）立方体抗压强度；（2）标准立方体抗压强度；（3）抗压强度代表值；（4）轴心抗压强度；（5）强度等级；（6）配制强度；（7）设计强度；（8）劈裂抗拉强度。6、解释
20、混凝土的变形性能（包括化学收缩、干湿变形、温度变形、受力变形）的含义。7、混凝土的耐久性的概念，提高混凝土耐久性的措施有哪些？8、当混凝土拌和物出现下列情况，应如何调整？（1）粘聚性好，无泌水现象，但坍落度太小；流动性太大，可保持砂率不变，适当增加砂石用量。（2）粘聚性尚好，有少量泌水，坍落度太大（集料含砂率符合设计要求）；（3）插捣难，有粗骨料堆叠现象，粘聚性差，有泌水现象（同时），产生崩塌现象；拌和物色淡，有跑浆流浆现象，粘聚性差，产生崩塌现象。五、建筑砂浆3、影响砂浆强度的因素有哪些？当用于致密材料基体，砂浆强度的主要取决与水泥强度和水灰比。当用于多孔材料基体时，此时砂浆的强度主要取决与
21、水泥的强度和水泥用量。六、烧结砖1、根据什么指标来确定烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖的强度等级和产品等级？七、建筑钢材1、含碳量对热轧碳素钢性质有何影响？随着碳的质量分数的增加，其强度和硬度提高，塑性和韧性降低，当碳的质量分数大于0.3%时，钢的可焊性显著降低。另外，碳的质量分数增加，钢的冷脱性和时效敏感性增加，耐大气腐蚀性降低。2、钢材中的有害化学元素主要有哪些？它们对钢材的性能各有何影响？磷，其最大害处就是使刚的冷脆性显著增加，大大降低钢在低温下的冲击韧性。另外磷也使钢的可焊性显著降低。但可以提高钢的强度和硬度。硫，它能增大钢材的热脆性，从而大大降低钢的热加工性能和可焊性。同时冲击韧性
22、、耐疲劳性和抗腐蚀性等都要降低。氧，氧含量增加，降低钢的机械性能，特别是韧性，氧还有促进时效倾向的作用，不能使热脆性增加，可焊性变差。氮，对钢的影响与磷、硫相似，它可以使钢的强度提高，塑性特别是韧性下降。还可以加剧刚的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。4、碳素结构钢的牌号由小到大，钢的含碳量、有害杂质、性能如何变化？碳、硅含量增加，有害杂质含量增加，抗拉强度和屈服强度逐步提高，但伸长率和冷弯性能则随牌号增大而降低。5、简述低碳钢的冷加工强化及钢材时效后机械性能的变化。将钢材于常温下进行冷拉、冷拔、冷轧等，是之产生塑性变形，强度和硬度明显提高，塑性、韧性和弹性模量则有所下降，这个过程称为钢材的冷加
23、工。钢材经过冷加工后，在常温下存放1520d，或加热至100200，并保持2h左右，这个过程称为时效处理。屈服强度提高，抗拉强度亦有所提高，塑性和韧性相应降低。6、简述钢筋混凝土用钢的主要种类、等级及适用范围。7、简述钢材锈蚀的原因、主要类型及防锈措施。化学腐蚀，电化学腐蚀合金化、保护层法式、电化学保护法式一般混凝土配筋的防锈措施是：保证混凝土的密实度，保证钢筋保护层的厚度和限制氯盐外加剂的掺量和使用除锈剂。九、沥青材料1、石油沥青的三大组分是什么？它们各自对沥青的性质有何影响？答： 油份，树脂，沥青质。油份赋予沥青流动性，树脂使沥青具有良好的塑性和黏结性，地沥青质则决定沥青的稳定性，其含量愈
24、越多，软化点越高，黏性越好，越硬脆。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是什么？答：1.黏滞性，用标准稠度（液体）和针入度（固体和半固体）表示，一般来说，地沥青质含量高，有适量的树脂和较少的油份时，石油沥青黏滞性比较大，温度升高，其黏性降低。2.塑性，用延度表示，一般来说，沥青中的油份和地沥青质含量适当，树脂含量越多，延度越大，塑性约好，温度升高，沥青的塑性随之增大。3温度敏感性，常用软化点和针入度指数表示，石油沥青的温度敏感性与地沥青质的含量和含蜡量密切相关，地沥青质增多。温度敏感性降低。3、石油沥青的牌号如何划分？牌号大小与石油沥青主要技术性质之间的关系如何？
