土木工程材料課后習(xí)題解答?第一章土木工程材料的基本性質(zhì)習(xí)題1.什么是材料的密度、表觀密度和堆積密度？2.材料的孔隙率和空隙率有何區(qū)別？3.某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測得的抗壓強度分別為174MPa、178MPa、165MPa。求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材是否耐水？4.材料的吸水性和吸濕性有何不同？

解答1.-密度：材料在絕對密實狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。公式為\(\rho=m/V\)，其中\(zhòng)(\rho\)為密度，\(m\)為質(zhì)量，\(V\)為絕對密實體積。-表觀密度：材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。公式為\(\rho_0=m/V_0\)，\(V_0\)為表觀體積，包含材料實體體積和閉口孔隙體積。-堆積密度：散粒材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。公式為\(\rho_0'=m/V_0'\)，\(V_0'\)為堆積體積，包含材料實體體積、閉口孔隙體積和開口孔隙體積及顆粒間空隙體積。2.-孔隙率：材料中孔隙體積與總體積之比。公式為\(P=(V_0-V)/V_0\times100\%\)，\(P\)為孔隙率，\(V_0\)為表觀體積，\(V\)為實體體積。-空隙率：散粒材料在堆積體積中，顆粒間空隙體積與堆積體積之比。公式為\(P'=(V_0'-V_0)/V_0'\times100\%\)，\(P'\)為空隙率，\(V_0'\)為堆積體積，\(V_0\)為表觀體積。-區(qū)別：孔隙率針對單一材料，反映材料內(nèi)部孔隙情況；空隙率針對散粒材料堆積狀態(tài)，反映顆粒間空隙情況。3.軟化系數(shù)\(K=f_b/f_g\)，其中\(zhòng)(f_b\)為飽水抗壓強度，\(f_g\)為干燥抗壓強度。-這里\(f_b=165MPa\)，\(f_g=178MPa\)，則軟化系數(shù)\(K=165/178\approx0.93\)。-一般認為軟化系數(shù)大于0.85的材料為耐水材料，該石材軟化系數(shù)約為0.93，所以該石材耐水。4.-吸水性：材料吸收水分的性質(zhì)，用吸水率表示，吸水率有質(zhì)量吸水率和體積吸水率。質(zhì)量吸水率是指材料吸收水分的質(zhì)量與干燥材料質(zhì)量之比；體積吸水率是指材料吸收水分的體積與干燥材料自然狀態(tài)下體積之比。-吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)，用含水率表示，含水率是指材料所含水分質(zhì)量與干燥材料質(zhì)量之比。

第二章氣硬性膠凝材料習(xí)題1.石灰的熟化過程有哪些特點？2.建筑石膏的凝結(jié)硬化原理是什么？3.水玻璃的模數(shù)對其性能有何影響？4.為什么石灰和石膏不宜在長期潮濕和受水浸泡的環(huán)境中使用？

解答1.石灰的熟化過程特點：-放熱：熟化過程中會放出大量的熱。-體積膨脹：熟化時體積會顯著膨脹。-速度快：熟化速度較快，生石灰與水反應(yīng)迅速。2.建筑石膏的凝結(jié)硬化原理：-建筑石膏加水拌合后，首先是半水石膏溶解于水，很快形成飽和溶液，溶液中的半水石膏與水反應(yīng)生成二水石膏。-二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小得多，所以很快從過飽和溶液中析出，形成二水石膏的膠體微粒。-隨著水分的蒸發(fā)，這些膠體微粒逐漸凝聚、結(jié)晶，使?jié){體失去可塑性而產(chǎn)生強度，繼續(xù)干燥則強度不斷增長。3.水玻璃模數(shù)越大，其粘結(jié)性越強、強度越高、耐水性越好，但溶液的粘度增大，不利于施工操作。模數(shù)越小，粘結(jié)性、強度、耐水性相對較弱，但溶液粘度小，便于施工。4.石灰在長期潮濕和受水浸泡環(huán)境中，會因氫氧化鈣溶解流失，導(dǎo)致強度降低，甚至破壞。石膏硬化后主要成分是二水石膏，遇水會溶解，強度喪失，所以不宜在這樣的環(huán)境中使用。

第三章水泥習(xí)題1.通用硅酸鹽水泥的定義是什么？2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)時間有什么要求？為什么？3.影響水泥安定性的因素有哪些？4.某工程用水泥，經(jīng)檢驗其初凝時間為45min，終凝時間為6h30min，該水泥是否合格？5.礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的共性和特性有哪些？

解答1.通用硅酸鹽水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。2.硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于390min。-初凝時間過早，會影響混凝土的攪拌、運輸和澆筑；終凝時間過遲，會影響混凝土的施工進度和模板周轉(zhuǎn)等。3.影響水泥安定性的因素主要有水泥中游離氧化鈣、游離氧化鎂過多，以及石膏摻量過多。4.該水泥初凝時間為45min，滿足不得早于45min的要求；終凝時間為6h30min，即390min，滿足不得遲于390min的要求，所以該水泥合格。5.-共性：-早期強度低，后期強度增長較快。-對養(yǎng)護溫度敏感，適合蒸汽養(yǎng)護。-耐腐蝕性較好。-特性：-礦渣水泥：抗凍性差、耐熱性好、泌水性大。-火山灰水泥：抗?jié)B性好、干縮性大、耐磨性差。-粉煤灰水泥：干縮性較小、抗裂性較好、抗碳化能力較差。

第四章混凝土習(xí)題1.什么是混凝土的和易性？包括哪些方面？2.影響混凝土和易性的因素有哪些？3.如何提高混凝土的強度？4.某混凝土配合比設(shè)計中，已知單位用水量為180kg，水灰比為0.6，砂率為33%，每立方米混凝土假定重量為2400kg。試求每立方米混凝土中水泥、砂、石的用量。5.混凝土耐久性包括哪些內(nèi)容？如何提高混凝土耐久性？

解答1.混凝土的和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（攪拌、運輸、澆筑、搗實）并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能。包括流動性、粘聚性和保水性。2.影響混凝土和易性的因素：-水泥漿的數(shù)量：數(shù)量越多，流動性越大。-水泥漿的稠度：稠度越大，流動性越小。-砂率：存在合理砂率，使和易性最佳。-組成材料性質(zhì)：如水泥品種、骨料粒徑、形狀等。-外加劑：能改善和易性。-時間和溫度：時間延長、溫度升高，和易性變差。3.提高混凝土強度的方法：-采用高強度等級水泥。-降低水灰比。-采用級配良好的骨料。-加強養(yǎng)護。-摻入外加劑和摻合料。4.已知水灰比\(W/C=0.6\)，單位用水量\(W=180kg\)，則水泥用量\(C=W/(W/C)=180/0.6=300kg\)。-每立方米混凝土假定重量為\(2400kg\)，則砂石總重量為\(2400-180-300=1920kg\)。-砂率為\(33\%\)，則砂用量\(S=1920\times33\%=633.6kg\)。-石用量\(G=1920-633.6=1286.4kg\)。5.混凝土耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、碳化、堿-骨料反應(yīng)等。-提高混凝土耐久性的措施：-選擇合適水泥品種。-控制水灰比和水泥用量。-選用質(zhì)量良好、級配合理的骨料。-摻入外加劑。-加強施工質(zhì)量控制，保證振搗密實、養(yǎng)護良好。

第五章建筑鋼材習(xí)題1.鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？2.什么是鋼材的屈強比？其大小對鋼材使用有何影響？3.鋼材的冷加工和時效對鋼材性能有何影響？4.某鋼筋的拉伸試驗結(jié)果如下：屈服強度\(f_y=300MPa\)，抗拉強度\(f_u=450MPa\)，伸長率\(\delta=25\%\)。試計算該鋼筋的屈強比，并判斷其質(zhì)量是否合格？5.建筑鋼材的選用應(yīng)考慮哪些因素？

解答1.鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)有屈服強度、抗拉強度、伸長率、沖擊韌性、硬度等。2.屈強比是指屈服強度與抗拉強度之比，即\(f_y/f_u\)。-屈強比小，鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性大，結(jié)構(gòu)安全性高，但鋼材利用率低；屈強比大，鋼材利用率高，但超過屈服點工作時的可靠性降低，結(jié)構(gòu)安全性變差。3.鋼材冷加工會使鋼材產(chǎn)生塑性變形，屈服強度提高，塑性和韌性降低。時效會使鋼材的強度、硬度提高，塑性和韌性進一步降低。4.屈強比\(f_y/f_u=300/450=0.67\)。-僅根據(jù)這些數(shù)據(jù)不能判斷鋼筋質(zhì)量是否合格，還需結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對鋼筋的其他性能及規(guī)格要求進行綜合判斷。5.建筑鋼材選用應(yīng)考慮的因素：-結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)和大小。-工作環(huán)境條件，如溫度、濕度、腐蝕性介質(zhì)等。-鋼材的強度、塑性、韌性等力學(xué)性能。-鋼材的加工性能，如可焊性、冷彎性能等。-經(jīng)濟性，包括成本、供應(yīng)情況等。

第六章木材習(xí)題1.木材按樹種分為哪幾類？2.木材的優(yōu)缺點有哪些？3.木材的干燥方法有哪些？4.什么是木材的纖維飽和點？它對木材性質(zhì)有何影響？5.簡述木材防腐、防火的方法。

解答1.木材按樹種分為針葉樹和闊葉樹。2.-優(yōu)點：質(zhì)輕強度較高、彈性韌性好、加工性能好、導(dǎo)熱系數(shù)小、裝飾性好。-缺點：構(gòu)造不均勻、各向異性、濕脹干縮大、易燃易腐。3.木材的干燥方法有自然干燥、人工干燥（如窯干、蒸汽干燥、真空干燥等）。4.木材的纖維飽和點是指木材中所含水分由自由水和吸附水組成，當(dāng)自由水蒸發(fā)完畢，而吸附水仍處于飽和狀態(tài)時的含水率。-纖維飽和點是木材許多性質(zhì)變化的轉(zhuǎn)折點，含水率在纖維飽和點以上變化時，木材強度不變；含水率在纖維飽和點以下變化時，木材強度隨含水率降低而提高，體積隨含水率降低而收縮。5.-防腐方法：干燥處理、防腐劑處理、涂料覆蓋、與地面隔離等。-防火方法：防火涂料處理、浸注防火劑、難燃處理等。

第七章墻體材料習(xí)題1.磚的種類有哪些？2.燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求有哪些？3.加氣混凝土砌塊的特點和應(yīng)用范圍是什么？4.簡述石膏空心條板的優(yōu)點。5.墻面裝飾材料有哪些類型？

解答1.磚的種類有燒結(jié)磚（如燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)空心磚）、非燒結(jié)磚（如蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚）等。2.燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求有尺寸偏差、外觀質(zhì)量、強度等級、抗風(fēng)化性能等。3.加氣混凝土砌塊的特點：質(zhì)輕、保溫隔熱性能好、吸音性能好、可加工性好、防火性能好。-應(yīng)用范圍：適用于框架結(jié)構(gòu)和低層建筑的非承重墻體，也可用于保溫隔熱要求較高的墻體。4.石膏空心條板的優(yōu)點：質(zhì)量輕、強度較高、防火性能好、隔音隔熱性能好、可加工性好、安裝方便、成本較低。5.墻面裝飾材料類型：-抹灰類：如水泥砂漿、混合砂漿等。-貼面類：如陶瓷面磚、大理石板等。-涂料類：如乳膠漆、溶劑型涂料等。-裱糊類：如壁紙、墻布等。-鋪釘類：如木質(zhì)裝飾板、金屬裝飾板等。

第八章屋面及地下防水工程材料習(xí)題1.常用的屋面防水材料有哪些？2.石油瀝青的三大指標(biāo)是什么？3.防水卷材的鋪貼方向如何確定？4.防水涂料的分類有哪些？5.地下防水工程對卷材防水層的基層有哪些要求？

解答1.常用的屋面防水材料有卷材防水（如SBS防水卷材、APP防水卷材等）、涂料防水（如丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料等）、剛性防水（如防水混凝土、防水砂漿）等。2.石油瀝青的三大指標(biāo)是針入度、延度、軟化點。3.防水卷材鋪貼方向：-屋面坡度小于3%時，卷材宜平行屋脊鋪貼。-屋面坡度在3%-15%時，卷材可平行或垂直屋脊鋪貼。-屋面坡度大于15%或屋面受震動時，瀝青防水卷材應(yīng)垂直屋脊鋪貼，高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材可平行或垂直屋脊鋪貼。4.防水涂料分類：-按成膜物質(zhì)種類分為有機涂料、無機涂料、有機-無機復(fù)合涂料。-按稀釋劑分為溶劑型、水乳型、反應(yīng)型。5.地下防水工程對卷材防水層基層要求：-基層應(yīng)牢固，無裂縫、松動、起砂等缺陷。-基層表面應(yīng)平整，其平整度用2m靠尺檢查，最大空隙不應(yīng)超過5mm，且每米長度內(nèi)不得多于1處。-基層應(yīng)干燥，含水率應(yīng)符合設(shè)計要求。-基層陰陽角應(yīng)做成圓弧形或45°坡角。

第九章絕熱材料與吸聲材料習(xí)題1.什么是絕熱材料？其導(dǎo)熱系數(shù)與哪些因素有關(guān)？2.常用的絕熱材料有哪些類型？3.吸聲材料的吸聲性能用什么指標(biāo)表示？4.影響吸聲材料吸聲性能的因素有哪些？5.舉例說明絕熱材料和吸聲材料在建筑中的應(yīng)用。

解答1.絕熱材料是指能阻滯熱流傳遞的材料，又稱熱絕緣材料。-導(dǎo)熱系數(shù)與材料的化學(xué)組成、微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、濕度、溫度等因素有關(guān)。2.常用絕熱材料類型：-無機絕熱材料：如巖棉、礦渣棉、玻璃棉、膨脹珍珠巖、泡沫玻璃等。-有機絕熱材料：如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料等。