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第1章土木工程材料的基本性（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。（6）塑性材料和塑性材料在外力作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。第2章天然石材（2）比较花岗岩、石灰岩、大理岩、砂岩的性质和用途，并分析它们具有不同性质的原因。答：这几种石材性质不同的于它们的化学成分和结构的差别：花岗岩的主要化学成分为石英、长石及少量暗色矿物和云母，它呈全晶质结构。花岗岩表观密度大，抗压强度高，抗冻性好，刻水率小，耐磨性好，耐久性高，但耐火性差。它常用于基础、甲坝、桥墩、台阶、路面、墙石和勒脚及纪念性建筑物等。石灰岩的主要化学成分为CaCO3，主要矿物成分为方解石，但常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石等，因此，石灰岩的化学成分、矿物组分、致密程度以及物理性质差别很大。石灰岩来源广，硬度低，易劈裂，便于开采，具有一事实上的强度和耐久性，也有较好的耐水性和抗冻性。其块石可做基础、墙身、阶石及路面等，碎石是常用的混凝土骨料，此外它还是水泥和石灰的原料。大理石是由石灰岩或白云变质而成，其构造致密，密度大，但硬度不高，易于分割。它可用于高级建筑物的装饰及饰面工程。砂岩是由石英砂或石灰岩等细小碎屑经沉积并重新胶结而成，其性质决定于胶结物的种类及胶结的致密程度，差别非常大，硅质砂岩密度大、强度高、硬度大、加工较困难，主要用于纪念性建筑及耐酸工程。钙质砂岩强度中等，较易加工，应用广泛，可用做基础、踏步、人行道等。铁质砂岩性能比钙质砂岩差，其密实者可用于一般建筑工程。粘土质砂岩浸水易软化，土木工程不会用。（3）工程上常应用的岩石哪些种类耐火性最差？哪些岩石耐酸性最差？答：花岗岩耐火性最差，大理石耐酸性最差。（4）选择天然石材应考虑哪些原则？为什么？答：选择天然石材应考虑适用性和经济性原则。适用性主要考虑石材的技术性能是否能满足使用要求，可根据石材在建筑物中的用途和部位，选择其主要技术性质能满足要求的岩石。经济性主要考虑天然石材的质量大，不宜长途运输，应综合考虑地方资源，尽可能做到就地取材。第3章气硬性胶凝材料（1）气硬性胶凝材料与水硬性有胶凝材料有何区别？答：无机胶凝材料按凝结硬化条件分为气硬性有差错凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只胡在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度；水硬性胶凝材料不仅能够在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。石膏、石灰、水玻璃和菱苦土都是建筑上常用的气硬性无机胶凝材料；水硬性胶凝材料则是各种水泥。（3）何为欠火石灰、过火石灰？各有何特点？答：石灰在煅烧过程中，由于火候的不均匀，生产过程中常出现欠火石灰和过火石灰。欠火石灰的产生主要是窑温过低造成的，基本上无活性，属于石灰的废品；过火石灰的产生主要是窑温过高，石灰石中的二氧化硅、三氧化铝等杂质发生熔结，使石灰遇水表现出质硬难化，延缓了熟化速度。其过烧成分可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，引起已硬化的石灰隆起开裂，直接影响工程质量。（4）试述石灰的技术性能与应用？答：石灰具有良好的保水性、可塑性；凝结硬化速度慢，硬化后强度低，耐水性差，体积收缩大。石灰可用于调制石灰乳涂料，拌制石灰砂浆或混合砂浆作抹灰或砌筑使用；石灰可拌制灰土或三合土用于建筑物基础和地面的垫层。石灰可用于生产硅酸盐建筑制品，如蒸压灰砂砖、蒸养粉煤灰砖等。石灰可用于生产碳化石灰板作轻质隔墙材料或吊顶材料。（5）试述建筑石膏的技术性能与应用。答：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。第4章水泥（8）在下列的混凝土工程中应分别选用哪种水泥，并说明理由A.紧急抢修的工程或军事工程B.高炉基础C.大体积混凝土坝和大型设备基础D.水下混凝土工程E.海港工程F.蒸汽养护的混凝土预制构件G.现浇混凝土构件H.高强混凝土I.混凝土地面和路面J.冬季施工的混凝土K.与流水接触的混凝土L.水位变化区的混凝土M.耐热接触的混凝土N.有搞渗要求的混凝土答：根据教材中所述各种水泥的性质及其应用范围，以上各项混凝土工程中，应分别选用的水泥为：A．选用高铝潺潺经，快硬水泥。应该两种漂泊异乡硬化快，早强高，3d龄期的强度即等于同等级其他水泥28d龄期的强度。B．选用矿渣硅酸盐水泥、高铝水泥。因该两种水泥的耐热性都很好。C．选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、水工硅酸盐水泥中的低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥张低热徽膨胀水泥经，因这些水泥水华时放热量都很小。D．选用矿渣水泥、火山灰水泥经、低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥张低热徽膨胀水泥，因这些水泥分别具有抗渗性好、水化热低、性能稳定等特点。E．最好选用高铝水泥张抗硫酸盐水呢，也可选用矿渣水泥经、复合水泥，因这些水泥的抗硫酸盐侵蚀性好。F．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。G．选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，因这些水泥的凝结硬化快、强度高。H．选用硅酸盐水泥、高铝水泥、快硬硅酸盐水泥，因这些水泥硬化快、强度都很高。I．选用硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥，因这些水泥的强度高，特别是抗折强度高，很适合道路工程的要求。J．选用硅酸盐水泥、高铝水泥、快硬硅酸盐水泥，因这些水泥水化快，水化热多，硬化快，有利于四委施工。K．选用矿渣水泥、火山灰水泥，粉煤灰水泥，因这些水泥水化后所含的Ca(OH)2成分少，抗软水侵蚀能力强。L．选用强度等级大于42.5的普通硅酸盐水泥，因该水泥水化后的Ca(OH)2成分相对比硅酸盐水泥少，强度又要求在42.5以上，能适应工程的要求。M．选用矿渣水泥、高铝水泥，因这两种水泥的耐热性能都很好。N．选用火山灰水泥，因这种水泥的抗掺性特好。第5章混凝土（1）普通混凝土的基本组成材料有哪些？各自在混凝土中起什么作用？答：普通混凝土的基本组成材料有：水泥、砂、石子、水。水泥与水构成水泥浆，在混凝土中起润滑及胶结作用，砂、石在混凝土中起骨架作用。（2）配制混凝土选择石子最大粒径应从哪几方面考虑？答：配制混凝土选择石子时，只要条件，应尽可能地把石子选得大些，奟利于节约水泥。但应考虑：A结构截面最水尺寸；B配筋的疏密。即石子的最大粒径不得超过结构的截面最小尺寸的1/4；同时不得超过钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，石子的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。另外，石子粒径过大，对运输和搅拌都不方便。（3）简述减水剂的作用机理。答：水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产用许多絮状物而形成絮凝结构，致使部分水分被包裹在絮凝结构内，从而降低了混凝土拌合物的流动性。当加入适量减水剂后，由于减水剂的表面活性作用，减水剂分子定向吸附于水呢颗粒表面，亲水基端朝向水，同时因亲水基端的电离作用，使水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，产生静电斥力，使水泥颗粒相互分散，导致絮凝结构解体，被包裹的水分得到释放，从而有效地增大了混凝土拌合物的流动性。此外，极性很强的亲水基团，易与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，有利于水泥颗粒的滑动，使混凝土拌合物的流动性进一步提高。（4）混凝土和易性包括哪些内容？如何判断混凝土和易性？答：混凝土拌合物和易性包括流动性、粘聚性、保水性等三方面的内容。流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能；粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中抵抗分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能；保水性是指混凝土拌合物在施工过程中保持水分在其内部，不致产生严重沁水的性能。和易性的判断主要是通过坍落度实验或维勃稠度实验测定混凝土拌合物的流动性，并对粘聚性和保水性进行目测，做出综合判断。当流动性满足施工要求，粘聚性和保水性也较好时，混凝土拌合物的和易性较好。（5）影响混凝土和易性的主要因素有哪些？答：影响混凝土和易性的主要因素有：1)水泥浆的数量。当水泥浆的数量较水时，水泥浆量不能填满骨料空隙时或不足以包裹骨料表面，混凝土拌合物的流动性乙小，而且拌合物会发生崩塌现象，粘聚性也差；若水泥浆数量过多，骨料表面包裹层过厚，会出现严重流浆和泌水现象，使拌合物的粘聚性变差。因此，水泥浆的数量不能太少也不能太多，应以满足流动性要求为度。2)水泥浆的稠度。水泥浆的稀稠由水灰比决定，水灰比过小，水泥浆干稠，拌合物流动性小；但水灰比过大，使水泥浆的粘聚性变差，保水能力不足，导致严重的沁水、分层、流浆现象，并使混凝土强度和耐久性降低。因此，水灰比应根据混凝土设计强度等级和耐久性要求而定。3)砂率。当砂率太小时，混凝土中砂浆不足以包裹石子的表面并填满石子间间隙，混凝土拌合物的流动性、粘聚性都较差；但当砂率过大时，砂子的表面积增大，砂浆中水泥浆不足以包裹砂粒表面并填满砂粒空隙，砂浆本身流动性较差，混凝土拌合物的和易性也乙较差。因些，砂玄过大或过小都不好，应采用合理砂率。4)其他。材料品种、外加剂、环境的温湿雅、施工工艺等也会对混凝土拌合物的和易性产生影响。（6）混凝土强度和混凝土强度等级是一回事吗？为什么？答：混凝土强度和混凝土强度等级不是一回事。混凝土强度是根据标准的实验方法实际测得的混凝土抗压强度值，而混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度标准值划分的，共12个等级，其值是指在混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中，有95%的概率等于和大于该值。（7）影响混凝土强度的主要因素有哪些？答：影响混凝土强度的主要因素有：1)水泥强度等级和水灰比。水泥强度等级越高，水泥石强度及其与骨料的粘结强度也越高，制成的混凝土强度也就越高。水灰比越大，混凝土硬化后空隙率就越高，混凝土强度就越低，但如果水灰比太小，拌合物过于干硬，无法浇捣密实，混凝土将出现较多的蜂窝、穿油，强度也将下降。因些，只有在满足施工和易性要求的前提条件下，较小的水灰比，才能获得较高的混凝土强度。2)温度与湿度。混凝土浇注完毕后，只有处于一定的温度和湿度环境，水泥才能水化和硬化，混凝土强度才能不断发展。环境温度升高，保湿时间较长，水泥水化速度加快，将促使混凝土强度发展。3)龄期。混凝土在正常养护条件下，强度将随龄期的增长而提高。4)其他。骨料的种类、质量、数量以及施工质量都会对混凝土强度产生影响。。（8）为什么要控制混凝土的最大水灰比和最少水泥用量？答：在一定工艺条件下，水灰比和水泥用量直接影响混凝土的密实性，进而影响混凝土的耐久性。一般来说，水灰比越大，水泥用量越少，混凝土的耐久性就越差。因此，混凝土中的水灰比和水泥用量不能公满足于强度经验公式的计算值，还必须满足耐久性的要求，故必须控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，才能保证混凝土既满足强度要求，同时也满足耐久性要求。（12）多孔混凝土与大孔混凝土有什么主要区别？答：多孔混凝土是内部均匀分布着微小气泡的轻质混凝土，大孔混凝土是内部由于少砂无法填满粗骨料之间空隙而形成大孔结构的混凝土。主要区别在于孔径大小