西南大学网络与继续教育学院(0732)《土木工程材料》大作业答案(新)

-1-西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷学号：1513202646006姓名丁兴国层次：专科类别：网教专业：建筑工程技术2015年12月课程名称【编号】：土木工程材料【0732】A卷题号一二三四五总分评卷人得分（横线以下为答题区）一、根据所学知识，简述土木工程对其使用的建筑材料有哪些技术性质的要求，并阐述其理由。（必答，对所列观点应该加以适当阐述，下同）（18分）因为土木工程中的建筑材料被用于结构、饰面、保温、填充等各个方面，所以需要建筑材料有一定的物理力学技术要求，以满足建筑或构筑物的实用性、功能性、耐久性和美观性的需要。例如作为结构支撑的钢筋混凝土需要力学性质的要求：如强度、弹性模量、收缩徐变等；物理性能方面，表观密度，抗渗性和耐久性等；作为吊顶的石膏板，需要表观密度、耐水性、孔隙率、导热系数等技术指标；作为路面材料的沥青混合料，需要耐磨性，抗拉强度、高温稳定性和耐久性等；作为屋面防水材料，需要拉伸强度、断裂伸长率、低温柔韧性、不透水性、抗老化性能等。二、现代结构工程中一般用来作为结构材料，主要承担建筑荷载并保证结构安全的材料是哪种材料？为什么？（18分）结构材料必须承担建筑自身荷载与传递的外力，因此必须要具备良好的力学性质，较高的强度，良好的变形特征，和较高的比强度。建筑发展过程，用来承担建筑结构荷载与受力的承重材料出现过很多种，从天然的粘土、岩石、木材。。。。。。，到人工的砖、砼、钢材。。。。。；种类繁多。现代建筑结构规模大，高度高，跨度长，这些都给结构材料的力学性质要求提出了更严格的要求，传统的材料因为性能的原因已经逐渐的退出了作为结构材料的典型用途，现代工程中广发使用的结构材料是钢材为代表的金属材料。钢材之所以是主要的结构材料，是因为它具有强度高，地应力条件下变形小，高应力条件下具有良好的塑性和韧性，在极端荷载作用下不容易迅速断裂，比其他材料更能保证结构的安全，同时钢材具有良好的抗拉强度，可以保证结构的跨度更大，从而提升建筑结构的规模，同时钢材的生产能力和生产规模也比较大，来源容易保证。这是它在工程中作为主要建筑结构材料的重要原因。三、工程中通常使用的通用水泥有哪几种？他们分别具有什么样的特性和用途？（18分）铝酸盐水泥凝结硬化速度快,水化热大，且放热量集中,主要用于工期紧急的工程，如国防、道路和特殊抢修工程.硫铝酸盐水泥有早强、高强的特点,适用于抢修抢建工程.海洋建筑工程,冬季低温施工的工程等四、如何提高混凝土的耐久性？（10分）高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比，选用优质原材料，除水泥、水和骨料外，必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂，减少水泥用量，减少混凝土内部孔隙率，减少体积收缩，提高强度，提高耐久性。五、某种砖，尺寸为240mmX115mmX53mm，已知其孔隙率为37%，干燥后总质量为2487g浸水饱和后质量为2984g。请计算该砖的体积密度，密度，吸水率，开口孔隙率及闭口孔隙率。（必须写出计算步骤，计算正确，下同）（18分）一、详细计算如下：1、体积密度＝质量/（实体部分体积+开口孔隙体积+闭口孔隙体积）＝2487/（24×24×11.5）＝0.3755（g/cm3）＝377.5kg/m3；2、密度＝质量/实体部分体积＝2487/｛（24×24×11.5）×（1-37％）｝＝0.5960（g/cm3）＝596kg/m3；3、质量吸水率为：孔隙内水的质量/砖的干燥质量＝｛（2984-2487）/2487｝％＝19.98％.二、详细计算如下：1、表观密度＝材料质量/（实体部分体积+闭口孔隙体积）＝482/（630-452）＝2.708（g/cm3）＝2708kg/m3；2、体积密度＝质量/（实体部分体积+开口孔隙体积+闭口孔隙体积）＝482/（630-452+5）＝2.634（g/cm3）＝2634kg/m3；3、吸水率＝（饱和后质量-饱和前质量）/饱和前质量＝｛（487-482）/482｝％＝0.0104.三、详细计算如下：1、体积密度＝质量/（实体部分体积+开口孔隙体积+闭口孔隙体积）＝1.862-｛4.62％/（1+4.62％）｝＝1.818（g/cm3）＝1818kg/m3；-2-2、孔隙率＝（开口孔隙体积+闭口孔隙体积）/实体部分体积＝｛2.7×（1.862-1.818）/1.818｝％＝6.53％.六、使用矿渣水泥（实际强度为48MPa）、卵石、天然砂配制混凝土，做得边长为10cm立方体试块三块，经过标准养护7天后，测得其抗压破坏荷载分别为140KN、135KN、142KN。试求：（1）该混凝土立方体抗压强度。（2）该混凝土的水灰比。（对于卵石，,50.0A61.0B）（18分）解：先计算强度：140÷（10×10）=14Mpa135÷（10×10）=13.5Mpa142÷（10×10）=14.2Mpa先把非标准试样的强度转化为标准试样的强度，14÷1.05=13.3Mpa135÷1.05=12.9Mpa142÷1.05=13.5Mpa按龄期公式FN=（lgN/lg28）×F28得F28=FN×lg28/lgN估算混凝土28天的强度分别为：F28，1=13.3×lg28/lg7=23MPaF28，2=12.9×lg28/lg7=22MPaF28，3=13.5×lg28/lg7=23Mpa取其中强度最大的代入强度公式：F=Afce（C/W-B）其中A=0.5，B=0.61得fce=F/（A×（C/W-B）），代入数据：fce=23÷（0.5×（2-0.61））=23÷0.695=33Mpa水泥标号强度fcc=efce÷1.13fcc=33÷1.13=29.4Mpa\-3-