2015华工网络教育《土木工程材料》作业答案

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资源描述

一、问答题。1.常见合成高分子防水卷材有哪些?答:1)橡胶类有:三元乙丙卷材、丁基橡胶卷材、再生卷材等;2)塑料类有:聚氯乙烯卷材、氯化聚乙烯卷材、聚乙烯卷材等;3)橡塑类有:氯化聚乙烯、橡胶共混卷材。2.钢材牌号与其强度质量等的关系?答:钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分顺序组成。牌号越大,含碳量越大,抗拉强度越高,而伸长率则随着牌号的增大而降低。3.各元素对钢材质量的影响?答:钢材中除了主要化学成分铁以外,还含有少量的碳、硅、锰、磷、硫、氧、氮、钛、钒等元素:1)碳(C):a.所有碳素钢的性能主要取决于含C量,钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,0。8%以下的碳钢抗拉强度与含碳量成正比增加,塑性及韧性则相反,含C量0。8%的碳钢,强度及塑性均低,但硬度很高,但当含碳量在1。0%以上,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。所以含C量不同的钢经处理后显示的性质就不同。含碳量越高,钢的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀。b.随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0。3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0。25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0。52%。2)硅(Si):a.在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,是钢中的有益元素。所以镇静钢含有0。15-0。30%的硅。如果钢中含硅量超过0。50-0。60%,硅就算合金元素。硅含量较低(小于1。0%)时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响。它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能。b.硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1。0-1。2%的硅,强度可提高15-20%。c.硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。d)含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率。d.硅量增加,会降低钢的焊接性能。3)锰(Mn):a.锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的,是钢中的有益元素。锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度。一般钢中含锰0。30-0。50%。在碳素钢中加入0。70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。b.锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能。4)磷(P):a.在一般情况下,磷是钢中有害元素,随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材的可焊性显著降低。因此通常要求钢中含磷量小于0。045%,优质钢要求更低些。b.但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫做冷脆性。c.在优质钢中,硫和磷要严格控制,但另方面,在低碳钢中较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性有利。5)硫(S):a.硫是钢中很有害的元素。硫的存在会加大钢材的热脆性,降低钢材的各种机械性能,也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂。通常叫作热脆性。b.硫对焊接性能不利,降低耐腐蚀性。6)氧(O):氧是碳素钢中的有害杂质。含氧量增加,使钢的机械强度降低、塑性和韧性降低,促进时效作用,还能使热脆性增加,焊接性能变差。7)氮(N):氮能使钢的强度提高,塑性特别是韧性显著下降。氮还会加剧钢的时效敏感性和冷脆性,使可焊性变差。在钢中氮若与铝或钛元素反应生成的化合物能使晶粒细化,可改善钢的性能4.加气混凝土砌块的特点?答:1)质轻;2)保温隔热;3)加工性好;4)利废。5.常见的热固性塑料有哪些?答:1)酚醛树脂;2)氨基塑料;3)环氧树脂;4)玻璃纤维增强塑料;5)有机硅树脂。6.什么是屈强比,对选用钢材有何意义?答:屈服强度与强度极限之比称为屈强比。当这个比值较小时,表示结构的安全度较大,即结构由于局部超载而发生破坏的强度储备较大,但比值过小时,则表示钢材强度的利用率偏低,不够经济。相反若屈强比较大,则表示钢材利用率较大,但比值过大,表示强度储备过小,脆断倾向增加,不够安全。因此这个值最好保持在0.60~0.75之间,既安全又经济。7.造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪些?怎样检验?答:熟料中所含的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入的石膏过多;游离氧化钙引起的安定性不良可采用试饼法或雷氏法检验,在有争议时以雷氏法为准,氧化镁和石膏的危害作用不便于快速检验,因此常在水泥生产中严格加以控制,国标规定水泥中游离氧化镁质量分数不超过5%,三氧化硫质量成分数不超过3.5%。8.石油沥青的组分主要有哪几种?各有何作用?答:主要有油分、树脂和地沥青质三个组分;油分赋予沥青流动性;树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性;地沥青质则决定沥青的耐热性、粘性和硬性,其含量愈多,软化点愈高,粘性愈大,愈硬脆。9.有效减少钢材腐蚀的措施?答:防止钢材锈蚀主要有三种方法:①制成合金钢;②表面覆盖;③设臵阳极或阴极保护。10.高铝水泥适用于何种工程?答:主要应用于紧急军事工程、抢修工程等临时性工程;要求早强的特殊工程;耐热混凝土工程以及冬季施工等工程。11.花岗岩有何特点?答:表观密度大;结构致密、抗压强度高;孔隙率小、吸水率极低;材质坚硬;化学稳定性好;装饰性好;耐久性好等。12.胶粘剂的组成材料有哪些?答:有粘料、固化剂、填料、稀释剂等。13.木材强度的特点?答:结构木材常用的强度有:抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度。1)抗压强度:木材的抗压强度分为顺纹抗压强度和横纹抗压强度,顺纹抗压强度较高,且木材的疵点对其影响较小,在建筑工程工利用最广,常用于柱、桩、斜撑及桁架等承重构件。顺纹抗压强度是确定木材强度等级的依据。2)抗拉强度:也分为顺纹抗拉强度和横纹抗拉强度,顺纹抗拉强度是木材所有强度中最大的,担是木材的疵点对其影响极为显著,因此木材实际的顺纹抗拉能力反较顺纹抗压为低。横纹抗拉强度很低,工程中一般不用。3)抗弯强度:木材的抗弯强度很高,在建筑工程中常用于地板、梁、桁架等结构中。4)抗剪强度:作用力对木材纤维方向的不同,可分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断。14.决定半固体或固体沥青粘滞性的技术指标是什么?答:针入度指标15解释钢号Q235AF、Q235D代表的意义,并比较二者在成分、性能和应用上的异同?答:1)Q235AF表示屈服强度为235MPa,由氧气转炉或平炉冶炼的A级沸腾碳素结构钢。2)Q235D表示屈服强度为235MPa的D级钢。A级钢的S和P含量高于D级钢,但Mn含量低于D级钢,A级钢一般用于承受静载作用的钢结构,D级钢则可用于低温条件下承受动载焊接的重要结构。16.试述混凝土中的四种基本组成材料在混凝土中所起的作用。答:四种基本材料是:水泥、砂、石、水;在混凝土中砂、石起骨架作用,称为集料,可以节省水泥;可以降低水化热,减少混凝土由于水泥浆硬化而产生的收缩,抑制裂缝的扩展;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在集料表面并填充其空隙,在硬化前,水泥浆与外加剂起润滑作用,赋予拌合物一定和易性,便于施工,水泥浆硬化后,则将集料胶结成一个坚实的整体。二、计算题1.已知实验室配合比为水泥:砂:石=1:2.4:4,W/C=0.65,混凝土混合物的表观密度ρ0=2400kg/cm3,当日实际测得卵石含水率为2.5%,砂含水率为4%。计算其施工配合比四种材料各为多少公斤?解:总量:2400*0.805=1932kg—1)水泥用量:1932*1/8.05=240kg2)河砂用量:240*2.4*1.04=599.04kg3)卵石用量:240*4*1.025=984kg4)水用量:240*0.65-240*2.4*0.04-240*4*0.025=108.96kg2.某石料,浸水饱和后擦干表面并测得质量为640克,烘干后为620。它的密度为2.70g/cm3,表观密度为2.40g/cm3,。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率和视密度(近似密度)。(假定开口孔全可充满水)解:1)孔隙率:P=(1-3ρ0ρ)*100%=(1-2.4)*100%=11.11%2.7m620*100%=3.23%6202)质量吸水率:Wm=m1640m*100%=3)体积吸水率:Wv=Wm*ρ0=3.23%*2.4=7.74%4)开口孔隙率:20/2.4*100%=3.13%640/2.45)闭口孔隙率:孔隙率-开口孔隙率=11.11%-3.13%=7.98%3.取500g干砂,经筛分后,其结果见下表。试计算该砂的细度模数,并判断该砂是否属于中砂。筛孔尺寸mm)5.02.51.250.630.3150.160.16筛余量(g)882709812410614分计筛余(%)1.616.41419.624.821.2累计筛余(%)1.618.032.051.676.497.5由此可得该砂属于中砂。(密封线内不答题)

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