建筑材料课后思考题答案和习题答案

第一章建筑材料的基本性质复习思考题1、说明材枓的体积构成与各种密度概念之间的关系。答：体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。（1）绝对密实体积和实际密度绝对密实体积即干燥材料在绝对密实状态下的体积，即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为实际密度。（2）表观体积和表观密度材料单位表观体积的质量称为表观密度。表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。因此，材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。（3）材料的自然体积与体积密度材料的自然体积指材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。（4）材料的堆积体积与堆积密度材料的堆积体积指粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。2、何谓材料的亲水性和憎水性?材料的耐水性如何表示？答：当润湿边角θ≤90°时，材料能被水润湿表现出亲水性，称为材料的亲水性；当θ90°时，材料不能被水润湿表现出憎水性，称为材料的憎水性。材料的耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。耐水性用软化系数表示，如下式：式中：KR——材料的软化系数fb——材料在饱和吸水状态下的抗压强度（MPa）fg——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）3、试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。答：材料的导热性是指材料两侧有温差时，热量由高温侧流向低温侧传递的能力，常用导热系数表示。材料的导热系数λ主要与以下因素有关：（1）材料的化学组成和物理结构；（2）孔隙状况；（3）环境温度。（或λ的影响因素：组成、结构，孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻）4、说明提高材料抗冻性的主要技术措施。答：抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积gbRffK膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。主要技术措施：提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封闭不连通的孔隙等措施来提高材料的抗冻性。5、材料的强度与强度等级间的关系是什么？答：强度等级是材料按强度的分级，如硅酸盐水泥按3d、28d抗压、抗折强度值划分水泥的强度等级；强度等级是人为划分的，是不连续的。恨据强度划分强度等级时，规定的各项指标都合格，才能定为某强度等级，否则就要降低级别。而强度具有客观性扣随机性，其试验值往往是连续分布的。强度等级与强度间的关系，可简单表述为：强度等级来源于强度，但不等同于强度。6、材枓的孔隙状态包括哪几方面的内容？材料的孔隙状态是如何影响密度、体积密度、抗渗性、抗冻性、导热性等性质的？答：材料的孔隙状态主要由材料的孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径三个指标来说明。一般孔隙率↓，密度↑，体积密度↑，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。材料的空隙率越大，连通孔隙越多，其抗渗性越差；绝对密实的材料和仅有闭口孔或极细微孔隙的材料实际上是不渗水的；降低材料的孔隙率、使孔隙形成封闭不连通的孔隙可提高材料的抗冻性；由于材料的热传导方式主要是对流，因此材料的孔隙率越高、闭口孔隙越多、孔隙直径越小，则导热系数越小。7、一般来说墙体或屋面材枓的导热系数越小越好，而热容值却以适度为好，能说明原因吗？答：材料的导热系数越小，则材料的保温隔热性越强，故墙体或屋面材枓的导热系数越小越好；而材料的热容则对于稳定建筑物内部的温度恒定和冬期施工有重要的意义，过大或过小，都影响室内温度的波动，故应以适度为好。8、材枓的密度、体积密度、表观密度、堆积密度是否随其含水量的增加而加大？为什么？（思考题）9、能否认为材枓的耐久性越高越好？如何全面理解材料的耐久性与其应用价值间的关系？（思考题）何谓材料的抗渗性、抗冻性，各用什么指标表示，如何改变其指标？答：（1）材料的的抗渗性，是指其抵抗压力水渗透的性质。材料的抗渗性常用渗透系数或抗渗标号表示，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。开口的连通大孔越多，抗渗性越差；闭口孔隙率大的材料，抗渗性仍可良好。（2）抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。材料的抗冻性常用抗冻标号（记为D）表示。抗冻标号越高，抗冻性越好。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。影响因素：孔隙率、孔特征、孔隙充水程度、材料强度、冻结温度、冻融循环次数。可通过提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封闭不连通的孔隙等措施来提高材料的抗冻性。习题1、已知某砌块的外包尺寸为240mm×240mm×115mm，其孔隙率为37%，干燥质量为2487g，浸水饱和后质量为2984g，试求该砌块的体积密度、密度、质量吸水率。解：体积密度=2487g/(24cm×24cm×11.5cm)=0.3755g/cm3.密度=2487g/[24cm×24cm×11.5cm×(1－0.37)]=0.5960g/cm3.质量吸水率=(2984－2487)/2487=19.98%2、某种石子经完全干燥后，其质量为482g，将其放入盛有水的量筒中吸水饱和后，水面由原来的452cm3上升至630cm3，取出石子，擦干表面水后称质量为487g，试求该石子的表观密度，体积密度及吸水率。解：表观密度=482/(630－452)=2.708g/cm3体积密度=482/[630－452－(487－482)]=2.786cm3质量吸水率=(487－482)/482=1.04%体积吸水率=(487－482)/[630－452－(487－482)]=2.89%3、一种材料的密度为2.7g/cm3，浸水饱和状态下的体积密度为1.862g/cm3，其体积吸水率为4.62%，试求此材料干燥状态下的体积密度和孔隙率各为多少？解：设材料的质量为m，体积为v0，根据题意有：(m+v0×0.0462)/v0=1.862则m/v0=1.862－0.0462=1.8158g/cm3.所以材料在干燥状态下的体积密度ρ0=1.8158g/cm3.孔隙率=1－1.8158/2.7=32.75%00VmVm%100ggbmmmmWVm'00Vm%100ggbmmmmW%10010WgbvVmmW％）（％1001100000VVVP第二章建筑石材复习思考题1、分析造岩矿物、岩石、石材之间的相互关系。答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。2、岩石的性质对石材的使用有何影响？举例说明。答：岩石的性质主要包括物理性质、力学性质、化学性质。1）、物理性质：（1）表观密度岩石的表观密度由岩石的矿物组成及致密程度所决定。表观密度的大小，常间接地反映出石材的一些物理力学性能。一般情况下，同种石材表观密度越大，则抗压强度越高，吸水率越小，耐久性、导热性越好。（2）吸水率岩石的吸水率一般较小，但由于形成条件、密实程度等情况的不同，岩石的吸水率波动也较大，如花岗岩吸水率通常小于0.5%。，而多孔的贝类石灰岩吸水率可达15%。石岩石吸水后强度降低，抗冻性、耐久性能下降。根据吸水率的大小，将岩石分为低吸水性（吸水率く1.5%）、中吸水性（吸水率介于1.5-3%）和高吸水性（吸水率3%）的岩石。（3）硬度岩石的硬度取决于矿物组成的硬度与构造，由致密坚硬矿物组成的石材，其硬度就高，岩石的硬度以莫氏硬度表示。（4）岩石的物理风化岩石的风化分为物理风化和化学风化，物理风化主要有环境温度的变化以及岩石受干、湿循环的影响而导致的岩石开裂或剥落的过程，称为物理风化。2）、岩石的力学性质：（1）强度岩石是典型的脆性材料，它的抗压强度很大，但抗拉强度很小，这是岩石区别于钢材和木材的主要特征之一，也是限制石材作为结构材料使用的主要原因。（2）岩石受力后的变形岩石受力后没有明显的弹性变化范围，属于非弹性变形。3）、岩石的化学性质和热学性质也对岩石的使用有一定的影响。3、毛石和料石有哪些用途？与其他材料相比有何优势（从经济、工程、与自然的关系三方面分析）？答：（1）毛石：山体爆破直接得到的石块。乱毛石：形状不规则，主要用于砌筑基础、勒角、墙身、堤坝、挡土墙等；平毛石：乱毛石经粗略加工而成，主要用于砌筑基础、墙身、勒角、桥墩、涵洞等。（2）料石：又称条石，系由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，略经加工凿琢而成。主要用于砌筑墙身、踏步、地坪、拱和纪念碑；形状复杂的料石制品，用于柱头、柱脚、楼梯踏步、窗台板、栏杆和其他装饰面等。4、天然石材有哪些优势和不足？新的天然石材品种是如何克服的？答：天然石材的优点：（1）价格便宜；（2）花纹自然,可选性较多；（3）硬度大；（4）密度大；（5）耐磨损；缺点：天然石才比较重，两块对接的时候缝隙较大，连接有困难，不可能做无缝拼接；渗透率也较高，污渍难清理；弹性不足，如遇重击会发生裂缝。5、天然石材的强度等级是如何划分的？举例说明。答：石材的抗压强度取决于其母岩的抗压强度，它是以三个边长为70mm的立方体试块的抗压强度的平均值表示。根据其强度的大小，共分为9个强度等级。6、总结生活中遇见的石材。体会它们的使用目的。7、青石板材有哪些用途？答：青石板材属于沉积岩类（砂岩），主要成分为石灰石、白云石，随着岩石埋深条件的不同和其他杂志如铜、铁、锰、镍等金属氧化物的混入，形成多种色彩。青石板质地密室、强度中等，易于加工。可采用简单工艺凿割成薄板或条形材，是理想的建筑装饰材料，用于建筑物墙裙、地坪铺贴以及庭院栏杆（板）、台阶等，具有古建筑的独特风格。8、什么是岩石、造岩矿物和石材？答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。9、岩石按成因划分主要有哪几类？简述它们之间的变化关系。名称成岩情况主要品种岩浆岩熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷却凝结而成岩。花岗岩、玄武岩、辉绿岩沉积岩岩石风化后，再经沉积、胶结而成岩。石灰岩、砂岩变质岩岩石在温度、压力或化学的作用下，经变质而成的新岩石大理岩、片麻岩10、岩石空隙大小对其哪些性质有影响？为什么？答：岩石的空隙性对岩块及岩体的水理、热学性质及力学性质影响很大。一般来说，空隙率愈大，岩块的强度愈大、塑性变形和渗透性愈大，反之愈小。同时岩石由于空隙的存在，使之更易遭受各种风化营力作用，导致岩石的工程地质性质进一步恶化。对可溶性岩石来说，空隙率大，可以增强岩体中地下水的循环与联系，使岩溶更加发育，从而降低了岩石的力学强度并增强其透水性。当岩体中的空隙被粘土等物质充填时，则又会给工程建设带来诸如泥化夹层或夹泥层等岩体力学问题。因此，对岩石空隙性的全面研究，是岩体力学研究的基本内容之一。11、针对天然石材的放射性说明其使用时的注意事项和选取方法。答：天然石材都具有一定程度的放射性，选择时需要注意：一、事先掌握选择方法和标准。我国石材按放射性高低被分为A、B、C三类，按规定，只有A类可用于家居室内装修。石材主要有大理石和花岗石两种，大理石的放射性一般都低