建筑材料问答题及答案

1.材料的构造(孔隙)对材料的哪些性能有影响？如何影响？解：材料的构造(孔隙)对材料的体积密度、强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、导热性等性质会产生影响。

(1)材料的孔隙率越大，材料的密度越小。

(2)材料的孔隙率越大，材料的强度越低，材料的强度与孔隙率之间存在近似直线的比例关系。

(3)密实的材料及具有闭口孔的材料是不吸水的；具有粗大孔的材料因其水分不易存留，其吸水率常小于孔隙率；而那些孔隙率较大，且具有细小开口连通孔的亲水性材料具有较大的吸水能力。

(4)密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。

具有较大孔隙率，且为较大孔径，开口连通的亲水性材料往往抗渗性较差。

(5)密实的材料以及具有闭口孔的材料具有较好的抗冻性。

(6)孔隙率越大，导热系数越小，导热性越差，保温隔热性越好。

在孔隙宰相同的情况下，具有较大孔径或连通孔的材料，导热系数偏大，导热性较好，保温隔热性较差。

2 金属材料有哪些强化方法？并说明其强化机理。

解：冷加工：包括冷拉、冷拔、冷扎。

钢材在冷加工时晶格缺陷增多，晶格畸变，对位错的阻力增大，因而屈服强度提高。

热处理：包括退火、淬火、正火、回火。

减少钢材中的缺陷，消除内应力。

时效强化：包括自然强化和人工强化。

由于缺陷处碳、氮原子富集，晶格畸变加剧，因而屈服强度提高。

3何谓钢材的强屈比？其大小对使用性能有何影响？解：抗拉强度与屈服强度的比值称为屈强比。

它反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度。

强屈比愈大，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。

但强屈比太大，则反映钢材不能被有效地利用。

4从硬化过程及硬化产物分析石膏及石灰属于气硬性胶凝材料的原因。

解：这是因为半水石膏硬化是结晶水水分的蒸发，自由水减少，浆体变稠，失去可塑性的过程，该过程不能在水中进行；而且水化产物二水石膏在水中是可以溶解的。

石灰的结晶过程也是石灰浆中的水分蒸发，使Ca(OH)2达到饱和而从溶液中结晶析出。

干燥环境使水分蒸发快，结晶作用加快。

石灰的碳化作用是氢氧化钙与空气中的CO2化合生成碳酸钙晶体，释放出水分并被蒸发过程，如果材料中含水过多，孔隙中几乎充满水，C02气体渗透量少，碳化作用也仅在表层进行。

而且水化产物氢氧化钙在水中是可以溶解的。

因而石膏和石灰都是属于气硬性胶凝材料5何谓水泥混合材料？它们可使硅酸盐水泥的性质发生哪些变化？这些变化在建筑上有何意义（区别有利的和不利的）？解：在生产水泥时，为改善水泥的性能、调节水泥强度等级、增加水泥品种、提高产量、节约水泥熟料和降低成本，同时可充分利用工业废料及地方材料，而加到水泥中去的人工和天然的矿物材料，称为水泥混合材料它们可使硅酸盐水泥的性质发生如下一些变化早期强度降低；抗冻性降低；水化热降低；抗碳化性降低；耐磨性降低；耐腐蚀性提高；耐热性提高。

这些变化在建筑上有重要意义：(1)早期强度低，后期强度发展快，甚至可以越过同标号硅酸盐水泥。

适合早期强度要求不高的混凝。

(2)水化热低，放热速度慢。

适合用于大体积混凝土工程。

(3)具有较好的耐热性能，适于高温养护。

(4)具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。

适用于与流动软水、具有压力的软水和含硫酸盐等腐蚀介质较多的水接触的混凝土工程。

6普通混凝土的主要组成材料有哪几种？在混凝土硬化前后各起何作用？解：普通混凝土的主要组成材料有水泥、细骨料(砂)、粗骨料(石)和水，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。

在混凝土中，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。

在混凝土硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的流动性、粘聚性，便于施工。

在硬化后则起到了将砂、石胶结为一个整体的作用，使混凝土具有一定的强度、耐久性等性能。

砂、石在混凝土中起骨架作用，可以降低水泥用量、减小干缩、提高混凝土的强度和耐久性。

7简述减水剂的作用机理，并综述混凝土掺入减水剂可获得的技术经济效果。

解：当水泥与水拌合后，在浆体内形成许多的絮状结构。

这些絮状结构中间包含有许多并没有起作用的水，掺入减水剂后，由于表面活性剂分子在水泥颗粒表面上的定向排列，降低了表面能并使得水泥颗粒表面均带有相同符号的电荷，同时指向水的亲水基团还会吸附多层水分子起到润滑作用。

即絮状结构由于静电斥力和增加的湿润及润滑作用而破坏，从而包裹在絮状结构内，末起到流动性的游离水被释放出来并包裹或分散在每个水泥颗粒的外表面，使水泥浆或混凝土的流动性大大提高。

若保持流动性不变，则可大大减少用水量。

掺入普通减水剂或高效减水剂后，可收到如下效果：(1)若用水量不变，可增加坍落度；(2)若流动性和水泥用量不变，可减水，提高强度；(3)若流动性和强度不变，可减水，节约水泥；(4)粘聚性、保水性可得到改善；(5)混凝土耐久性提高。

(6)减小水化放热速度、降低放热峰最高温度。

8 普通混凝土的和易性包括哪些内容？如何测定？解：和易性是指混凝土拌合物能保待其组成成分均匀，不发生分层离析、泌水等现象，适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。

和易性包括流动性、粘聚性和保水性三方面的含义。

流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。

粘聚性是指混凝土拌合物内部组分间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象，而使混凝土能保持整体均匀的性能。

保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象的性能。

测定方法有：坍落度试验；维勃稠度法。

9 从石油沥青的主要组分说明石油沥青三大指标与组分之间的关系。

解：石油沥青的三大组分为：油分、树脂(沥青脂胶)、地沥青质(沥青质)。

石油沥青的组分与其性质的关系为：油分赋予沥青以流动性，油分的多少决定了沥青的流动性；沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性，中性树脂含量增加，石油沥青的延度和联结力等品质愈好。

地沥青质含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。

10与传统的建筑材料相比较，塑料有何特点？解：优点：密度小、比强度高；可加工性好且使用方便、装饰性强；耐化学腐蚀性好、耐水性强；隔热性好、电绝缘性能优良；弹性模量低，受力变形大。

缺点：耐高温和大气稳定性差，易燃烧、易老化、易变形，对环境和人的健康有不良影响。

11何谓木材的纤维饱和点、平衡含水率？在实际使用中有何意义？解：木材的纤维饱和点，是指木材的细胞壁中吸附水达饱和状态，而细胞腔及细胞间隙中不含自由水时的含水率。

是木材变形、强度等主要性质受含水量变化影响的转折点。

平衡含水率是指在一定温、湿度环境下，木材内部含水率不再发生变化时，此时的含水率为平衡含水率。

即木材与环境进行湿度交换，达到平衡时的含水率。

在工程中，应使用达到平衡含水率的木材，以便使用中其性能基本保持稳定。

12 为满足防水要求，防水卷材应具备哪些技术性能？解：耐水性：在水的作用和被水浸润后其性能基本不变，在压力水作用下具有不透水性。

温度稳定性：在高温下不流淌、不滑动，低温下不脆裂的性能，也即在一定温度变化下保持原有性能的能力。

机械强度、延伸性和抗断裂性：指防水卷材承受一定荷载、应力或在一定变形的条件下不断裂的性能。

柔软性：在低温条件下保持柔软性的性能。

它对保证易于施工、不脆裂十分重要。

大气稳定性：指在阳光、热、臭氧及其他化学侵蚀介质等因素的长期综合作用下抵抗侵蚀的能力。

13 吸声材料在孔隙结构上与绝热材料有何区别？为什么？解：绝大多数的吸声材料与绝热材料都具有轻质、多孔、吸水率大等共同的性质。

所不同的是孔隙状态，绝热材料以闭口孔含量高为好，而吸声材料相反，以开口孔隙率高为好。

使用绝热材料时，首先选在施工或使用中导热系数小的材料。

同时要注意防水处理得当，以免吸水后降低保温隔热性。

使用吸声材料时，要选用吸声系数大的材料，尤其吸收中、低声频能力强的材料。

材料应设在接触声波多和避免使用中不易碰撞的高度以上墙面和天棚。

同时要防止灰尘、水气等堵塞而降低吸声效果。

9. 试用钢材电化学腐蚀原理解释下列现象：①为什么钢筋混凝土在水下部位的钢筋比较不易生锈？②为什么钢筋混凝土在受水汽积聚的部位(例如高桩板梁式码头的面板底下，水面以上的部应)的钢筋容易生锈？③为什么南方比北方海港的钢筋容易生锈？解：思路：钢材发生电化学腐蚀的条件：需要导电溶液或电解质水膜（即溶有杂质的水），空气（提高氧气）。

二者缺一不可。

据此来分析每种情况下的电化学腐蚀原理。

3. 试讨论含水量对保温隔热材料性能的影响材料受潮吸水后，会使其导热系数增大。

这是因为水的导热系数比空气的导热系数要大约20倍所致。

若水结冰，则由于冰的导热系数约为空气的导热系数的80倍左右，从而使材料的导热系数增加更多。

36.解释：a.为何木材使用前须进行干燥处理？b.木材“干千年，湿千年，干干湿湿二、三年”？真菌的繁殖和生存，必须同时具备适宜的温度、足够的空气和适当的湿度三个条件。

温度为25～30C，含水率在纤维饱和点以上到50%，又有一定量的空气，最适合真菌的繁殖。

当温度大于60C或小于5C时，真菌不能生长。

如含水率小于20%或把木材泡在水中，真菌也难于存在。

所以打在地下或水中的木桩不易腐烂。

但受到反复干湿作用时，则会加速木材腐朽进程。

45．简述温度变形对混凝土结构的危害。

有哪些有效的防止措施？解：危害：水泥水化放出大量的热聚集在混凝土内部，混凝土是热的不良导体，散热速度慢，造成混凝土内部膨胀和外部收缩互相制约，表面产生很大效应力，使混凝土产生开裂。

措施：采用低热水泥；减少水泥用量；采取人工降温；加强外部混凝土的保温措施；对于钢筋混凝土结构物，应采取每隔一段长度设置伸缩缝以及设置温度钢筋等措施。

灰尘、水气等堵塞而降低吸声效果。