土木工程材料建筑材料简答题(难)

182.冶炼方法与脱氧程度对钢材性能有何影响？答：常用的冶炼方法有：氧气转炉法、平炉法和电炉法。

氧气转炉法能有效地除去磷和硫，钢中所含气体很低，非金属夹杂物亦较少，故质量较好；平炉法冶炼时间长，有足够的时间调整、控制其成分，去除杂质和气体亦较净，故质量较好，也较稳定；电炉法能自由调节温度，成分能够精确控制，故炼出的钢杂质含量少，钢的质量最好，但成本最高。

按脱氧程度可以分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。

沸腾钢和镇静钢相比较，沸腾钢中碳和有害杂质磷、硫等的偏析较严重，钢的致密程度较差。

故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差，特别是低温冲击韧性的降低更显著。

什么是沸腾钢？有何优缺点？哪些条件下不宜选用沸腾钢？答：沸腾钢仅加入答：锰铁进行脱氧，脱氧不完全，这种钢铸锭时，有大量的一氧化碳气体逸出，钢液呈沸腾状，故称为沸腾钢。

钢的致密程度较差。

故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差，但从经济上比较，沸腾钢只消耗少量的脱氧剂，钢的收缩孔减少，成本率较高。

硫、磷、氮、氧元素对钢材性能各有何影响？答：硫多数以FeS的形式存在于钢中，它是一种强度较低和性质较脆的夹杂物，受力时容易引起应力集中，降低钢的强度和疲劳强度，同时硫对热加工和焊接很不利，且偏析严重；磷多数溶于铁素体中形成固溶体，磷虽能提高钢的强度和耐腐蚀性能，但显著提高了脆性转变温度，增大了钢的冷脆性，并降低可焊性，且偏析严重；氮也溶入铁素体中形成固溶体，能提高钢的强度和硬度，但显著降低了钢的塑性和韧性，增大钢的时效敏感性和冷脆性；氧多数以FeO形式存在于非金属夹杂物中，它是一种硬脆的物质，会使钢的塑性、韧性和疲劳强。

热轧钢筋分为几个等级？各级钢筋有什么特性和用途？答：热轧钢筋分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级钢筋，Ⅰ级钢筋的强度不高，但塑性及可焊性良好，主要用作非预应力混凝土的受力钢筋或构造筋；Ⅱ、Ⅲ级钢筋由于强度较高，塑性和可焊性也好，可用于大中型钢筋混凝土结构的受力筋；Ⅳ级钢筋虽然强度高，但塑性及可焊性较差，可用作预应力钢筋。

度显著降低，并增大时效敏感性。

解释石灰、建筑石膏不耐水的原因。

答：石灰的炭化硬化较慢，强度主要由干燥硬化产生，石灰受潮后，氢氧化钙吸水软化导致强度下降。

石膏吸水后，石膏晶体间的粘合力降低，二水石膏在水中溶解而引起石膏溃散，由于石膏孔隙率较大，石膏中的水分冻结后引起石膏崩裂。

硅酸盐水泥石腐蚀的类型有哪几种？产生腐蚀的原因是什么？防止腐蚀的措施有哪些？答：腐蚀的类型有：软水侵蚀（溶出性侵蚀）：软水能使水化产物中的Ca(OH)2溶解，并促使水泥石中其它水化产物发生分解；盐类腐蚀：硫酸盐先与水泥石结构中的Ca(OH)2起置换反应生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反应生成钙钒石，发生体积膨胀；镁盐与水泥石中的Ca(OH)2反应生成松软无胶凝能力的Mg(OH)2；酸类腐蚀：CO2与水泥石中的Ca(OH)2反应生成CaCO3，再与含碳酸的水反应生成易溶于水的碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(OH)2反应；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。

腐蚀的防止措施：①根据工程所处的环境，选择合适的水泥品种；②提高水泥石的密实程度；③表明防护处理。

生产硅酸盐水泥为什么要掺入适量石膏？答：水泥熟料中的硅酸三钙与水反应十分迅速，使得水泥熟料加水后迅速凝结，导致来不及施工。

所以为调节水泥的凝结时间，通常在水泥中加入适量石膏，这样，水泥加水后石膏迅速溶解与水化铝酸钙发生反应，生产针状的晶体（3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O，又称为钙钒石）沉积在水泥颗粒表面形成保护膜，延缓了水泥凝结时间。

材料的质量吸水率和体积吸水率有何不同？什么情况下采用体积吸水率或质量吸水率来反映其吸水性？答：质量吸水率和体积吸水率都是反映材料吸水性能的指标，但含义不同。

质量吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的质量占材料干燥质量的百分率；而体积吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的体积占干燥材料在自然状态下体积的百分率。

前者适宜于表示具有封闭孔隙或极大开口孔隙的材料的吸水性；后者适宜于表示具有很多微小开口孔隙的轻质材料（如加气混凝土、软木等）的吸水性。

既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？答：石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，造成石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的水充分搅拌后，经碾压或艻实，在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，适用于潮湿环境中使用。

某宿舍单位楼的内墙使用石灰砂浆抹面。

数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。

同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。

试分析上述现象产生的原因。

答：过火石灰凸出导致产生放射状裂纹，过火石灰由于煅烧温度过高或煅烧时间过长，孔隙率减小，表现密度增大，结构致密，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质所包裹。

因此过火石灰熟化缓慢，可能在石灰使用之后熟后体积膨胀，致使它硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓包”。

生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？答：因为生石灰中含有一定量的过火石灰，过火石灰的结构致密，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。

陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。

192..硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？答：主要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。

水泥石主要由固体（水泥水化产物及未水化的残存水泥内核）和孔隙组成。

凝胶是由尺寸很小的凝胶微粒与位于胶粒之间的凝胶孔组成，胶粒的比表面积大，可强烈地吸附一部分水分，此水分与填充胶孔的水分称为凝胶水；毛细孔中的水分称为毛细水，毛细水的结合力较弱，脱水温度较低，脱水后形成毛细孔。

193..马歇尔试验确定配合比后,为何还要进行浸水稳定度和车辙试验？答：沥青混合料路面结构产生破坏，其中原因之一是高温时在重交通的重复作用下，抗剪强度不足或塑性变形过剩而产生推挤现象形成“车辙”，因此，我国现行标准，采用马歇尔稳定度试验来评价沥青混合料高温稳定性，对高速、一级公路等还通过动稳定度，检验其抗车辙能力。

194.什么是水泥混凝土的工作性？怎样测定新拌混凝土的工作性？答：水泥混凝土的工作性包含：流动性、可塑性、稳定性和易密性这四个方面的含义。

应该具有：满足运送和浇捣要求的流动性，不为外力作用产生脆断的可塑性，不产生分层、泌水和易于浇捣密致的密实性。

测定水泥混凝土工作性的方法有：坍落度试验和维勃稠度试验。

坍落度试验：是用标准坍落度筒测定，试验时将坍落度筒放在用水润湿过的平板上，将混凝土拌和物分三层装入坍落度筒中，每层装入高度稍大于筒高的三分之一，每层均匀的插捣25次。

最后将多余试样用镘刀刮平，而后立即垂直提起坍落度筒，将坍落度筒与混和料并排放在平板上，测量筒高与坍落后的混凝土试件最高点之间的高差，即为新拌混凝土拌和物的坍落度，以毫米为单位。

进行坍落度试验时，应观察混凝土拌和物的粘聚性、保水性、棍度和含砂情况。

195.墙体材料希望导热系数小、热容量小，你认为能否做到？为什么？答：一般来说两者有一定的矛盾。

导热系数小的材料，往往是孔隙率大的材料，因空气的导热系数比固体材料小。

而孔隙率大的材料固体物质少，质量轻，热容量的大小与质量有关，质量越大热容量越大，所以，导热系数小的材料，热容量不可能很大，而热容量大的材料，孔隙率小，导热系数又不可能很小。

难于做到两全其美。

196.如果要设计用于我国南方沿海地区的密集钢筋的大体积混凝土结构，你是主要承包者的顾问，试从混凝土材料组成、结构与性能角度，关于材料、施工、养护等问题为承包者提出设计。

矿渣水泥耐热性好，高湿度环境好，大体积粉煤灰和矿渣好，耐腐蚀，水灰比小强度大，使用减水剂，获得淡水麻烦。

风大失水快。

蒸汽养护，强度发展快。

最大粒径要合适，级配要好。

配筋密则坍落度要大应掺入外加剂197.现场浇注混凝土时，严禁施工人员向混凝土拌合物中加水，而在混凝土浇注成型完毕后则要求施工人员进行洒水养护，请说明其中的原因；并分析在混凝土拌合物单纯加水会产生何种危害？答：单纯向混凝土拌合物中加水会导致水灰比变大，导致拌合物粘聚性和均匀性都变差，产生严重泌水，分层或流浆，影响混凝土强度。

在混凝土浇注成型完毕后洒水养护是为了保持混凝土湿润防止其干缩开裂。

24、概述混凝土材料体积变形类型。

现某高耸建筑的底板混凝土工程（大体积混凝土），养护阶段发现裂缝，试从混凝土材料分析各种可能原因、发生条件和改善措施。

变形类型包括1.化学收缩；2.干湿变形（湿胀干缩）；3.温度变形（热胀冷缩）。

干燥收缩：主要是因为混凝土中的用水量和水泥用量大，混凝土收缩就大，导致了裂缝。

温度收缩：大体积混凝土内外温差由于水化放热导致的温差过大，从而产生裂缝。

养护水和表面温度接近，或者表面覆盖保温材料。

安定性裂缝：石膏过量或者游离的氧化钙或氧化镁过多，化学反应导致裂缝加微膨胀剂长期荷载和短期荷载198.水泥的验收包括哪几个方面？过期受潮的水泥如何处理？答：水泥的验收包括：（1）外观与数量验收；（2）质量验收根据水泥受潮程度不同可选用不同的处理方法：（1）水泥有集合成小粒的状况，但用手捏又成粉末，并无捏不散的粒快；这说明水泥已开始受潮，但情况不严重，强度损失不大，约损失一个等级。

处理：用各种办法将水泥压成粉末（或增加搅拌时间）重新测定水泥强度；若不进行水泥强度检验，只能用于强度要求比原来小15～20%的部位。

（2）水泥已部分结成硬，或外部结成硬快，内部尚有粉末，这表明水泥受潮已相当严重，强度损失已达一半以上。

处理：用筛子筛除硬块，对可压碎成粉的则想法压碎；重新测定水泥的强度；若不测定水泥的强度，只能用于受力很小的部位。

一般只能用于墙面抹灰等耐磨要求低的地方。

（3）水泥结成大的硬块，看不出有粉末状，这表明水泥已完全受潮，强度已完全损失，水泥不具有活性，成了废品。

199.某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半小时完工。

几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析。

答、①建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右凝结，后来粘贴石膏饰条的石膏浆已初凝，粘结性能差。

可掺入缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配制石膏浆，即配即用。

②在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以牢固，宜对表面予以打刮，以利粘贴。

或者，在粘结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂。

200.为什么木材多用来做承受顺纹抗压和抗弯的构件，而不宜做受拉构件？答：木材的顺纹抗压强度较高，仅次于顺纹抗拉和抗拉强度，且木材的疵病对其影响较小。