土木工程材料

简答题

1、简述土木工程材料的主要类型及发展方向。

(1)、主要类型:①土木工程材料按使用功能可分为:承重材料、围护材料、保温隔热材料、防水材料与装饰材料等5种;②按化学成分可分为:有机材料、无机材料与复合材料等3种。

(2)、发展方向:①从可持续发展出发; ②研究与开发高性能材料;③在产品形式方面积极发展预制技术;

④在生产工艺方面要大力引进现代技术。

2、简述发展绿色建筑材料的基本特征。

①建材生产尽量少使用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物;②采用低能耗、无污染环境的生产技术;③在生产过程中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等,不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂与制品;④产品不仅不损害人体健康,而且有益于人体健康;⑤产品具有多功能,如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、防射线、抗静电等功能;⑥产品可循环与回收利用,废弃物无污染排放以防止二次污染。

3、简述石灰的主要特点及用途。

(1)、特点:①可塑性与保水性好;②硬化速度慢,强度低;③耐水性差,硬化时体积收缩大。

(2)、用途:①配制石灰砂浆与灰浆;②配制石灰土与三合土;③生产硅酸盐制品;④制造碳化制品;⑤生产无熟料水泥。

4、简述建筑石膏的主要特性及应用。

(1)、特性:①凝结硬化快;②硬化时体积微膨胀;③硬化后孔隙率较大,表观密度与强度较低;④防火性能好;⑤具有一定的调温、调湿作用;⑥耐水性、抗冻性与耐热性差。

(2)、应用:①制作石膏抹面灰浆;②制作石膏装饰品;③制作各种石膏板制品。

5、简述水玻璃的主要特性及应用。

(1)、特性:①黏结性能良好;②耐酸腐蚀性强;③耐热性良好;④抗压强度高。

(2)、应用:①涂刷建筑物表面;②用于土壤加固;③配制速凝防水剂;④配制水玻璃矿渣砂浆;⑤配制耐酸、耐热砂浆及混凝土。

6、简述孔隙对材料性质的影响。

①孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小;②密实的材料且为闭口孔隙的材料就是不吸水的,抗渗性、抗冻性好;③粗大的孔隙因水不易留存,吸水率常小于孔隙率;④细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力,抗渗性、抗冻性差。

7、土木工程材料的基本性质包括哪些？各性质之间有何内在联系及相互影响？

(1)、基本性质:①材料的物理性质:密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度、密实度、孔隙率、填充率、空隙率、间隙率;②材料的力学性质:强度、比强度、弹性变形与塑性变形、徐变、脆性、韧性、硬度、耐磨性;③材料与水有关的性质:亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性耐水性、抗渗性、抗冻性;④材料的热物理性质:导热性、热容量、温度变形;⑤材料的耐久性;⑥材料的安全性。

(2)、内在联系及相互影响:(空)

8、影响水泥凝结硬化速度的因素主要有哪些？

①水泥的熟料矿物组成及细度;②石膏的掺量;③水灰比;④环境温度与湿度;⑤外加剂的影响;⑥龄期。

9、简述水泥石腐蚀的主要类型及产生腐蚀的主要原因与防止水泥石腐蚀的主要措施。

(1)、主要类型:①软水侵蚀(溶出性侵蚀);②盐类腐蚀:a、硫酸盐腐蚀、b、镁盐腐蚀;③酸类腐蚀:a、碳酸腐蚀、b、一般酸的腐蚀;④强酸腐蚀。

(2)、主要原因:内因:①水泥石中存在易被腐蚀的氢氧化钙与水化铝酸钙;②水泥石本身结构不密实。外因:水泥石周围存在侵蚀介质。

(3)、主要措施:①根据侵蚀环境特点,合理选用水泥品种;②提高水泥石的密实程度;③加做保护层。10、简述硅酸盐水泥的主要特性及掺混合材料硅酸盐水泥的共性。

(1)、硅酸盐水泥特性:①水化凝结硬化快,强度高,尤其早期强度高;②水化热大;③抗冻性好,干缩小;④耐磨性好;⑤抗碳化性能好;⑥耐热性差;⑦抗腐蚀性差。

(2)、掺混合料硅酸盐水泥共性:①早期强度低,后期强度高,特别适合蒸汽养护;②抗腐蚀能力强,抗碳化能力差;③水化放热速度慢,放热量少。

11、试比较矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥的特性异同点。

(1)、相同点:①早期强度低、后期强度发展高;②对温度敏感,适合高温养护;③耐腐蚀性好;④水化热小;

⑤抗冻性差;⑥抗碳化性能较差;⑦干缩值大。

(2)、不同点:①矿渣硅酸盐水泥耐热性好、抗渗性差,适合用于有耐热要求的混凝土工程,不适用于有抗渗性要求的混凝土工程;②火山灰质硅酸盐水泥抗渗性高,适合用于有抗渗性要求的混凝土工程,也不宜用于有耐磨性要求的混凝土工程。

11、试比较矿渣硅酸盐水泥与粉煤灰硅酸盐水泥的特性异同点。

(1)、相同点:①早期强度低、后期强度发展高;②对温度敏感,适合高温养护;③耐腐蚀性好;④水化热小;

⑤抗冻性差;⑥抗碳化性能较差;⑦抗渗性差、干缩值大。

(2)、不同点:①矿渣硅酸盐水泥耐热性好,适用于有耐热要求的混凝土工程,不适用于有抗冻性要求的混凝土工程;②粉煤灰硅酸盐水泥干缩值小、抗裂性好,适用于承载较晚的混凝土工程,不宜用于有抗渗要求的混凝土工程,也不宜用于干燥环境中的混凝土工程以及有耐磨性要求的混凝土工程。

12、简述高铝水泥的特点及应用。

(1)、特点:①快凝早强;②化热大;③抗硫酸盐性能很强,但抗碱性极差;④耐热性好;⑤长期强度有降低的趋势。

(2)、应用:①紧急军事工程(如筑路、桥);②抢修工程(如堵漏);③配制耐热混凝土;④用于寒冷地区冬季施工的混凝土工程。

13、简述减水剂的减水原理及其作用。

(1)、减水原理:在水泥浆中加入减水剂,则减水剂的憎水基因团定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带上同性电荷,在电性斥力作用下,使水泥颗粒分开,从而将絮凝结构内的游离水释放出来,起到减水作用。

(2)、作用:①增加流动性;②提高混凝土强度;③节约水泥;④改善混凝土的耐久性。

14、根据水泥混凝土的强度公式可知,水灰比值越小其强度越大,但在实际工程应用中则要求水灰比值不宜过小,这就是为什么？

原因:当水灰比过小时,水泥浆干稠,混凝土拌合物的流动性过低,会使施工困难,不能保证混凝土的密实性。