土建工程基础(课后答案解析)

第一章

1.1工程材料的定义及分类

1.工程材料按化学成分可分哪几类？试举例说明。

无机材料、有机材料、复合材料

2.工程材料按使用功能可分哪几类？试举例说明。

结构材料、墙体材料、功能材料

1.2常用工程材料的基本性质

1.何谓材料的实际密度、体积密度和堆积密度？如何计算？

（1）实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。

计算公式ρ=m/V

（2）体积密度是指材料在包含其内部闭口空隙条件下，单位体积所具有的质量。

计算公式ρ'=m/V(b)

(3) 堆积密度是指散粒材料（粉状、粒状或纤维状材料）在自然堆积状态下，单位体积（包含了粒子内部的孔隙及颗粒之间的空隙）所具有的质量。

计算公式ρ0'=m/V0'

2.何谓材料的密实度和孔隙率？两者有什么关系？

密实度是指材料体积内部被固体物质所充实的程度，也就是固体物质所占总体积的比例。

孔隙率是指材料体积内，孔隙体积（Vp）占材料总体积（V0）的百分率。

两者关系：密实度+孔隙率=1

3.何谓材料的填充率和空隙率？两者有什么关系？

填充率是指材料在某容器的堆积体积中，被其颗粒填充的程度。

空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率

关系：空隙率+填充率=1

4.建筑材料的亲水性与憎水性在建筑工程中有什么实际意义？

材料与水接触后被水吸入内部的性质称亲水性，如石材、砖、混凝土、土材等都属于亲水性材料，表面均未能被水润湿，切能通过毛细管作用将水吸入材料的毛细管内部。

材料与水接触后能将水排斥在外的性质称憎水性，如石蜡、沥青、塑料、油漆等都属于憎水性材料。憎水性材料不仅可以用作防水、防潮的材料，而且还可以用于亲水性材料的表面处理，以降低其吸水性。

6.何谓材料的吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性和抗冻性？各用什么表示？

材料在水中吸收水分的性质称为吸水性，其大小用吸水率表示；

材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性，其大小用含水率Wh表示；

材料在长期饱和作用下不被破坏，其强度也不显著的降低的性质称为耐水性，用软化系数K表示；

材料抵抗有压介质（水、油等液体）渗透的性质称为抗渗性，用一些防水防渗材料（油、水、沥青等）常用渗透系数KP表示抗渗性的好坏；

才看在水饱和状态下经多次冻融作用而不破坏，同时强度也不严重降低的性质称抗冻性。用抗冻等级F表示。

7.软化系数是反映材料什么性质的指标？为什么要控制这个指标？

8.材料的孔隙率与孔隙特征对材料的体积密度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、强度及保温隔热等性能有何影响？

一般来说，孔隙率越大，材料体积密度将变小，因为体积蓦地是材料在自然状态下，单位体积所具有的含水量；

吸水率：孔隙率越大，同时开孔越多，连孔越多，吸水性越好；如果是闭孔同时不为连孔，孔隙率对于吸水性没有影响；

抗渗性：与吸水性一致，同时，孔的连通性对于其有特别的影响，是其主要影响方面；

抗冻性：与吸水性相反，吸水性越好，抗冻性越差；强度：材料的孔隙率越大，材料的强度一般来说越低

保温隔热：一般来说，材料的孔隙率月大，其保温隔热效果越高

10.何谓材料强度、比强度？两者有什么关系？

材料在外力（载荷）作用下抵抗破坏的能力称为强度。为比较不同的材料强度，采用比强度，比强度是按单位体积质量计算的材料强度，其值等于材料强度与其体积密度之比。

12.何谓材料的耐久性？它包括哪些内容？提高材料耐久性的措施有哪些？

材料的耐久性是指材料在长期使用过程中，抵抗周围各种介质的侵蚀，能长期保持材料原有性质的能力。

耐久性是材料的一种综合性质的评述，如抗冻性、抗风化性、耐化学腐蚀性等均属耐久性的范围。此外，材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料的耐久性有密切的关系。

在一定的环境条件下，合理选择材料和正确施工，改善材料的使用条件（提高材料的密度、采取防腐措施等），减轻外界作用对材料的影响（降低湿度，排除侵蚀物质等），采取表面保护措施（覆面、抹灰、刷涂料等），或者使用耐腐蚀材料，可以提高材料的耐久性。

1.3水泥

1.硅酸盐水泥熟料是由哪几种矿物组成的？水化硬化后哪一种生成物对水泥石强度和性质起主导作用？

硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙

水化硅酸钙

2.影响硅酸盐水泥硬化速度快慢的主要因素主要有哪些？

熟料矿物组成中的铝酸三钙和硅酸三钙含量的影响，多则快，少则慢；此外，水泥颗粒细、养护环境的温湿度大，水泥硬化的速度快；但拌合水过多，水泥石硬化速度则慢。

3.水泥有哪些主要技术性质？如何测试与判别？

细度硅酸盐水泥的细度用透气式比表面仪器测定

凝结时间用专门的凝结时间测定仪进行测定

体积安定性用煮沸法测定

强度与强度等级水泥强度用胶砂强度检测法，按水泥与砂1:3，水灰比0.5，按规定方法制成规格试件，在标准温度（20±1℃）的水中养护，测定3天、28天的抗压强度。

4.初凝与终凝时间有什么意义？

初凝时间是水泥加水拌合至水泥浆开始失去可塑性所需时间，终凝时间是水泥加水拌合至水泥浆固结产生强度所需的时间。水泥的初凝不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作；水泥终凝不宜过迟，以免拖延施工工期。

5.什么是水泥的安定性？产生安定性不良的原因是什么？

体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。

引起安定性不良的主要原因是水泥中含有过多游离氧化钙、游离氧化镁或石膏掺量过多。

6.水泥石中的Ca(OH)2是如何产生的？它对水泥石的抗软水及海水的侵蚀性有利还是不利？为什么？

当水泥石长期与软水接触时，水泥石中的Ca(OH)2会被溶出。当水环境的硬度大（pH＞7）时，就会有较多的钙、镁等重碳酸盐，它们与Ca(OH)2反应不溶于水的碳酸钙、碳酸镁，沉积在水泥表面的微孔内，形成密实的保护层，可防止溶出性腐蚀继续发生，否则，Ca(OH)2 就会被继续溶出。

7.水泥石会受到哪几种介质的腐蚀,应如何防止？