1.2 常工程材料的基本性质

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？

答: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，按下式计算：ρ=m/V

体积密度是指材料在自然状态下（含开口和闭口孔隙），单位体积所具有的质量，按下式计算：ρo=m/Vo

堆积密度是指散粒材料（粉末，粒状或纤维状材料）在自然堆积状态下，单位体积（包含颗粒内部的孔隙及颗粒之间的空隙）所具有的质算，按下式计算：ρo’=m/Vo’

2.何谓材料的密实度和孔隙率？两者有什么关系？

答：密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，也就是固体物质的体积占总体积的比例。用D表示。

孔隙率是指材料题体积内，孔隙体积（Vp）占材料总体积（Vo）的百分率，用P表示。

孔隙率与密实度的关系：P+D=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？

答:亲水性材料（如石材，砖，混凝土，木材等）表面均能被水润湿，且能通过毛细管作用将水吸入材料的毛细管内部。

憎水性材料（如石蜡，沥青，塑料，油漆等）不仅可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？各用什么指标表示？

答：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：材料吸水饱和后的水质量占材料干燥质量的百分率称为质量吸水率Wm，材料吸收饱和后的水体积占材料干燥时自然体积的百分率称为体积吸水率Wv。

材料在潮湿空气中吸收水分的性质叫做吸湿性，其大小用含水率Wh表示。

材料在长期饱和水作用下不破坏，其强度也不显著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，常用渗透系数Kp表示抗渗性好坏。

材料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为抗冻性，用抗冻等级F表示。

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？

答：孔隙率与密实度有关，而材料的强度，吸水性，耐久性，导热性等均与其密实度有

关，所以孔隙率会影响材料的体积密度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、强度。

材料内部的孔隙有开口孔隙和闭合孔隙两种，开口孔隙之间可相互贯通且与外界

相通，在一般浸水条件下能水饱和。闭合孔隙彼此不相通且与界隔绝，其能提高材料的

隔热保温性能。

10.何谓材料强度，比强度？两者有什么关系？

材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。材料在建筑物上所受的外力主要有拉力，压力，剪力，弯曲。相应的抵抗能力为抗拉强度抗压强度，抗剪强度，抗弯强度。为了比较不同材料的强度，采用比强度，比强度是单位质量上的材料强度，其值等于材料强度与其体积密度的比值。

1.3水泥

3水泥有哪些主要技术性质?如何测试与判别?

答: 水泥的主要技术性质：（1）细度（2）凝结时间（3）体积安定性（4）强度与强度等级

如何测试和判别：（1）细度上要求：水泥细度应适量，用透气式比表面仪器测定，要求水泥比表面积应大于300㎡/kg (2)凝结时间要求：国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min 水泥凝结时间的测定有专门凝结时间测定仪进行（3）体积安定性：国家标准规定，水泥熟料中游离氧化镁（MgO）含量不得超过5.0% 三氧化硫（SO3）含量不得超过3.5% 用沸煮法检测必须合格。（4）强度与强度等级：用胶砂强度检测法按水泥与沙1比3 水灰比0.5 按规定方法制成40mm×40mm×160mm试件，在标准温度（20±1℃）的水中养护测定3天、28天的抗压强度和抗折强度等级，同时按照3天强度分为普通型和早强型（R）两种，且各龄期强度不得低于国家标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175-2007）中规定值。

4 初凝与终凝时间有什么意义？

答:初凝时间是水泥加水拌合至水泥浆开始失去可塑性所需的时间，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。

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

答:当水泥石长期与工业冷凝水、蒸馏水、天然的雨水、雪水以及含重碳酸盐很少的河水及湖水等软水接触时，水泥石中的氢氧化钙［Ca(OH)2］会被溶出。

不利，当水环境的硬度大时就会含有较多的钙、镁等重碳酸盐，它们与Ca(OH)2Ca（OH）2反应生成不溶于水的碳酸钙、碳酸镁，沉积在水泥石表面的微孔内，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就会继续溶出。

当在流动水和有压力水的水中，溶出的［Ca(OH)2］就会不断地从水泥石中流失，伴随着碱度的下降，水泥石中的水化物也要分解溶出，使水泥石孔隙增大，强度下降，以至全部溃裂。

7水泥石会受到哪几种介质的腐蚀,应如何防止？

答:腐蚀: （1）软水腐蚀（2）盐类腐蚀（3）酸类腐蚀（4）强碱腐蚀

防腐措施: 1)根据侵蚀环境的特点,合理选择水泥品种

2)提高水泥石的密实度

3)加作保护层

10硅酸盐水泥在使用中有那些优缺点,贮存中应注意什么?水泥过期、受潮后如何处理？

答:优点:（1）凝结硬化快,早期强度和后期强度高,主要用于地上地下和水下重要结构以及早强要求较高的工程。

（2）抗冻性好适用于冬期施工和严寒地区遭受反复冻融工程。

（3）抗炭化性好,其水化后Ca(OH)2含量较多,水泥石碱度不易降低,对钢筋的保护作用好,故适用于CO2浓度高的工程。

缺点：（1）硅酸盐水泥水化时放出的热量大,不宜用于大体积混凝土工程。

（2）硅酸盐水泥水化后含有较多的氢氧化钙,其水泥石抵抗软水侵蚀和抗化学侵蚀的能力差,不宜用于受流动的软水和有水压作用的工程,也不宜用于受海水和矿物水作用的工程。

（3）不能用硅酸盐水泥配置耐热混凝土,也不宜用于耐热要求高的工程中。

贮藏时不得受潮和混入杂物,不同品种和强度等级的水泥在贮运中避免混杂。

1.4混凝土

2.普通混凝土的组成材料有哪几种?在混凝土凝固硬化前后各起什么作用?

答: 普通混凝土的组成材料有：水泥水砂和石子，另外还常掺合物和外加剂。

混凝土通常由凝胶材料（胶结料）、粗、细骨料（或称集料）、水及其他材料，按适当比例拌合配制并经一定时间硬化而成的具有所需的形体凝胶材料、强度和耐久性的人造石材。凝胶材料+粒状材料+水+其他外加材料（外加剂、混合材料）——硬化的人工石材

作用：水泥浆能充填砂的空隙，起润滑作用，赋予混凝土拌合物一定的流动性水泥砂浆能充填石子的空隙，起润滑作用，也能流动。水泥浆在混凝土硬化后起胶结作用，将砂石胶结成整体，产生强度，成为坚硬的水泥石。

3.普通混凝土的外加剂有几种,各起什么作用?

答: 普通混凝土的外加剂有减水剂，旱强剂，缓凝剂，引气剂，防冻剂，速凝剂，膨胀剂。

各起的作用：

（1）减水剂：指混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少混凝土拌合水量的外加剂（2）早强剂：指加速混凝土早期强度发展，并对后期强度无显著影响的外加剂

（3）缓凝剂：指能延缓混凝土凝结时间，并对后期强度无显著影响的外加剂

（4）引气剂：指在混凝土搅拌过程中，能引入大量均匀分布的微小气泡，以减少混凝土拌合物的泌水、离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土的抗冻性、耐久性的外加剂

（5）防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂（6）速凝剂：指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂

（7）膨胀剂

6.砂率、合理砂率的意义是什么?

答:砂率指混凝土拌合物中砂的用量占砂石总用量的百分率，用以表示砂石两者的相对使用用量。砂率偏大或偏小都降低混凝土减半的流动性。

合理砂率：应根据混凝土拌合物的和易性，通过实验求出合理砂率。混凝土拌合物在水灰比一定时，都能获得所要求的流动性，且保持良好的黏聚性和保水性相应的水泥用量