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？