2015土材问答题.

问答题

第一章

1、简述孔隙率和孔隙特征对材料性能的影响。

答：孔隙率的大小反映了材料的致密程度。材料的力学性质、热工性质、声学性质、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性等都与孔隙有关。孔隙率相同的情况下，材料的开口孔越多，材料的抗渗性、抗冻性越差。在材料的内部引入适量的闭口孔可增强其抗冻性。一般情况下，孔越细小、分布越均匀对材料越有利。

3、材料在不同受力方式下的强度有几种？各有何功用？

（1）根据外力作用方式不同，材料强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度以及抗剪强度等。（2）抗压强度是岩体、土体在单向受压力作用破坏时，单向面积上所承受的荷载，可用于混凝土强度的评定；抗拉强度指材料在拉断前承受最大应力值，可用于钢筋强度的评定；抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力，可用于脆性材料强度的评定；抗剪强度，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限，可用于土体强度的评定。

5、脆性材料、韧性材料有何特点？各适合承受哪种外力？

（1）脆性材料是在外力作用下没有明显塑性变形而突然破坏的材料。韧性材料是在冲击或震动荷载作用下，能吸收较大的能量，同时也能产生一定变形而不破坏的材料。

（2）脆性材料适合承受压力；韧性材料适合承受冲击力。

7、什么是材料的耐久性？为什么对材料要有耐久性要求？

（1）耐久性是指材料在长期使用过程中，能保持原有性能而不变质、不破坏的能力。（2）材料的耐久性是土木工程耐久性的基础，合理使用高耐久性材料，有效提高工程的寿命，降低工程的维修成本。从而降低工程项目的全寿命成本；合理使用高耐久性材料。会减少材料的消耗，对节约资源、能源，保护环境有重要意义。

第二章

1、什么是气硬性胶凝材料？什么是水硬性胶凝材料？两者在哪些性能上有显著的差异？（1）气硬性胶凝材料：是只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的无机胶凝材料。

（2）水硬性胶凝材料：是既能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化、保持并发展其强度的无机胶凝材料。

（3）差异：气硬性胶凝材料，只适用于干燥环境中，不适宜用于潮湿环境，更不可用于水中，强度较低，耐水性差，耐久性弱。水硬性胶凝材料，既适用于干燥环境，又适用于潮湿环境或水下工程。强度较高，耐水性好，耐久性强。

3.什么是生石灰的熟化（消解）？伴随熟化过程有何现象？

（1）熟化是指生石灰（CaO）与水作用生成氢氧化钙的过程。

（2）现象：石灰的熟化过程会放出大量的热，熟化时体积增大1-2.5倍。

5.石灰在使用前为什么要进行陈伏？陈伏时间一般需要多长？

（1）原因：石灰生产时局部煅烧温度过高，在表面有熔融物的石灰为过火石灰。熟化的石灰膏如果立即投入使用，会导致隆起和开裂。为消除过火石灰的危害，石灰膏在使用前要陈伏。（2）时间：14天以上。

7.既然石灰不耐水，为什么由它配置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：石灰可以改善粘土的和易性，在强力夯打之下，大大提高了粘土的紧密程度。而且，粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝可与氢氧化钙发生化学反应，生成不溶于水的水化硅酸钙和水化铝酸钙，将粘土颗粒粘结起来，从而提高了粘土的强度和耐水性。

9.建筑石膏为什么不耐水？

答：（1）建筑石膏孔隙率大，为吸湿、吸水创造了条件。(2)建筑石膏的硬化过程是一个连续的溶解、水化、胶化、结晶过程，遇水后，晶体间结合力减弱，强度显著降低。若长期浸泡在水中，二水石膏晶体逐渐溶解，从而导致破坏。

11.简述石膏为什么适合作建筑装饰制品？

答：建筑石膏在凝结硬化过程中体积略有膨胀，可以浇注出纹理细致的浮雕花饰，同时，石膏制品质地洁白细腻，因而特别适合制作建筑装饰制品。

13.试比较石灰和石膏的硬化速度和强度，并分析其原因。

答：比较：石膏的硬化速度更快，强度更高。

原因：石膏：建筑石膏加水后，首先溶解于水

15.什么是水泥的体积安定性？体检定型不良的原因及危害有哪些？

答：体积安定性：是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。

原因：（1）熟料中游离氧化钙过多；（2）熟料中游离氧化镁过多；（3）石膏掺量过多。

危害：若水泥浆体硬化过程中发生不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即安定性不良，会降低建筑物质量，甚至引起严重事故。

17.为什么硅酸盐水泥的初凝时间不应太短，而终凝时间不应太长？

答：为使水泥混凝土和砂浆有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑，水泥初凝时间不应太短。当施工完成，则要求尽快硬化，具有强度，故终凝时间不应太长。

19.为什么水化热大的硅酸盐水泥不宜用于大体积混凝工程？

答：水化热大的硅酸盐水泥在水化过程中要释放出大量的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失，这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。

21.硅酸盐水泥强度发展的规律是怎样的，影响其强度发展的主要因素有哪些？

（1）强度发展规律：开始时水化速度快，水泥的强度增长也较快；但随着水化不断进行，堆积在水泥颗粒周围的水化物不断增多，阻碍水和水泥未水化部分的接触，水化减慢，强度增长也逐渐减慢。

（1）强度影响因素：熟料矿物成分；细度；水灰比；温度和湿度；养护时间；石膏。

23.为什么硅酸盐水泥在流动的淡水、矿物水及碳酸水作用下会引起腐蚀？

答：流动的淡水：当水泥石长期与淡水接触时，最先溶出的是氢氧化钙，在流水的作用下，氢氧化钙会不断溶解流失，还会引起其他水化物的分解，使水泥石结构遭受进一步的破坏。

矿物水：

碳酸水：碳酸水中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，生成的碳酸钙再与富含二氧化碳的水反应生成易溶的重碳酸钙，水泥石因此溶失。

25.叙述硅酸盐水泥被硫酸盐腐蚀的过程及其危害，并列出化学反应方程式来说明。

答：硫酸盐与水泥石中的氢氧化钙发生置换反应，生成硫酸钙

SO42-+Ca(OH)2 CaSO4+2OH-

反应生成的硫酸钙再与水泥石中的水化铝酸钙作用生成高硫酸型水化硫铝酸钙（AFt） 4CaO·Al2O3·12H2O+3CaSO4+20H2O 3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O+Ca(OH)2

生成的高硫酸型水化硫铝酸钙含有大量结晶水，反应后的固体体积是反应前固体部分体积的2.5倍以上，对水泥石起极大的膨胀破坏作用。当水中硫酸盐浓度较高时，硫酸钙将在空隙中直接结晶成二水石膏，体积膨胀导致水泥石破坏。

27.在通常条件下存放三个月以上的水泥，可否仍按原强度等级使用？为什么？

答：不能。因为水泥的有效存放期规定为三个月，超过有效期的水泥，应视为过期水泥，，要重新测定标号，按实测强度使用。

29.什么是活性混合材料？什么是非活性混合材料？两者在水泥的作用是什么？

（1）活性混合材料：混合材料磨成细粉，与石灰石或与石灰和石膏拌合，加水后在常温下能生成具有水硬性的产物，这种混合材料称为活性混合材料。

作用：磨细后加水不水化，但掺加石灰后发生二次水化反应，生成水硬性胶凝材料，在水泥中用一定比例的活性混合材料代替可以改变各种水泥性能。

（2）非活性混合材料：指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物材料。

作用：将其掺入硅酸盐水泥中可提高水泥产量、降低水泥强度等级、减少水化热。