柯國軍主編《土木工程材料》部分作業(yè)參考答案.doc

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第一章 土木工程材料的基本性質(zhì)P24： 題1.2 －不變、↑上升、↓下降、？不定 孔隙率 密度 表觀密度 強(qiáng)度 吸水率 抗凍性 導(dǎo)熱性 ↑ － ↓ ↓ ？ ？ ↓ 評(píng)注 一般來說，孔隙率增大，材料的體積密度降低、保溫性能提高、抗?jié)B性降低、抗凍性降低、耐腐蝕性降低、耐久性降低、吸水性提高。 若是開口孔隙和連通孔隙增加，會(huì)使材料的吸水性、吸濕性和吸聲性顯著增強(qiáng)，而使材料的抗?jié)B性、抗凍性、耐腐蝕性等耐久性能顯著下降。若是封閉的細(xì)小氣孔增加，則對(duì)材料的吸水、吸濕、吸聲無明顯的影響；但對(duì)抗?jié)B性、抗凍性則有影響。在一定的范圍內(nèi)，增加細(xì)小封閉氣孔．特別是球形氣孔，會(huì)使材料的抗?jié)B性、抗凍性提高。在孔隙率一定的情況下，含大孔、開口孔隙及連通孔隙多的材料，其保溫性較含細(xì)小、封閉氣孔的材料稍差。 題1.7、 答： 材料的耐久性是泛指材料在使用條件下，受各種內(nèi)在或外來自然因素及有害介質(zhì)的作用．能長久地保持其使用性能的性質(zhì)。 材料在建筑物中．除要受到各種外力的作用外。還經(jīng)常要受到環(huán)境中許多自然因素的破壞作用．這些破壞作用包括物理、化學(xué)、機(jī)械及生物的作用。 物理作用有：干濕變化、溫度變化及凍融變化等．這些作用將使材料發(fā)生體積的脹縮或?qū)е聝?nèi)部裂縫的擴(kuò)展．時(shí)間長久之后即會(huì)使材料逐漸破壞。在寒冷地區(qū)，凍融變化對(duì)材料起著顯著的破壞作用。在高溫環(huán)境下．經(jīng)常處于高溫狀態(tài)的建筑物或構(gòu)筑物．所選用的建筑材料要具有耐熱性能。在民用和公共建筑中．考慮到安全防火要求，須選用具有抗火性能的難燃或不燃的材料。 化學(xué)作用包括大氣、環(huán)境水以及使用條件下酸、堿、鹽等液體或有害氣體對(duì)材料的侵蝕作用；機(jī)械作用包括使用荷載的持續(xù)作用以及交變荷載引起的材料疲勞、沖擊、磨損、磨耗等；生物作用包括菌類、昆蟲等的作用而使材料腐朽、蛀蝕而破壞。 磚、石料、混凝土等礦物材料，多是由于物理作用而破壞，也可能同時(shí)會(huì)受到化學(xué)作用的破壞。金屬材料則主要是由于化學(xué)作用而引起的腐蝕。木材等有機(jī)質(zhì)材料常因生物作用而遇到破壞。瀝青材料、高分子材料在陽光、空氣和熱的作用下，會(huì)逐漸老化而使材料變脆或開裂。 材料的耐久性指標(biāo)是根據(jù)工程所處的環(huán)境條件來決定的。例如處于凍融環(huán)境的工程，其所用材料的耐久性以抗凍性指標(biāo)來表示．處于暴露環(huán)境的有機(jī)材料．其耐久性以抗老化能力來表示。 題1.8、 答：砂的空隙率P砂＝1－1450/2650＝45.28％ 石的空隙率P石＝1－1500/2700＝44.44％ 50噸砂堆放需要的面積S砂＝1－（50/14501.2）＝28.74m2 100噸石堆放需要的面積S石＝1－（100/15001.2）＝28.74m2 題1.10、 答：磚的飽水抗壓強(qiáng)度fb=185*1000/114*119=13.64MPa, 磚的干燥抗壓強(qiáng)度fb=206*1000/114*119=15.19MPa, 軟化系數(shù)KR＝13.64/15.19=0.898, 磚的軟化系數(shù)大于0.85,故可用于常與水接觸的工程結(jié)構(gòu)。 題1.12 答：（1）209.5；（2）① 題1.13 答：（1）；（2）；（3） 第二章 天然石材 P36 題2.2 答：表2－2中石材強(qiáng)度等級(jí)換算系數(shù)的取值隨邊長平方的增加一倍，換算系數(shù)增加0.14。原因是邊長的平方即為材料的受壓面積，受壓面積越大，環(huán)箍作用越小另外，石材內(nèi)部不均勻，存在孔隙和微裂縫等缺陷，受壓面積越大，出現(xiàn)缺陷的概率越大，，測得的實(shí)驗(yàn)抗壓強(qiáng)度越小，需要乘以較大的換算系數(shù)給與修正。 第三章 氣硬性膠凝材料 P48 題3.1 【解】這是因?yàn)榘胨嘤不墙Y(jié)晶水水分的蒸發(fā)，自由水減少，漿體變稠，失去可塑性的過程，該過程不能在水中進(jìn)行；而且水化產(chǎn)物二水石膏在水中是可以溶解的。 石灰的結(jié)晶過程也是石灰漿中的水分蒸發(fā)，使Ca(OH)2達(dá)到飽和而從溶液中結(jié)晶析出。下燥環(huán)境使水分蒸發(fā)快，結(jié)晶作用加快。石灰的碳化作用是氫氧化鈣與空氣中的C02化臺(tái)生成碳酸鈣晶體，釋放出水分并被蒸發(fā)過程，如果材料中含水過多，孔隙中幾乎充滿水．CO2氣體滲透量少，碳化作用也僅在表層進(jìn)行。而且水化產(chǎn)物氫氧化鈣在水中是可以溶解的。 因而石膏和石灰都是屬于氣硬性膠凝材料。 題3.7 答：（1）④顯著縮小；（2）④消除過火石灰的危害 第四章 水泥 P76 題4.2 【解】硅酸鹽水泥的主要礦物成分有硅酸三鈣C3S、硅酸二鈣C2S、鋁酸三鈣C3A和鐵鋁酸四鈣C4AF。這些礦物成分對(duì)水泥性質(zhì)影響和水化產(chǎn)物見表4－2： 題4.3 【解】在生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥的性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)、增加水泥品種、提高產(chǎn)量、節(jié)約水泥熟料和降低成本，同時(shí)可充分利用工業(yè)廢料及地方材料，而加到水泥中去的人工和天然的礦物材料．稱為水泥混合材料。 它們可使硅酸鹽水泥的性質(zhì)發(fā)生如下一些變化：早期強(qiáng)度降低；抗凍性降低；水化熱降低：抗碳化性降低；耐磨性降低；耐腐蝕性提高；耐熱性提高。 這些變化在建筑上有重要意義： (1)早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展快，甚至可以超過同標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥。適合早期強(qiáng)度要求不高的混凝土。 (2)水化熱低，放熱速度慢。適合用于大體積混凝土工程。 (3)具有較好的耐熱性能，適于高溫養(yǎng)護(hù)。 (4)具有較強(qiáng)的抗侵蝕、抗腐蝕能力。適用于與流動(dòng)軟水、具有壓力的軟水和含硫酸鹽等腐蝕介質(zhì)較多的水接觸的混凝土工程。 題4.4 【解】水泥熟料中的鋁酸三鈣遇水后，水化反應(yīng)的速度最快，會(huì)使水泥發(fā)生瞬凝或急凝。為了延長凝結(jié)時(shí)間，方便施工，必須摻人適量石膏。石膏能很快與鋁酸三鈣作用生成水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)，它很難溶解于水，會(huì)沉淀在水泥顆粒表面上形成保護(hù)膜，從而阻止鋁酸三鈣的水化反應(yīng)，控制了水泥的水化反應(yīng)速度、延緩了凝結(jié)時(shí)間。 膨脹水泥加入石膏，石膏與鋁酸三鈣作用生成大量水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)，改產(chǎn)物具有膨脹性，得到膨脹水泥。 題4.6 【解】水泥的體積安定是指水泥漿體硬化后體積變化的均勻性。即水泥硬化漿體能保持一定的形狀，具有不開裂、不變形、不潰散的性質(zhì)。 水泥體積安定性主要采用用雷氏法檢驗(yàn)。試件沸煮前后雷式夾兩針尖之間距離增加值的平均值不大于5.omm時(shí)，評(píng)定水泥安定性合格。沸煮法僅能檢驗(yàn)游離氧化鈣的危害，對(duì)游離氧化鎂和過量石膏往往不進(jìn)行檢驗(yàn)，而由生產(chǎn)廠控制含量，并低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)量。導(dǎo)致水泥安定不良的主要原因是：1.熟料中含有過多的游離氧化鈣和游離氧化鎂。這是一種最為常見，影響也最嚴(yán)重的因素。熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都經(jīng)過過燒，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢。加之被熟料中其他成分所包裹，使其在水泥已經(jīng)硬化后才進(jìn)行熟化，生成六方板狀的ca(oh)2晶體，使體積膨脹97%以上，從而導(dǎo)致不均勻體積膨脹，使水泥石開裂。2.摻入石膏過多。當(dāng)石膏摻量過多時(shí)，在水泥硬化后，殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，也導(dǎo)致水泥石開裂。 體積安定性不良的水泥，會(huì)發(fā)生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開裂，造成結(jié)構(gòu)破壞。因此體積安定性不良的水泥，不得在工程中使用。 題4.7 【解】表4－16中3d和28d抗折荷載波動(dòng)未超過10％， 3d抗折強(qiáng)度，根據(jù)P343公式15－7計(jì)算得3d抗折強(qiáng)度Rf3=1.5*100*(1750+1800+1760)/3*40*40*40=4.15MPa; 28d抗折強(qiáng)度 Rf28=1.5*100*(3100+3300+3200)/3*40*40*40=10.3MPa, 表4－16中3d抗壓荷載中，70超過了平均值的10％，應(yīng)剔除，剩下5各數(shù)值取平均，為 （61＋62＋59＋60＋58）/5＝60（KN），28d抗壓荷載平均值為127.33 KN按P343公式15－8計(jì)算，但因?yàn)樵擃}目是按老水泥標(biāo)準(zhǔn)測得的抗壓荷載值，面積A為2500mm2, 3d抗壓強(qiáng)度RC3為24MPa, 28d抗壓強(qiáng)度RC28為50.9MPa。將3d和28d抗折強(qiáng)度及3d和28d抗壓強(qiáng)度和GB175或P62表4－3對(duì)比，可以判斷該水泥是符合42.5R等級(jí)的硅酸鹽水泥。 題4.10 【解】水泥水化熱可采取如下措施： 1） 減少水泥中熟料的含量； 2） 減少熟料中放熱大的礦物比例，如減低C3A、C3S的量 3）降低放熱速率 ①摻入水泥混合材料如礦渣微粉、火山灰、粉煤灰等；減少水泥摻量； ②采用緩凝劑來降低早期反應(yīng)速率； 低熱水泥用于大體積混凝土較多。 題4.12 下列混凝土工程中宜選用那種水泥，不宜使用那種水泥，為什么？ (③采用濕熱養(yǎng)護(hù)的混凝土制品；⑤厚大體積基礎(chǔ)工程；；⑦高溫設(shè)備或窯爐的基礎(chǔ)；(11)海港工程。 【解】 ③選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。因這四種水泥均適合高溫養(yǎng)護(hù)，即采用高溫養(yǎng)護(hù)可使混凝土的早期和后期強(qiáng)度均提高。 ⑤選用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。因它們均有較低的水化熱。 ⑦選用礦渣硅酸鹽水泥。因礦渣硅酸鹽水泥有較好的耐熱性。 (11)選用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥。因它們均有較好的抗腐蝕性。 4.14 答：（1）③；（2）④ 第五章 題5．4 【解】 先分別計(jì)算二種砂的分計(jì)篩余a1,a2,a3,a4,a5,a6, 分別計(jì)算二種砂的累計(jì)篩余，其累計(jì)篩余見下表 篩孔尺寸/mm 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 篩底 累計(jì)篩余百分比 甲（細(xì)） 0 0 4 50 70 98 乙（粗） 0 40 70 90 95 100 甲種砂的累計(jì)篩余A1=0 A2= 0 A3=4 A4=50 A5=70 A6=98 則：Mx =2.16 乙種砂的累計(jì)篩余A1=0 A2= 40 A3=70 A4=90 A5=95 A6=100 則： 甲砂屬于細(xì)砂，乙砂超出粗砂范圍。與級(jí)配表對(duì)比，看出細(xì)砂和粗砂均超出級(jí)配區(qū)，不可直接用于工程，如果以細(xì)砂和粗砂以2：1比例混合， 兩者搭配后A1=0 A2= 13.3 A3=26 A4=63.3 A5=78.3 A6=98.7 Mx =2.80, 與級(jí)配表對(duì)比，符合2區(qū)中砂級(jí)配區(qū)。 題5．6 【解】 與水泥與水拌合后，在漿體內(nèi)形成許多的絮狀結(jié)構(gòu)。這些絮狀結(jié)構(gòu)中間包含有許多并沒有起作用的水．摻人減水劑后，由于表面活性劑分子在水泥顆粒表面上的定向排列，降低了表面能并使得水泥顆粒表面均帶有相同符號(hào)的電荷，同時(shí)指向水的親水基團(tuán)還會(huì)吸附多層水分子起到潤滑作用。即絮狀結(jié)構(gòu)由于靜電斥力和增加的濕潤及潤滑作用而破壞，從而包裹在絮狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，末起到流動(dòng)性的游離水被釋放出來并包裹或分散在每個(gè)水泥顆粒的外表面，使水泥漿或混凝土的流動(dòng)性大大提高。若保持流動(dòng)性不變，則可大大減少用水量。 摻人普通減水劑或高效減水劑后，可收到如下效果： (1)若用水量不變，坍落度可增加50～150mm； (2)若流動(dòng)性和水泥用量不變，可減水l0％－25％，提高強(qiáng)度l0％－30％； (3)若流動(dòng)性和強(qiáng)度不變，可減水10－2 5％，節(jié)約水泥l(xiāng)0％－20％； (4)粘聚性、保水性可得到改善； (5)混凝土耐久性提高。 (6)減小水化放熱速度、降低放熱峰最高溫度。 題4．7 引氣劑摻入混凝土中對(duì)混凝土性能有何影響?引氣劑的摻量是如何控制的? 【解】 引氣劑可在混凝土內(nèi)部引入大量的微小的獨(dú)立球形氣泡。這些氣泡的存在大大提高了混凝土拌合料的粘聚性和保水性，混凝土在成型后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻且泌水現(xiàn)象大為減小，即避免了由于泌水產(chǎn)生的大量連通孔隙。此外這些氣泡切斷了混凝土中毛細(xì)管滲水通路，使吸水率和水飽和度降低，故可大大提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。同時(shí)，氣泡可以容納未結(jié)冰的壓力水，其卸壓作用使凍害減輕。 摻入引氣劑后，由于引入一定量的氣體，故會(huì)造成強(qiáng)度下降，因而需采取一些措施防止強(qiáng)度損失。一般可采取下述措施。 (1)控制混凝土的引氣量不超過6％，或限制引氣劑的摻量。因引氣量越大強(qiáng)度損失越大。 (2)摻引氣劑時(shí)，需相應(yīng)減水5％～l 0％。引氣劑引入的球形氣泡可使混凝土拌合料的流動(dòng)性提高，因而在保持流動(dòng)性不變時(shí)可以減水，即降低水灰比w／c，從而可以使強(qiáng)度得到保障。 題4．9 有下列混凝土工程及制品，一般選用哪一種外加劑較為合適?并簡要說明原因。 ①大體積混凝土；②高強(qiáng)混凝土；③現(xiàn)澆普通混凝土；④混凝土預(yù)制構(gòu)件；⑤搶修及噴錨支護(hù)的混凝土；⑥有抗凍要求的混凝土；⑦商品混凝土；⑧冬季施工用混凝土；⑨補(bǔ)償收縮混凝土；⑩泵送混凝土；11道路混凝土。 【解】①緩凝劑：延緩水化速度，降低水化熱。 ②高效減水劑：顯著改善混凝土流變性能。 ③減水劑：改善混凝土流變性能，提高早期強(qiáng)度，節(jié)約水泥。 ④早強(qiáng)劑：提高早期強(qiáng)度。 ⑤速凝劑：迅速凝結(jié) ⑥引氣劑：改善混凝土拌合物和易性，氣泡緩沖凍漲壓力。 ⑦泵送劑：保證混凝土的可泵性，防止管道阻塞。 ⑧防凍劑：使混凝土在負(fù)溫下能夠繼續(xù)水化、硬化，防止冰凍破壞。 ⑨膨脹劑：減少混凝土干縮裂縫。 ⑩緩凝劑：延緩水化速度，適宜遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。 11減水劑：改善混凝土流變性能，提高早期強(qiáng)度，節(jié)約水泥。 題4．11 【解】 質(zhì)量要求：細(xì)度(0．045mm方孔篩篩余)不大于45％；燒失量不大于l 5％；需水量比不大于115％；三氧化硫不大于3％；含水量不大于l%(Ⅲ灰不作要求)。 粉煤灰由于其本身的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和顆粒形狀等待性，在混凝土中可產(chǎn)生三種效應(yīng)： 活性效應(yīng)。粉煤中所含的Si02和Al2 03具有化學(xué)活性，它們能與水泥水化產(chǎn)生Ca(OH)2反應(yīng)，生成類似水泥水化產(chǎn)物的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，可作為膠凝材料一部分而起增強(qiáng)作用。顆粒形態(tài)效應(yīng)：煤粉在高溫燃燒過程中形成的粉煤灰顆粒，絕大多數(shù)為玻璃微珠，摻人混凝土中可減小內(nèi)摩阻力，從而可減少混凝土的用水量，起減水作用。 微骨料效應(yīng)：粉煤灰小的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥漿內(nèi)，填充孔隙和毛細(xì)孔，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，增大了密實(shí)度。 題4．11 【解】和易性是指混凝土拌合物能保待其組成成分均勻，不發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，適于運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí)成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的混凝土的性能。和易性包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性三方面的含義。 流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)地充滿模型的性能。 粘聚性是指混凝土拌合物內(nèi)部組分間具有一定的粘聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不致發(fā)生離析分層現(xiàn)象，而使混凝土能保持整體均勻的性能。 保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象的性能。 測定方法有：坍落度試驗(yàn)；維勃稠度法。 影響因素有：。。。。 題4．13什么是合理砂率?采取合理砂率有何技術(shù)及經(jīng)濟(jì)意義? 【解】所謂合理砂率是指用水量、水泥用量一定時(shí)，拌合料保證具有良好的粘聚性和保水性的條件下，使拌合料具有最大流動(dòng)性的砂率。或是在坍落度一定時(shí)，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。 題4．14 解釋關(guān)于混凝土抗壓強(qiáng)度的幾個(gè)名詞： ①立方體抗壓強(qiáng)度；②抗壓強(qiáng)度代表值；③立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度(立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值)；④強(qiáng)度等級(jí)；⑤配制強(qiáng)度；⑥設(shè)計(jì)強(qiáng)度；⑦軸壓強(qiáng)度。 【解】 ①立方體抗壓強(qiáng)度：按照國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GB8 1--85)，制成邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件(溫度202℃，,相對(duì)濕度95％o以上)下，養(yǎng)護(hù)至28天齡期。按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定的抗壓強(qiáng)度值。單位為MPa。 ②抗壓強(qiáng)度代表值：是沒有經(jīng)過數(shù)學(xué)處理的。試驗(yàn)測定混凝土試件的具體數(shù)值。 ③立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度：指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)邊長為l50mm的立方體試件，在28天齡期．用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的強(qiáng)度總體分布中具有不低于95％保證率的抗壓強(qiáng)度值。 ④強(qiáng)度等級(jí)：混凝土的“強(qiáng)度等級(jí)”是根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值來劃分的?；炷翉?qiáng)度等級(jí)采用符號(hào)C與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值(以MPa計(jì))表示。 ⑤配制強(qiáng)度：為了使混凝土強(qiáng)度具有要求的保證率，則必須使其配制的強(qiáng)度高于所設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)值．該強(qiáng)度等級(jí)值即配制強(qiáng)度。 ⑥設(shè)計(jì)強(qiáng)度：為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)、混凝土拌和物的和易性、耐久性等指標(biāo)而設(shè)計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 ⑦軸壓強(qiáng)度：測定軸心抗壓強(qiáng)度采用l50mml50 mml50mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，在與立方體抗壓強(qiáng)度相同的制作條件和養(yǎng)護(hù)條件下，測得的強(qiáng)度。 題4.15 名詞解釋。 ①自然養(yǎng)護(hù)；②蒸汽養(yǎng)護(hù)；③蒸壓養(yǎng)護(hù)；④同條件養(yǎng)護(hù)；⑤標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)。 【解】 ①自然養(yǎng)護(hù)是指對(duì)自然條件(或氣候條件)下的混凝土制品適當(dāng)?shù)夭扇∫欢ǖ谋亍⒈翊胧?，并定時(shí)定量向混凝土澆水，保證混凝上材料強(qiáng)度能正常發(fā)展的一種養(yǎng)護(hù)方式。 ②蒸汽養(yǎng)護(hù)是將混凝土材料在小于l00。C的高溫水蒸汽中進(jìn)行的一種養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)可提高混凝土的早期強(qiáng)度，縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)問。 ③蒸壓養(yǎng)護(hù)是將混凝土材料在8-16大氣壓下，175～203℃的水蒸氣中進(jìn)行的一種養(yǎng)護(hù)，壓蒸養(yǎng)護(hù)可大大提高混凝土材料的早期強(qiáng)度，但壓蒸養(yǎng)護(hù)需要的蒸壓釜設(shè)備比較龐大、僅在生產(chǎn)硅酸鹽混凝土制品時(shí)應(yīng)用。 ④同條件養(yǎng)護(hù)：為了使取樣的混凝土能夠真實(shí)反映實(shí)際施工的混凝土的強(qiáng)度，采取在與實(shí)際施工條件相同的情況下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。 ⑤標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)是指將混凝土制品在溫度為(20士3)℃，相對(duì)濕度大于90％的標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)。評(píng)定強(qiáng)度等級(jí)時(shí)需采用該養(yǎng)護(hù)條件。 題4.17 【解】 現(xiàn)場澆灌混凝土?xí)r，施工人員向混凝土拌合物中加水，雖然增加了用水量，提高了流動(dòng)性，但是將使混凝土拌合物的粘聚性和保水性降低。特別是因水灰比(w/c)增大，增加了混凝土內(nèi)部的毛細(xì)孔隙的含量，因而會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，并增大混凝土的變形，造成質(zhì)量事故。故現(xiàn)場澆灌混凝土?xí)r，必須嚴(yán)禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水。灑水養(yǎng)護(hù)補(bǔ)充了混凝土散失的水分，不會(huì)增加水灰比，也不增加毛細(xì)孔隙，對(duì)混凝土質(zhì)量是有利的，所以，二者并不矛盾。 題5.21 影響混凝土耐久性的關(guān)鍵是什么?怎樣提高混凝土的耐久性? 【解】 影響混凝土耐久性的關(guān)鍵是混凝土的密實(shí)度。 提高混凝土耐久性的措施主要有： (1)根據(jù)工程所處環(huán)境和工程性質(zhì)選用適宜或合理的水泥品種，選擇適宜的混合材料和摻合料。 (2)采朋較小的水膠比，并限制最大水膠比和最小膠凝材料用量。 (3)采用級(jí)配好干凈的砂、石骨料．并選用粒徑較大或適中的砂、石骨料。 (4)摻加減水劑或引氣劑，或根據(jù)工程性質(zhì)．選擇摻加適宜的外加劑。 (5)采用與工程性質(zhì)相一致的砂、石材料(如堅(jiān)固性好、耐酸性好、耐堿性好或耐熱性好的骨料)。 (6)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。 (7)改善施工方法與質(zhì)量。 題5.23 在下列情況下均可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，試解釋裂縫產(chǎn)生的原因是什么?并指出主要可防止裂縫產(chǎn)生的措施。 ①水泥水化熱大；②水泥體積安定性不良；③混凝土碳化；④氣溫變化大；⑤堿一骨料反應(yīng)；⑥混凝土早期受凍；⑦混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)缺水；⑧混凝土遭硫酸鹽腐蝕； 【解】 ①由于水泥水化會(huì)放出很多熱量，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，散熱緩慢．內(nèi)外溫差大．達(dá)50～70℃。這將會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱膨脹。但在混凝土表面溫度散失快，溫度下降，因冷卻而收縮，內(nèi)部膨脹和外部收縮，使混凝土表面產(chǎn)牛拉應(yīng)力。當(dāng)此拉應(yīng)力大于混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，混凝土表面將產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致亍昆凝土的整體性和耐久性下降。 因此，在混凝土工程施：l二中必須采取措施降低混凝土的發(fā)熱量或熱量過分集中，町采用低發(fā)熱水泥(大壩水泥)，減少水泥用量以及人工降溫等。 ②如果水泥體積安定性不良，在水泥硬化后．產(chǎn)牛不均勻體積變化，使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)牛膨脹性裂縫，降低建筑物質(zhì)量，甚至引發(fā)質(zhì)量事放。如果水泥體積安定性不良，應(yīng)作廢品處理不得用于工程。 ③混凝土的碳化是空氣中的二氧化碳由表及里的向混凝土內(nèi)部逐漸擴(kuò)散過程?？諝庵械亩趸己退嗍械臍溲趸}化合，生成碳酸鈣的過程即為混凝土的碳化。但由于混凝土的碳化層產(chǎn)生碳化收縮，可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫。 防止措施：降低水灰比或水泥用量；使用外加劑或表面涂層；使混凝土處于干燥條件下，也可使混凝土處于水中或相對(duì)濕度在100％條件下。 ④混凝土在正常使用情況下的外界溫度變化較大，導(dǎo)致混凝土的熱脹冷縮，從而產(chǎn)生裂縫?？赏ㄟ^采用保溫隔熱的措施來降低影響。 ⑤堿一骨料反應(yīng)；水泥中的堿(Na2O)和K2O)含量多時(shí)，它們水解后生成氫氧化鈉和氫氧化鉀能與 題5.34 答： （1）；（2）；（3）；（4）√；（5）√；（6）；（7）√；（8）；（9）；（10）√ 第七章 金屬材料 P214 題7.1 【解】 按脫氧程度不同，將鋼分成沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。 沸騰鋼的脫氧不充分，氣體雜質(zhì)多，鋼的時(shí)效敏感性大、鋼的致密程度差，故沖擊韌性和可焊接性能較差．但鋼的利用率高，成本低。鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼脫氧充分，鋼質(zhì)致密。鋼性能穩(wěn)定質(zhì)量好成本較高。半鎮(zhèn)靜鋼的質(zhì)量與成本介于上述二者之間。 題7.8 【解】 通過對(duì)鋼材進(jìn)行冷拉、冷拔、冷軋等冷加工，鋼材晶格缺陷增多，晶格畸變，對(duì)位錯(cuò)的阻力增大，因而屈服強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低，彈性模量下降。時(shí)效后屈服強(qiáng)度進(jìn)一步提高，塑性和韌性降低，彈性模量逐漸恢復(fù)。 題7.9 【解】鋼材被銹蝕的原因： 鋼材的銹蝕是指其表面與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而遇到的破壞。根據(jù)銹蝕作用的機(jī)理。鋼材的銹蝕可分為化學(xué)銹蝕、電化學(xué)銹蝕和應(yīng)力腐蝕三種： 化學(xué)銹蝕：化學(xué)銹蝕是指鋼材直接與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的銹蝕。這種銹蝕多數(shù)是氧化作用，使鋼材表面形成疏松的氧化物。 電化學(xué)銹蝕：電化學(xué)銹蝕是指鋼材與電解質(zhì)溶液接觸而產(chǎn)生電流，形成微電池而引起的銹蝕。 應(yīng)力腐蝕：鋼材在應(yīng)力狀態(tài)下腐蝕加快的現(xiàn)象，如鋼筋冷彎處、預(yù)應(yīng)力鋼筋等都會(huì)因應(yīng)力而加速腐蝕。 防止鋼材銹蝕的措施： 鋼結(jié)構(gòu)防止銹蝕的方法通常是采用表面刷漆。薄壁鋼材可采用熱浸鍍鋅等措施；混凝土配筋的防銹措施，根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和所處環(huán)境條件等方面決定，主要是保證混凝土的密實(shí)度、保證足夠的保護(hù)層厚度、限制氯鹽的摻加量和保證混凝土一定的堿度等，還可摻用阻銹劑。 題7.14 【解】第一根鋼筋： 屈服強(qiáng)度Rel1=139.3*1000/11*11*3.14=367N/mm2 抗拉強(qiáng)度Rm1=210.3*1000/11*11*3.14=554N/mm2 斷后伸長率A1=(263.1-220)/220=19.59% 第二根鋼筋： 屈服強(qiáng)度Rel2=139.7*1000/11*11*3.14=368N/mm2 抗拉強(qiáng)度Rm2=212.5*1000/11*11*3.14=559N/mm2 斷后伸長率A2=(262.8-220)/220=19.45% 該種鋼筋平均值屈服強(qiáng)度Rel=（367＋368）/2=368 N/mm2 抗拉強(qiáng)度Rm=（554＋559）/2=557 N/mm2 斷后伸長率A=（19.59%＋19.45%）/2=19.5% 與表7－8對(duì)比，該鋼筋屬HRB335 題7.16 答：（1）③；（2）④其塑性降低；（3）②；（4）① 第八章 墻體材料 題8.3 【解】 泛霜是指粘土原料中的可溶性鹽類(如硫酸鈉等)，隨著磚內(nèi)水分蒸發(fā)而在磚表面產(chǎn)生的鹽析現(xiàn)象，一般為白色粉末．常在磚表面形成絮團(tuán)狀斑點(diǎn)。泛霜的磚用于建筑物中的潮濕部位時(shí)，由于大量鹽類的溶解和結(jié)晶膨脹會(huì)造成磚砌體表面粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大．抗凍性濕著下降。 當(dāng)原料土或內(nèi)燃料夾雜有石灰質(zhì)時(shí)，則燒磚時(shí)將被燒成過燒狀態(tài)的石灰留在磚中．這些過火石灰在磚體內(nèi)吸水消化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹，導(dǎo)致磚發(fā)生脹裂破壞。這種現(xiàn)象稱為石灰爆裂。 石灰爆裂對(duì)磚砌體影響較大．輕者影響外觀．重者將使磚砌體強(qiáng)度降低甚至破壞。磚中石灰質(zhì)顆粒越大，含量越多，則對(duì)磚砌體強(qiáng)度影響越大。 磚的抗風(fēng)化性能是普通燒結(jié)磚熏要的耐久性之一，應(yīng)根據(jù)各地抗風(fēng)化程度的不同而定。通常用抗凍性、吸水率及飽和系數(shù)來判斷陣通燒結(jié)磚的抗風(fēng)化性。 第十一章 木材 P289 題11．3 解：當(dāng)木材中無自由水，且細(xì)胞壁內(nèi)吸附水達(dá)到飽和時(shí)，這時(shí)的木材含水率叫做纖維飽和點(diǎn)。 題11．5 影響木材強(qiáng)度的主要因素有哪些？ 解：影響木材強(qiáng)度的主要因素有： (1) 含水率在纖維飽和點(diǎn)之內(nèi)變化時(shí)，隨含水率增加，木材的強(qiáng)度降低；當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，木材強(qiáng)度不變。 (2) 木材在長期荷載作用下會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低。 (3) 木材隨環(huán)境溫度升高強(qiáng)度會(huì)降低。 (4) 木材的疵病致使木材的物理力學(xué)性質(zhì)受到影響。 第十四章 絕熱和吸聲材料 P334 題14.1什么是絕熱材料?影響絕熱材料導(dǎo)熱性的主要因素有哪些? 工程上對(duì)絕熱材料有哪些要求？ 【解】 絕熱材料是指導(dǎo)熱系數(shù)不大于0．23w／ (mK)的隔熱保溫效果好的建筑材料。 影響絕熱材料導(dǎo)熱性的主要因素有： 材料組成與微觀結(jié)構(gòu)、表觀密度與孔隙特征、材料的濕度、熱流方向。 工程上首先要求絕熱材料有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。其次。要求絕熱材料應(yīng)該是輕質(zhì)的，往往其體積密度小于600kg／m3；同時(shí)要滿足運(yùn)輸、施工中強(qiáng)度要求(一般不低于0.3MPa)。此外．還要求材料吸濕性要小?；蛘咭子诜浪幚?，否則會(huì)明顯降低保溫性。絕熱材料用于工程中，還題14.1要求材料施工容易，造價(jià)低廉，應(yīng)有較好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 題14.3 【解】 通常對(duì)規(guī)定的六個(gè)頻率(Hz)：125，250，500，1000，2000，4000六個(gè)頻率的平均吸聲系數(shù)大于0.2的材料稱為吸聲材料。任何材料對(duì)聲音都能吸收，只是吸收程度有很大的不同。 題14.5 吸聲材料在孔隙結(jié)構(gòu)上與絕熱材料有何區(qū)別?為什么? 【解】 絕大多數(shù)的吸聲材料與絕熱材料都具有輕質(zhì)、多孔、孔隙率大等共同的性質(zhì)。所不同的是孔隙狀態(tài)，絕熱材料以閉口孔含量高為好，而吸聲材料相反，以開口孔隙率高為好。 使用絕熱材料時(shí)，首先選在施工或使用中導(dǎo)熱系數(shù)小的材料。同時(shí)要注意防水處理得當(dāng)，以免吸水后降低保溫隔熱性： 使用吸聲材料時(shí)，要選用吸聲系數(shù)大的材料，尤其吸收中、低聲頻能力強(qiáng)的材料。材料應(yīng)設(shè)在接觸聲波多和避免使用中易碰撞的高度以上墻面和天棚。同時(shí)要防止灰塵、水氣等堵塞而降低吸聲效果。 題14.7 【解】 對(duì)空氣聲隔聲而言，應(yīng)選用密實(shí)、沉重的材料(如粘土磚、鋼板、鋼筋混凝土)作為隔聲材料。 對(duì)結(jié)構(gòu)聲的隔聲的最有效的措施是以彈性材料作為樓板面層，直接減弱聲波的傳遞；在樓板基層與面層間加彈性墊層材料形成隔聲層，減弱沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)；在樓板基層下設(shè)置彈性吊頂，減弱樓板振動(dòng)向下輻射的聲能。