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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 強度 吸水率 抗凍性 導(dǎo)熱性 ↑ － ↓ ↓ ？ ？ ↓ 評注 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，會使材料的吸水性、吸濕性和吸聲性顯著增強，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。若是封閉的細小氣孔增加，則對材料的吸水、吸濕、吸聲無明顯的影響；但對抗?jié)B性、抗凍性則有影響。在一定的范圍內(nèi)，增加細小封閉氣孔．特別是球形氣孔，會使材料的抗?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)部裂縫的擴展．時間長久之后即會使材料逐漸破壞。在寒冷地區(qū)，凍融變化對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材料的侵蝕作用；機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，也可能同時會受到化學(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：磚的飽水抗壓強度fb=185*1000/114*119=13.64MPa, 磚的干燥抗壓強度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中石材強度等級換算系數(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，，測得的實驗抗壓強度越小，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】這是因為半水石膏硬化是結(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??；（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，為改善水泥的性能、調(diào)節(jié)水泥強度等級、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)早期強度低，后期強度發(fā)展快，甚至可以超過同標(biāo)號硅酸鹽水泥。適合早期強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。 (4)具有較強的抗侵蝕、抗腐蝕能力。適用于與流動軟水、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，會使水泥發(fā)生瞬凝或急凝。為了延長凝結(jié)時間，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，會沉淀在水泥顆粒表面上形成保護膜，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。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，評定水泥安定性合格。沸煮法僅能檢驗游離氧化鈣的危害，對游離氧化鎂和過量石膏往往不進行檢驗，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，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抗折荷載波動未超過10％， 3d抗折強度，根據(jù)P343公式15－7計算得3d抗折強度Rf3=1.5*100*(1750+1800+1760)/3*40*40*40=4.15MPa; 28d抗折強度 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計算，但因為該題目是按老水泥標(biāo)準(zhǔn)測得的抗壓荷載值，面積A為2500mm2, 3d抗壓強度RC3為24MPa, 28d抗壓強度RC28為50.9MPa。將3d和28d抗折強度及3d和28d抗壓強度和GB175或P62表4－3對比，可以判斷該水泥是符合42.5R等級的硅酸鹽水泥。 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，即采用高溫養(yǎng)護可使混凝土的早期和后期強度均提高。 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】 先分別計算二種砂的分計篩余a1,a2,a3,a4,a5,a6, 分別計算二種砂的累計篩余，其累計篩余見下表 篩孔尺寸/mm 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 篩底 累計篩余百分比 甲（細） 0 0 4 50 70 98 乙（粗） 0 40 70 90 95 100 甲種砂的累計篩余A1=0 A2= 0 A3=4 A4=50 A5=70 A6=98 則：Mx =2.16 乙種砂的累計篩余A1=0 A2= 40 A3=70 A4=90 A5=95 A6=100 則： 甲砂屬于細砂，乙砂超出粗砂范圍。與級配表對比，看出細砂和粗砂均超出級配區(qū)，不可直接用于工程，如果以細砂和粗砂以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, 與級配表對比，符合2區(qū)中砂級配區(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的電荷，同時指向水的親水基團還會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)，末起到流動性的游離水被釋放出來并包裹或分散在每個水泥顆粒的外表面，使水泥漿或混凝土的流動性大大提高。若保持流動性不變，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)若流動性和水泥用量不變，可減水l0％－25％，提高強度l0％－30％； (3)若流動性和強度不變，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，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，故會造成強度下降，因而需采取一些措施防止強度損失。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。因引氣量越大強度損失越大。 (2)摻引氣劑時，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性提高，因而在保持流動性不變時可以減水，即降低水灰比w／c，從而可以使強度得到保障。 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，提高早期強度，節(jié)約水泥。 ④早強劑：提高早期強度。 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，適宜遠距離運輸。 11減水劑：改善混凝土流變性能，提高早期強度，節(jié)約水泥。 題4．11 【解】 質(zhì)量要求：細度(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)：粉煤灰小的微細顆粒均勻分布在水泥漿內(nèi)，填充孔隙和毛細孔，改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，增大了密實度。 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，適于運輸、澆筑、搗實成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實的混凝土的性能。和易性包括流動性、粘聚性和保水性三方面的含義。 流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地充滿模型的性能。 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；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)濟意義? 【解】所謂合理砂率是指用水量、水泥用量一定時，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性的砂率。或是在坍落度一定時，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。 題4．14 解釋關(guān)于混凝土抗壓強度的幾個名詞： ①立方體抗壓強度；②抗壓強度代表值；③立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度(立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度標(biāo)準(zhǔn)值)；④強度等級；⑤配制強度；⑥設(shè)計強度；⑦軸壓強度。 【解】 ①立方體抗壓強度：按照國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》(GB8 1--85)，制成邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件(溫度202℃，,相對濕度95％o以上)下，養(yǎng)護至28天齡期。按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定的抗壓強度值。單位為MPa。 ②抗壓強度代表值：是沒有經(jīng)過數(shù)學(xué)處理的。試驗測定混凝土試件的具體數(shù)值。 ③立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度：指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護邊長為l50mm的立方體試件，在28天齡期．用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的強度總體分布中具有不低于95％保證率的抗壓強度值。 ④強度等級：混凝土的“強度等級”是根據(jù)立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)強度值來劃分的?；炷翉姸鹊燃壊捎梅朇與立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)強度值(以MPa計)表示。 ⑤配制強度：為了使混凝土強度具有要求的保證率，則必須使其配制的強度高于所設(shè)計的混凝土強度等級值．該強度等級值即配制強度。 ⑥設(shè)計強度：為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級、混凝土拌和物的和易性、耐久性等指標(biāo)而設(shè)計的混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值。 ⑦軸壓強度：測定軸心抗壓強度采用l50mml50 mml50mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，在與立方體抗壓強度相同的制作條件和養(yǎng)護條件下，測得的強度。 題4.15 名詞解釋。 ①自然養(yǎng)護；②蒸汽養(yǎng)護；③蒸壓養(yǎng)護；④同條件養(yǎng)護；⑤標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護。 【解】 ①自然養(yǎng)護是指對自然條件(或氣候條件)下的混凝土制品適當(dāng)?shù)夭扇∫欢ǖ谋?、保濕措施，并定時定量向混凝土澆水，保證混凝上材料強度能正常發(fā)展的一種養(yǎng)護方式。 ②蒸汽養(yǎng)護是將混凝土材料在小于l00。C的高溫水蒸汽中進行的一種養(yǎng)護。蒸汽養(yǎng)護可提高混凝土的早期強度，縮短養(yǎng)護時問。 ③蒸壓養(yǎng)護是將混凝土材料在8-16大氣壓下，175～203℃的水蒸氣中進行的一種養(yǎng)護，壓蒸養(yǎng)護可大大提高混凝土材料的早期強度，但壓蒸養(yǎng)護需要的蒸壓釜設(shè)備比較龐大、僅在生產(chǎn)硅酸鹽混凝土制品時應(yīng)用。 ④同條件養(yǎng)護：為了使取樣的混凝土能夠真實反映實際施工的混凝土的強度，采取在與實際施工條件相同的情況下進行養(yǎng)護。 ⑤標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護是指將混凝土制品在溫度為(20士3)℃，相對濕度大于90％的標(biāo)準(zhǔn)條件下進行的養(yǎng)護。評定強度等級時需采用該養(yǎng)護條件。 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)部的毛細孔隙的含量，因而會降低混凝土的強度和耐久性，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)護補充了混凝土散失的水分，不會增加水灰比，也不增加毛細孔隙，對混凝土質(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(如堅固性好、耐酸性好、耐堿性好或耐熱性好的骨料)。 (6)加強養(yǎng)護。 (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)護時缺水；⑧混凝土遭硫酸鹽腐蝕； 【解】 ①由于水泥水化會放出很多熱量，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，散熱緩慢．內(nèi)外溫差大．達50～70℃。這將會在混凝土內(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度時，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，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】 通過對鋼材進行冷拉、冷拔、冷軋等冷加工，鋼材晶格缺陷增多，晶格畸變，對位錯的阻力增大，因而屈服強度提高，塑性和韌性降低，彈性模量下降。時效后屈服強度進一步提高，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度、保證足夠的保護層厚度、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： 屈服強度Rel1=139.3*1000/11*11*3.14=367N/mm2 抗拉強度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： 屈服強度Rel2=139.7*1000/11*11*3.14=368N/mm2 抗拉強度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度Rel=（367＋368）/2=368 N/mm2 抗拉強度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狀斑點。泛霜的磚用于建筑物中的潮濕部位時，由于大量鹽類的溶解和結(jié)晶膨脹會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，則燒磚時將被燒成過燒狀態(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。 石灰爆裂對磚砌體影響較大．輕者影響外觀．重者將使磚砌體強度降低甚至破壞。磚中石灰質(zhì)顆粒越大，含量越多，則對磚砌體強度影響越大。 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，且細胞壁內(nèi)吸附水達到飽和時，這時的木材含水率叫做纖維飽和點。 題11．5 影響木材強度的主要因素有哪些？ 解：影響木材強度的主要因素有： (1) 含水率在纖維飽和點之內(nèi)變化時，隨含水率增加，木材的強度降低；當(dāng)木材含水率在纖維飽和點以上變化時，木材強度不變。 (2) 木材在長期荷載作用下會導(dǎo)致強度降低。 (3) 木材隨環(huán)境溫度升高強度會降低。 (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；同時要滿足運輸、施工中強度要求(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，造價低廉，應(yīng)有較好的綜合技術(shù)經(jīng)濟效益。 題14.3 【解】 通常對規(guī)定的六個頻率(Hz)：125，250，500，1000，2000，4000六個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，首先選在施工或使用中導(dǎo)熱系數(shù)小的材料。同時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，要選用吸聲系數(shù)大的材料，尤其吸收中、低聲頻能力強的材料。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。同時要防止灰塵、水氣等堵塞而降低吸聲效果。 題14.7 【解】 對空氣聲隔聲而言，應(yīng)選用密實、沉重的材料(如粘土磚、鋼板、鋼筋混凝土)作為隔聲材料。 對結(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；在樓板基層下設(shè)置彈性吊頂，減弱樓板振動向下輻射的聲能。