《建筑材料与检测》课后答案.doc

参考答案
P7单元习题
1.建筑材料的分类有两种：按使用功能分和按化学成分分。
按使用功能分，分为结构材料、墙体材料、功能材料、装饰材料；
按化学成分分，分为无机材料、有机材料、复合材料。
2.建筑材料的标准有国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。
3.建筑材料是建筑工程的物质基础，对建筑艺术的表达形式、建筑产品的质量及建筑工程的造价都有重要影响。
4.按照实际情况进行分类。
P21单元习题
一、填空题
1.静、动、冲击 2.耐水 3.小 大 4.越大 越大 越少 越差
二、选择题
1.B 2.B 3.A 4.D 5.B
三、案例分析
砖房倒塌的原因主要是建筑材料的选取有问题，未烧透的红砖，强度本来就不高，还多孔，正好又有罕见的洪水，砖承受不住洪水的浸泡，强度降低，导致房屋倒塌。
四、简单题
1.在材料的体积组成中，孔隙构造对建筑材料的许多性质，如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及隔声吸声性等都有很大影响。
2.在建筑工程中，为提高材料的耐久性，根据材料本身的特性和受腐蚀的原因可采取以下措施：降低材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率；降低材料内部裂纹的数量和长度；使材料的内部结构均质化；对多相复合材料应增加相界面间的黏结力；在材料表面加做保护层；减轻外部环境的腐蚀作用；提高材料本身的密实度。
3.材料抵抗冻融破坏作用分能力与其孔隙率、孔隙特征及孔隙内的充水状况有关，并受到材料的变形能力、抗拉强度及耐水性的影响。
五、计算题
石子的吸水率（18.6-18.4）/（18.4-3.4）*100％＝1.3％
石子的堆积密度（18.4-3.4）/10＝1.5g/cm3
石子的表观密度（18.4-3.4）/（10-4.27+0.2）＝2.53g/cm3
开口孔隙率（18.6-18.4）/（10-4.27+0.2）＝3.4 ％
P48单元习题
一、填空题
1.弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段 2.沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特级镇静钢
3.屈服强度为215MPa的A级沸腾钢 4.屈服点字母、屈服点数值、质量等级、脱氧程度
5.缓和、脆性、冷脆性、临界温度 6.小、大 7.冷拉、冷拔、强度、节约钢材 8.人工、天然
9.前 10.屈服强度、4、强度、硬度、塑性、韧性
二、单选题
1.B 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B 7.BE
三、判断题
1.错2.错3.错4.错5.错6.对7.错8.对
四、案例分析
1.焊接时运用一般焊条，达不到中碳钢的要求，因此焊接处性能不好，强度不够。
2.钢材的有害杂质有硫和磷，硫影响钢材的热脆性，磷影响钢材的冷脆性，此事件的主要原因就是由于平台所用钢材磷含量超标，海底温度较低，钢材呈脆性，使得平台倾斜坍塌。
五、计算题
先计算平均值屈服下限荷载（42.4+41.5）/2＝42kN，抗拉极限荷载（62.0+61.6）/2＝61.8kN，拉断时的长度（66+67）/2＝66.5mm，受力面积为3.14*6*6＝113.04mm2，屈服强度为42/113.04*1000＝372MPa，抗拉强度为61.8/113.04*1000＝547MPa，屈强比为372/547＝0.68，安全可靠性适中，利用率较好。
P81单元习题
一、填空题
1.硅酸盐系列水泥、氟铝酸盐系列水泥、铝酸盐系列水泥、铁铝酸盐系列水泥
2.通用水泥、专用水泥、特性水3.C3A 4.45min，6.5h 5.粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰二、选择题
1.A 2.AB 3.D 4.B 5.A
三、简答题
1.水泥的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。水泥熟料中如果含有较多的f-CaO，就会在凝结硬化时发生不均匀的体积变化。这是因为过烧的游离石灰熟化很慢，当水泥已经凝结硬化后它才进行熟化，使体积膨胀，破坏已硬化的水泥石结构，出现龟裂、弯曲、松脆或崩溃等不安定现象。检查水泥体积安定性的方法有试饼法及雷氏法两种，通过对试件进行煮沸加速f-CaO的熟化，然后检查是否有体积不安定现象产生。
2.硅酸盐水泥按照3d、28d的抗压强度和抗折强度，分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。
3.硅酸盐水泥水化时水化热大，大体积工程所用水泥量较大，水化热非常大，这种放热特性对大体积混凝土建筑物是非常不利的，它能使建筑物内部与表面产生较大的温差，引起局部拉应力，使混凝土产生裂缝。因此，大体积混凝土工程一般应采用放热量较低的水泥。
4.影响硅酸盐水泥强度发展的主要因素有内部组成成份，温度湿度及时间。
5.在生产水泥时，为改善水泥性能、调节水泥强度等级而加到水泥中的矿物质材料称为水泥混合材料。
6.三种材料分别加水观察，不溶于水的是白水泥，其他两种透明溶液分别吹口气，溶液变混浊的是生石灰粉，溶液没变化的是建筑石膏。
7.快硬硅酸盐水泥具有硬化较快、早期强度较高等特点，可用来配制早强、高强混凝土和低温条件下高强混凝土预制构件以及用于紧急抢修工程等。
道路水泥的早期强度高，特别是抗折强度高、干缩率小、耐磨性好、抗冲击性好，故主要用于道路路面、飞机场跑道、广场、车站以及对耐磨性、抗干缩性要求较高的混凝土工程。
白色水泥颜色美观，主要用于装饰装修工程。
8.石灰的消化是指生石灰加水消化而成为消失灰的过程。消化的特点有体积膨胀和放热。石灰的硬化是由干燥结晶作用和碳化作用两个过程来完成的。
9.石膏具有硬化时体积膨胀，硬化后孔隙率较大、表观密度小、强度低，隔热，吸声性能好，防火性能良好，具有一定的调温性和调湿性，加工性能好，塑性变形大等特点。建筑石膏常用于室内抹灰、粉刷、油漆打底层，也可制作各种建筑装饰制件和石膏板等。石膏板常见的品种有纸面石膏板、纤维石膏板、装饰石膏板、空心石膏板等。
10.水玻璃有耐酸腐蚀性、耐热性好，黏结力强，抗风化性好等特点。水玻璃可以用于配置混凝土、防水剂，加固土壤和地基，涂刷材料等。
P99单元习题
一、名词解释
混凝土：凡是由胶凝材料、砂石等骨料按照一定的比例拌制而成，硬化后具有一定强度的人造石材。
普通混凝土：是由水泥、砂、石、水等拌制而成的人造石材，用于一般建筑的混凝土。
粗细程度：是指不同粒径砂粒混合在一起后的总体砂子的粗细程度。
颗粒级配：是指不同粒径砂子颗粒的分布情况。
最大粒径：石子各公称粒径的上限。
针、片状颗粒：卵石、碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级平均粒径2.4倍的为针状颗粒，厚度小于平均粒径0.4倍的为片状颗粒。
二、判断题
1.对 2.对 3.对 4.对 5.错
三、填空题
1.水泥、砂、石、水2.天然砂、人工砂、混合砂3.小4.结构截面尺寸和钢筋最小净距5.较小6.较小，较大；较大，略低
四、简答题
1.在混凝土中，水泥和水形成水泥浆，水泥浆包裹在砂子颗粒的周围并填充砂子颗粒间的空隙而形成砂浆；砂浆包裹石子颗粒并填充石子间的空隙而形成混凝土。在混凝土拌合物中，水泥浆在砂子、石子颗粒之间起润滑作用，使拌合物便于浇筑施工。水泥浆硬化后形成水泥石，将砂子、石子胶结成一个整体。
2.为了起到节约水泥，降低成本的目的。砂的颗粒级配好，空隙率就小，需要用来填充的水泥浆就少，砂的粗细程度越粗，颗粒的总表面积小，需要包裹的水泥浆就少，可以起到节约水泥，降低成本的目的。
五、计算题
筛孔尺寸
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
＜0.15
筛余量
25
50
100
125
100
90
10
分计筛余百分数
5
10
20
25
20
18
2
累计筛余百分数
5
15
35
60
80
98
100
M＝（15+35+60+80+98）/（100-5）＝3.0细度模数为3.0，颗粒级配为二区砂，级配合格。
六、案例分析
倒塌原因主要是混凝土强度不够造成的。而混凝土强度不够的主要原因是砂石未洗净，则降低了水泥石与骨料的黏结力，使得混凝土整体强度降低，而且混有土块和树叶，且钢筋配筋不对，因此房屋才会倒塌。
P126单元习题
一、名词解释
和易性：是指混凝土拌合物易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。
坍落度：将混凝土拌合物按规定的试验方法装入标准坍落度筒内，装捣刮平后，将坍落度筒垂直向上提起，这时锥形混凝土拌合物因自重而产生坍落，测量坍落筒与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即该混凝土拌合物的坍落度值。
轴心抗压强度：采用标准试件150*150*300的棱柱体，用压力机测试的抗压强度。
徐变：混凝土在持续荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会产生随时间增长的变形。
二、简答题
1.和易性的主要因素有①水泥浆量，量大则和易性较好，水泥浆太少则和易性较差，但是水泥浆越多干缩越大，因此水泥浆应适当；②水灰比，水灰比大流动性大但保水性比较差，水灰比小和易性较差，水灰比的大小应根据混凝土的强度和耐久性要求合理选用；③砂率，砂率的变动会使骨料的空隙率和骨料总表面积有显著变化，因此对混凝土拌合物的和易性有很大影响；④组成材料的品种和性能也会影响和易性的好坏，如水泥的性能和骨料的级配、形状等；⑤环境因素、施工条件和时间⑥外加剂和掺和料。
2.合理砂率是指在水泥用量、水量一定的条件下，能使混凝土拌和物获得最大的流动性且保持良好的粘聚性和保水性的砂率。或者是在使混凝土拌和物获得所要求的和易性的前提下，水泥用量最少的砂率。细骨料与水泥浆组成的砂浆在拌和物中起润滑作用，可减少粗骨料之间的摩擦力，且合理砂率可以控制骨料的总表面积，节约水泥。
3.影响混凝土强度的主要因素有水泥强度和水灰比，骨料的品种、级配、强度，外加剂和掺合料，养护条件、施工条件、龄期，试件的尺寸、形状、表面状态、加载速度等。
提高混凝土强度的措施有根据混凝土工程所处的环境条件和工程特点选择合适的水泥品种，严格控制水灰比，保证足够的水泥用量，选用杂质少、级配良好的粗细骨料，并尽量采用合理砂率，还可以掺外加剂和矿物掺合料等。
4.影响混凝土变形的因素有水灰比、水泥用量、骨料种类、应力等。混凝土内毛细孔数量越多，徐变越大；加载龄期越长，徐变越小；水泥用量和水灰比越小，徐变越小；所用骨料的弹性模量越大，徐变越小；所受应力越小，徐变越大。
5.影响混凝土抗渗性的主要因素是孔隙率和孔隙特征，混凝土的孔隙率越低，连通孔越少，抗渗性越好。因此，提高混凝土抗渗性的根本措施有降低水灰比、选择良好的骨料级配、掺用引气剂和优质粉煤灰掺和料等，除此之外，混凝土的抗渗性还与混凝土的施工质量及龄期有关。
三、案例分析
混凝土拌的很稀，且气温比较低，凝结硬化缓慢，而且木模板缝隙大，漏浆严重，因此硬化后的混凝土强度很低。而且不到二十天就用手推车推卸白灰炉渣，使得强度还没有发展充分的大梁坍塌。
P133单元习题
1.从技术经济及工程特点上考虑，大体积混凝土应选用缓凝剂，以降低水化热；高强混凝土应选用减水剂，以达到降低水灰比，提高强度的目的；普通现浇混凝土应选用普通减水剂以达到改善和易性的目的；喷射混凝土应选用速凝剂以达到速凝的目的；泵送混凝土应选用泵送剂达到优化和易性及保证泵送效果的目的。
2.减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。
作用机理为减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷，形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构被破坏，释放出被包裹的部分水，从而有效的增强混凝土拌和物的流动性。
掺用减水剂后可以达到增大混凝土拌和物的流动性；在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量及水泥用量，以节约水泥；在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可以减少用水量，从而降低水灰比，使混凝土的强度和耐久性得到提高。
3.常用的早强剂有氯盐类早强剂、硫酸盐类早强剂、有机胺类早强剂、复合早强剂。氯盐类及硫酸盐类价格较低，但用量需要适当，过量会引起腐蚀。有机胺类对后期强度影响较少，抗冻、抗渗等性能有所提高，对钢筋无锈蚀作用，但会加剧干缩，因此掺量也需适量。复合早强剂是以上三类早强剂复合使用的效果会更佳，效果最好，应用最广。
P145单元习题
一、填空题
1.强度、耐久性、和易性、经济2.轻混凝土、普通混凝土、重混凝土3.连续级配、单粒级级配4.坍落度、维勃稠度5.水泥浆用量、水泥浆稠度、砂率
二、选择题
1.C 2.B 3.D 4.D 5.C 6.ABC
三、简答题
1.初步配合比多是借助经验公式或经验数据计算得到的，不一定能满足实际工程的和易性要求，因此应进行试配与调整，直到混凝土拌和物的和易性满足要求为止。此时得出的配合比即混凝土的基准配合比，它可用来检测混凝土的强度。当和易性较小时，应保持水灰比不变，适当增加水泥浆的用量，当和易性较大时，应保持砂率不变，适当增加砂石用量，直到和易性满足要求。若强度不满足要求，强度较小时需适当调低水灰比，强度较大时需适当调高水灰比。
2.配合比设计的基本要求为（1）施工方面要满足混凝土拌和物的和易性要求；（2）混凝土结构设计方面要满足强度等级要求；（3）应满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；（4）应符合经济原则。在保证混凝土质量的前提下，尽量节约水泥，降低混凝土成本。
四、计算题
1.
筛孔尺寸
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
筛余量
35
100
75
65
90
135
分计筛余百分数
7
20
15
13
18
27
累计筛余百分数
7
27
42
55
73
100
M＝（27+42+55+73+100）/（100-7）＝3.2细度模数为3.2，属于粗砂。
颗粒级配为二区砂，级配不合格，粗砂应属于一区。
2.水灰比为165/336＝0.49，配制强度为0.46*32.5*1.13*（1/0.49-0.52）＝25.7MPa，小于30MPa，因此不能用来浇筑C30的梁构件。
3.（1）4.5+2.7+9.9+18.9＝36，4.5：2.7：9.9：18.9＝5：3：11：21＝1：0.6：2.2：4.2
1m3混凝土各组成材料的用量水泥为2400/8＝300kg，水为2400/8*0.6＝180kg，砂为2400/8*2.2＝660kg，石子为2400/8*4.2＝1260kg
（2）施工配合比水泥用量不变仍为300kg，砂子含水为660+660*4％＝686kg，石子含水为1260+1260*1％＝1273kg，水为180-660*4％-1260*1％＝141kg
4.配制强度fcu,0=40+1.645*5=48.225MPa,
水灰比C/W＝0.49*52.5*1.10/(48.225+0.49*0.13*52.5*1.10)=0.55
根据坍落度30～50，卵石最大粒径31.5mm选取用水量为170kg
水泥用量为170/0.55＝309kg，
根据水灰比0.55，卵石最大粒径31.5，取砂率为35％＝m砂/（m砂+m石）
309/3150+170/1000+m砂/2600+m石/2700+0.01＝1
解方程组得m砂＝674kg， m石＝1249kg
1m3混凝土的初步配合比为水泥309kg，水170kg，砂子674kg，石子1249kg
质量比为1：0.55：2.18：4.04
五、分析题
1.木质素磺酸钠为缓凝剂，7月份天气较热，混凝土凝结较快，需要添加缓凝剂，而停工5个月后，天气变冷，这时混凝土配方没变还使用了缓凝剂，因此混凝土的凝结时间明显延长，只需把缓凝剂减量或去掉即可。
2.细度模数从2.6变为2.2，细度减小，总平面积增大，所需包裹表面的水泥浆增多，而混凝土配方不变，因此混凝土坍落度变小。
P179单元习题
一、填空题
1.240*115*53 2.承重、围护、分隔 3.砖、砌块、板材 4.蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、炉渣砖5.承重墙、非承重墙
二、选择题
1.D 2.B 3.C 4.B 5.D
三、简答题
1.加气混凝土砌块具有自重轻、施工效率高、保温性好等优点，常用于多层建筑的隔墙、高层框架结构的填充墙。但该材料的耐水性比较差，干燥收缩值较大，不宜用于有水或腐蚀性介质的工程。在选用砌块时应严格控制其质量，严禁使用检验及养护龄期不符合要求的砌块。
2.孔洞方向竖向，孔洞个数多，单个孔洞小的，应用于承重墙的为烧结多孔砖，孔洞方向横向，孔洞个数少，单个孔洞大的，应用于填充墙和非承重墙的为烧结空心砖。
P206单元习题
一、多项选择题
1.ACD 2.ABC 3.C
二、填空题
1.老化 2.粘性、黏滞性 3.针入度、0.1mm、黏度、s 4.小、大 5.沥青的塑性、越好 6.蒸发损失百分数、差
三、简答题
1.石油沥青的牌号主要根据其针入度、延度和软化点等质量指标划分，以针入度表示。同一品种的石油沥青，牌号越高，其针入度越大，脆性越小，延度越大，塑性越好，软化点越低，温度敏感性越好。
2.绝热材料是指能减少建筑物室内温度损失，对热流具有阻抗性的功能材料。运用绝热材料可以减少建筑能耗，节约能源。
3.高聚物改性沥青防水卷材具有高温不流淌、低温不脆裂、耐水性好等特点。
4.防水材料与基面的黏结力大，涂膜中的高分子物质能渗入到基面微细缝内；涂膜有良好的柔韧性，对基层伸缩或开裂的适应性强，抗拉强度高；不污染环境，安全可靠；耐候性好，高温不流淌、低温不脆裂；形成的防水层自重小，特别适用于轻型屋面等的防水；施工简单，可喷涂施工、涂刷施工、冷施工，工期短，维修方便。
5.建筑密封材料有建筑防水沥青嵌缝油膏、聚氨酯密封膏、合成高分子止水材料。
四、案例分析
1层压时间过长，温度过高，卷材的粘合剂与卷材发生反应，都会出现类似情况。
2.冬天沥青的塑性变差，呈脆性，因此才会出现裂缝。
P206单元习题
一、填空题
1.大理石、花岗石 2.安全 3.10％ 4.复合
二、简答题
1.室外装饰工程选用材料时要主要注意耐腐蚀性，因环境污染严重有酸雨等有害物质会腐蚀不耐酸的石材，如普通大理石不耐酸腐蚀，若用于室外容易被腐蚀成麻面。
2.塑钢门窗的特点如下（1）保温性和隔声性好：材料的导热系数较小，且门窗的密封性较好；（2）耐冲击性比普通门窗要好的多；（3）气密性好、水密性好、防火性好。缺点不耐热、比铝合金门窗要重。
3.普通玻璃不可用于室外玻璃幕墙，只有安全玻璃，如钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃等才能用于室外玻璃幕墙。