建筑材料期末题库

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）。 （ 2）从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分擦拭干净。 （ 3）称取水泥试样 60g（ m），精确至。 用小匙将水泥样品装入李氏瓶中，反复摇动至没有气泡排出。 再次将李氏瓶置于恒温水槽中恒温 30min，记下第二次读数 V2（ mL）。 两次读数时恒温水槽温度差不大于 ℃ 16. 砂的表观密度试验试验步骤 称取烘干的试样 300g（ m0）， 将试样 装入容量瓶中 ，注入冷开水至接近 500mL 的 刻度。 摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气泡，塞紧瓶塞，静置 24h。 然后用滴管添水，使水面与瓶颈刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量（ m1）。 倒出瓶 内 的水 和试样， 洗净容量瓶， 再向瓶内注入冷开水至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称其质量（ m2）。 17. 石子的表观密度试验试验步骤 将试样浸水饱和，装入广口瓶中。 注入饮用水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。 气泡排尽后，向瓶中添加饮用水，直到水面凸出瓶口边缘。 然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。 擦干瓶外水分后，称出试 样、水、瓶和玻璃片的总质量 m1。 将瓶中试样倒入浅盘中，放入 (105177。 5 )℃的烘箱中烘干至恒量，待冷却至室温后称其质量 m0。 将瓶洗净并重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后，称出水、瓶和玻璃片总质量 m2。 18. 体积密度试验试验步骤 (1)几何形状规则的材料 用游标卡尺量出试样尺寸，计算出试样的体积 V0。 用天平称量出试样的质量 m。 (2)几何形状不规则的材料 —— 此类材料体积密度的测试采用“排液法”。 用天平称量出试样的质量 m。 对试样的表面进行蜡封：将试件置于熔融的石蜡中， (1～ 2)s 后取出，使 试样表面沾上一层蜡膜，以防水分渗入试件。 将开口孔隙封闭后，称出蜡封试样在空气中的质量 m1。 称出蜡封试样在水中的质量 m2。 （ 1）松散堆积密度：取试样一份，用漏斗或料勺，将其从容量筒中心上方 50mm 处徐徐倒入，让试样以自由落体落下，当容量筒上部试样呈堆体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。 用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称取试样和容量筒总质量 m2，精确至 1g（下同）。 倒出试样，称取空容量筒质量 m1。 （ 2）紧密堆积密度：取试样一份，分两层装入容量筒。 装完一层后，在筒 底垫放一根直径为 10mm 的圆钢，将筒按住，左右交替颠击地面各 25 下。 然后再装入第二层，第二层装满后用同样方法颠实（筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直）。 两层装完并颠实后，再加试样直至超出容量筒筒口，然后用直尺将多余的试样沿筒口中心线向两个相反方向刮平，称其质量 m 2。 （ 1）松散 堆积密度：取试样 一 份，置于平整干净的地板（或铁板）上，用平头铁锹铲起试样，使 其 自由落入容量筒内，此时，从铁锹的齐口至容量筒上口的距离应保持为 50mm 左右，装满容量筒并除去凸出筒口表面的颗粒，并以合 适的颗粒填入凹陷空隙，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总 质 量 m2。 （ 2）紧密堆积 密度：将试样 一份 分三层装入容量筒，装完一层后，在筒底垫放一根直径为 16mm 的圆钢（第二层时钢筋放置方向与第一层垂直，第三层与第二层垂直），将筒按住，左右交替颠击底面各 25 下。 待三层装填完毕后，加料直到试样超出容量筒口，用钢筋沿筒口边缘滚转，刮下高出筒口的颗粒，用合适的颗粒填平凹处，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总量 m2。 （ 3）称取容量筒质量 m1。 第 3 章 建筑石材 （ 1）按岩石的成因分类：自然界的岩石以其成因可分为三类：由地球内部的岩浆上升到地表附近或喷出地 表，冷却凝结而成的岩石称为岩浆岩；由岩石风化后再经搬运、沉积、胶结而成的岩石称为沉积岩；岩石在温度、压力作用或化学作用下变质再结晶而成的新岩石称为变质岩。 （ 2）按岩石形状分类：石材用于建筑工程可分为砌筑和装饰两方面。 砌筑用石材分为毛石和料石。 装饰用石材主要为板材。 2. 岩石的物理性质 表观密度：造岩矿物的密度约为 g/ cm3。 由于岩石中存在孔隙，因此除轻石软质凝灰岩外，其余岩石的 表观密度为 23 g/ cm3。 硬度：岩石的硬度大，它的强度也高，其耐磨性和抗刻化性也好，其磨光后有良好的镜面效果。 岩石的物理风化，岩石的风化分为物理风化和化学风化。 物理风化是 当岩石温度发生明显变化产生不均匀的热胀冷缩 或 受干、湿循环的影响，使其发生长期反复胀缩而产生微细裂纹。 在寒冷地区，渗入岩石缝隙中的水还会因结冰而体积增大，加剧了岩石的开裂进而导致其风化剥落，最后造成岩石破坏的现象。 4. 岩石的力学性质 岩石的抗压强度很大，而抗拉强度却很小，后者约为前者的 1/10— 1/20，是典型的 脆性材料。 这是岩石区别于钢材和木材的主要特征之一，也是限制石材作为结构材料使用的主要原因。 岩石的抗压强度取决于其母岩的抗压强度，它是以三个边长为 70mm 的立方体试块的抗压强度的平均值表示。 根据抗压强度的大小，石材共分九个强度等级： MU100、 MU80、 MU60、 MU50、 MU MU MUMU1 MU10。 岩石的矿物组成对其的抗压强度有一定的影响。 组成花岗岩的主要矿物成分中石英是很坚硬的矿物，其含量越高，花岗岩的强度也越高；而云母为片状矿物，易于分裂成柔软的薄片。 因此，若云母含量越多，则其 强度越低。 沉积岩的抗压强度与胶结物成分有关，由硅质物质胶结的沉积岩其抗压强度较大，石灰石物质胶结的，强度次之，粘土物质胶结的，抗压强度最小。 岩石的结构与构造特征对石材的抗压强度也有很大的影响。 结晶质石材的强度较玻璃质的高；等粒结构的石材较斑状结构的高，构造致密的强度较疏松多孔的高。 5. 常用的建筑石材 毛石（又称片石或块石）是由爆破直接获得的石块。 料石（又称条石）系由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，略经加工凿琢而成。 建筑装饰工程上所指的花岗石是指以花岗岩为代表的一类装饰石材，包括各类以石 英、长石为主要的组成矿物，并含有少量云母和暗色矿物的岩浆岩和花岗质的变质岩。 建筑装饰工程上所指的大理石是广义的，除指大理岩外，还泛指具有装饰功能，可以磨平、抛光的各种碳酸盐岩和与其有关的变质岩。 6．天然花岗岩和大理石 建筑装饰工程上所指的花岗石是指以花岗岩为代表的一类装饰石材，包括各类以石英、长石为主要的组成矿物，并含有少量云母和暗色矿物的岩浆岩和花岗质的变质岩，如花岗岩、辉绿岩、辉长岩、玄武岩、橄榄岩等。 从外观特征看，花岗石常呈整体均粒状结构，称为花岗结构。 花岗石构造致密、强度高、密度大、吸水率极低 、质地坚硬、耐磨，属酸性硬石材。 建筑装饰工程上所指的大理石是广义的，除指大理岩外，还泛指具有装饰功能，可以磨平、抛光的各种碳酸盐岩和与其有关的变质岩。 如石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。 主要成分为碳酸盐矿物。 大理石质地较密实、抗压强度较高、吸水率低、质地较软，属碱性中硬石材。 天然大理石易加工、开光性好，常被制成抛光板材，其色调丰富、材质细腻、极富装饰性。 7．人造饰面石材 人造饰面石材是采用无机或有机胶凝材料作为胶粘剂，以天然砂、碎石、石粉或工业渣等为粗、细填充料，经成型、固化、表面处理而成的一种人造材料。 它 一般具有重量轻、强度大、厚度薄、色泽鲜艳、花色繁多、装饰性好、耐腐蚀、耐污染、便于施工、价格较低的特点。 按照所用材料和制造工艺的不同，可把人造饰面石材分为水泥型人造石材、聚酯型人造石材、复合型人造石材、烧结型人造石材和微晶玻璃型人造石材几类。 其中聚酯型人造石材和微晶玻璃型人造石材是目前应用较多的品种。 第 4 章 气硬性胶凝材料 1．石灰的品种 石灰是将以碳酸钙（ CaCO3）为主要成分的岩石（如石灰岩、贝壳石灰岩等）经适当煅烧、分解、排出二氧化碳（ CO2）而制得的块状材料，其主要成分为氧化钙（ CaO） ，其次为氧化镁（ MgO）。 根据生石灰中氧化镁含量的不同，生石灰分为钙质生石灰和镁质生石灰。 钙质生石灰中的氧化镁含量小于 5%；镁质生石灰的氧化镁含量为 5— 24%。 建筑用石灰有：生石灰（块灰），生石灰粉，熟石灰粉（又称建筑消石灰粉、消解石灰粉、水化石灰）和石灰膏等几种形态。 2．生石灰熟化的方法 生石灰熟化的方法有淋灰法和化灰法。 淋灰法就是在生石灰中均匀加入 70%左右的水（理论值为 %）便可得到颗粒细小、分散的熟石灰粉。 工地上调制熟石灰粉时，每堆放半米高的生石灰块，淋 6080%的水， 再堆放再淋，使之成 粉且不结块为止。 目前多用机械方法将生石灰熟化为熟石灰粉。 化灰法是在生石灰中加入适量的水（约为块灰质量的 倍） ,得到的浆体称为石灰乳 ,石灰乳沉淀后除去表层多余水分后得到的膏状物称为石灰膏。 3． 石灰浆的硬化类别 干燥硬化：浆体中大量水分向外蒸发，使浆体中形成大量彼此相通的孔隙，尚留于孔隙内的自由水由于水的表面张力产生毛细管压力，使石灰粒子更加紧密，因而获得强度。 结晶硬化：浆体中高度分散的胶体粒子，为粒子间的扩散水层所隔开，当水分逐渐减少，扩散水层逐渐减薄，因而胶体粒子在分子力的作用下互相粘结，形成 凝聚结构的空间网，从而获得强度。 碳酸化硬化：浆体从空气中吸收 CO2 气体，形成不溶解于水的碳酸钙。 这个过程称为浆体的碳酸化（简称碳化）。 4．石灰的技术性质 （ 1）良好的保水性：生石灰熟化为石灰浆时，氢氧化钙粒子呈胶体分散状态。 其颗粒极细，直径约为 1μm，颗粒表面吸附一层较厚的水膜。 由于粒子数量很多，其总表面积很大，这是它保水性良好的主要原因。 利用这一性质，将其掺入水泥砂浆中，配合成混合砂浆，克服了水泥砂浆容易泌水的缺点。 （２）凝结硬化慢、强度低：由于空气中的 CO2 含量低，而且碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止 CO2 向内部渗透，也阻止水分向外蒸发，结果使 CaCO3 和 Ca(OH)2 结晶体生成量少且缓慢，已硬化的石灰强度很低。 1：3 的石灰砂浆， 28 天的强度只有。 （３）吸湿性强：生石灰吸湿性强，保水性好，是传统的干燥剂。 （ 4）体积收缩大：石灰浆体凝结硬化过程中，蒸发大量水分，由于毛细管失水收缩，引起体积收缩。 其收缩变形会使制品开裂。 因此石灰不宜单独用来制作建筑构件及制品。 （ 5）耐水性差：若石灰浆体尚未硬化之前，就处于潮湿环境中，由于石灰中水分不能蒸发出去，则其硬化停止；若是已硬化的石灰，长期受 潮或受水浸泡，则由于 Ca(OH)2 可溶于水，会使已硬化的石灰溃散。 因此，石灰胶凝材料不宜用于潮湿环境及易受水浸泡的部位。 （ 6）化学稳定性差：石灰是碱性材料，与酸性物质接触时，易发生化学反应，生成新物质。 此外，石灰及含石灰的材料长期处在潮湿空气中，容易发生碳化生成碳酸钙。 5．石灰的应用 （ 1）粉刷墙壁和配制石灰砂浆或水泥混合砂浆。 （ 2）配制灰土和三合土。 （ 3）生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板。 6．建筑石膏及其种类 单 7 建筑石膏是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。 石膏及其制品具 有轻质、高强、隔热、阻火、吸音、形体饱满、容易加工等一系列优良性能，是室内装饰工程常用的装饰材 料。 建筑装饰工程中常用的石膏品种有建筑石膏、模型石膏、高强石膏和粉刷石膏。 7．建筑石膏的凝结硬化的微观机理 半水石膏遇水后发生溶解，并生成不稳定的过饱合溶液，溶液中的半水石膏经过水化成为二水石膏。 由于二水石膏在水中的溶解度（ 20℃ 为 ）较半水石膏的溶解度（ 20℃ 为 ）小得多 ,所以二水石膏溶液会很快达到过饱合 ,因此很快析出胶体微粒并且不断转变为晶体。 由于二水石膏的析出便破坏了原来半水 石膏溶解的平衡状态，这时半水石膏会进一步溶解，以补偿二水石膏析晶而在液相中减少的硫酸钙含量。 如此不断地进行半水石膏的溶解和二水石膏的析出，直到半水石膏完全水化为止。 与此同时由于浆体中自由水因水化和蒸发逐渐减少，浆体变稠，失去塑性。 以后水化物晶体继续增长，直至完全干燥，强度发展到最大值，完成硬化过程。 8．与石灰等胶凝材料相比，石膏的性质特点 （ 1）凝结硬化快。 建筑石膏的初凝和终凝时间很短，加水后 6min 即可凝结，终凝不超过 30min，在室温自然干燥条件下，约 1 周时间可完全硬化。 为施工方便，常掺加适量缓凝剂， 如硼砂、纸浆废液、骨胶、皮胶等。 （ 2）孔隙率高，表观密度小，保温、吸声性能好。 建筑石膏水化反应的理论需水量仅为其质量的 %，但施工中为了保证浆体有必要的流动性，其加水量常达 6080%，多余水分蒸发后，将形成大量孔隙，硬化体的孔隙率可达 5060%。 由于硬化体的多孔结构特点，而使建筑石膏制品具有表观密度小、质轻，保温隔热性能好和吸声性强等优点。 （ 3）具有一定的调湿性。 由于多孔结构的特点，石膏制品的热容量大、吸湿性强，当室内温湿度变化时，由于制品的“呼吸”作用，可使环境温度、湿度能得到一定的调节而保 持恒定。 （ 4）耐水性、抗冻性差。 石膏是气硬性胶凝材料，吸水性大，长期在潮湿环境中，其晶体粒子间的结合力会削弱，直至溶解，因此不耐水、不抗冻。 （ 5）凝固时体积微膨胀。 建筑石膏在凝结硬化时具有微膨胀性，其体积膨胀率为 %。 这种特性可使成型的石膏制品表面光滑、轮廓清晰，线角饱满，尺寸准确。 干燥时不产生收缩裂缝。 （ 6）防火但不耐火。 二水石膏遇火后，结晶水蒸发，形成蒸汽幕，可阻止火势蔓延起到防火作用。 但建筑。