土木工程材料习题集答案

土木工程材料习题集答案内容摘要：

率越大，导热系数越小，导热性越小，绝热性越好；孔隙率相同时，具有较大孔径或连通孔的材料 ，导热系数偏大，导热性较大，绝热性较差； （ 7） 孔隙率较大且为细小连通孔时，材料的吸音性较好。 测定材料密度的方法步骤为： （ 1）将材料试样研碎、过筛后放入 105～ 110℃的 烘箱中， 烘干至恒重，再放入干燥器中冷却至室温待用。 （ 2）在密度瓶中注入不与试样起反应的液体（如水、煤油、苯等）至凸颈下部刻度线 0～ 1mL处，放入恒温水槽（水温 20177。 2℃） 30min，记下瓶内液体刻度值 V1(cm3)。 （ 3）用精度为 60～ 90g试样，用漏斗将试样渐渐送入李氏瓶内直至使液面上升至 20mL刻度左右为 止。 摇动密度瓶，使液体中的气泡排出，再放入恒温水槽中 30min后记下液面刻度值 V2(cm3)。 （ 4）称出剩余试样粉末的质量，计算出装入瓶中粉末的质量 m(g)。 （ 5）按下式计算材料的密度ρ（精确至 g/cm3）：21m= v v? (g/ 3cm ) 7 密度试验用两个试样平行进行，以其结果的算术平均值作为最后结果。 但两次结果之差不应超过 g/cm3。 六 .计算题 解：该岩石 的软化系数为： KR = 168/178 = 答：此岩石 可用于水下工程。 解：已知： 339。 03 /1560%,/ mkgPcmg ??? ?? 则： ? ? 330 /????? ? ? %%39。 ????P 答：此岩石的 体积 密度为。 解： 砂 包含内部闭口孔在内 的体积为瓶装满水后排出水的体积，即 39。 33( 3 7 7 2 0 0 5 0 0 ) 771/wswwm gV V c mg c m? ??? ? ? ? 表观密度：39。 3200 2 . 6 0 /77ssm g g cmV cm? ? ? ? 空隙率： 39。 39。 039。 1 .4 0(1 ) 1 0 0 % (1 ) 1 0 0 % 4 6 %2 .6 0P ??? ? ? ? ? ? ? 解：河沙的含水率： W= 494494500 ? 100%=% 解： 柱子所受应力 σ =1800kN 179。 103 /（ 400179。 500） = 9 MPa 应变 ? ? 443 0 04 0 0/101 8 0 0 ????????? 该柱子 受力 后 被压缩 mmmm 2 0 0 0103 4 ??? ? 此荷载作用下 该柱子未 达到破坏状态。 若要使其破坏，须施加的压力荷载为 F=21MPa179。 400mm179。 500mm=4200KN 答：要使 该柱子达到受压破坏，须施加 4200KN的压力荷载。 解：密度 ： 32580 2 .6 9 ( / )1 8 .5 8m g cmV? ? ? ? 8 体积 密度 ： 30 0 2580 1 . 7 6 ( / )2 4 1 1 . 5 5 . 3gm g c mV? ? ? ??? 孔隙率 : 0 1 . 7 6P 1 1 0 0 % 1 1 0 0 % 3 4 . 6 %2 . 6 9??? ? ? ? ? ?（ ） （ ） 质量吸水率： 2 9 4 0 2 5 8 01 0 0 % 1 0 0 % 1 4 . 0 %2580bgm gmmW m? ?? ? ? ? ? 开口孔隙率： 0 % %K v mP W W ?? ? ? ? ? ? 闭口孔隙率 : 3 4 .6 % 2 4 .6 % 1 0 %BKP P P? ? ? ? ? 解：体积 吸水率： 0 10% 15%vmWW ?? ? ? ? ?， 孔隙率： 1 . 51 0 0 % 1 1 0 0 % 5 0 %3 . 0P ??? ? ? ? ? ?0（ 1 ） （ ） 开口孔隙率： 15%KvPW?? 闭口孔 隙率： P 50% 15 % 35 %PP? ? ? ? ?BK 孔隙水饱和度 0 . 1 5 0 .3 0 0 .8 00 . 5 0wVB VWK VP? ? ? ?孔，孔隙充水程度较低， 因此该材料的抗冻性 良好。 解 :（ 1）体积吸水率：由材料的水饱和度（吸水饱和系数） wVB VWK VP??孔，则 30% 9%vBW K P? ? ? ? （ 2）开口孔隙率： 9%KvPW?? （ 3） 密度： 由 0(1 ) 100%P ??? ? ?，则 330 1820 2 6 0 0 / 2 . 6 0 /1 1 0 . 3 k g m g c mP?? ? ? ? ??? （ ） （ ） (4)表观密度： 39。 3 30 1820 2 0 0 0 / 2 . 0 0 ( / )1 1 0 . 0 9K k g m g c mP?? ? ? ? ??? （ ） 9 2 气硬性胶凝材料习题解答 一 、 名词 解释 凡是经过一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘接成整体的材料。 只能在空气中硬化，且只能在空气中保持或发展期强度的胶凝材料。 不仅在空气中，而且能更好的在水中硬化。 并保持、发展期强度的胶凝材料 将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水，得到的 β 型半水石膏，称为建筑石膏。 若将二水石膏在 ， 124176。 C 的过饱和蒸汽条件下蒸炼脱水，得到的 α型半水石膏，晶粒较粗，加水硬化后，具有较高的密实度和强度，将之称为高强石膏。 生石灰中，一些石灰在烧制过程中由于矿石品质的不均匀及温度的不 均匀，生成的生石灰中有可能含有欠火石灰和过水石灰。 对于欠火石灰，降低了石灰的利用率，而对于过火石灰，由于其表面常被粘土类杂质融化形成的玻璃釉状物包裹，熟化很慢，就有可能在实际工程应用中，石灰已经硬化，而过火石灰才开始熟化，熟石灰体积比生石灰体积大 1~ 倍，引起隆起和开裂。 为了消除过火石灰的危害，将石灰浆在储灰坑中存放 2 周以上的过程即为“陈伏”。 生石灰加水与之反应生成氢氧化钠的过程称为石灰的熟化或消解。 水玻璃，又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的能溶解于水的硅酸盐材料。 二 、 填空 题 ； ，半水， CaSO4178。 2H2O ； ； ，小，保温隔热，吸声； ，体积微膨胀； ，体积膨胀； ，抹面砂浆，石灰土，三合土； ，碳化，碳化 ,表，里，缓慢； ，收缩裂缝； ，和易性； ； 178。 nSiO2， SiO2和 Na2O的分子比，大，难，高； ， SiO2，耐热性； 1热量，膨胀，游离水，收缩； 1快，略微膨胀，大， 小， 好， 好， 好； 1氧化硅， 碱金属氧化物； 1好， 缓慢， 收缩，差； 1强度，细度，凝结时间； 1 CaO+MgO 含量， CO2含量，未消化残渣含量，产浆量 三 .选择题 1（ C）。 2（ C）。 3 (A)。 10 4（ C）。 提示：石膏在遇火时，二水石膏的结晶水蒸发，吸收热量，表面生成的无水石膏是良好的绝热体，因而在一定的时间内可防止火势蔓延，起到防火作用。 5 （ C）。 提示： 因为冷库是冷冻食物的，内部湿度大，而石膏的吸湿性大，又是气硬性胶凝材料，耐水性差，软化系数仅为 ，吸水后再经冷冻，会使结构破坏。 同时石膏吸入大量水后，其保温隔热性能急剧降低，故不能用于冷库内墙贴面。 6（ A）。 提示：建筑石膏加水凝固时体积不收缩，且略有膨胀（约 %1%）。 因此制品表面不开裂。 建筑石膏实际加水量（ 60%~80%）比理论吸水量 (%)多，因此制品孔隙率大（可达50%~60%），表观密度小，导热系数小，吸声性强，吸湿性强。 吸收水分后易使石膏晶体溶解，制品强度下降，抗冻性较差。 可加入适量水硬性或活性混合材料（如水泥、磨细矿渣、粉煤灰等）或有机高分子聚合物改善石膏制品的耐水性，并可提高其强度。 建筑石膏加 水硬化后主要成分为 ，遇火灾时 制品中的二水石膏中的结晶水蒸发，吸收热量，并在表面形成水蒸气帘幕和脱水物隔热层，因此制品抗火性好。 但制品长期靠近高温部位，二水石膏会脱水分解而使制品失去强度。 7（ B）。 8（ D）。 9（ D）。 提示：用水玻璃浸渍或涂刷粘土砖或硅酸盐制品时，水玻璃与二氧化碳作用生成硅胶，与材料中的氢氧化钙作用生成硅酸胶体，填充空隙中，使材料致密，但若涂刷在石膏制品上时，因为硅酸钠与硫酸钙反应生成硫酸钠，在制品中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。 10（ D）。 提示：水玻璃模数即 二氧。