简答题1.材料的孔隙率对材料的性质有何影响?答:一般来说,材料的孔隙率增大,则强度降低,体积密度降低,保温性提高(或导热系数减小),吸水性(吸水率)增大,抗抗渗性,抗冻性,耐腐蚀性等耐久性下降。
2.防止水泥腐蚀的措施有哪些?并说明理由。
答:(1)合理选择水泥品种,即根据侵蚀介质的种类,选择易受腐蚀成分少的水泥;(2)提高水泥石的密实度,减小孔隙率,使水泥石抗渗性增强,侵蚀介质也难进入。
(3)当腐蚀作用较强,采用上述措施也难以满足防腐要求时,可在结构表面用防腐能力强的材料设置保护层。
3.矿渣硅酸盐水泥的特性有哪些?答:(1)早期强度低,后期强度发展快,(2)水化热低,(3)耐腐蚀性好,(4)对温度敏感,适合高温养护,(5)抗碳化性差。
4.混凝土配合比设计应满足的四项基本要求是什么?为什么?答:(1)满足施工要求的和易性,和易性差则不能满足施工要求,不能保证施工质量。
(2)满足设计要求的强度等级。
强度等级达不到,则不能保证在荷载及外力作用下结构使用与安全性。
(3)满足与使用环境相适应的耐久性,以抵抗环境因素的破坏作用,达到相应的耐久性才能保证建筑结构的使用功能寿命。
(4)满足经济性的要求,以节约工程费用。
5.提高混凝土拌合物流动性的措施有哪些?答:采用粘性土类杂质少,针片状颗粒少、尺寸较粗大、级配好的砂石,尽量采用较小的砂率,水灰比不变增加水泥浆的数量,采用减水剂。
6简述影响材料抗渗性的主要因素?材料的抗渗性如何表示?答:材料的孔隙越大(或密实度越小)特别是开口孔隙越大,则抗渗性越差,(或特别微细的孔隙对抗渗性基本无影响),亲水性材料的抗渗性较憎水性材料差。
常用渗透系数和抗渗标号(或抗渗等级)表示。
7影响水泥凝结硬化的内外因素不哪些?答:内因有水泥熟料的矿物组成及含量、石膏的掺量、水泥的细度。
外因有养护时间、环境湿度和温度、水灰比。
8试分析普通混凝土受压破坏的形式和过程如何,指出提高混凝土强度的关键是什么?答:(1)、破坏形式有界面先破坏,水泥石先破坏和骨料先破坏。
普通混凝土受压破坏形式主要是水泥石和骨料之间的界面先破坏,其次是水泥石先破坏,而骨料先破坏的形式很少发生。
因为在普通混凝土中骨料的强度通常远远大于混凝土的强度(或水泥石的强度)。
(2)、破坏过程:普通混凝土在受压时,随着荷载的增加,界面上的水泥石中原有的微小裂纹的长度、宽度和数量不断的增加、扩展、相连直至贯通,导致混凝土的破坏。
(3)、提高混凝土强度的关键是提高水泥石和骨料之间的界面粘结强度(或有时也取决于水泥石)。
9何为钢的冷加工强化及时效处理?其主要目的是什么?答:在常温下,钢材经拉、拔或轧等加工,使其产生塑性变形,而调整其性能的方法称为冷加工。
若在常温下存放15-20天,可完成时效(称自然时效)。
若加热100-200摄氏度,则可在更短时间内完成时效(称人工时效)。
主要目的是提高钢材的机械强度,降低塑性和节约钢材。
10与传统的沥青防水油毡相比,三元乙丙橡胶防水卷材的主要特点有哪些?最适宜用于哪些防水工程?答:特点有耐老化性能好,使用寿命长。
拉伸强度大,延伸率大。
耐高低温性能很好。
最适用于工业与民用建筑屋面单层外露防水,严寒地区及有大变形部位的防水,也可用于其它防水工程。
11影响材料强度测试结果的实验条件(或外部因素)有哪些?答:同一材料,试件的尺寸比标准尺寸越大(小),则测得强度越低(高);加荷速度比规定速度越快(慢),则测得的强度越高(低);试件表面平整(凹凸不平)时,则测得的强度越高(低);材料含水时,测得的强度偏低;试件表面有润滑时,则测得的强度偏低。
12矿渣硅酸盐水泥与硅酸盐水泥比较,在强度,水化热,耐腐蚀性方面有何区别?为什么?答:与硅酸盐水泥比较,矿渣硅酸盐水泥:(1).早期强度低,后期强度发展快。
这是因为水泥熟料少,混合材料掺量多,所以水泥初期水化产物少,早期强度低。
但后期因熟料水化生成物不断增多,并激发活性混合材料的活性,使其水化产物增多,故后期强度发展快,甚至超过同强度等级的过酸盐水泥。
(2.)水化热低。
因为水泥熟料少,故水化热低。
(3).耐腐蚀性好。
因为水泥熟料少,其水化产物中易受腐蚀的Ca(OH)2和水化铝酸钙生成得少,且活性混合材料的水化进一步降低了Ca(OH)2的数量,故耐腐蚀性好。
13普通混凝土用砂中的杂质主要包括哪些物质?其危害如何?答:(1).泥,云母以及轻物质,增加用水量或增大水灰比,降低水泥石和骨料的粘结力,降低混凝土强度和耐久性。
(2).硫化物,硫酸盐以及有机物,对水泥石具有腐蚀作用,降低水泥石的强度和耐久性。
(3).氯离子,对混凝土中的钢筋有锈蚀作用。
14普通混凝土的基本组成是什么?它们在混凝土中的作用是什么?答:普通混凝土的基本组成有水泥,水,砂,石子。
水泥和水在硬化前起到润滑作用,使混凝土具有一定的流动性,硬化后则起到胶结作用将沙石粘结为整体,使混凝土具有强度和耐久性。
沙石则起到骨架作用,有利于提高混凝土的强度,并可降低水泥用量。
15低合金高强度结构被广泛应用的主要原因是什么?其主要用途有哪些?答:低合金高强度结构被广泛应用的主要原因是:由于它的机械强度高,塑性,韧性,可焊性等综合性能好,耐腐蚀,耐高低温好,而且成本不高,质量稳定,节约钢材。
其主要用途有:各种钢结构,特别是桥梁,高层,大荷载及大跨度的钢结构钢材建筑。
16材料内部孔隙率尺寸的大小,形态特征对材料性能有什么影响?答:一般来说,材料的孔隙尺寸越大,则材料的强度越低,保温性越差,毛细孔可增加材料的吸水性,降低材料的耐久性。
开口孔隙相对闭口孔隙对材料的强度,保温性,耐久性更为不利。
17冬季施工的混凝土,对水泥的组成有哪些要求?为什么?宜使用那些水泥?不宜使用哪些水泥?答:(1)硅酸盐水泥孰料含量要高,孰料中的硅酸三钙和铝酸三钙的含量要多,因孰料多则水化硬化速度快,早期强度高,并且水化放出的热量也较多,对防止混凝土早期受冻有一定的好处。
(2)宜选用硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥。
不宜用矿渣硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥,粉煤灰硅酸盐水泥。
18提高混凝土耐久性的措施有哪些?答:(1)采用适宜的水泥品种或掺假矿物掺合物;(2)尽量降低水灰比,提高密实度;(3)采用级配良好的砂,石;(4)采用清洁,坚固的砂,石;(5)掺加减水剂:(6)掺加引气剂;(7)加强施工;(8)适宜最大粒径,细度模数;(9)适宜的沙率;19在建筑工程中选用碳素结构刚应考虑的条件是什么?哪些条件下不能选用沸腾刚?答:在建筑工程中选用碳素结构钢应考虑所受荷载类型,结构的重要性,连接方式及环境温度。
对于沸腾钢,在下列条件应限制其使用:动荷载焊接结构;动荷载非焊接结构,计算温度等于或低于零下20摄氏度,静荷载或间接动荷载焊接结构,计算温度等于或低于零下30摄氏度。
20与传统的沥青防水卷材想比,氯化聚乙烯防水卷材的主要特点有哪些?最适宜用于哪些防水工程?答。
(1)耐老化性能好,使用寿命长;(2)拉伸强度高,延伸率大:(3)耐高温,耐低温性能好,使用温度范围宽;最适宜:1)屋面单层外露防水或重要防水工程;2)严寒地区或有大变形部位的防水。
21选用墙体材料时对材料的导热系数和热熔有什么要求?为什么?答:选用墙体材料时,一般希望选用导热系数小,热熔大的材料。
因导热系数小,则材料的绝热保温性高,可减小建筑物的能量消耗。
热熔大,则可保持室内温度相对稳定。
应尽可能选用比热大的材料。
22甲.乙两硅酸盐水泥孰料的主要矿物成分见下表。
用两者配制的硅酸盐水泥在强度发展及28天强度,水化热,耐腐蚀性方面有何差异?为什么?答:硅酸三钙的水化硬化快,强度发展快,水化热高,耐腐蚀性差,铝酸三钙的水化硬化快,强度发展快,水化热高,耐腐蚀性很差。
而甲孰料的硅酸三钙和铝酸三钙均高于乙孰料,因而由甲孰料配制的硅酸盐水泥的强度发展快,28天强度高,但水化热高,耐腐蚀性差。
23水泥体积安定性不良的原因是什么?其危害如何?体积安定性不良的水泥应如何处理?答:体积安定性不良的原因是:(1)水泥石中还有过多的游离氧化钙,游离氧化镁:(2)石膏掺量过多;体积安定性不良的水泥,可是混凝土或水泥制品产生膨胀性开裂,甚至完全破坏,因而,体积安定性不良的水泥,不得使用。
24为什么配制普通混凝土时。
一般不采用单粒级石子,也不适用细沙或特细砂?答:因为单粒级石子的空隙最大,会使水泥用量和水用量增加,使混凝土的流动性,粘聚性,强度,和耐久性下降,而使干缩徐变增大。
细沙,特细砂表面积大,而空隙率也较大,因而会使水泥用量和水用量增加,使流动性,粘聚性,强度,和耐久性下降,而使干缩徐变增大。
25为什么Q235号钢被广泛用于建筑工程中?答;Q235钢被广泛用于建筑工程中,主要是由于它的机械强度较高,塑性、韧性好及加工的综合性能好,而且冶炼方便,成本较低。
Q235钢按质量分为A,B,C,D四个等级,其中A,B为普通质量钢,适合一般钢结构工程。
C,D为优质钢,适合受动荷载作用重要的焊接结构,其中Q235-D适用于低温下的重要结构。
26塑性材料与韧性材料有哪些区别?哪些情况下应该使用韧性材料?答:塑性材料是指明显的塑性变形性质的材料,韧性材料是指具有良好的抵抗冲击振动作用的材料。
前者是以材料变形性质划分的,后者是以材料抵抗冲击振动作用的能力大小划分的。
韧性材料常具有较高的塑性。
在承受冲击振动荷载时应选用韧性材料。
27火山灰质硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥比较,在强度,抗渗性,抗冻性,耐热性方面有何异同?为什么?答:火山灰质硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥比较:1)两者的早期强度均较低,后期强度发展均较快。
这是因为两者的水泥熟料均较少,混合材料掺量多,所以水泥初期水化产物少,早期强度低。
但后期因孰料水化生成物不断增多,并激发活性混合材料的活性使水化产物增多,故后期强度发展快,甚至可以超过同强度等级的硅酸盐水泥。
2)矿渣硅酸盐水泥的抗渗性较差,因其泌水性较大。
而火山灰质硅酸盐水泥抗渗性较高,因其泌水性小,且潮湿环境下或水中养护时,会生成较多水化硅酸钙凝胶使水泥石结构密实。
3)两者的抗冻性均较差,因它们的密实性均较差。
4)矿渣硅酸盐水泥的耐热性较高,因矿渣本身耐热。
28混凝土的耐久性包括哪些方面?它们分别还影响混凝土的那些性能?答:1)混凝土抗渗性:还影响混凝土的抗冻性和抗腐蚀性等;2)混凝土的抗冻性:抗冻性不好,导致混凝土强度的下降;3)混凝土的抗腐蚀性:抗腐蚀性不好,导致水泥石的破坏,混凝土强度下降;4)混凝土的抗碳化性:碳化可使混凝土中的钢筋锈蚀和引起混凝土的开裂;5)防止碱-骨料反应:是水泥中的碱和骨料中的活性二氧化硅反应,生成碱-硅酸凝胶,吸水膨胀,导致混凝土开裂;29建筑工地上,对钢筋进行冷加工并时效处理的主要目的及方法是什么?答:主要目的是提高钢筋的强度,提高利用率,节约钢材,同时也可提高抗拉强度,适当降低塑性并有调直,除锈作用。