答：与配制混凝土时相比，配制砂浆时，选用的水泥强度等级要求较低；
配制砂浆时，可掺入石灰膏、粘土膏等胶凝材料，而混凝土中不可掺加这类材料。
13 某市政工程队在夏季正午施工，铺筑路面水泥混凝土。选用缓凝减水剂。浇注完后表面未及时覆盖，后发现混凝土表面形成众多表面微细龟裂纹，请分析原因。
答：由于夏季正午天气炎热，混凝土表面蒸发过快，造成混凝土产生急剧收缩。且由于掺用了缓凝减水剂，混凝土的早期强度低，难以抵抗这种变形应力而表面易形成龟裂。属塑性收缩裂缝。
预防措施：在夏季施工尽量选在晚上或傍晚，且浇注混凝土后要及时覆盖养护，增加环境湿度，在满足和易性的前提下尽量降低塌落度。若已出现塑性收缩裂缝，可于初凝后终凝前两次抹光，然后进行下一道工序并及时覆盖洒水养护。
14 某工程队于7月份在湖南某工地施工，经现场试验确定了一个掺木质素磺酸钠的混凝土配方，经使用一个月情况均正常。该工程后因资金问题暂停5个月，随后继续使用原混凝土配方开工。发觉混凝土的凝结时间明显延长，影响了工程进度。请分析原因，并提出解决办法。
答：因木质素磺酸盐有缓凝作用，7—8月份气温较高，水泥水化速度快，适当的缓凝作用是有益的。但到冬季，气温明显下降，故凝结时间就大为延长，解决的办法可考虑改换早强型减水剂或适当减少减水剂用量。
15 某混凝土搅拌站原使用砂的细度模数为2.5，后改用细度模数为2.1的砂。改砂后原混凝土配方不变，发觉混凝土坍落度明显变小。请分析原因。
答：因砂粒径变细后，砂的总表面积增大，当水泥浆量不变，包裹砂表面的水泥浆层变薄，流动性就变差，即坍落度变小。
16 豫西水利枢纽工程\进水口、洞群和溢洪道\标段（Ⅱ标）为提高泄水建筑物抵抗黄河泥沙及高速水流的冲刷能力，浇筑了28天抗压强度达70MPa的混凝土约50万m3。但都出现了一定数量的裂缝。裂缝产生有多方面的原因，其中原材料的选用是一个方面。请就其胶凝材料的选用分析其裂缝产生的原因。 水泥：采用了早强型普通硅酸盐水泥
答：对于大体积泄水建筑物，设计和选用无水化热控制要求的普通硅酸盐水泥不利于混凝土温度控制。早强型普通硅酸盐水泥水化速度快，其早期温度拉应力增长往往大于其带来的抗拉强度增长。此类混凝土宜选用中热硅酸盐水泥。
17 某工地现配C20混凝土，选用42.5硅酸盐水泥，水泥用量260kg/m3，水灰比0.50，砂率30％，所用石20～40mm，为间断级配，浇注后检查其水泥混凝土，发现混凝土结构中蜂窝、空洞较多，请从材料方面分析原因。 答：①采用高强度等级水泥配制较低强度等级的水泥混凝土，水泥用量少； ②石的级配不好，而砂率又偏小，故空隙率大，不易将混凝土振捣密实。
砌体材料
1 培烧温度对砖质量有何影响？如何鉴别欠火砖和过火砖？
答：培烧温度在烧结范围内，且持续时间适宜时，烧得的砖质量均匀、性能稳定，称之为正火砖；若培烧温度低于烧结范围，得欠火砖；培烧温度超过烧结范围时，得过火砖。欠火砖与过火砖质量均不符合技术要求。 欠火砖，低温下培烧，粘土颗粒间熔融物少，因此，砖色浅、敲击时音哑、孔隙率大、强度低、吸水率大、耐久性差；过火砖则色深、音清脆、孔隙率小，强度高、吸水率小、耐久性强，但砖易变形大外观往往不合格，且导热系数大。
2 红砖与青砖有何区别？
答：红砖，是指烧结普通砖在正常培烧过程中，粘土中含有的氧化铁在充分燃烧中（氧化气氛），被氧化成高价铁，呈现红颜色，俗称\红砖\。
青砖，在达到烧结温度后（砖已烧成）使窑内呈不完全燃烧的还原气氛，铁被还原成低价铁（FeO），呈现青灰颜色，故称之为\青砖\。
3 加气混凝土砌块砌筑的墙抹砂浆层，采用于烧结普通砖的办法往墙上浇水后即抹，一般的砂浆往往易被加气混凝土吸去水分而容易干裂或空鼓，请分析原因。
答：加气混凝土砌块的气孔大部分是\墨水瓶\结构，只有小部分是水分蒸发形成的毛细孔，肚大口小，毛细管作用较差，故吸水导热缓慢。烧结普通砖淋水后易吸足水，而加气混凝土表面浇水不少，实则吸水不多。用一般的砂浆抹灰易被加气混凝土吸去水分，而易产生干裂或空鼓。故可分多次浇水，且采用保水性好、粘结强度高的砂浆。
4 未烧透的欠火砖为何不宜用于地下？
答：未烧透的欠火砖颜色浅，其特点是强度低，且孔隙大，吸水率高，当用于地下，吸较多的水后强度进一步下降。故不宜用于地下。
5 多孔砖与空心砖有何异同点？
答：①两种砖孔洞率要求均为等于或大于15%，因具有较大的孔隙率而不宜用于有防潮要求的部位
②多孔砖孔的尺寸小而数量多，孔洞方向垂直于受力面；空心砖孔的尺寸大而数量小，孔洞方向平行于受力面；
③多孔砖可用于承重部位，空心砖不用于承重部位。
沥青和沥青混合料
1 石油沥青的牌号是根据什么划分的？牌号大小与沥青主要性能的关系如何？
答：石油沥青的牌号主要是按针入度来划分的，而每个牌号还应保证相应的延度和软化点，以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、闪点等。总体来说，牌号由小到大，沥青性质表现为粘性逐渐降低，塑性增大，温度敏感性增大。
2从石油沥青的组分说明石油沥青三大指标之间的相互关系。试举例说明可采用哪一材料来改性沥青，从而使之获得更好的使用性能。
答：石油沥青的三大指标是针入度、延度和软化点，分别表征沥青的粘滞性、塑性和温度稳定性。石油沥青的主要组分为油分、树脂质和地沥青质，这三种物质常温下分别呈液体、半固体与固体状态。液体具有流动性，而粘滞性较小，所以油分较多的沥青针入度较大；就变形能力来说，液体高于半固体，半固体高于固体，因此具有较多油分和树脂质的沥青具有较大的塑性，即延度较大；而温度稳定性取决于分子间约束力，固体分子间距离小，相互约束力大，因此固体的地沥青质温度稳定性最好，半固体的树脂质次之，油分多的沥青温度稳定性较差，即软化点较低。由此可见石油沥青的三大指标的大小取决于以上三种组分的相对含量，因此三大指标间也存在大小对应关系，如针入度大，则延度相对大、软化点相对低；同样，延度小，则针入度相对小、软化点相对高。
由上可知改变沥青的组分，可以改变沥青的性能，如加入树脂，可以使沥青的粘滞性、塑性、温度稳定性都增大。
3 土木工程中选用石油沥青牌号的原则是什么？在地下防潮工程中，如何选择石油沥青的牌号？
答：土木工程选用石油沥青的原则包括工程特点、使用部位及环境条件要求，对照石油沥青的技术性能指标在满足主要性能要求的前提下，尽量选用较大牌号的石油沥青，以保证有较长的使用年限。
地下防潮防水工程要求沥青粘性较大、塑性较大，使用时沥青既能与基层牢固粘结，又能适应建筑物的变形，以保证防水层完整。
4 请比较煤沥青与石油沥青的性能与应用的差别。
答：与石油沥青相比，煤沥青的塑性、大气稳定性均较差，温度敏感性较大，但其粘性较大；煤沥青对人体有害成份较多，臭味较重。为此，煤沥青一般用于防腐工程及地下防水工程，以及较次要的道路。
5 请解释沥青混合料与沥青碎石混合料。
答：沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。沥青碎石混合料是沥青混合料中的一种，
也称半开级配沥青混合料。它是由适当比例的粗集料、细集料及少量填料（或不加填料）与沥青结合料拌和而成，压实后剩余空隙率在10％以上的半开式沥青混合料。
6沥青混合料按其组成结构可分为哪几种类型？各种类型的沥青混合料各有什么优缺点？ 答：沥青混合料按其组成结构可分为悬浮密结构、骨架空隙结构和骨架密实结构三种类型。
悬浮密实结构特点是密实度高、粘聚力高，但高温稳定性较差。骨架空隙结构的特点是高温稳定性较悬浮密实结构好，粘聚力、密实度较差。骨架密实结构的特点是密实度、粘聚力、强度较高，温度稳定性较好。
7 马歇尔试验方法简便，世界各国广泛使用，其主要作用是什么？可否正确反映沥青混合料的抗车辙能力？ 答：从多年实践和研究总结可知，马歇尔试验可有效地用于配合比设计决定沥青用量和施工质量控制，但它不能正确反映沥青混合料的抗车辙能力。
8 华南某二级公路沥青混凝土路面使用一年后就出现较多网状裂缝，其中施工厚度较薄及下凹处裂缝更为明显。据了解当时对下卧层已作认真检查，已处理好软弱层，而所用的沥青延度较低。请分析原因。
答：沥青混凝土路面网状裂缝有多种成因。其中路面结构夹有软弱层的因素从提供的情况亦可初步排除。沥青延度较低会使沥青混凝土抗裂性差，这是原因之一。而另一个更主要的原因是沥青厚度不足，层间粘结差，华南地区多雨，于下凹处积水，水分渗入亦加速裂缝形成。
木材
1 2000年上半年北京市有关部门在全市抽查了6座新建的高档写字楼，这些外表富丽豪华、内部装修典雅的写字楼甲醛超标率达42.11％。请分析产生此现象的原因。
答：室内空气中甲醛主要来源是用于室内装饰及家具中的胶合板、细木板、中密度纤维板和刨花板等人造板。目前生产人造板使用的胶粘剂是以甲醛为主要成分的脲醛树脂，板材中残留的、未参与反应的甲醛逐渐向周围环境释放，形成室内甲醛的主体。当然，部分涂料、贴墙纸等亦会有甲醛污染的问题。对人造板的环保问题应予以足够的重视。
2 木材的边材与心材有何差别。
答：靠近髓心、颜色较深部分为心材，靠近树皮色浅部分为边材。心材材质密、强度高、变形小；边材含水量较大，变形亦较大。应该说，心材的利用价值较边材大些。
3 南方某潮湿多雨的林场木材加工场所制作的木家具手工精细、款式新颖，在当地享有盛誉，但运至西北后出现较大裂纹。请分析原因。
答：木材具有较强的吸湿性，其含水率会随环境温度、湿度而发生变化，木材使用时其含水率应接近平衡含水率或稍低于平衡含水率。南方几个省如广东、广西、湖南、贵州等的地木材平衡含水率范围为16.8%～18.4%。而西北地区较干燥，如新疆、青海、宁夏、甘肃等地木材平衡含水率为12.2%～13.9%。故木家具运至西北较易出现干缩裂缝。
4 为何木材多用来做承受顺压和抗弯构件，而不宜做受拉构件？
答：木材的顺纹抗压和抗弯强度比较大，受疵病影响抗拉强度小，故工程上常用来做承受压、弯的构件。木材顺拉强度受木材疵病影响大，往往强度很低；此外，作为拉件的端头往往由于受横压等作用而提前破坏，使受拉构件不能发挥作用，故木材很少用作受拉构件。
5 有不少住宅的木地板使用一段时间后出现接缝不严，但亦有一些木地板出现起拱。请分析原因。
答：木地板接缝不严的成因是木地板干燥收缩。若铺设时木板的含水率过大，高于平衡含水率，则日后特别是干燥的季节，水份减少、干缩明显，就会出现接缝不严。但若原来木材含水率过低，木材吸水后膨胀，或温度升高后膨胀，亦就出现起拱。接缝不严与起拱是问题的两个方面，即木地板的制作需考虑使用环境的湿度，含水率过高或过低都是不利的，应控制适当范围，此外应注意其防潮。对较常见的木地板接缝不严，选企口地板较平口地板更为有利。
6 常言道，木材是\湿千年，干千年，干干湿湿二三年\。请分析其中的道理。
答：真菌在木材中的生存和繁殖，须同时具备三个条件，即要有适当的水分、空气和温度。但木材的含水率在35%～50%，温度在25～30℃，木材中又存在一定量空气时，最适宜腐朽真菌繁殖，木材最易腐朽。木材完全浸入水中，因缺空气而不易腐朽；木材完全干燥，亦因缺水分而不易腐朽。相反，在干干湿湿的环境中，同时满足了腐朽真菌繁殖的三个条件，木材亦就很快腐朽了。
7 某工地购得一批混凝土模板用胶合板，使用一定时间后发现其质量明显下降。经送检，发现该胶合板是使用脲醛树脂作胶粘剂。请分析原因。
答：胶合板所使用得胶粘剂对其性能至关重要。用于混凝土模板得胶合板，应采用酚醛树脂或其它性能相当的胶粘剂，具有耐气候、耐水性，能适应在室外使用。而脲醛树脂胶粘剂尽管便宜，但不适于作室外使用。故其寿命短。
建筑功能材料
1 色彩绚丽的大理石特别是红色的大理石用作室外墙柱装饰，为何过一段时间后会逐渐变色、褪色？ 答：大理石主要成份是CaCO3，当与大气中的SO2接触会生成硫酸钙，使大理石变色，特别是红色大理石最不稳定，更易于反应从而更快变色。
2 某绝热材料受潮后，其绝热性能明显下降。请分析原因。
答：当绝热材料受潮后，材料的孔中有水分。 除孔隙中剩余的空气分子传热、对流及部分孔壁的辐射作用外，孔隙中的蒸汽扩散和分子的热传导起了主要作用，因水的导热能力远大于孔隙中空气的导热能力。故材料的绝热性能下降。
3请分析用于室外和室内的建筑装饰材料主要功能的差异。
答：①装饰性方面。室内主要是近距离观赏，多数情况下要求色泽淡雅、条纹纤细、表面光平（大面积墙体除外）；室外主要是远距离观赏，尤其对高层建筑，常要求材料表面粗糙、线条粗（板缝宽）、块形大、质感丰富。
②保护建筑物功能方面。室内除地面、裕厕、卫生间、厨房要求防水防蒸汽渗漏外，大多数属于一般保护作用；室外则不同，饰面材料应具有防水、抗渗、抗冻、抗老化、保色性强、抗大气作用等功能，从而保护墙体。
③兼具功能方面。室内根据房间功能不同，对装饰材料还常要求具有保温、隔热，或吸声、隔声、透气、采光、易擦洗、抗污染、抗撞击、地面耐磨、防滑、有弹性等功能；而外墙则要求隔声、隔热、保温、防火等功能。
5 北方某住宅工地因抢工期，在12月涂外墙乳胶。后来发现有较多的裂纹，请分析原因。
答：每种乳液都有相应的最低成膜温度。若达不到乳液的成膜温度，乳液不能形成连续涂膜，导致外墙乳液涂料出现裂纹。一般宜避免于10℃以下施工，若必须于较低温度下施工，应提高乳液成膜助剂的用量。此外，若涂料或第一道涂层施涂过厚，又未完全干燥即施涂面层，由于内外干燥速度不同，造成涂膜开裂。
6 传统建筑防水材料与新型建筑防水材料有何区别?
答：传统建筑防水材料指传统的石油沥青纸胎油毡、沥青涂料等防水材料。这类材料有对温度敏感、拉伸强度和延伸率低、耐老化性能差的缺点。尤其是用于外露防水工程，高温、低温特性都不好，易老化、开裂等。新型建筑防水材料的\新\字包括材料新及施工方法新。如合成高分子防水卷材，高聚物改性沥青防水卷材、防水涂料，以及新型的刚性防水材料，堵漏材料等。
7 吸声材料与绝热材料的气孔特征有何差别？
答：吸声材料与绝热材料都是属于具有多孔结构的材料，但对材料的孔隙特征上有着完全不同的要求。绝热材料要具有封闭的不连通的气孔，这种气孔越多，其绝热性能越好；而吸声材料恰恰相反，要求具有开放的、互相连通的气孔，这种孔隙越多，其吸声性能越好。
六、计算题
土木工程材料基本性质
1 质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒共注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率，干表观密度，堆积密度，开口孔隙率。 石子的质量为m＝18.4-3.4＝15.0(kg) 石子的堆积体积为Voˊ＝10L，
石子所吸水的量为mw＝18.6-18.4＝0.2(kg)，水的体积为0.2L 开口孔隙体积为石子吸收水的量，即Vk＝0.2L 注入筒内的水的体积为Vˊw=4.27L,
该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。Vs+Vk＝4.27L 故，石子的质量吸水率为
Wm＝mw/m＝0.2/15×100%=1.3% 石子的体积吸水率为
Vv =Vk/Vo = 0.2/(10-4.27+0.2)×100% = 3.4% 石子的堆积密度为
ρodˊ=m/ Voˊ=15/10=1500(kg/m3) 石子的干表观密度为
ρod＝m/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m3) 石子的开口孔隙率为
Pk＝Vk/Vo=0.2/(10-4.27+0.2)×100%=3.4%
2 某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。
该岩石的软化系数为
其软化系数大于0.85，所以该岩石可用于水下工程。
3 一块普通烧结砖，其尺寸为240mm×115mm×53mm，烘干恒定质量为2500g，吸水饱和质量为2900g，再将该砖磨细，过筛烘干后取50 g，用李氏瓶测得其体积为18.5cm3，假设实验过程中水温保持一致，水的密度为1g/cm3。
求（1）材料的干表观密度;（2）材料的孔隙率；（3）材料的体积吸水率和质量含水率 解：因表观体积 V0=24.0×11.5×5.3=1462.8 cm3，干燥质量为2500g
则干表观密度 ：ρ0=2500/1462.8=1.71g/cm3 密度 ：ρ=m/V=50/18.5=2.70g/cm3
孔隙率 ：P=(1-ρ0/ρ)×100%=（1-1.71/2.70）=36.7%
体积含水率 ：Wv=（m1-m0）/V0×（1/ρw）×100%=（2900-2500）/1462.8×1×100%=27.3% 质量含水率 ：Wm=（m1-m0）/ m0=（2900-2500）/2500×100%=16%
4某种石料密度为2650kg/m3，孔隙率为1.2%。若将该石料破碎成碎石，碎石的堆积密度为1580kg/m3。问此碎石的表观密度和空隙率各为多少？
解：∵密度ρ=2650kg/m3，孔隙率P=1-ρ0/ρ=1.2%
∴ρ0=2650×98.8%=2618.2kg/m3 又 堆积密度ρ0’=1580kg/m3
空隙率P’=(1-ρ0’/ρ0)×100%=（1-1580/2618.2）×100%=39.7%