度与表观密度之比。
4、软水侵蚀——雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水以及含重碳酸盐很少的河水与湖水等均属软水。软水能使水泥水化产物中的Ca(OH)2溶解,如为流动水即可使Ca(OH)2进一步溶解,并促使水泥石中其他水化产物发生分解的现象称为软水侵蚀。软水侵蚀又称溶出性侵蚀。
5、混凝土和易性——指在一定的施工条件下,便于各种施工操作并能获得质量均匀、密实的混凝土的一种综合性能。它包括流动性、粘聚性和保水性等三个方面的内容。 6、混凝土泌水现象——混凝土拌合物在浇灌捣实过程中,随着较重的骨料颗粒下沉,较轻的水分将逐渐上升并在混凝土表面泌出的现象叫做泌水现象。 3
7、恒定用水量法则——混凝土中单位用水量(1m混凝土中的用水量)是决定混凝土拌合物流动性的基本因素。当所用粗、细骨料的种类、用量一定时,即使水泥用量有适当变化,只要单位用水量不变,混凝土拌合物的坍落度(或流动性)基本保持不变。也就是说,要使混凝土拌合物获得一定值的坍落度(或具有一定的流动性),其所需的单位用水量是一个定值,这就是所谓的“恒定用水量法则”。 8、合理砂率——指在用水量和水灰比一定的情况下,能使混凝土拌合物获得最大的流动性(或者说坍落度达到最大),且能保持粘聚性及保水性能良好的砂率值。
9、混凝土标准养护——所谓养护,即设法使混凝土处于一种保持足够湿度和温度的环境中进行凝结硬化。标准养护条件为:温度20±2℃,相对湿度95%以上。
10、混凝土徐变——混凝土在恒载(长期载荷)作用下,不仅会产生瞬时的弹性变形和塑性变形,而且还会产生随时间而增长的变形,这种随时间而发展的变形称为徐变。 11、混凝土耐久性——指混凝土在所处的自然环境中及使用条件下经久耐用的性能,即混凝土对受到的各种物理和化学因素的破坏作用的抵抗能力。例如:抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗风化性、抗碳化性,以及预防碱——骨料反应等,统称为混凝土的耐久性。
12、混凝土减水剂——在保持混凝土流动性不变的情况下,能减少用水量,或者在不增加用水量的情况下,能提高混凝土流动性的外加剂称为减水剂,也称塑化剂。 13、镇静钢——一种脱氧完全的钢。它是除了在炼钢炉中加锰铁和硅铁脱氧外,还在盛钢桶中加铝进行补充脱氧而成。残留在钢中的氧极少,铸锭时钢水很平静,无沸腾现象,故名。
14、低合金钢——除含有铁和碳之外,还含有一种至多种合金元素如硅、锰、铬、镍、钛、钒等的钢称为合金钢,当合金元素总含量小于5%时钢为低合金钢。
15、冲击韧性值——采用V形缺口试件作为标准试件,在摆锤一次撞击下进行弯曲冲击试验,以破坏时缺口处冲2
断面单位面积上所吸收的冲击功ak(J/cm)表示,ak称为冲击韧性值。ak越大,钢的冲击韧性越好。
16、低温冷脆性——冲击值ak随着温度的降低而减小。并在某一温度范围内急剧下降而呈脆性断裂,使冲击值显著降低的现象称为低温冷脆性,与之相对应的温度(范围),称为脆性转变温度(范围)。
17、时效——钢材经冷加工后,随着时间的进展,钢的
强度逐渐提高,而塑性和韧性相应降低的现象称为时效。 18、木材纤维饱和点——木材干燥时,首先失去自由水,然后失去吸附水,当木材细胞壁中的吸附水达到饱和,而细胞腔内尚无自由水时的木材含水率称为木材纤维饱和点。它是木材物理力学性质是否随含水率变化而发生变化的转折点,其值一般取30%。
19、木材标准强度——含水率为12%时的木材强度数值称为木材标准强度,用σ12表示。我们可依照经验公式通过?求得其他任何含水量(W%)时的强度。
20、木材标准含水率——为了便于比较各种木材在不同含水量时的强度,采用的含水率标准值,我国和国际上都定为15%。
21、热塑性聚合物、热固性聚合物——这是根据聚合物在热作用下所表现的性质不同而划分的两类。热塑性聚合物指加热时软化甚至熔化,冷却后硬化,而不起化学变化,不论加热和冷却重复多少次,均能呈现这种性能的聚合物。而加热即行软化,同时产生化学变化,相邻的分子互相连接(交联)而逐渐硬化,最后成为不熔化、不溶解的物质,即热固性聚合物。前者为线型结构,包括所有的加聚物和部分缩聚物,后者为体形结构,包括大部分的缩聚物。 22、塑料老化——指在使用条件(阳光、氧、热等)作用下,塑料中聚合物(即树脂)的组成和结构发生变化,致使塑料性质恶化的现象。 四、问答题
1、简述建筑材料的发展趋势。
答:①轻质高强:普遍使用加气混凝土、轻集料混凝土、聚合物混凝土、纤维增强塑料以及铝合金型材等,以减轻结构材料的表观密度,进一步提高强度,减少基础工程的投资;缩小构件尺寸,增加建筑使用面积,节省运输费用,并有利于节能、抗震。
②发展复合材料及制品:集几种单一材料于一身而补相互之短。
③构件及制品尺寸大型化标准化:便于工业化生产,加快施工进度。
④利用材料科学的知识与技能:在深入认识材料内在组织构造对性能影响的基础上进行研究,按指定性能设计与制造特殊功能材料和多功能材料。 ⑤高耐久性材料研究与广泛应用。 ⑥建筑材料绿色、环保化。
总之,建筑材料的总趋势正朝着轻质、高强、耐久、复合、多功能环保化的方向发展。
2、硅酸盐水泥为何不耐淡水冲刷作用?
答:硅酸盐水泥水化产物中CH含量很高,且其他水化物都是高碱性水化物。当水泥长期与软水(淡水)相接触时,其中一些水化物按照溶解度的大小,依次逐渐被水溶解,其中Ca(OH)2的溶解度最大,故首先被溶解;在流动水中,水流不断将Ca(OH)2溶出并带走,降低了周围Ca(OH)2的浓度。随Ca(OH)2浓度的降低,其它水化物,如水化硅酸钙、水化铝酸钙等,亦将发生分解,使水泥石结构遭到破坏,强度不断降低,最后引起整个建筑物的毁坏,所以硅酸水泥不耐淡水冲刷。
3、为什么矿渣水泥的早期强度低,而后期强度却超过同
12强度等级的普通水泥?
答:矿渣水泥的水化首先是熟料矿物水化,然后生成的Ca(OH)2才与矿渣中的活性氧化硅和活性氧化铝发生二次反应。同时,由于矿渣水泥中含有粒化高炉矿渣,相应熟料特别是快硬早强的C3A和C3S的含量相对降低,所以早期强度较普通水泥低。但到硬化后期(28天以后),由于混合材料中的活性物质产生化学反应后强度增长很快,28天以后的强度发展将超过硅酸盐水泥。
4、现有下列工程和构件生产任务,试分别选用合理的水泥品种,并说明选用的理由。
1现浇楼板、梁、柱工程,冬季施工; ○2采用蒸汽养护的预制构件; ○3紧急军事抢修工程; ○4大体积混凝土闸、坝工程; ○5有硫酸盐腐蚀的地下工程; ○6海港码头入海洋混凝土工程; ○7高温车间及其它有耐热要求的混凝土工程(温度在○200℃以下及温度在900℃以上的工程); 8有抗冻要求的混凝土工程; ○9处于干燥环境下施工的混凝土工程; ○10修补旧建筑物的裂缝。 ○11水中,地下的建筑物(无侵蚀介质)。 ○答:○1选用普通水泥或硅酸盐水泥。因该工程属一般土建工程中钢筋混凝土结构,但受低温作用。
2可用矿渣水泥、水山灰水泥等。矿渣水泥产量最大,○成本较低,宜于蒸汽养护;
3选用快硬水泥,因它凝结硬化快、早期强度增长率较○快;
4宜用火山灰水泥,因该水泥适合于地下、水中大体积○混凝土结构和有抗渗要求的混凝土结构;
5采用火山灰水泥或粉煤灰水泥,因它们耐蚀性较强、○抗渗性和耐水性高; 6选用粉煤灰水泥,因为该水泥抗硫酸盐腐蚀、干缩小、○水化热低,正适用于海港及海洋工程; 7温度200℃以下的宜用矿渣水泥,900℃以上选用高铝○水泥;
8采用普通水泥或硅酸盐水泥,因二者抗冻性均较好; ○9宜用粉煤灰水泥,其干缩性小,抗裂性较高; ○10选用膨胀水泥,它可用来补偿水泥石的干缩; ○11可采用硅酸盐水泥及普通水泥,由于无侵蚀介质,故○不考虑耐腐蚀性,该水泥可用于水中、地下的建筑物。 5、干缩变形,温度变形对混凝土有什么不利影响,影响干缩变形的因素有哪些?
答:干缩变形的危害:使混凝土表面出现较大的拉应力,引起表面干裂,使混凝土的抗碳化、抗渗、抗侵蚀等性能严重降低。
温度变形的危害:①对大体积混凝土,在硬化初期,水泥水化放出较多的热量,而混凝土是热的不良导体,散热缓慢,使得混凝土内部温度较外部为高,产生较大的内外温差;②对纵长混凝土及钢筋混凝土结构物也应考虑其影响。
影响干缩变形的因素有:①混凝土单位用水量;②水灰
比;③水泥的品种及细度;④骨料的种类;⑤养护。 6、对用于混凝土的骨料有何要求?
答:要求有:①良好的颗粒级配,以尽量减小空隙率;②表面干净,以保证与水泥浆的更好粘结;③含有害杂质少,以保证混凝土的耐久性;④足够的强度和坚固性,以保证起到充分的骨架和传力作用。
7、为什么一般砌筑工程多采用水泥混合砂浆?
答:建筑工程中广泛应用的砌筑砂浆是水泥混合砂浆,原因如下:对整个砌体来说,砌体强度主要取决于砌筑材料(如砖、石),砂浆则主要起传递荷载作用,而对砂浆强度要求不高,通常为M2.5~M10,由此导致所用水泥等级也相应较低。用较高等级的水泥配制砂浆时,可加入掺合料(如石灰膏、粘土膏等)来改善砂浆的保水性,降低水泥强度等级,节约成本。这种加入掺合料的砂浆即为水泥混合砂浆。
8、简述建筑工程中选用钢材的原则及选用沸腾钢须注意条件。
答:选用原则有:①考虑结构对性能的要求(性能主要是?、?、?和冷弯性);②考虑荷载类型(静载、动载和重复载荷);③注意结构连接方式(铆、螺栓、焊接等);④考虑环境温度;⑤注意周围环境介质(潮湿、腐蚀性介质、干燥等);⑥注意环境使用温度特别是低温条件钢的T转导致a降低。
一般情况下,限制沸腾钢使用的场合有:①直接承受动荷载的焊接结构;②非焊接结构而计算温度等于或低于-20℃的承受重级动载作用。③受静荷载作用,而计算温度等于或低于-30℃时的焊接结构。 9、简述建筑塑料的特点
答:建筑塑料与传统建筑材料相比,具有很多优异的性质和一些缺点。 3
优异的性质:①表观密度小,一般在0.96~2.20g/cm3
之间,平均约为1.45g/cm,与木材相近;②比强度高,其比强度接近或超过钢材,是一种优秀的轻质高强材料;③可塑性好,可以用多种加工工艺塑制成不同形状或特殊形状的、各种厚薄不等的产品,适应建筑上不同用途的需要;④耐腐蚀性好,塑料是化学稳定性良好、憎水性的物质,对弱酸弱碱的抵抗性强;⑤绝缘性好一般导热系数为0.024~0.8W/(m〃K)。 缺点:①易老化;②弹性模量低,只有钢材的1/10~1/20;③对温度的影响敏感,一般不耐高温,部分塑料易着火或缓慢燃烧,在建筑物失火时易于蔓延,有毒气体令人窒息;④成本较高故目前尚不能广泛地应用于建筑上,随着石油工业的发展,其成本将会日益下降。
由于塑料的上述特点,故塑料是世界大力发展的三大建筑材料之一。
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