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陈志源《土木工程材料》（第3版）配套题库【课后习题＋章节题库（含考研真题）＋模拟试题】试读：
第一部分 课后习题
第一章 绪 论
1．材料按化学成分一般可分为哪两大类？从材料学意义上又分为哪三大类？
答：材料按化学成分可分为无机和有机两大类；从材料学意义上可分为金属材料、无机非金属材料和有机材料三大类。
2．我国的四级标准体系是什么？我国的标准表示方法由哪四部分构成？
答：（1）我国的四级标准体系是由国家标准、行业标准、地方标准、企业标准组成的体系。其具体解释如下：
①国家标准有强制性标准（代号GB）、推荐性标准（代号GB／T）。
②行业标准包括建工行业标准（代号JG）、建材行业标准（代号JC）、冶金行业标准（代号YB）、交通行业标准（代号JT）等。
③地方标准（代号DB）和企业标准（代号QB）。（2）我国的标准表示方法，是由标准名称、部门代号、编号和批准年份四部分组成的。
3．材料的密度、表观密度、孔隙率之间有何关系？
答：密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，计算公式为：
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量，计算公式为：
孔隙率是指材料内部孔隙体积（V）占材料总体积（V）的百p0分率，计算公式为：
一般来说，ρ＞ρ，密度越高，表观密度越大，孔隙率越小；孔0隙率越大，表观密度不一定小，密度不一定小。
4．可以从哪些方面分析材料中的孔隙对材料性质的影响？
答：一般认为孔隙可从两个方面对材料的性能产生影响：一是孔隙的多少，二是孔隙的特征。（1）孔隙率
材料中含有孔隙的多少常用孔隙率表示。孔隙率是指材料内部孔隙体积（V）占材料总体积（V）的百分率。p0（2）材料的孔隙分类
材料的孔隙特征包括许多内容，按其不同特征分类如下：
①按孔隙尺寸大小，可把孔隙分为微孔、细孔和大孔三种。
②按孔隙之间是否相互贯通，把孔隙分为互相隔开的孤立孔和互相贯通的连通孔。
③按孔隙与外界是否连通，把孔隙分为与外界相连通的开口孔和不相连通的封闭孔。
若把开口孔的孔体积记为V，闭口孔的孔体积记为V，则有KB另外，定义开口孔孔隙率为，闭口孔孔隙率为，则孔隙率：。
5．材料的强度、塑性、弹性、脆性、韧性、硬度、耐磨性的定义是什么？
答：（1）材料的强度是指材料在外力作用下不至破坏时能承受的最大应力。（2）材料的弹性是指材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。（3）材料的塑性是指材料在去除外力后，仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质。（4）材料的韧性是指材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不至破坏的性质。（5）材料的脆性是指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。（6）硬度是指材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力。（7）耐磨性是指材料抵抗磨损的能力。
6．材料的基本含水状态有哪四种？
答：材料的四种基本含水状态如下：（1）干燥状态。材料的孔隙中不含水或含水极微；（2）气干状态。为材料的孔隙中所含水与大气湿度相平衡；（3）饱和面干状态。材料表面干燥，而孔隙中充满水达到饱和；（4）湿润状态。材料不仅孔隙中含水饱和，而且表面上为水润湿附有一层水膜。
7．材料的亲水性、憎水性、吸湿性、吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性的定义是什么？各用什么参数表示？这些参数与各自表征的性质之间有何种对应关系？
答：（1）亲水性是指材料能被水润湿的性质；用湿润边角θ表示，θ越小，亲水性越强。（2）憎水性是指材料不能被水润湿的性质；用湿润边角θ表示，θ越大，憎水性越强。（3）吸湿性是指亲水性材料在潮湿空气中吸收水分的性质；材料的吸湿性用含水率表示，含水率越高，吸湿性越小。（4）吸水性是指材料在水中吸水的性质；材料的吸水性用吸水率表示，有质量吸水率和体积吸水率两个定义，吸水率越高，吸水性越大。（5）耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质；耐水性用软化系数表示，软化系数越大，耐水性越好。（6）材料的抗渗性是指其抵抗压力水渗透的性质；常用渗透系数或抗渗等级表示，渗透系数越小或抗渗等级越高，表明材料的抗渗性越好。（7）抗冻性是指材料在含水状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质；材料的抗冻性常用抗冻等级（记为F）表示，抗冻等级越高，抗冻性越好。（8）材料的导热性是指材料两侧有温差时热量由高温侧向低温侧传递的能力；常用导热系数表示，导热系数越大，导热性越好。
8．材料的耐久性对建筑物的使用功能有何重要性？
答：材料的耐久性是指用于构筑物的材料在自身和环境的各种因素影响下，能长久地保持其使用性能的性质。土木工程材料在使用中将受到自身和环境的各种因素的影响。包括：（1）自身内部的化学作用，如水泥的体积安定性不良，使混凝土产生膨胀性裂缝。（2）物理作用。如环境温度、湿度的交替变化。（3）化学作用。如紫外线或大气和环境中的酸、碱、盐作用。（4）机械作用。如长期荷载（或交替荷载、冲击荷载），磨损或磨耗。（5）生物作用。如材料受菌类、昆虫等的侵害作用，发生虫蛀、腐朽等破坏现象。
由上可知，土木工程材料在使用中会受到多种因素的作用，使其性能变坏。所以，在构筑物的设计及材料的选用中，必须慎重考虑材料的耐久性问题，以利节约材料、减少维修费用，延长构筑物的使用寿命。
9．材料绿色化的含义是什么？
答：土木工程材料的绿色化是指建筑工程中所用材料向着绿色建材方向发展，它是实现绿色建筑的重要环节之一。绿色建材是指筑材料不仅应具有令人满意的使用性能，而且在其生命周期的各阶段还应满足环保、健康和安全等要求。
第二章 建筑钢材
1．根据碳和合金的含量，钢材可以分为哪几种？
答：（1）碳素钢按含碳量分类可分为：①低碳钢（含碳量<0.25％）；②中碳钢（含碳量为0.25％～0.60％）；③高碳钢（含碳量>0.60％）。（2）合金钢按合金元素总合量分类可分为：①低合金钢（合金元素总含量<5％）；②中合金钢（合金元素总含量5％～10％）；③高合金钢（合金元素总含量>10％）。
2．软钢从开始拉伸直至断裂过程中依次经历了哪四个阶段？
答：低碳钢从开始受拉直至最终断裂，依次经历了如下四个阶段：（1）弹性阶段（Oa）。在该阶段，加载时，Oa呈直线状，即应力和应变基本成比例，符合胡克定律σ=Eε；而卸载时，变形也随之恢复，呈现为弹性变形。在该弹性阶段内，a点所对应的应力σ称为弹P性极限；而胡克定律中的E称为弹性模量。（2）屈服阶段（ab）。在该阶段，应力超过σ达到R后首次下PeH降，随后开始在很小的范围内波动，钢材产生明显的塑性变形，直到b点为止。在该屈服阶段内，应力丧失了对变形的抵抗能力。R为eH上屈服强度、下屈服强度R。eL（3）强化阶段（bc）。在该阶段，过b点后，钢材抵抗变形的能力又重新提高，称为“强化”，而变形则随着应力的提高而增加，且发展速度很快，直至应力一应变曲线达到最高点c处。（4）颈缩阶段（cd）。在该阶段，过c点后，抵抗变形的能力明显降低，变形不再均匀，在某个塑性变形最大部位，截面急速缩小，发生“颈缩”现象。在颈缩阶段，应变迅速增加，应力持续下降，钢材被拉长，颈缩处截面越来越小，直至断裂。
3．钢材的拉伸性能有哪三个重要参数？它们具有什么工程意义？
答：（1）屈服强度、抗拉强度和断后伸长率是建筑结构设计必需的三个重要参数，也是评判钢材力学性能质量的三项主要指标。（2）在设计中，一般以屈服强度作为钢材容许应力的取值依据；抗拉强度是钢材在拉伸过程中的最大应力；断后伸长率越大，反映钢材的塑性变形能力越大。
4．温度对钢材的冲击韧性有什么影响？
答：温度对冲击韧性有重大影响，当温度降到一定程度时，冲击韧性大幅度下降而使钢材呈脆性，脆性转变温度越低，说明钢的低温冲击韧性愈好。钢材中的缺陷越尖锐，应力集中越严重，加载速率越快，构件越厚，磷的含量越高，冷脆转变温度越高。
5．钢材的冷弯性能用哪两个参数表示？冷弯性有何实际意义？
答：（1）冷弯性能指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯性能通常用弯曲角度α及弯芯直径d与试件厚度（或直径）a之比d／a表征。（2）冷弯性能反映的是钢材处于局部变形条件下不产生裂纹时的塑性变形能力。在一定程度上冷弯性能比伸长率更能揭示钢材的内部组织是否均匀、是否存在内应力及夹杂物等缺陷，也更能反映钢材的塑性变形能力。钢材的塑性变形能力愈大，其冷弯性能就愈好。
6．什么是可焊性，哪些因素对可焊性有影响？
答：（1）焊接是指通过对焊件局部区域的加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件间达到原子结合的方法。金属材料的可焊性好是指材料对焊接加工的适应性强，即在一定的焊接工艺条件下，能较容易取得良好的焊接结果。（2）金属材料的可焊性取决于材料的本身性质，还受到焊接工艺、焊件形状、环境条件等因素影响。钢的化学成分、冶炼质量及冷加工都影响焊接性能。含碳量小于0.25％的碳素钢具有良好的可焊性，超过0.3％可焊性变差；硫、磷及气体杂质会使可焊性降低；加入过多的合金元素会降低可焊性。高碳钢和合金钢为改善焊接质量，一般需要采用预热和焊后处理。
7．什么是冷加工？它对钢材性能有何影响？
答：（1）冷加工是指在常温下，通过冷拉、冷拔、冷轧或冷扭等方式，使钢材产生塑性变形的机械加工方法。有冷拉加工、冷拔加工和冷轧。（2）其对钢材性能的影响分别如下：
①钢材通过冷拉，其屈服点提高而抗拉强度基本不变，塑性和韧性相应降低。下屈服强度提高20％左右，抗拉强度也明显提高，其塑性和韧性进一步降低。
②经过一次或多次冷拔后钢筋的屈服点可有较大提高，但其已失去软钢的塑性和韧性，具有硬钢的性质。
③冷轧可提高其强度和与混凝土间的握裹力。钢筋在冷轧时，纵向与横向同时产生变形，因而能较好地保持塑性的性质和内部结构的均匀性。
④钢材经冷加工后，钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高，而塑性和韧性逐渐降低，弹性模量基本恢复
⑤冷加工后再经时效处理的钢材，其屈服强度和抗拉极限强度增加，硬度增加，塑性和韧性降低。
8．含碳量对碳素钢性能有何影响？
答：含碳量增加，强度和硬度提高，塑性和韧性降低，钢的冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性降低。当含碳量大于1％时，脆性增加，硬度提高，强度下降。当含碳量大于0.3％时，钢的可焊性显著降低。
9．钢材中为什么要严格限制磷和硫的含量？
答：（1）磷是有害杂质。常温下能提高钢的强度、硬度和耐蚀性，但显著降低钢材的塑性和韧性；低温时会加剧钢材的冷脆性。（2）硫也是有害杂质，以硫化铁（FeS）的形式夹杂在钢材中。在高温状态下FeS的熔化使钢材的内部产生裂纹，即热脆性现象。热脆性显著降低钢材的热加工性和可焊性。硫的存在还会降低钢材的韧性、耐疲劳性及耐蚀性。
10．土木工程中使用的钢材主要由哪几类钢种加工而成，试述它们各自的特点和用途。
答：土木工程结构中钢的使用频率由高到低依次为：碳素结构钢和低合金高强度结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢。
①碳素结构钢。可加工成各种型钢、钢筋和钢丝，适用于一般结构和工程。碳素结构钢力学性能稳定、塑性好，在各种加工过程中敏感性较小（如轧制、加热或迅速冷却），构件在焊接、超载、受冲击和温度应力等不利的情况下能保证安全。而且，碳素结构钢冶炼方便，成本较低。土木工程中应用最广泛的碳素结构钢是Q235。
②低合金高强度结构钢。具有很好的综合性能。该钢材除了强度高以外，还有良好的塑性和韧性，而且硬度高，耐磨好，耐腐蚀性强，耐低温性能好。它的含碳量不大于0.20％，一般情况下还具有较好的可焊性。采用低合金高强度结构钢，在相同使用条件下，可比碳素结构钢节省用钢20％～25％。对减轻结构自重有利，同时使用寿命增加，经久耐用。主要用于轧制各种型钢、钢板、钢管及钢筋，广泛用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别适用于各种重型结构、高层建筑、大柱网结构和大跨度结构等。
③优质碳素结构钢对有害杂质含量（S<0.035％，P<0.035％）控制严格、质量稳定，性能优于碳素结构钢。优质碳素结构钢成本高，优质碳素结构钢一般经热处理后再供使用，又称为“热处理钢”。
④合金结构钢具有较高的强度和较好的综合性能，有利于节省用钢和增长结构使用寿命。合金结构钢主要用于轧制各种型钢（角钢、槽钢、工字钢）、钢板、钢管、铆钉、螺栓、螺帽及钢筋，特别是用于各种重型结构、大跨度结构、高层结构等，其技术经济效果更为显著。
11．钢筋混凝土中使用热轧钢筋和预应力钢筋，有哪些品种、特性和用途？
答：（1）热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋。按外形可分为光圆和带肋两种：
①带肋钢筋按肋纹形状分为月牙肋和等高肋。钢筋表面肋纹可提高混凝土与钢筋的粘结力。一般冷轧带肋钢筋适宜用于非预应力混凝土结构，其余牌号的冷轧带肋钢筋适宜用于预应力混凝土结构。
②热轧光圆钢筋的强度较低，但塑性及焊接性能很好，便于各种冷加工，因而广泛用作小型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋以及各种钢筋混凝土结构中的构造筋。HRB335和HRB400钢筋的强度较高，塑性和焊接性能也较好，是钢筋混凝土的常用钢筋，广泛用作大、中型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋。HRB500钢筋的强度高，但塑性和可焊性较差，常用作预应力钢筋。细晶粒热轧钢筋具有较好的焊接性能与抗震性能。（2）常用的预应力筋有：
①预应力混凝土用螺纹钢筋（又称精轧螺纹钢筋）是一种热轧成带有不连续的外螺纹的直条钢筋，该钢筋在任意截面处均可用带有匹配形状的内螺纹的连接器或锚具进行连接或锚固。具有连接、锚固简便，张拉锚固安全可靠，粘着力强等特点。预应力混凝土用螺纹钢筋主要用于核电站、水电站、桥梁、隧道和高速铁路等重要工程中。
②预应力混凝土钢丝具有强度高、柔性好、无接头等优点，且质量稳定，安全可靠，施工时不需冷拉及焊接，主要用作大跨度桥梁、大型屋架、吊车梁、电杆、轨枕等预应力钢筋。
③钢绞线具有强度高、应力松弛性能好、与混凝土粘结较牢固、易锚固、易施工等优点。常用于岩土锚固及大跨度建筑工程中。
12．根据哪些原则选用钢结构用钢？
答：钢结构用碳素结构钢的选用大致根据下列原则：以磷、硫杂质含量和脱氧程度来区分钢材品质，选用时应根据结构的工作条件、承受荷载的类型（动荷载、静荷载）、受荷方式（直接受荷、间接受荷）、结构的连接方式（焊接、非焊接）和使用温度等因素综合考虑，对各种不同情况下使用的钢结构用钢都有一定的要求。
13．钢材为何要防腐和防火？
答：（1）腐蚀使钢材有效截面积不断减小，产生局部锈坑，引起应力集中，显著降低钢的强度、塑性、韧性等力学性能。尤其在冲击荷载、循环交变荷载作用下，将产生锈蚀疲劳现象，使钢材的疲劳强度大为降低，甚至出现脆性断裂。混凝土结构中的钢筋锈蚀还会引发混凝土顺筋开裂。（2）钢材是不燃性材料，但这并不表明钢材能够抵抗火灾。耐火试验与火灾案例调查表明：温度在200℃以内，可以认为钢材的性能基本不变；超过300℃以后，钢材的弹性模量、屈服点和极限强度均开始显著下降，应变急剧增大；当到达600℃时，钢材已失去承载能力。若以失去支持能力为标准，则无保护层时钢柱和钢屋架的耐火极限只有0.25h，而裸露钢梁的耐火极限仅为0.15h。所以，没有防火保护层的钢结构是不耐火的。
第三章 气硬性胶凝材料
1．试述胶凝材料的分类。
答：胶凝材料按其化学成分可分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。有机胶凝材料是以高分子化合物为主要成分的胶凝材料，如沥青、树脂等。无机胶凝材料则按硬化条件的不同，分为气硬性和水硬性两种。气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料，如石膏、石灰、水玻璃等。水硬性胶凝材料是不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和继续发展其强度的胶凝材料，如各种水泥。
2．试述石灰的特性及用途。
答：（1）石灰的特性概括如下：
①可塑性和保水性好。生石灰熟化后形成的石灰浆，是球状细颗粒的高度分散的胶体，表面附有较厚的水膜，降低了颗粒之间的摩擦，具有良好的塑性，易铺摊成均匀的薄层。在水泥砂浆中加入石灰浆，可使可塑性和保水性显著提高。
②生石灰水化时水化热大，体积增大。生石灰熟化时放出大量的热（称为水化热），并且体积增大1.0～2.5倍。
③硬化缓慢。由于碳化作用主要发生在与空气接触的表层，且生成的CaCO膜层较致密，阻碍了空气中CO的渗入，也阻碍了内部水32分的向外蒸发，因此硬化缓慢。
④硬化时体积收缩大。由于石灰浆中存在大量的游离水分，硬化时大量水分蒸发，导致内部毛细管失水紧缩，引起显著的体积收缩变形，使硬化的石灰浆体出现干缩裂纹。所以，除调成石灰乳作薄层粉刷外，不宜单独使用。
⑤硬化后强度低。生石灰实际消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸发，将留下大量孔隙，因而硬化石灰体密实度小，强度低。
⑥耐水性差。由于石灰浆硬化慢、强度低，在石灰硬化体中，大部分仍是尚未碳化的Ca（OH），Ca（OH）易溶于水，故石灰不22宜用于潮湿环境。（2）石灰的用途概括如下：①制作石灰乳涂料；②配制砂浆；③拌制石灰土和石灰三合土；④生产硅酸盐制品；⑤生产碳化石灰板。
3．试述建筑石膏的特性及用途。
答：（1）建筑石膏的特性概括如下：①凝结硬化快；②硬化时体积微膨胀；③硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；④隔热、吸音性良好；⑤防火性能良好；⑥具有一定的调温调湿性；⑦耐水性和抗冻性差；⑧加工性能好。（2）建筑石膏的用途：
石膏在建筑中的应用十分广泛，可用以制作各种石膏板、各种建筑艺术配件及建筑装饰、彩色石膏制品、石膏砖、空心石膏砌块、石膏混凝土、粉刷石膏、人造大理石等。另外，石膏作为重要的外加剂，广泛应用于水泥、水泥制品及硅酸盐制品中。
4．试述水玻璃的特性与用途。
答：（1）水玻璃的特性：
①水玻璃溶液在空气中能够吸收二氧化碳发生反应；②水玻璃具有良好的粘结性能；③水玻璃中总固体含量增多，则冰点降低，性能变脆；④水玻璃具有很强耐酸性能，能抵抗多数无机酸和有机酸的作用；⑤水玻璃耐热温度可达1200℃；⑥水玻璃硬化时析出的硅酸凝胶能堵塞材料的毛细孔隙，起到阻止水分渗透的作用。（2）水玻璃的用途：
①涂刷表面提高制晶的密实性、抗水性和抗风化能力。
②配制耐酸砂浆和耐酸混凝土以水玻璃为胶结料，加入氟硅酸钠促硬剂和一定级配的耐酸粉料和耐酸粗、细骨料配制成的耐酸浆体、耐酸砂浆和耐酸混凝土，用于化学、冶金、金属等防腐蚀工程。
③配制耐热砂浆和耐热混凝土用水玻璃加促硬剂，与黏土熟料、铬铁矿等磨细填料或粗、细骨料可配制成耐热砂浆和耐热混凝土，用于高炉基础、热工设备基础及围护结构等耐热工程。
④加固土壤以及配制防水剂。
第四章 水硬性胶凝材料——水泥
1．试述六大通用硅酸盐水泥的组成、特性和应用范围。
答：通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为：（1）硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料，0～5％石灰石或粒化高炉矿渣及适量石膏组成。分为不掺混合材料的为Ⅰ型（P·Ⅰ），掺不超过水泥质量5％石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的为Ⅱ型（P·Ⅱ）。
特性：①水化凝结硬化快，强度高，尤其早期强度高；②水化热大；③耐腐蚀性差；④抗冻性好，干缩小；⑤耐热性差。（2）普通硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料，>5％且≤20％的活性混合材料及适量石膏组成。并允许用不超过水泥质量8％的非活性混合材料或不超过水泥质量5％的窑灰代替部分活性混合材料。
特性：①凝结硬化较快；②早期强度较高；③水化热较大；④抗冻性较好；⑤干缩性较小；⑥耐腐蚀性较差；⑦耐热性较差。（3）矿渣硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料，>20％且≤70％的粒化高炉矿渣和适量石膏组成。分为两种类型，矿渣掺量>20％且≤50％的为A型（P·S·A），矿渣掺量>50％且≤70％的为B型（P·S·B）。并允许用不超过水泥质量8％的活性混合材料或非活性混合材料或窑灰中的任一种代替部分矿渣。
特性：①凝结硬化慢；②早期强度低，后期强度增长较快；③水化热较低；④抗冻性差；⑤干缩性大；⑥耐腐蚀性较好；⑦耐热性好；⑧泌水性大。（4）火山灰质硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料，>20％且≤40％的火山灰质混合材料和适量的石膏组成。
特性：①凝结硬化慢；②早期强度低，后期强度增长较快；③水化热较低；④抗冻性差；
⑤干缩性大；⑥耐腐蚀性较好；⑦耐热性较好；⑧抗渗性较好。（5）粉煤灰硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料，>20％且≤40％的粉煤灰和适量石膏组成。
特性：①凝结硬化慢；②早期强度低，后期强度增长较快；③水化热较低；④抗冻性差
⑤干缩性较小，抗裂性较好；⑥耐腐蚀性较好；⑦耐热性较好。（6）复合硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料，>20％且≤50％的两种或两种以上混合材料和适量石膏组成。并允许用不超过水泥质量8％的窑灰代替部分混合材料。所掺混合材料为矿渣时，其掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。
特性：与所掺两种或两种以上混合材料的种类、掺量有关，其特性基本上与矿渣、火山灰、粉煤灰水泥的特性相似。
通用硅酸盐水泥的选用见表4-1。表4-1 通用硅酸盐水泥的选用混凝土工程特点及所优先选用可以选用不宜选用处环境条件矿渣硅酸盐水泥 火山在一般气候灰质硅酸盐普通硅酸盐 环境中的混水泥 粉煤水泥凝土灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥普通要火山灰质硅酸在干燥环境普通硅酸盐矿渣硅酸盐 求的混盐水泥 粉煤中的混凝土水泥水泥凝土灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥 火山灰在高湿度环质硅酸盐水境中或长期普通硅酸盐 泥 粉煤灰硅处于水中的水泥酸盐水泥 复混凝土合硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水厚大体积的普通硅酸盐 泥 粉煤灰硅硅酸盐水泥混凝土水泥酸盐水泥 复合硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水要求快硬、泥 火山灰质高强普通硅酸盐硅酸盐水泥 硅酸盐水泥（>C40）的水泥粉煤灰硅酸盐混凝土水泥 复合硅特殊要酸盐水泥求的混严寒地区的凝土露天混凝矿渣硅酸盐火山灰质硅酸土、寒冷地普通硅酸盐水泥 （强 盐水泥 粉煤区处于水位水泥度等级>32.灰硅酸盐水泥5）升降范围内的混凝土矿渣硅酸盐水严寒地区处泥 火山灰质普通硅酸盐于水位升降硅酸盐水泥 水泥 （强度范围内的混粉煤灰硅酸盐等级>42.5）凝土水泥 复合硅酸盐水泥普通硅酸盐有抗渗要求水泥 火山灰矿渣硅酸盐水 的混凝土质硅酸盐水泥泥矿渣硅酸盐硅酸盐水泥 火山灰质硅酸有耐磨性要水泥 （强 普通硅酸盐盐水泥 粉煤度等级>32.求的混凝土水泥灰硅酸盐水泥5）矿渣硅酸盐水泥 火山灰受侵蚀性介质硅酸盐水硅酸盐水泥 质作用的混泥粉煤灰硅普通硅酸盐水凝土酸盐水泥 复泥合硅酸盐水泥
2．硅酸盐水泥熟料的主要矿物组分是什么？它们单独与水作用时有何特性？
答：硅酸盐水泥熟料主要由四种矿物组成，其名称、含量范围如下见表4-2。表4-2 硅酸盐水泥熟料组成名称化学组成含量范围 （CS）3CaO·SiO硅酸三钙36％～60％23 （CS）2CaO·SiO硅酸二钙15％～37％22O （CA）3CaO·Al铝酸三钙7％～15％233O·FeO （CAF）4CaO·Al铁铝酸四钙10％～18％23234
硅酸盐水泥熟料中各矿物单独与水作用，发生如下水化反应：
各单矿物在水化凝结硬化过程中表现出的特性如表4-3所示。表4-3 硅酸盐水泥熟料矿物水化、凝结硬化特性熟料矿物性能指标CC32AAFCC34SS水化凝结硬化速率快慢最快快28d水化热多少最多由早期高低低低强度后期高高低低
3．通用硅酸盐水泥中为什么要掺入石膏？
答：由于硅酸盐水泥熟料四种主要矿物中，CA的水化、凝结和3硬化很快。因此，若水泥中无石膏存在时，CA会使水泥瞬间产生凝3结。为了控制CA的水化和凝结硬化速度，就必须在水泥中掺入适量3石膏。这样，CA水化后的产物将与石膏反应，在水泥颗粒表面生成3难溶于水的钙矾石（3CaO·AlO·3CaSO·31HO），阻碍CA水化，33423从而起到延缓水泥的凝结作用。不过石膏掺量不能过多，否则不仅缓凝作用不大，还会引起水泥的体积安定性不良。
4．活性混合材料在通用硅酸盐水泥中起什么作用？
答：活性混合材料是指与石灰、石膏一起加水拌和后能形成水硬性胶凝材料的混合材料。活性混合材料中的主要活性成分是活性氧化硅和活性氧化铝。水泥生产中常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等。
5．通用硅酸盐水泥有哪几项主要技术要求？如何区别合格品和不合格品？
答：（1）国家标准《通用硅酸盐水泥》把六大通用硅酸盐水泥的主要技术性质分为两类：一类为强制性指标，另一类为选择性指标。
①国家标准规定中，强制性技术要求有八项，归纳成六点：①凝结时间；②体积安定性；③强度及强度等级；④氯离子含量；⑤不溶物含量；⑥烧失量。
②国家标准规定中，选择性技术要求有两项：①细度；②碱含量。（2）凡检验结果符合所有强制性技术要求的通用硅酸盐水泥为合格品；不符合强制性要求中任何一项技术要求的通用硅酸盐水泥为不合格品。
6．水泥体积安定性不良会产生什么后果？为什么？
答：（1）水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化，会使水泥混凝土构筑物产生膨胀性裂缝，降低建筑工程质量，甚至引起严重事故，此种现象称为体积安定性不良。（2）引起水泥体积安定性不良的原因是由于水泥熟料矿物组成中含有过多游离氧化钙（f-CaO）、氧化镁（MgO），或者水泥粉磨时石膏（SO）掺量过多。f-CaO和MgO是在高温下生成的，处于过烧状3态，水化很慢，它们在水泥凝结硬化后还在慢慢水化、产生体积膨胀，从而导致硬化水泥石开裂，而过量的石膏会与已固化的水化铝酸钙作用，生成水化硫铝酸钙，产生体积膨胀，造成硬化水泥石开裂。
7．简述铝酸盐水泥的特性及如何正确使用。
答：（1）铝酸盐水泥的主要特性：①快凝早强；②水化热大，且放热量集中；③抗硫酸盐性能很强，但抗碱性极差；④耐热性好；⑤长期强度略有降低的趋势。（2）铝酸盐水泥主要用于紧急军事工程（如筑路、桥）、抢修工程（如堵漏）等；也可用于配制耐热混凝土等和用于寒冷地区冬季施工的混凝土工程。铝酸盐水泥不宜用于大体积混凝土工程，也不能用于长期承重结构及高温高湿环境中的工程。还应注意，铝酸盐水泥制品不能蒸汽养护，不经过试验，铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰相混，以免引起闪凝和强度下降。
第五章 混凝土
1．简述砂的级配与粗细程度的差别和联系。
答：（1）差别：骨料的级配是指骨料中不同粒径颗粒的分布情况。骨料的粗细程度是指不同粒径的颗粒混在一起时的平均粗细程度。（2）联系：砂的级配和粗细程度都是用筛分析方法测试的。粗细程度可用细度模数表示。细度模数=[（A+A+A+A+A）－5A]/234561（100-A），A、A、A、A、A、A是累计筛余百分数，砂的级配1123456是由累计筛余百分数确定的，所以级配相同，细度模数相同 。反之细度模数相同，级配未必相同。
2．已知干砂500g的筛分结果如下：10.5.2.1.0.0.0.<0.公称粒径，0005025630315160160mm筛余量，％015601051201008515
试判断该砂是否合格？属何种砂？
答：A=15/500=3%；A=A+60/500=15%；121A=A+105/500=36%；A=A+120/500=60%3243
A=A+100/500=80%；A=A+85/500=97%5465=[（A+A+A+A+A）－5A]/（100－A）2345611=（15+36+60+80+97－5×3）/97=2.81
砂的细度模量处于2.3～3.0之间，为中砂。
3．改善混凝土拌合物和易性的措施有哪些？
答：（1）在合理范围内增大胶凝材料浆体的数量，提高水胶比。（2）砂率对拌合物的和易性有很大影响，应选择合理砂率。（3）组成材料性质对拌合物的和易性也有影响：
①胶凝材料
胶凝材料对拌合料和易性的影响主要是胶凝材料品种和胶凝材料细度的影响。需水性大的胶凝材料比需水性小的胶凝材料配制的拌合物，在其他条件相同的情况下，流动性变小，但其粘聚性和保水性较好。
②骨料
骨料对拌合物和易性的影响主要包括骨料级配、颗粒形状、表面特征及粒径。一般来讲，级配好的骨料，其拌合物流动性较大，粘聚性与保水性较好；表面光滑的骨料，如河砂、卵石，其拌合物流动性较大；骨料的粒径增大，总表面积减小，拌合物流动性就较大。
③外加剂
外加剂对拌合物的和易性有较大影响。加入减水剂或引气剂可明显提高拌合物的流动性，引气剂还可有效地改善拌合物的粘聚性和保水性。（4）混凝土拌合物的流动性随温度的升高和时间的增长而降低，因此合理选择环境温度和沉淀时间可提高拌合物的和易性。
4．影响混凝土强度的主要因素是什么？
答：（1）胶凝材料强度和水胶比的影响；（2）骨料的影响。在胶凝材料以水泥为主时，当水灰比（水胶比此时称为水灰比）小于0.4时，用碎石配制的混凝土比用卵石配制的混凝土强度约高38％，随着水灰比增大，两者差别就不显著了；（3）龄期与强度关系。混凝土在正常养护条件下，其强度将随龄期的增加而增长；（4）养护温度和湿度的影响。由于胶凝材料的水化只能在充水的毛细管内发生，在干燥环境中，强度会随水分蒸发而停止发展强度，因此，养护期必须保湿。同时，养护温度对混凝土的强度发展也有很大的影响。
5．混凝土结构工程中有哪些耐久性问题？
答：（1）混凝土的抗渗性。主要是指混凝土抵抗水、油等压力液体渗透作用的能力。（2）混凝土的抗冻性。是指混凝土含水时抵抗冻融循环作用而不破坏的能力，以抗冻等级表示；（3）混凝土的抗侵蚀性。是指环境介质如淡水、硫酸盐、酸、碱等会对硬化水泥起侵蚀作用；海水中氯离子还会对钢筋起锈蚀作用，使混凝土破坏；（4）混凝土的碳化。是指环境中的CO和混凝土内的Ca（OH）22反应，生成碳酸钙和水，从而使混凝土的碱度降低（又称中性化）的现象；（5）碱-骨料反应。是指混凝土中含有活性SiO的骨料与混凝土所2用组成材料（特别是水泥）中的碱（NaO和KO）在有水条件下发22生反应，形成碱-硅酸凝胶，此凝胶吸水肿胀导致混凝土胀裂的现象。
6．混凝土配合比设计中的两个基准、三大参数、四项基本要求包含什么内容？
答：（1）混凝土配合比设计的两个基准：3
①计算1m混凝土拌合物中各材料的用量，以质量计；
②计算时，骨料以干燥状态质量为基准。干燥状态是指细骨料含水率小于0.5％，粗骨料含水率小于0.2％。（2）三大参数：水胶比、单位用水量和砂率。（3）四项基本要求：
①满足结构设计要求的混凝土强度等级；
②满足施工时要求的混凝土拌合物的和易性；
③满足环境和使用条件要求的混凝土耐久性；
④在满足上述要求的前提下，通过各种方法降低混凝土成本，符合经济性原则。
7．某混凝土的设计强度等级为C35，用于室内干燥环境、钢筋混凝土结构。坍落度要求为35～50mm。所用原材料为：水泥强度等3级42.5普通硅酸盐水泥，密度为3.10g／cm；粉煤灰影响系数0.80，33密度2.08g／cm；碎石连续级配5～20mm，表观密度2700kg／m，3含水率1.2％；中砂细度模数为2.6，表观密度2650kg／m，含水率3.5％。3
试求：①1m混凝土各材料用量；
②设由上所求出的计算配合比符合要求，确定混凝土的施工配合比；
③每拌两包水泥的混凝土时，各材料的施工用量。3
解：（1）1m混凝土各材料用量计算如下：
①确定配制强度：ff+1.645σ=35+1.645×5=43.225（MPa）cu，0=cu，k
②确定水胶比：
采用原料碎石，经验系数=0.53，=0.2，
f=0.8×1×42.5=34MPab
根据《混凝土结构设计规程》（GB 50010—2010）中按混凝土耐久性要求规定的最大水胶比，查表得，最大水胶比限值为：0.6，取两者中较小者为0.38。
③确定用水量：坍落度为35～50mm，粒径为20mm，查表取用水量为195kg。3
④确定1m混凝土中胶凝材料总用量m、矿物掺合料用量m和b0f0水泥用量mc03
胶凝材料总用量m（kg／m）为：b03
再根据选定的使用环境条件的耐久性要求，查表5得规定的1m3混凝土最小的胶凝材料用量为250kg／m，取两者中较大者，=3
1m混凝土的胶凝材料总用量中，矿物掺合料用量m为f0，查表得=35%3=179.55kg／m3
1m混凝土的胶凝材料总用量中，水泥用量m为：c03kg／m
⑤确定砂率：查表根据W/B=0.38和碎石最大粒径20mm，可取β=30%。s
⑥确定1m³混凝土砂、石用量
解得：m=483kg，m=1128kgs0g0
粉煤灰混凝土的配合比为：
水泥︰粉煤灰︰水︰砂:碎石=333.45kg︰179.55kg︰195kg︰483kg︰1128kg（2）计算施工配合比：
砂：483×（1+3.5%）=499.9kg；
碎石：1128×（1+1.2%）=1141.5kg；
水：195-483×3.5%－1128×1.2%=164.6kg
调整后的施工配合比：
水泥︰粉煤灰︰水︰砂︰碎石=333.45kg︰179.55kg︰164.6kg︰499.9kg︰1141.5kg（3）假设一包水泥为50kg，拌两包水泥为100kg，换算配料比如下：
水泥：100kg，粉煤灰：53.7kg，水：49.2kg，砂：149.4kg，碎石：341.3kg。
第六章 建筑砂浆
1．砂浆的主要组成材料有哪些？
答：砂浆的主要组成材料有：（1）水泥。水泥是砂浆的主要胶凝材料，硅酸盐系的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和砌筑水泥等都可用来配制砌筑砂浆。（2）细骨料。砌筑砂浆常用的细骨料是天然砂，毛石砌体的砂浆宜选用粗砂，砖砌体砂浆宜选用中砂。（3）掺合料。为改善砂浆和易性，常掺入石灰膏和电石膏，矿物掺合料能代替水泥，节约成本，还能改善砂浆的性能。常用的矿物掺合料有粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰和天然沸石粉。（4）添加剂。砂浆添加剂通常以聚合体形式存在，可以改善砂浆的流变特性或施工性能，以及砂浆硬化后的性能。常见的有：①甲基纤维素醚（MC）；②可再分散乳胶粉；③纤维；④缓凝剂；⑤促凝剂；⑥消泡剂。其他添加剂还有引气剂、防水剂、增稠剂、颜料等。（5）填料。砂浆用填料，大多数非活性，砂浆中加填料的目的是节约成本，改善砂浆拌合物的和易性，以及提高硬化砂浆的使用性能。（6）水。砂浆用水的基本质量要求与混凝土一样，应符合相应标准的规定。
2．砂浆中为什么要加入掺合料或添加剂？
答：（1）砂浆中加入掺合料可以改善砂浆和易性，常掺入石灰膏和电石膏，矿物掺合料能代替水泥，节约成本，还能改善砂浆的性能。（2）砂浆中加入添加剂：可以改善砂浆的流变特性或施工性能，以及砂浆硬化后的性能。
3．新拌水泥砂浆的技术要求是什么？
答：新拌水泥砂浆的技术要求是指新拌砂浆的和易性、硬化砂浆的强度、砂浆的粘结力、变形性和抗冻性等内容。（1）和易性。新拌砂浆应具有良好的和易性，使之能铺成均匀的薄层，且与底面（基面）紧密粘结；（2）硬化砂浆的强度。砂浆的强度是指边长70.7mm的立方体标准试块，一组三块在标准条件下养护28d后，用标准试验方法测得的抗压强度平均值（MPa）。砂浆强度受砂浆本身的组成材料及配比的影响。同种砂浆在配比相同的情况下，砂浆强度还与基层材料的吸水性能有关。（3）砂浆粘结力。砂浆的粘结力是影响砌体抗剪强度、耐久性和稳定性乃至建筑物抗震能力和抗裂性的基本因素之一。通常，砂浆的抗压强度越高粘结力越大。在润湿的、粗糙的、清洁的表面上使用且养护良好的砂浆与表面粘结较好。（4）砂浆变形性。砂浆在承受荷载、温度和湿度变化时，均会产生变形，如果变形过大或不均匀，会降低砌体的质量，引起砌体沉降或开裂。若使用轻骨料制砂浆或掺合料过多会引起砂浆收缩变形过大。（5）砂浆抗冻性。强度等级M2.5以上的砂浆，常用于受冻融影响较大的建筑部位。当设计中做出冻融循环要求时，必须进行冻融试验。经冻融试验后，质量损失率不得大于5％，抗压强度损失率不得大于25％。
4．吸水基层和不吸水基层的砂浆强度各受哪些因素的影响？
答：砂浆强度受砂浆本身的组成材料及配比的影响。同种砂浆在配比相同的情况下，砂浆强度还与基层材料的吸水性能有关。（1）不吸水基层（如致密的石材）
此时砂浆强度的影响因素与混凝土相似，主要为水泥的强度和水灰比。（2）吸水基层（如砖或其他多孔材料）
当基层吸水后，砂浆中保留水分的多少就取决于其本身的保水性，因而具有良好保水性的砂浆，不论拌和时用多少水，经底层吸水后，保留在砂浆中的水大致相同，而与初始水灰比关系不大。砂浆强度主要受水泥强度和水泥用量影响。
5．试配制用于砌筑多孔砌块、强度等级为M7.5的水泥混合砂浆。采用水泥为32.5级矿渣硅酸盐水泥（实测28d的强度为35MPa）；石灰膏的稠度为120mm；砂子为中砂，含水率为2％，堆积密度为31450kg／m；施工水平优良。
答：（1）计算砂浆的配制强度：查表取值σ＝1.88MPa。
f＝f+0.645σ＝7.5+0.645×1.88＝8.7MPam,0k（2）计算单位水泥用量：
＝[1000（8.7+15.09）]/（3.03×35）＝224kg（3）计算单位石灰膏用量：＝350－224＝126kg（4）计算单位砂的用量:
Q＝1××（1+w′）＝1×1450×（1+2％）＝1479kgs（5）得到砂浆初步配合比：
采用质量比表示为：水泥∶石灰膏∶砂Q∶Q∶Q＝224∶126∶1479cds
第七章 烧结砖
1．烧结普通砖如何确定强度等级和质量等级？
答：（1）烧结普通砖按抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级。在评定强度等级时，若强度变异系数δ≤0.21，采用平均值-标准值方法；若强度变异系数δ≤0.21，则采用平均值-最小值方法。（2）强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。
2．如何确定烧结多孔砖和烧结空心砖的质量等级？
答：（1）烧结多孔砖的质量等级确定
①按国家标准，根据抗压强度、抗折荷重将烧结多孔砖分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级，各产品等级的强度应不低于国家标准的规定；
②烧结多孔砖的产品等级除了强度要求外，还要根据尺寸偏差、外观质量和物理性能（包括冻融、泛霜、石灰爆裂、吸水率）指标进行分类，分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级。（2）烧结空心砖的质量确定：
①根据国家标准，按砖的表观密度不同，把空心砖分成800、900、1000、1100四个密度等级；
②每个密度级别又根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和物理性能（包括冻融、泛霜、石灰爆裂、吸水率）分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个产品等级。
3．烧结砖为什么要对泛霜和石灰爆裂情况进行测定？
答：烧结砖对泛霜和石灰爆裂情况进行测定的原因如下：
①泛霜时产生的结晶的白色粉状物不仅有损于建筑物的外观，而且结晶的体积膨胀也会引起砖表层的酥松，同时破坏砖与砂浆之间的粘结。
②石灰爆裂时，砖内夹有石灰，石灰吸水熟化为熟石灰有98％的体积膨胀，使砖产生内应力，导致砖表面剥落、脱皮，严重的可造成建筑结构的破坏。
可见泛霜和石灰爆裂对建筑物的外观和安全性能都会产生很大的影响，为保证建筑物的安全和功能性，需要对其进行测定。
4．用工业废渣代替黏土制备砖瓦有何重要意义？
答：砖坯中的煤矸石和粉煤灰等可燃性工业废料，含有未燃尽的碳，随砖的焙烧也在坯体中燃烧，因而可节约大量焙烧用外投煤。
第八章 合成树脂
1．建筑塑料与传统建筑材料相比有哪些特点？
答：塑料和传统建筑材料相比，有很多优异的性能。3
①表观密度小。塑料表观密度一般只有0.8～2.2g／cm，是钢的1／8～1／4，混凝土的1／3，与木材的相接近；
②比强度高。材料强度与材料密度的比值称为比强度。塑料的比强度接近或超过钢材，是一种很好的轻质高强材料。
③可加工性好。塑料可以采用多种方法加工成型，制成薄板、管材、门窗异型材等各种形状的产品，还便于切割和“焊接”。
④耐化学腐蚀性好。塑料对酸、碱等化学试剂的耐腐蚀性比金属材料和部分无机材料强，特别适合作化工厂的门窗、地面、墙壁等。塑料对环境水及盐类也具有较好的抵抗腐蚀能力。
⑤抗振、吸声和保温性好。塑料的导热性很差，一般导热率为0.024～0.81W／（m·K）。泡沫塑料的导热性最差，与空气相当。塑料（特别是泡沫塑料）可减小振动、降低噪音和隔热保温。
⑥耐水性和耐水蒸气性。塑料一般吸水率和透气性很低，可用于防潮防水工程。
⑦装饰性强。塑料制品可有各种鲜艳的颜色，还可进行印刷、电镀、压花等加工，使得塑料呈现丰富的装饰效果。
⑧电绝缘性优良。一般塑料都是电的不良导体。
塑料作为建筑材料使用也存在一些缺点，有待进一步改进。塑料的主要缺点是弹性模量低、易老化、不耐高温和易燃。
2．热塑性塑料和热固性塑料在物理性质和机械性质方面有哪些差异？
答：（1）塑料根据受热后形态性能表现的不同分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料受热后软化，冷却后又变硬，这种软化和变硬可重复进行，如聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料等。热固性塑料在加工时受热软化，产生化学变化，形成交联合成树脂而逐渐硬化成型，再受热后不能恢复可塑性状态。如酚醛树脂、不饱和聚酯、有机硅等。（2）热塑性塑料的基本组分是线型或支链型的合成树脂。热塑性塑料较热固性塑料有质轻、耐磨、润滑性好、着色力强、加工方法多等特点，但耐热差、尺寸稳定性差、易变形、易老化。
3．聚氯乙烯塑料在物理性质、机械性质和化学性质方面有哪些特点？
答：聚氯乙烯是目前建筑上使用最多的塑料制品，它成本低、产量大，耐久性较好，加入不同添加剂可加工成软质和硬质的多种产品。
①PVC的脆化温度在-50℃以下，玻璃化温度T通常是80～g85℃。PVC是无定形合成树脂，难燃，离火即灭。PVC溶于四氢呋喃和环己酮，利用这一特点，制品可用上述溶剂进行粘结。
②硬质PVC塑料力学强度较高，具有很好的耐风化性能和良好的抗腐蚀性能，但使用温度低。硬质PVC塑料适用于作给排水管道、瓦棱板、门窗、装饰板、建筑零配件等。
塑料管道具有质量轻、耐腐蚀、不易结垢、不生锈、输送效率高、安装维修简便等特点。
③塑软质PVC塑料可挤压、注射成薄板、薄膜、管道、壁纸、墙布、地板砖等，还可磨细悬浮于增塑剂中制成低黏度的增塑溶胶，作为喷塑或涂刷于屋面、金属构件上的防水防蚀材料。用软聚氯乙烯制成的止水带适用于地下防水工程的变形缝处，抗腐蚀性能优于金属止水带。
4．何为玻璃钢？玻璃钢有哪些主要特点？
答：（1）玻璃钢又称玻璃纤维增强塑料，是以合成树脂为基体，以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡等）为分散质制成的复合材料。（2）玻璃钢的主要的特点是密度小、强度高，其比强度接近甚至超过高级合金钢，因此得名“玻璃钢”。玻璃钢的比强度为钢的4～5倍，其最大的缺点是刚度不如金属。玻璃钢制品通常是各向异性的。
5．列举出10种日常生活中见到的建筑塑料制品名称。
答：（1）硬聚氯乙烯（PVC-U）管；（2）氯化聚氯乙烯（PVC-C）管；（3）无规共聚聚丙烯管（PP-R管）；（4）丁烯管（PB管）；（5）交联聚乙烯管；（6）铝塑复合管；（7）弹性地板；（8）化纤地毯；（9）塑料门窗和装修配件；（10）塑料壁纸和贴面板；（11）泡沫塑料；（12）玻璃纤维增强塑料。
第九章 沥青材料
1．石油沥青的主要组分有哪些？它们相对含量的变化对沥青的性质有何影响？
答：（1）石油沥青的主要组分有油分、树脂和地沥青质。（2）不同组分对石油沥青性能的影响不同。油分赋予沥青流动性；树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性；地沥青质则决定沥青的耐热性、黏性和硬性，其含量越多，软化点越高，黏性越大，越硬脆。
2．石油沥青的牌号如何划分？牌号大小与沥青性质有何关系？如何正确选择石油沥青的牌号？
答：（1）石油沥青的牌号主要根据针入度、延度和软化点等指标划分，并以针入度值表示。（2）同一品种的石油沥青材料，牌号越高，则黏性越小（即针入度越大），塑性越好（即延度越大）、温度敏感性越大（即软化点越低）。（3）选用石油沥青的原则是根据工程类别（房屋、道路或防腐）及当地气候条件、所处工程部位（屋面、地下）等具体情况，合理选用不同品种和牌号的沥青。在满足使用要求的前提下，尽量选用较高牌号的石油沥青，以保证较长的使用年限。
建筑石油沥青多用来制作防水卷材、防水涂料、沥青胶和沥青嵌缝膏，用于建筑屋面和地下防水、沟槽防水防腐，以及管道防腐等工程；道路石油沥青多用来拌制沥青砂浆和沥青混凝土，用于道路路面、车间地坪及地下防水工程。
3．某防水工程需石油沥青20t，要求软化点不低于85℃。现有60号和10号石油沥青，测得它们的软化点分别为49℃和98℃，问这两种牌号的石油沥青如何掺配？
答：较软沥青掺配的比例为：
较硬较硬沥青掺配的比例为：
掺配60号石油沥青的用量为：20t×=5.3t
掺配10号石油沥青的用量为：20t×=14.7t
4．沥青混合料的结构类型有哪几种？它们各有何特点？
答：沥青混合料的结构类型有悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构三种。其特点如下：
①悬浮密实结构
对于连续级配密实式沥青混合料，因粗骨料数量相对较少，细骨料数量较多，使粗骨料悬浮在细骨料之中。这种结构的沥青混合料的密实度和强度较高，且连续级配不易离析而便于施工，但由于粗骨料不能形成骨架，所以稳定性较差。这是目前我国沥青混凝土主要采用的结构。
②骨架空隙结构
间断级配开式或半开式沥青混合料含粗骨料较多，彼此紧密相接形成骨架，细骨料的数量较少，不足以充分填充空隙，形成骨架空隙结构。由于骨料之间的嵌挤力和内摩擦力较大，因此这种沥青混合料受沥青材料性质的变化影响较小，热稳定性较好。但沥青与矿料的粘结力较小，耐久性较差。
③骨架密实结构
间断级配密实式沥青混合料既有一定数量的粗骨料形成骨架，又有足够的细骨料填充到粗骨料之间的空隙，而形成骨架密实结构。这种结构综合了以上两种结构之长，其密实度、强度和稳定性都较好，是一种较理想的结构类型。但是，由于间断级配粗、细骨料易分离，对施工技术要求较高，目前我国应用还不多。
5．论述沥青混合料的主要技术性质。
答：沥青混合料的主要技术性质如下：
①高温稳定性
沥青混合料的高温稳定性是指在高温条件下，沥青混合料承受外力不断作用，抵抗永久变形的能力。
②低温抗裂性
冬季气温急剧下降时，沥青混合料的柔韧性大大降低，在行车荷载产生的应力和温度下降引起的材料收缩应力联合作用下，沥青路面会产生横向裂缝，从而降低使用寿命。
③耐久性
沥青混合料的耐久性是指在长期受自然因素（阳光、温度、水分等）的作用下抗老化的能力、抗水损害的能力，以及在长期行车荷载作用下抗疲劳破坏的能力。
④抗滑性和施工和易性。
6．简述热拌沥青混合料配合比设计的步骤。
答：热拌沥青混合料配合比设计的步骤如下：（1）矿料的配合比设计
①确定沥青混合料类型和骨料最大粒径。根据道路等级、所处路面结构的层次、气候条件等，查表选定沥青混合料的类型和骨料最大粒径。
②确定矿质混合料级配范围。根据已确定的沥青混合料类型，按表查阅矿质混合料级配范围。
③计算矿料配合比。根据粗骨料、细骨料和矿粉筛析试验结果，计算出符合级配要求范围的各矿料用量比例。（2）沥青最佳用量的确定
目前，我国是采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量，其步骤为：
①制作马歇尔试件。按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用量范围加入适量沥青，沥青用量按0.5％间隔递增，拌和均匀，制成马歇尔试件。
②测定物理性质。根据骨料吸水率大小和沥青混合料的类型，采用合适的方法测出试件的实测密度，并计算理论密度、空隙率、沥青饱和度等物理指标。
③测定马歇尔稳定度和流值。
④确定沥青最佳用量。以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值为纵坐标，画出关系曲线。
⑤沥青混合料性能校核。按最佳沥青用量OAC制作马歇尔试件和车辙试验试件。
第十章 木 材
1．木材的主要优缺点有哪些？
答：（1）木材的优点主要有：轻质高强，即比强度大；有较高的弹性和韧性，耐冲击、振动；易于加工；长期保持干燥或长期置于水中，均有很好的耐久性；导热性低；大部分木材都具有美丽的纹理，装饰性好等。（2）木材的缺点主要有：内部构造不均匀，导致各向异性；湿胀干缩大，引起膨胀或收缩；易腐朽、虫蛀；耐火性差；天然疵点较多等。
2．何谓纤维饱和点、平衡含水率和标准含水率？在实际使用中有何意义？
答：（1）湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完毕而吸附水尚处于饱和时的状态，称为纤维饱和点。此时的木材含水率称为纤维饱和点含水率。纤维饱和点含水率的重要意义是木材许多性质在含水率影响下开始发生变化的转折点。在纤维饱和点之上，含水量变化是自由水含量的变化，它对木材强度和体积影响甚微；在纤维饱和点之下，含水量变化即吸附水含量的变化将对木材强度和体积等产生较大的影响。（2）潮湿的木材会向较干燥的空气中蒸发水分，干燥的木材也会从湿空气中吸收水分。木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，当
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