第三章无机气硬性胶凝材料习题参考答案

土木工程材料复习思考题答案第三章气硬性无机胶凝材料1.硅酸盐水泥熟料主要矿物组成是什么？这些熟料矿物有何特性？答：（1）硅酸三钙（3CaO·SiO2 ，简写为C3S），含量约50%。

特性: 水化较快，强度发展较快，早期强度高，强度增进率较大，凝结时间正常，水化热较高。

（2）硅酸二钙（β型）（2CaO·SiO2 ，简写为C2S），含量约20% 。

特性: 水化较慢，凝结硬化缓慢，早期强度低，28d后强度增进率较大，水化热较低。

（3）铝酸三钙（3CaO·Al2O3 ，简写为C3A），含量7%～15%。

特性: 水化迅速，凝结时间很快；早期强度高，后期强度不再增长，甚至倒缩；水化时放热量大。

铝酸三钙含量高时，水泥浆体干缩变形大，抗硫酸盐性能差。

（4）铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3 ，简写为C4AF），含量10%～18%。

特性: 水化速度在早期介于C3A与C3S之间，随后发展不如C3S；早期强度与C3A类似，但后期还能不断增长与C2S类似；抗冲击能力和抗硫酸盐性能较好；水化热比C3A低。

2.试述我国常用的六大品种水泥的基本材料组成与范围。

答：（1）Ⅰ、Ⅱ型硅酸盐水泥Ⅰ型硅酸盐水泥：熟料+石膏为100%Ⅱ型硅酸盐水泥：熟料+石膏为≥95%；石灰石或粒化高炉矿渣≤5%。

（2）普通硅酸盐水泥：80%≤熟料+石膏＜95%；5%＜活性混合材≤20%。

（3）矿渣硅酸盐水泥P·P·A矿渣硅酸盐水泥：50%≤熟料+石膏＜80%；20%≤粒化高炉矿渣≤50%。

P·P·B矿渣硅酸盐水泥：30%≤熟料+石膏＜50%；50%≤粒化高炉矿渣≤70%。

(4) 火山灰质硅酸盐水泥：60%≤熟料+石膏＜80%；20%＜火山灰质混合材≤40%。

（5）粉煤灰硅酸盐水泥：60%≤熟料+石膏＜80%；20%＜粉煤灰≤40%。

（6）复合硅酸盐水泥：50%≤熟料+石膏＜80%；20%＜两种及两种以上混合材≤50%。

第1章土木工程材料的基本性（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表：（2）答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。

（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。

例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。

例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。

（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。

（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。

（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。

第2章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。

答：可分为三大类：1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。

例如花岗岩、辉绿岩、火山首凝灰岩等。

无机胶凝材料复习题答案
1. 什么是无机胶凝材料？无机胶凝材料是指在建筑和土木工程中使用的一种材料，它能够在加水后逐渐硬化并最终形成坚硬的固体结构。

这类材料主要包括水泥、石灰、石膏等。

2. 水泥的主要成分有哪些？水泥主要由硅酸盐矿物组成，主要包括硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）。

3. 石灰的硬化过程是怎样的？石灰的硬化过程主要分为两个阶段：首先是石灰与水反应生成氢氧化钙，然后氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。

4. 石膏在建筑中有哪些应用？石膏在建筑中的应用非常广泛，包括制作石膏板、石膏砌块、石膏粉刷等，它具有良好的耐火性和隔音性。

5. 硅酸盐水泥的分类有哪些？硅酸盐水泥主要分为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。

6. 什么是水泥的水化反应？水泥的水化反应是指水泥中的矿物成分与水反应生成水化产物的过程，这些水化产物逐渐硬化并形成水泥石。

7. 石灰石在水泥生产中的作用是什么？石灰石在水泥生产中主要作为原料之一，它与粘土一起在高温下煅烧，生成水泥熟料。

8. 石膏的化学成分是什么？石膏的化学成分主要是硫酸钙
（CaSO4·2H2O），它在建筑中具有广泛的应用。

9. 水泥的强度等级是如何划分的？水泥的强度等级是根据水泥在标准条件下养护28天后的抗压强度来划分的，常见的强度等级有32.5、42.5、52.5等。

10. 什么是水泥的凝结时间？水泥的凝结时间是指从水泥加水开始到水泥浆体失去可塑性所需的时间，它包括初凝时间和终凝时间。

1第1 章土木工程材料的基本性（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表：密度表观密度强度吸水率搞冻性导热性（2）材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别？答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P 指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。

（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。

例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。

例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。

（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。

（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。

（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。

第2 章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。

答：可分为三大类：21) 岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。

第3章气硬性胶凝材料（P37）1.为什么石灰、石膏、水玻璃及镁质胶凝材料被称为气硬性胶凝材料？答：气硬性胶凝材料的定义。

2.试述石灰的特性及其在工程中的应用。

答：1. 石灰的特性：⑴可塑性和保水性好；⑵水化时放热大，体积增大；⑶硬化缓慢。

这是因为碳化作用主要发生在与空气接触的表面，且生成膜CaCO3层较致密，阻碍了空气中CO2的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此硬化缓慢；⑷硬化时体积收缩大。

因为硬化时大量水蒸发，导致毛细管失水收缩；⑸硬化后强度低。

其原因是石灰消化时实际用水量比理论用水量大得多，多余水在硬化后蒸发，留下空隙。

⑹耐水性差。

因为 Ca(OH)2易溶于水。

（特点：其原料分布广、生产工艺简单、成本低、使用方便）2. 应用：（1）制作石灰乳涂料；（2）配制混合砂浆；（3）交通工程中拌制灰土（及三合土和四合土）（4）二灰结石等。

3.石灰“陈伏”的作用是什么？答：石灰陈伏目的（作用）是：为了使未熟化的石灰充分熟化，从而消除过火石灰使用到工程中后产生爆裂等危害。

石灰“陈伏”是将石灰浆在消解坑里存放两星期以上（称为“陈伏”）。

陈伏期间应在石灰浆表面覆盖一层水，以免石灰浆与空气接触后产生硬化（碳化和结晶）。

4. 试述石膏的特性及其在房屋建筑工程中的应用。

答：1. 石膏的特性：⑴凝结硬化快；⑵硬化时体积不但不收缩，且有微膨胀；⑶硬化后强度低；⑷耐水性差。

2. 应用：主要作为装饰材料。

5. 什么是水玻璃硅酸盐模数？（P37）它对水玻璃的性质有何影响？6. 水玻璃硬化有何特点。

7. 其它思考题：1. 硬化过程及硬化产物分析石膏及石灰属气硬性胶凝材料的原因。

2. 用于墙面抹灰时，建筑石膏与石灰比较，具有哪些优点? 何故?3. 石灰硬化体本身不耐水，但石灰土多年后具有一定的耐水性，你认为主要是什么原因?4. 生产菱苦土制品时常出现如下问题：①硬化太慢，②硬化过快，并容易吸湿返潮。

你认为各是什么原因? 如何改善?5．工程采用菱苦土砖砌筑屋面女儿墙，数年后出现大面积破坏，试分其原因。

土木工程材料复习题第一章材料的基本性质一、填空题1、材料的吸水性用_吸水率__表示，吸湿性用__含水率__表示.2、材料耐水性的强弱可以用_软化系数_表示。

材料耐水性愈好，该值愈_大。

3、同种材料的孔隙率愈_大___，材料的强度愈高;当材料的孔隙率一定时，闭孔愈多，材料的绝热性愈好。

4、当材料的孔隙率增大时,则其密度不变，松散密度减小，强度降低，吸水率增大，抗渗性降低，抗冻性降低。

5、材料作抗压强度试验时,大试件侧得的强度值偏低，而小试件相反，其原因是试件尺寸和试件形状。

6、材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量；材料的表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量.7、材料的耐水性是指材料在长期压力水作用下，强度不显著降低的性质。

二、单选题1、材料的抗渗性指材料抵抗(C)渗透的性质A. 水；B. 潮气；C。

压力水；D. 饱和水2、有一块砖重2625g，其含水率为5％，该湿砖所含水量为（D)。

A . 131。

25g ；B 。

129.76g；C。

130.34g；D。

125g3、材料的耐水性指材料（C) 而不破坏，其强度也不显著降低的性质.A. 长期在湿气作用下;B。

在压力水作用下；C。

长期在饱和水作用下；D. 在水作用下4、颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度ρ0 ‘,则存在下列关系（A ）。

A。

ρ＞ρ0＞ρ0 '；B.ρ＞ρ0’＞ρ0 C。

ρ0＞ρ＞ρ0 ‘；D. ρ0＞ρ0 '＞ρ5、材料吸水后,将使材料的( D )提高。

A。

耐久性;B. 强度及导热系数C。

密度；D. 表观密度和导热系数6、通常材料的软化系数为（B）时。

可以认为是耐水的材料。

A . ＞0。

95; B. ＞0.85; C. ＞0。

75 ；D。

0.657、含水率为5 ％的砂220kg，则其干燥后的重量是( B )kg 。

A. 209；B. 209.52 ；C. 210；D。

210。

528、材质相同的A，B两种材料，已知表观密度ρ0A＞ρ0B ,则A 材料的保温性能比B材料（B）.A. 好；B. 差;C。

第一章 建筑材料的基本性质复习思考题1、说明材枓的体积构成与各种密度概念之间的关系。

答:体积是材料占有的空间尺寸。

由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。

(1)绝对密实体积和实际密度绝对密实体积即干燥材料在绝对密实状态下的体积，即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积.材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为实际密度。

（2）表观体积和表观密度材料单位表观体积的质量称为表观密度。

表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。

其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。

因此,材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。

(3）材料的自然体积与体积密度材料的自然体积指材料在自然状态下的体积,即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分).体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。

（4）材料的堆积体积与堆积密度材料的堆积体积指粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积.松散堆积状态下的体积较大,密实堆积状态下的体积较小。

堆积密度是指粉状或粒状材料,在堆积状态下单位体积的质量.2、何谓材料的亲水性和憎水性?材料的耐水性如何表示？答：当润湿边角θ≤90°时，材料能被水润湿表现出亲水性，称为材料的亲水性；当θ〉90°时,材料不能被水润湿表现出憎水性，称为材料的憎水性。

材料的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，如下式：式中:KR ——材料的软化系数fb ——材料在饱和吸水状态下的抗压强度（MPa ） fg ——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa ）3、试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。

答：材料的导热性是指材料两侧有温差时，热量由高温侧流向低温侧传递的能力,常用导热系数表示。

材料的导热系数λ主要与以下因素有关：（1）材料的化学组成和物理结构;（2）孔隙状况；（3）环境温度。

（或λ的影响因素：组成、结构,孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻）4、说明提高材料抗冻性的主要技术措施。

学习指导本章主要介绍了石灰、石膏、菱苦土、水玻璃四种气硬性胶凝材料。

本章主要学习思路是由各材料组成和（熟化）凝结硬化掌握各材料的特性，由材料的特性确定材料的应用。

每一种材料各自的制备特点、凝结硬化机理及制成材料的特性是这一章的重点。

一、名词解释1．石灰的熟化2．陈伏 3.水玻璃模数4．过火石灰5．钙质生石灰6．镁质生石灰二、填空题1．石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的＿性差。

2．水玻璃硬化后，有＿的耐酸性能，这主要是因为硬化后的水玻璃主要化学组成是＿。

3．建筑石膏是＿型的＿石膏，硬化后的石膏的化学成份是。

4．建筑石膏具有凝结硬化快，硬化初期具有体积＿的特性，故其适于制作模型、塑像等。

5．建筑石膏具有孔隙率＿，体积密度＿，故其具有＿性能好＿性强的特性。

所以用之形成的产品冬暖夏凉，吸声效果好。

6．石灰不可以单独应用是因为其硬化后＿大，而石膏可以单独应用是由于其硬化过程中具有＿的特性。

7．石灰的熟化过程是指将＿加水消解成＿的过程，石灰熟化时具有的两个特点，一是＿，二是＿。

8．石灰熟化时，通常把它熟化成石灰膏，其主要用于＿和＿的拌制，而熟化成消石灰粉时，主要用于拌＿或＿。

9．石灰浆体的硬化包括＿和＿两个交叉进行的过程，而且＿过程是一个由＿及＿的过程，其硬化速度＿。

10．在石灰应用中，常将石灰与纸筋、麻刀、砂石等混合应用，其混合的目的是＿，否则会产生＿。

11．在石灰砂浆中掺人石灰膏制成混合砂浆，掺人石灰膏是利用了石灰膏具有＿好的特性，从而提高了水泥砂浆的＿。

12．生石灰按氧化镁的含量，分为＿和＿两类。

13．石膏制品应避免用于＿和＿较高的环境。

14．按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板材，是因为石膏板具有＿好的特性。

15．水玻璃的分子式是＿，模数n＝＿，同一浓度水玻璃n越大，则水玻璃粘度愈＿，越＿溶于水，强度越＿。

16．菱苦土在使用时不能用水拌制，通常用＿水溶液拌制，由于菱苦士与各种＿粘结性好，且＿较低，因此常用之与木屑等植物质材料拌制使用。

第三章无机气硬性胶凝材料习题参考答案一、名词解释1石灰陈伏：为消除过火石灰的危害，应将熟化后的石灰浆在消化池中储存2~3周，即所谓陈伏。

二、判断题(对的划√，不对的划×)1气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。

（×）2石灰浆体在空气中的碳化反应方程式是：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O （×）（还要有水的参与）3建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且在硬化时体积略有膨胀。

（×）4建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可用于潮湿环境中。

（×）5建筑石膏的分子式是 CaSO4·2H2O。

（×）6石膏由于其防火性好，故可用于高温部位。

（×）7石灰陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。

（×）8石灰的干燥收缩值大，这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。

（√）9石灰是气硬性胶凝材料，所以由熟石灰配制的灰土和三合土均不能用于受潮的工程中。

10石灰可以在水中使用。

（×）11建筑石膏制品有一定的防火性能。

（√）12建筑石膏制品可以长期在温度较高的环境中使用。

（×）13石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。

（×）三、单选题1.石灰在消解（熟化）过程中_B___。

A. 体积明显缩小B. 放出大量热量C. 体积不变D. 与Ca(OH)2作用形成CaCO32._B___浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。

A. 石灰B. 石膏C. 菱苦土D.水玻璃3.为了保持石灰的质量，应使石灰储存在B__。

A. 潮湿的空气中B. 干燥的环境中C. 水中D. 蒸汽的环境中4.石膏制品具有较好的_C___A. 耐水性B. 抗冻性C. 加工性D . 导热性5.石灰硬化过程实际上是_C___过程。

A. 结晶B. 碳化C. 结晶与碳化6.生石灰的分子式是_C___。

A. CaCO3B. Ca(OH)2C. CaO7.石灰在硬化过程中，体积产生_ D___。