土木工程材料简答题

⼟⽊⼯程材料简答题

五、问答题

1、简述孔隙及孔隙特征对材料强度、表观密度、吸⽔性、抗渗性、抗冻性的影响。

答：孔隙率越⼤材料强度越低、表观密度越⼩；密实的材料且为闭⼝孔隙的材料是不吸⽔的，抗渗性、抗冻性好；粗⼤的孔隙

因⽔不易留存，吸⽔率常⼩于孔隙率；细⼩且孔隙率⼤、开⼝连通的孔隙具有较⼤的吸⽔能⼒，抗渗性、抗冻性差。

2、对于开⼝微孔材料，当其孔隙率增⼤时，材料的密度、吸⽔性、抗冻性、导热性、强度分别怎样变化？

答：随着材料孔隙率增⼤，材料的密度不变，⽽对于开⼝微孔材料，随着材料孔隙率增⼤，材料的吸⽔率增⼤，抗冻性降低，

导热性增⼤，强度降低。

3、何为材料的耐久性？包括哪些内容？

答：材料的耐久性是指⽤于构筑物的材料在环境的各种因素影响下，能长久地保持其物理性能的性质。物理作⽤，环境温度、

湿度的交量变化，使材料在冷热、⼲湿、冻融的循环作⽤下发⽣破坏；化学作⽤：紫外线或⼤⽓及环境中的酸、碱、盐作⽤，

使材料的化学组成和结构发⽣改变⽽使性能恶化；机械作⽤：材料在长期荷载（或交替荷载、冲击荷载）的作⽤下发⽣破坏；

⽣物作⽤：材料受菌类、昆⾍等的侵害作⽤，发⽣⾍蛀、腐朽等破坏现象。

4、脆性材料与韧性材料有何区别？在使⽤时应注意哪些问题？

答：脆性材料在外⼒作⽤下，发⽣突然破坏⽽⽆明显塑性变形，其不能承受冲击或振动荷载作⽤下；⽽韧性材料在外⼒作⽤

下，发⽣破坏时有明显塑性变形，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破坏。脆性材料在使⽤

时应避免冲击或振动荷载作⽤下，应尽可能使其处于受压状态；对于受冲击或振动荷载作⽤的构件要选⽤韧性材料。5、某⽯

材在⽓⼲、绝⼲、⽔饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165MPa，求该⽯材的软化系数，并判断该⽯材可否⽤于

⽔下⼯程。

答：该⽯材的软化系数为KR=fb/fg=165/178=

∵该⽯材的软化系数为＞，为耐⽔⽯材，∴可⽤于⽔下⼯程。

五、问答题

1、⽯灰具有哪些特点及⽤途？

答：特点：(1) 可塑性和保⽔性好 (2) ⽣⽯灰⽔化时⽔化热⼤，体积增⼤ (3) 硬化缓慢(4) 硬化时体积收缩⼤(5) 硬化后强度低(6)

耐⽔性差

⽤途：(1)制作⽯灰乳涂料(2)配制⽯灰和混合砂浆(3)配制⽯灰⼟和三合⼟(4)⽣产硅酸盐制品。

2、⽣⽯灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟⽯灰表⾯保留⼀层⽔？

答：因为⽣⽯灰中含有⼀定量的过⽕⽯灰，过⽕⽯灰的结构致密，熟化极慢，当这种未充分熟化的⽯灰抹灰后，会吸收空⽓中

的⽔分继续熟化，体积膨胀，致使墙⾯隆起、开裂，严重影响施⼯质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。

陈伏时表⾯保留⼀层⽔可防⽌⽯灰碳化。

3、⽯膏制品主要有哪些?

答：⽯膏制品主要有⽯膏板、⽯膏砌块及装饰件。⽯膏板⼴泛⽤作各种建筑物的内隔墙、顶棚及各种装饰饰⾯。⽬前我国⽣产

的⽯膏板主要有纸⾯⽯膏板、⽯膏空⼼条板、⽯膏装饰板、纤维⽯膏板及⽯膏吸声板等。⽯膏砌块是⼀种⾃重轻、保温隔热、

隔声和防⽕性能好的新型

墙体材料，有实⼼、空⼼和夹⼼三种类型。建筑⽯膏还可⽤来⽣产各种浮雕和装饰件，如浮雕饰线、艺术灯圈、圆柱、⽅柱、

⾓花等。

4、建筑⽯膏的特性及应⽤。

答:建筑⽯膏的特性：凝结硬化快，硬化时体积微膨胀，硬化后孔隙率较⼤，表观密度和强度低，隔热、吸声性良好，防⽕性

能良好，具有⼀定的调温调湿性，耐⽔性和抗冻性差，加⼯性能好。

建筑⽯膏的应⽤：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，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。

5、⽔玻璃的特性及⽤途。答：特性：(1)具有良好的粘结能⼒。(2)硅酸凝胶能堵塞材料⽑细孔并在表⾯形成连续封闭膜，因⽽具有很好的抗渗性和抗风

化能⼒。(3)具有很好的防⽕耐热性。(4)硅酸凝胶不与酸类物质反应，具有很好的耐酸性。

⽤途: ⽔玻璃可⽤于外墙抗风化涂料，装饰涂料，抗渗防⽔剂，⽔玻璃矿渣砂浆补缝，耐热砂浆及混凝⼟，耐酸砂浆和混凝

⼟，加固⼟壤。

五、问答题

1、⾼铝⽔泥的特性及应⽤。

答：特性：快凝早强；⽔化热⼤；抗硫酸盐性能好，但抗碱性极差；耐热性好；长期强度有降低的趋势。

应⽤：紧急军事⼯程，抢修⼯程，配制耐热混凝⼟，寒冷地区冬季施⼯的混凝⼟，不宜⽤于⼤体积混凝⼟，也不能⽤于长期承

重结构及⾼温⾼湿环境中的⼯程，不能⽤蒸汽养护。

2、硅酸盐⽔泥的主要特性。⽔泥的不合格品及废品是如何规定的？

答：硅酸盐⽔泥⽔化凝结硬化快，强度⾼，尤其是早期强度⾼。⽔化热⼤。耐腐蚀性差。抗冻性好，⼲缩⼩。耐热性差。

凡氧化镁、三氧化硫、安定性、初凝时间中任何⼀项不符合标准规定时均为废品。其它要求任⼀项不符合标准规定时为不合格

品。

3、为什么⽣产硅酸盐⽔泥时掺⼊的适量⽯膏不会引起⽔泥的体积安定性不良，⽽硅酸盐⽔泥⽯处在硫酸盐溶液中时则会造成

腐蚀？

答:主要是⽣成膨胀性产物钙矾⽯的条件不同。⽣产⽔泥时掺⼊的适量⽯膏，在⽔泥浆有塑性时⽣成钙矾⽯，浆体硬化后，⽯

膏基本已消耗完。

硅酸盐⽔泥⽯处于硫酸盐溶液中时，浆体已硬化，⽆塑性变形能⼒，此时⽣成钙矾⽯，则会造成⽔泥⽯被胀裂。

4、现有甲、⼄两⼚⽣产的硅酸盐⽔泥熟料，其矿物成分如下表，试估计和⽐较这两⼚所⽣产的硅酸盐⽔泥的性能有何差异？

答：由上表可知甲⼚硅酸盐⽔泥熟料配制的硅酸盐⽔泥的强度发展速度、⽔化热、28d 时的强度均⾼于由⼄⼚的硅酸盐⽔泥，

但耐腐蚀性则低于由⼄⼚的硅酸盐⽔泥。

5、矿渣⽔泥与硅酸盐⽔泥相⽐有何差异?

答：矿渣⽔泥特性：凝结硬化慢，早期强度低，后期强度增长较快，⽔化热较低，抗冻性差，

⼲缩性⼤，耐腐蚀性较好，耐热性好，泌⽔性⼤。

硅酸盐⽔泥特性：凝结硬化快，早期强度⾼，⽔化热⼤，抗冻性好，⼲缩性⼩，耐腐蚀性差，耐热性差。

6、在什么条件下拌制混凝⼟选⽤⽔泥时要注意⽔化热的影响？为什么？

答：在炎热的夏季和⼤体积混凝⼟⼯程施⼯时要考虑⽔化热的影响，⽔化热的产⽣和积蓄会造成混凝⼟内外温差较⼤⽽产⽣温

差应⼒，导致混凝⼟开裂破坏。

7、影响常⽤⽔泥性能的因素有哪些？

答：⽔泥组成成分的影响；⽔泥细度的影响；养护条件的影响；龄期的影响；拌和⽤⽔量的影响；贮存条件的影响。

8、何谓活性混合材料和⾮活性混合材料？它们加⼊硅酸盐⽔泥中各起什么作⽤？硅酸盐⽔泥常掺⼊哪⼏种活性混合材料？

答:活性混合材料是具有⽕⼭灰性或潜在⽔硬性，以及兼有⽕⼭灰性和潜在⽔硬性的矿物质材料。在碱性或硫酸盐成分存在的

液相条件下,可发⽣⽔化反应,⽣成具有固化性质的胶凝物质。

⾮活性混合材料本⾝不具有潜在的⽔硬性或⽕⼭灰性，与⽔泥矿物组成不起化学作⽤。掺⼊⽔泥中主要起调节⽔泥强度，增加

⽔泥产量及降低⽔化热等作⽤。

硅酸盐⽔泥常掺⼊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9、为什么矿渣⽔泥耐硫酸盐和软⽔腐蚀性能好，⽽普通硅酸盐⽔泥则较差？

答：矿渣⽔泥由于掺⼊了混合材料，使得熟料中的矿物含量相对降低，⽽且⽔化时析出的氢氧化钙与混合材料中的活性SiO2

和Al2O3产⽣⼆次反应，⽣成新的⽔化硅酸钙和⽔化铝酸钙，使得氢氧化钙的量减少，且使⽔泥⽯结构进⼀步致密，这样就能

减少硫酸盐和软⽔腐蚀。

10、试分析引起⽔泥⽯腐蚀的内因是什么？如何防⽌？

答：引起⽔泥⽯腐蚀的内因是⽔泥⽯存在易被腐蚀的氢氧化钙和⽔化铝酸钙，以及⽔泥⽯本⾝不密实，存在很多侵蚀介质易于

进⼊内部的⽑细孔道，从⽽使Ca2+流失，⽔泥⽯受损，胶结⼒降低，或者有膨胀性产物形成，引起膨胀破坏。

防⽌⽅法：合理选择⽔泥，尽量选择掺混合料的硅酸盐⽔泥，提⾼⽔泥⽯的密实性，⽤耐腐蚀的材料履盖⽔泥⽯表⾯。

五、问答题

1、改善混凝⼟拌合物和易性的措施有哪些？

答：（１）通过试验，采⽤合理砂率，并尽可能采⽤较低的砂率；（２）改善砂、⽯的级配；（３）尽量采⽤较粗的砂⽯；

（４）当坍落度过⼩时，保持⽔灰⽐不变增加适量的⽔泥浆；当坍落度过⼤时，保持砂率不变增加适量的砂⽯。（5）有条件

时尽量掺⽤外加剂（减⽔剂、引⽓剂）。

2、试述混凝⼟徐变的利弊。答：混凝⼟的徐变对混凝⼟及钢筋混凝⼟结构物的应⼒和应变状态有很⼤影响在某些情况下，徐

变有利于削弱由温度、⼲缩等引起的约束变形，从⽽防⽌裂缝的产⽣。但在预应⼒结构中，徐变将产⽣应⼒松驰，引起预应⼒

损失，造成不得利影响。

3、简述混凝⼟中掺减⽔剂的技术经济效果。

答：增加流动性，在⽤⽔量及⽔灰⽐不变时，混凝⼟坍落度可增⼤100-200mm；提⾼强度，在流动性及⽔泥⽤量不变的条件

下，强度提⾼10-20%；节约⽔泥，在流动性及⽔灰⽐不变的条件下，可节约⽔泥10-15%；改善混凝⼟的耐久性。

4、混凝⼟配合⽐设计的基本要求有哪些？

答：（1）满⾜结构设计要求的混凝⼟强度等级；（2）满⾜施⼯所要求的混凝⼟拌合物的和易性；（3）满⾜环境和使⽤条件

要求的混凝⼟砼耐久性；（4）在满⾜上述要求的前提下，通过各种⽅法以降低混凝⼟成本，符合经济性原则。

5、当混凝⼟拌合物坍落度达不到要求时如何进⾏调整？

答：当混凝⼟拌合物坍落度偏⼩时，在⽔灰⽐不变的前提下，适当增加⽔泥浆的数量，以增加⾻料之间⽔泥浆层厚度，使⾻料

间的润滑作⽤加⼤，从⽽提⾼混凝⼟拌合物的流动性；当混凝⼟拌合物坍落度偏⼤时，在砂率不变的前提下，适当增加⾻料的

数量，以减少⾻料之间⽔泥浆层厚度，使⾻料间的润滑作⽤降低，从⽽减⼩混凝⼟拌合物的流动性。

6、为什么不宜⽤⾼强度等级⽔泥配制低强度等级的混凝⼟？也不宜⽤低强度等级⽔泥配制⾼强度等级的混凝⼟？

答：采⽤⾼强度等级⽔泥配制低强度等级混凝⼟时，只需少量的⽔泥或较⼤的⽔灰⽐就可满⾜强度要求，但却满⾜不了施⼯要

求的良好的和易性，使施⼯困难，并且硬化后的耐久性较差。因⽽不宜⽤⾼强度等级⽔泥配制低强度等级的混凝⼟。

⽤低强度等级⽔泥配制⾼强度等级的混凝⼟时，⼀是很难达到要求的强度，⼆是需采⽤很⼩的⽔灰⽐或者⽔泥⽤量很⼤，因⽽

硬化后混凝⼟的⼲缩变形和徐变变形⼤，对混凝⼟结构不利，易于⼲裂。同时由于⽔泥⽤量⼤，⽔化放热量也⼤，对⼤体积或

较⼤体积的⼯程也极为不利。此外经济上也不合理。所以不宜⽤低强度等级⽔泥配制⾼强度等级的混凝⼟。

7、如何采取措施提⾼混凝⼟的耐久性？

答：（1）提⾼混凝⼟的抗渗性的关键是提⾼密实度，改善混凝⼟的内部孔隙结构，具体为降低⽔灰⽐，采⽤减⽔剂。掺引⽓

剂，选⽤致密、⼲净、级配良好的⾻料，加强养护；（2）提⾼混凝⼟的抗冻性的关键也是提⾼密实度，具体为降低⽔灰⽐，

掺引⽓剂或减⽔型引⽓剂；（3）提⾼混凝⼟的抗侵蚀性主要在于选⽤合适的⽔泥品种，以及提⾼密实度；（4）提⾼混凝⼟

的抗碳化能⼒，降低⽔灰⽐，采⽤减⽔剂以提⾼密实度；（5）防⽌混凝⼟碱—⾻料反应，采⽤低碱⽔泥，对⾻料进⾏检测，

不⽤含活性SiO2的⾻料，掺引⽓剂。

8、⾼强砼的特点有哪些？

答：（1）抗压强度⾼，可⼤幅度提⾼钢筋混凝⼟拱壳、柱等受压构件的承载能⼒。（2）在相同的受⼒条件下能减⼩构件的

体积，降低钢筋⽤量。（3）致密坚硬，其抗渗性、抗冻性、耐蚀性、抗冲击性等诸多⽅⾯性能均优于普通混凝⼟。（4）不

⾜之处是脆性⽐普通混凝⼟⼤。（5）虽然⾼强混凝⼟的抗拉、抗剪强度随抗压强度提⾼⽽有所增长，但拉压⽐和剪压⽐都随

之降低。

9、砂率是如何影响混凝⼟拌合物的和易性的？