2016西南大学秋土木工程材料0732机考答案

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西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
类别:网教 专业:建筑工程技术、工程造价 2016年12月
课程名称【编号】: 土木工程材料 【0732】 A卷
大作业 满分:100 分

一、请结合工程实践的需要,说明材料应该满足那些技术性质要求,并简要阐述其理由。(必答,对所列观点应该加以适当阐述,下同)(20分) 答:土木工程中的材料必须满足工程结构的功能需要,因此应该具有与结构功能一致的技术性质。 1)首先,工程结构必须在各种外力(荷载)作用下保持安全稳定,必然要求材料在受力的时候具有一系列的力学性能:在荷载作用下不破坏,不丧失使用性能,因而必须具备一定的强度;受力条件下,正常使用不应该发生过大的变形,极端破坏前又应该具有良好的塑性和韧性,因而要求材料具有一定的变形特征;同时为了减轻建筑的负担应该尽量选择密度小,强度高的材料。 2)其次,土木工程必须要在足够长的时间内保证其正常使用,材料应该在长期使用过程中,技术性质不显著下降,不发生明显破坏,因此土木工程材料应该具有与工程使用年限相适应的耐久性。 3)第三、各种结构与建筑都要承担不同的功能,营造不同的环境条件,为了保证这些功能的实现,生产的建筑材料应该具有相应的其他物理性能,比如:保温性能、隔音吸声性能、防水性能、装饰性能等功能性质。 4)第四、建筑生产是一个经济活动,生产过程中要考虑建造成本与投入,建筑材料应该具备在满足功能的前提下尽量节约的经济性能。 5)第五、为了保证人类生产生活的可持续进行,建筑材料在生产、使用的过程中应该具有良好的健康性、环保性、生态性、可持续利用等方面的特性。 二、解释屈服点(s)、抗拉强度(b)和伸长率()并说明它们为什么是建筑用钢材的重要技术性能指标。(必答。20分) 屈服点:具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。 抗拉强度:指材料在拉断前承受最大应力值。 伸长率:金属在做抗拉实验时,式样断裂后,其断面标距部分所增长的长度与式样初始长度的百分比,称为伸长率。 屈服点(σs)是结构设计时取值的依据,表示钢材在正常工作时承受应力不超过σs值;屈服点与抗拉强度的比值(σs/σb)称为屈强比。它反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度;伸长率(δ)表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中,为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断,要求其塑性良好,即具有一定的伸长率,可以使缺陷处应力超过σs时,随着发生塑性变形使应力重分布,而避免结构物的破坏。 三、请分析说明硅酸盐水泥与掺混合材料的水泥在技术性质及应用上各自有何特点。(必答。20分) 答:与硅酸盐水泥相比,掺混合材的水泥在性质上具有以下不同点: (1)早期强度低,后期强度发展快。这是因为掺混合材料的硅酸盐水泥熟料含量少,活性混合材料的水化速度慢于熟料,故早期强度低。后期因熟料水化生成的Ca(OH)2不断增多并和活性混合材料中的活性氧化硅SiO2和活性氧化铝Al2O3不断水化,从而生成众多水化产物,故后期强度发展快,甚至可以超过同标号硅酸盐水泥。
(2)掺混合材的水泥水化热低,放热速度慢。因掺混合材的水泥熟料含量少,故水
化热低。虽然活性材料水化时也放热,但放热量很少,远远低于熟料的水化热。
(3)适于高温养护,具有较好的耐热性能。采用高温养护掺活性混合材料较多的硅
酸盐水泥,可大大提高早期强度,并可提高后期强度。这是因为在高温下活性混合材料的
水化反应大大加快。同时早期生成的水化产物对后期活性混合材料和熟料的水化设有多少
阻碍作用,后期仍可正常水化,故高温养护后,水泥的后期强度也高于常温下养护的强度。
而对于未掺活性混合材料的硅酸盐水泥,在高温养护下,熟料的水化速度加快,由于
熟料占绝大多数,故在短期内就生成大量的水化产物,沉淀在水泥颗粒附近。这些水化产
物膜层阻碍了熟料的后期水化,因而高温养护虽提高了早期强度,但对硅酸盐水泥的后期
强度发展不利。
(4)具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。因掺混合材料较多的硅酸盐水泥中熟料少,
故熟料水化后易受腐蚀的成分Ca(OH)2、C3AH6较少,且活性混合材料的水化进一步降
低了Ca(OH)2的数量,故耐腐蚀性较好。

四、简述混凝土材料耐久性的影响因素和提高耐久性的措施?(必答。20分)
答:影响因素:
1、混凝土钢筋腐蚀
2、炭化
3、侵蚀性介质腐蚀
4、冻融破坏
5、碱-骨料反应
提高耐久性的措施:
1、预防钢筋的锈蚀
2、避免或减轻碱集料反应
3、加强施工管理
4、防止混凝土的冻融破坏
5、拌合及养护用水
6、针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度
五、某烧结普通砖,已知其孔隙率为37%,干燥后总质量为2487 g 浸水饱和后质量
为2984 g 。请结合普通砖的基本尺寸请计算该砖的体积密度,密度,吸水率,开口孔隙
率及闭口孔隙率。(必答,写出计算步骤,计算正确。(20分)

解:ρo=m1/Vo=2487/1462.8=1.7g/cm
P=V孔/Vo×100%=37% V孔/1462.8×100%=37% 故V孔=541.236cm, V=Vo-V孔
=1462.8-541.236=921.6cm ρ=m1/V=2487/921.6=2.7g/cm

W=(m2-m1)/m1×100%=(2984-2487)/2487×100%=20%
PK=(m2-m1)/Vo×1/ρW×100%=(2984-2487)/1462.8×1×100%=34% PB=P-PK=37%-34%=3%