土木材料1-5章课后题

1)密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

2)表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。

3)堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量。

4)孔隙率：材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。

5)空隙率：散粒材料堆积体积中，颗粒间孔隙体积所占的百分率。

6）质量吸水率:材料在吸水饱和时，内部所吸水分的质量占材料干质量的百分率；体积吸水率:材料在吸水饱和时，其内部所吸水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。

7）含水率:材料内部所含水量的质量占材料干质量的百分率。

8）比强度:按单位体积质量计算的材料强度指标，其值等于材料强度与其表观密度之比。

其石灰岩的密度为2.62g/cm3，孔隙率为1.20%，今将该石灰岩破碎成碎石，其堆积密度为1580kg/m3，求碎石的表观密度和空隙率。

mm'3 ==1580kg/m3。P (V V)/V 100%=1.20%已知： ==2.62g/cm，， 0'000VV0

'''求 0 m/V0，P0 (V0 V)V0

1mV，V0'='； 解 V0=(1-P0) 0

0 m(1-P0)/V= (1-P0) 2.59g/cm3

' 0''''P0 (V0 V)/V0=1-V/V0=1- 39% 0

称河砂500g,烘干至恒重时质量为494g,求此河砂含水率。

ms-mg500-494Wh 100% 100% 1.21%。 mg494

某材料的体积吸水率为10%，密度为3.0g/cm3,烘干后的表观密度为1500kg/m3。求该材料的质量吸水率，开口空隙率，闭口孔隙率，并评估该材料的抗冻性。 答：开口空隙率=体积吸水率=10%

它的表观密度是1500kg/m3是水的1.5倍，所以质量吸水率是体积吸水率的1.5分之一，质量吸水率=10%÷1.5=6.67%

因为表观密度=1500kg/m3=1.5g/cm3，

所以总空隙率=1.5/3=50%【就是刚好表观密度=实质密度的一半，空隙率就是一半。】闭口空隙率=总空隙率-开口空隙率=50%-10%=40%

质量吸水率6.67%，闭口空隙率40%，开口空隙率=体积吸水率=10%

含碳量对热轧碳素钢性质有何影响

碳是决定钢材性能的主要元素，它对钢材的强度、塑性、韧性等机械力学性能。当碳含量在0.8%以下时，随着碳含量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降；但当碳含量大于10.%时，随着碳含量增加，钢材的强度反而下降，这是由于呈网状分布于珠光体晶界上的渗碳体，使钢变脆。钢中碳含量增加，还会使钢的可焊性变差，冷脆性和时效敏感性增加，使得钢耐候性变差。 简述钢筋锈蚀的原因，主要类型和防锈措施

化学锈蚀，钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀，主要为氧化反应。空气中的温度和湿度加速发展

电化学锈蚀，钢材与电解质溶液接触而产生电流，形成微电池而引起的锈蚀。是钢材存放和使用主要的锈蚀方式。

防止措施：表面涂刷防锈漆，控制使用环境，调整钢的基本组织或者加入某些合金元素。

画出低碳钢拉伸时的应力-应变图。指出其中重要参数和其意义。

拉伸应力-应变图

弹性阶段（OA段），得到弹性极限应力 p，得到弹性模量E= / ，超过极限应力后，应力-应变曲线成非比例增加。

屈服阶段（AB段），得到屈服极限 s，由屈服下限得到。钢材受力达到屈服点后，变形迅速发展，尽管尚未破坏，但因其变形过大已不能满足使用要求，设计中一般以屈服点作为钢材强度的取值依据。

强化阶段（BC段），当荷载超过屈服点后，钢材内部组织重新分布，抵抗变形能力重新提高。最大值应力 b，称为抗拉强度。 b/ s称为强屈比，越大，结构强度储备越高，过大，造成材料浪费。

颈缩阶段（CD段）。试件截面薄弱处截面显著缩小，产生颈缩现象。得到伸长率 。衡量钢材塑性的关键指标。伸长率越大，钢材塑性越好。 钢材的伸长率如何表示，冷弯性能如何评定。

l-ld0-试件直径），l1-断后标距。 =10，l0-原始标距长度（一般取5d0,10d0. l0

冷弯性能是通过冷弯试验，通过直径（或厚度）为a的试件，采用标准规定的弯心直径d（d=na），弯曲到规定角度（90或180°）时，检查弯曲处有无裂纹，断裂及起层现象，若无，则冷弯性能合格。

什么是气硬性胶凝材料？

气硬性胶凝材料是只能在空气中凝结、硬化、保持和发展强度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃即属这一类；水硬性胶凝材料则既能在空气中硬化，更能在水中凝结、硬化、保持并继续发展其强度的胶凝材料，如各种水泥.。

石灰的煅烧温度对其质量有何影响？

答：石灰的质量与其煅烧温度有直接的关系。一般碳酸钙适宜的煅烧温度为900C。而在实际生产中，石灰石的致密程度、料块大小以及杂质的含量，对其煅烧温度都有影响。因而在生产中，为了提高煅烧石灰的产量，同时考虑到热量损失，常把实际的煅烧温度提高到1000～1100C。

煅烧温度对石灰质量的影响如下：煅烧温度过低，将使生石灰中残留有未分解的石灰岩核芯，这部分石灰称为欠火石灰。欠火石灰降低了石灰的有效成分（CaO）含量，因而降低了石灰的质量等级。如煅烧温度过高（或时间太长），致使所含二氧化硅和三氧化二铝等杂质融化而生成质地密实，熟化缓慢的过火石灰，这种石灰加水消解时十分缓慢，它的细小部分在石灰使用之后仍有消解，因此会造成

建筑抹灰层因膨胀而发生“起泡”，裂缝等质量缺陷。

3—5、生石灰在熟化过程中为什么要“陈伏”?

答：为了消除过火石灰在使用中造成的危害（因为过火石灰熟化缓慢，若石灰已硬化，过火石灰再开始熟化，使得原体积膨胀，引起隆起或开裂），石灰浆应在储灰池中贮存半个月以上，使其熟化更完全，这一过程称为“陈伏”。为防止石灰浆表面碳化，陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水分，以隔绝空气。

因为粉磨过程使过火石灰的表面积大大增加，与水熟化的反应速度加快，几乎可以同步熟化，而且又均匀分散在生石灰粉中，不会引起过火石灰的种种危害。

水玻璃硬化特点：能与空气中的二氧化碳反应生产无定形的硅酸凝胶，随着水分的挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳较少，反应进行很慢，因此水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化。

液体水玻璃的凝结硬化主要是靠在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。由于空气中CO2浓度较低，这个过程进行的很慢，会长达数月之久。

水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数，模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；同一模数水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。

CaOMgO安定性不良。

含碱矿物Na2O，K2O，含量过高遇到有活性骨料时，容易产生碱-骨料膨胀反应。

试述下述各条“必须”的原因。

1）制造硅酸盐水泥必须加入适量石膏，2）水泥粉必须具有一定的细度，3）水泥体积安定性必须合格，4）测定水泥强度等级，凝结时间，和体积安定性时，均必须规定加水量。

石膏：控制水泥凝结时间，否则C3S凝结硬化速度过快，造成水泥初凝时间

不合格，过量则会导致水泥安定性不合格。

细度：细度直接影响水泥水化，凝结硬化，强度，干缩及水化热。过粗，水泥无法充分水化。过细，水泥容易与空气中的CO2反应，水泥收缩大，碾磨成本高。

安定性：安定性不良会使水泥制品、混凝土构件产生膨胀裂缝，降低结构质量，甚至引发工程事故。

测定水泥强度等级，，，加水量：水量过少，水泥水化反应慢，不完全；水量过多，水泥石毛细孔多，水泥石强度低，影响净浆稠度而使凝结时间不准确，

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