建筑材料習(xí)題2

1、砂漿例6-1新拌砂漿的和易性包括哪兩方面含義？如何測(cè)定？ 解砂漿的和易性包括流動(dòng)性和保水性兩方面的含義。 砂漿流動(dòng)性是指砂漿在自重或外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)的性質(zhì)，也稱稠度。流動(dòng)性用砂漿稠度測(cè)定儀測(cè)定，以沉入量（）表示。砂漿的保水性是指新拌砂漿保持其內(nèi)部水分不泌出流失的能力。砂漿的保水性用砂漿分層度儀測(cè)定，以分層度（）表示。 評(píng)注 影響砂漿稠度、分層度的因素很多，如膠凝材料種類及用量、用水量，砂子粗細(xì)和粒形、級(jí)配、攪拌時(shí)間等。為提高水泥砂漿的保水性，往往摻入適量的石灰膏。 例6-2 影響砂漿抗壓強(qiáng)度的主要因素有哪些？解砂漿的強(qiáng)度除受砂漿本身的組成材料及配比影響外，還與基層的吸水性能有關(guān)。對(duì)于不吸水基

2、層（如致密石材），這時(shí)影響砂漿強(qiáng)度的主要因素與混凝土基本相同，即主要決定于水泥強(qiáng)度和水灰比。對(duì)于吸水基層（如粘土磚及其他多孔材料），這時(shí)由于基層能吸水，當(dāng)其吸水后，砂漿中保留水分的多少取決于其本身的保水性，而與水灰比關(guān)系不大。因而，此時(shí)砂漿強(qiáng)度主要決定于水泥強(qiáng)度及水泥用量。| 評(píng)注 對(duì)于不吸水基層和吸水基層影響砂漿抗壓強(qiáng)度的主要因素原則上是一致的。雖然對(duì)于吸水基層表面上與水灰比無(wú)關(guān)，但實(shí)際上有關(guān)。這是因?yàn)?，砌筑吸水性?qiáng)的材料的砂漿具有良好的保水性，因此無(wú)論初始拌合用水量為多少，經(jīng)被砌材料吸水后，保留在砂漿內(nèi)的水量基本上為一恒定值，即水灰比基本不變，所以水泥用量提高，就意味著砂漿最終的真實(shí)水灰比

3、（該水灰比不再會(huì)發(fā)生變化）降低。 例6-3 普通抹面砂漿的主要性能要求是什么？不同部位應(yīng)采用何種抹面砂漿？解 抹面砂漿的使用主要是大面積薄層涂抹（噴涂）在墻體表面，起填充、找平、裝飾等作用，對(duì)砂漿的主要技術(shù)性能要求不是砂漿的強(qiáng)度，而是和易性和與基層的粘結(jié)力。普通抹面一般分兩層或三層進(jìn)行施工，底層起粘結(jié)作用，中層起找平作用，面層起裝飾作用。有的簡(jiǎn)易抹面只有底層和面層。由于各層抹灰的要求不同，各部位所選用的砂漿也不盡同。磚墻的底層較粗糙，底層找平多用石灰砂漿或石灰爐渣灰砂漿。中層抹灰多用粘結(jié)性較強(qiáng)的混合砂漿或石灰砂漿。面層抹灰多用抗收縮、抗裂性較強(qiáng)的混合砂漿、麻刀灰砂漿或紙筋石灰砂漿。| 評(píng)注 板

4、條墻或板條頂棚的底層抹灰，為提高抗裂性，多用麻刀石灰砂漿?；炷翂?、梁、柱、頂板等底層抹灰，因表面較光滑，為提高粘結(jié)力，多用混合砂漿。在容易碰撞或潮濕的部位，應(yīng)采用強(qiáng)度較高或抗水性好的水泥砂漿。 例6-4何謂防水砂漿？如何配制防水砂漿？解防水砂漿是指通過(guò)調(diào)整砂漿配比，采用特定的施工工藝使砂漿硬化后具有良好的防水、抗?jié)B性能的水泥砂漿。在普通水泥砂漿中摻入一定量的防水劑而制得的防水砂漿，是應(yīng)用最廣泛的防水砂漿品種。配制防水砂漿的配合比：其水泥與砂之比約為1：2.5，水灰比應(yīng)為0.500.60，稠度不應(yīng)大于80。水泥宜選用32.5級(jí)以上的普通硅酸鹽水泥，砂子應(yīng)選用潔凈的中砂。防水劑摻量按生產(chǎn)廠推薦的

5、最佳摻量摻入，最后需經(jīng)試配確定。評(píng)注 常加入的防水劑有硅酸鈉類、金屬皂類、氯化物金屬鹽及有機(jī)硅類等外加劑，使用防水劑前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)確定合理?yè)搅亢团渲乒に?。磚、石、砌塊例7-1 試解釋制成紅磚與青磚的原理。解 焙燒是制磚最重要的環(huán)節(jié)。當(dāng)磚坯在氧化氣氛中燒成出窯，磚中的鐵質(zhì)形成了紅色的Fe2O3，則制得紅磚。若磚坯在氧化氣氛中燒成后，再經(jīng)澆水悶窯，使窯內(nèi)形成還原氣氛，促使磚內(nèi)的紅色高階氧化鐵（Fe2O3）還原成青灰色的低價(jià)氧化鐵(FeO)，即制得青磚。 評(píng)注 粘土磚焙燒溫度為左右燒出的磚色澤多為紅色。這是由于磚中的著色礦物，如在氧化氣氛中保溫、冷卻時(shí)，鐵形成了呈紅色的Fe2O3之故。而為獲得青色，則

6、焙燒開(kāi)始階段在氧化氣氛中，達(dá)到焙燒溫度后，封閉火門(mén)，隔絕空氣流入，并配合從窯頂洇水入窯，產(chǎn)生大量水蒸汽，轉(zhuǎn)變成缺氧環(huán)境，使磚在還原氣氛里保溫、冷卻。這時(shí)，磚中形成的是呈青灰色的氧化鐵(FeO)，制得青磚。例7-2.何謂燒結(jié)普通磚的泛霜和石灰爆裂？它們對(duì)建筑物有何影響？解泛霜是指粘土原料中的可溶性鹽類（如硫酸鈉等），隨著磚內(nèi)水分蒸發(fā)而在磚表面產(chǎn)生的鹽析現(xiàn)象，一般為白色粉末，常在磚表面形成絮團(tuán)狀斑點(diǎn)。泛霜的磚用于建筑中的潮濕部位時(shí)，由于大量鹽類的溶出和結(jié)晶膨脹會(huì)造成磚砌體表面粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。當(dāng)原料土中夾雜有石灰質(zhì)時(shí)，則燒磚時(shí)將被燒成過(guò)燒的石灰留在磚中。石灰有時(shí)也由摻入的

7、內(nèi)燃料（煤渣）帶入。這些石灰在磚體內(nèi)吸水消化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹，導(dǎo)致磚發(fā)生脹裂破壞，這種現(xiàn)象稱為石灰爆裂。石灰爆裂對(duì)磚砌體影響較大，輕者影響外觀，重者將使磚砌體強(qiáng)度降低直至破壞。磚中石灰質(zhì)顆粒越大，含量越多，則對(duì)磚砌體強(qiáng)度影響越大。| 評(píng)注51012000規(guī)定，優(yōu)等品磚不允許有泛霜現(xiàn)象，一等品磚不允許出現(xiàn)中等泛霜，合格品磚不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，優(yōu)等品磚不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于2mm的爆裂區(qū)域；一等品磚不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于10 mm的爆裂區(qū)域，在 10 mm之間爆裂區(qū)域，每組磚樣不得多于15處。例7-3 如何識(shí)別欠火磚和過(guò)火磚？解燒結(jié)磚的形成是磚坯經(jīng)高溫焙燒，使部分物質(zhì)熔融，冷凝后將

8、未經(jīng)熔融的顆粒粘結(jié)在一起成為整體。當(dāng)焙燒溫度不足時(shí)，熔融物太少，難以充滿磚體內(nèi)部，粘結(jié)不牢，這種磚稱為欠火磚。欠火磚，低溫下焙燒，粘土顆粒間熔融物少，孔隙率大、強(qiáng)度低、吸水率大、耐久性差；過(guò)火磚由于燒成溫度過(guò)高，產(chǎn)生軟化變形，造成外形尺寸極不規(guī)整。欠火磚色淺、敲擊時(shí)聲啞，過(guò)火磚色較深、敲擊時(shí)聲清脆。評(píng)注 焙燒溫度在燒結(jié)范圍內(nèi)，且持續(xù)時(shí)間適宜時(shí)，燒得的磚質(zhì)量均勻、性能穩(wěn)定，稱之為正火磚；若焙燒溫度低于燒結(jié)范圍，得欠火磚；焙燒溫度超過(guò)燒結(jié)范圍時(shí)，得過(guò)火磚。欠火磚與過(guò)火磚質(zhì)量均不符合技術(shù)要求。例7-4燒結(jié)粘土磚在砌筑施工前為什么一定要澆水潤(rùn)濕？解 燒結(jié)粘土磚由于有很多毛細(xì)管，在干燥狀態(tài)下吸水能力很強(qiáng)

9、，使用時(shí)如果不澆水，砌筑砂漿中的水分便會(huì)很快被磚吸走，使砂漿和易性降低，操作時(shí)難以攤平鋪實(shí)，再則由于砂漿中的部分水分被磚吸去，會(huì)導(dǎo)致早期脫水，而不能很好地起水化作用，使磚與砂漿的粘結(jié)力削弱，大大降低砂漿和砌體的抗壓、抗剪強(qiáng)度，影響砌體的整體性和抗震性能。因此為使操作方便，使砂漿有一個(gè)適宜的硬化和強(qiáng)度增長(zhǎng)的環(huán)境，保證砌體的質(zhì)量，磚使用前必須澆水濕潤(rùn)。 評(píng)注澆水程度對(duì)普通磚、空心磚含水率以為宜，灰砂磚、粉煤灰磚含水率以為宜。從操作上講，濕磚上墻操作好揉好擠，操作順手，灰漿易飽滿，灰縫易控制，墻面易做到平整，砌體規(guī)整。但是應(yīng)注意的是澆水不宜過(guò)度（指飽和和接近飽和），磚過(guò)濕將給操作帶來(lái)一定困難，會(huì)增大

10、砂漿的流動(dòng)性，砌體易滑動(dòng)變形，易污染墻面，必須嚴(yán)加控制。例7-5. 選用天然石材的原則是什么？為什么一般大理石板材不宜用于室外？解選用天然石材時(shí)應(yīng)滿足以下幾方面的要求：1適用性。是指在選用建筑石材時(shí)，應(yīng)針對(duì)建筑物不同部位，選用滿足技術(shù)要求的石材。如對(duì)于結(jié)構(gòu)用石材，主要要求指標(biāo)是石材的強(qiáng)度、耐水性、抗凍性等；飾面用石材，主要技術(shù)要求是尺寸公差、表面平整度、光澤度和外觀缺陷等；經(jīng)濟(jì)性。由于天然石材自重大，開(kāi)采運(yùn)輸不方便，故應(yīng)貫徹就地取材原則，以縮短運(yùn)距，降低成本。同時(shí)，天然巖石雕琢加工困難，加工費(fèi)工耗時(shí)，成本高。一些名貴石材，價(jià)格高昂，因此選材時(shí)必須予以慎重考慮。色彩。石材裝飾必須要與建筑環(huán)境相協(xié)

11、調(diào)，其中色彩相融性尤其明顯和重要。因此選用天然石材時(shí)，必須認(rèn)真考慮所選石材的顏色與紋理，力爭(zhēng)取得最佳裝飾效果。 天然大理石化學(xué)成分為碳酸鹽。當(dāng)大理石長(zhǎng)期受雨水沖刷，特別是受酸性雨水沖刷時(shí)，可能使大理石表面的某些物質(zhì)被侵蝕，從而失去原貌和光澤，影響裝飾效果，因此一般大理石板材不宜用于室外裝飾。評(píng)注建筑工程選用天然石材時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的類型、使用要求和環(huán)境條件，再結(jié)合地方資源進(jìn)行綜合考慮。選用天然石材時(shí)應(yīng)滿足適用、經(jīng)濟(jì)和美觀等幾方面的要求。金屬材料例8-1 鋼材如何按化學(xué)成分分類？土木工程中常用什么鋼材？解 鋼材按化學(xué)成分可以分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼可以分為：低碳鋼（含碳量小于0.25）中

12、碳鋼（合碳量 0.250.60）高碳鋼（合碳量大于0.60）合金鋼可以分為：低合金鋼（合金元素總含量小于5.0）中合金鋼（合金元素總含量 5.0%10.0%）高合金鋼（合金元素總含量大于10.0%） 土木工程中常用的鋼材主要是普通碳素鋼中的低碳鋼和合金鋼中的低合金鋼。評(píng)注 碳素鋼在冶煉時(shí)不特意摻加合金，故又稱非合金鋼。 例8-2 為什么說(shuō)屈服點(diǎn)（s）、抗拉強(qiáng)度（b）和伸長(zhǎng)率（）是建筑工程用鋼的重要技術(shù)性能指標(biāo)？解屈服點(diǎn)（s）是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)取值的依據(jù)，表示鋼材在正常工作時(shí)承受應(yīng)力不超過(guò)s值；屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度的比值（sb）稱為屈強(qiáng)比。它反映鋼材的利用率和使用中的安全可靠程度；伸長(zhǎng)率（）表示鋼材的塑性

13、變形能力。鋼材在使用中，為避免正常受力時(shí)在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中發(fā)生脆斷，要求其塑性良好，即具有一定的伸長(zhǎng)率，可以使缺陷處應(yīng)力超過(guò)s時(shí)，隨著發(fā)生塑性變形使應(yīng)力重分布，而避免結(jié)構(gòu)物的破壞。評(píng)注 常溫下將鋼材加工成一定形狀，也要求鋼材要具有一定塑性（伸長(zhǎng)率）。但伸長(zhǎng)率不能過(guò)大，否則會(huì)使鋼材在使用中發(fā)生超過(guò)允許的變形值。例8-3 什么是鋼材的冷彎性能？它的表示方法及實(shí)際意義是什么？解冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。鋼材的冷彎性能，常用彎曲的角度、彎心直徑與試件直徑（或厚度a）的比值來(lái)表示。彎曲角度愈大，愈小，說(shuō)明試件受彎程度愈高。當(dāng)按規(guī)定的彎曲角度和值對(duì)試件進(jìn)行冷彎時(shí)試件受彎處不發(fā)生裂縫、斷

14、裂或起層，即認(rèn)為冷彎性能合格。冷彎性能表示鋼材在常溫下易于加工而不破壞的能力。其實(shí)質(zhì)反映了鋼材內(nèi)部組織狀態(tài)、含有內(nèi)應(yīng)力及雜質(zhì)等缺陷的程度。因此，可以利用冷彎的方法，使焊口處受到不均勻變形，來(lái)檢驗(yàn)建筑鋼材各種焊接接頭的焊接質(zhì)量。評(píng)注 鋼材的冷彎性能和伸長(zhǎng)率均是塑性變形能力的反映。但伸長(zhǎng)率是在試件軸向均勻變形條件下測(cè)定的，而冷彎性能則是在更嚴(yán)格條件下鋼材局部變形的能力。它可揭示鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否均勻，是否存在內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。例8-4簡(jiǎn)述碳元素對(duì)鋼材基本組織和性能的影響規(guī)律。解：碳素鋼中基本組織的相對(duì)含量與其含量關(guān)系密切，當(dāng)含量小于0.8時(shí)，鋼的基本組織由鐵素體和珠光體組成，其間隨著含量提高，鐵

15、素體逐漸減少而珠光體逐漸增多，鋼材則隨之強(qiáng)度、硬度逐漸提高而塑性、韌性逐漸降低。 當(dāng)含C量為0.8時(shí)，鋼的基本組織僅為珠光體。當(dāng)含C量大于0.8時(shí)，鋼的基本組織由珠光體和滲碳體組成，此后隨含量增加，珠光體逐漸減少而滲碳體相對(duì)漸增，從而使鋼的硬度逐漸增大而塑性、韌性逐漸減小，且強(qiáng)度下降。例8-5何謂鋼的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效處理？冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋性能有何變化？解在常溫下將鋼材進(jìn)行機(jī)械加工，使其產(chǎn)生塑性變形，以提高其屈服強(qiáng)度的過(guò)程稱為冷加工強(qiáng)化。機(jī)械加工方法主要是對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉和冷拔。冷軋主要在鋼廠進(jìn)行。時(shí)效處理是將經(jīng)過(guò)冷加工的鋼材，在常溫下存放1520天，或者加熱到100200，并保持2小時(shí)以內(nèi)

16、，這個(gè)過(guò)程稱為時(shí)效處理。常溫放置稱為自然時(shí)效，加熱處理稱為人工時(shí)效。冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高，抗拉強(qiáng)度也有提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。評(píng)注 在建筑工地和混凝土預(yù)制廠，經(jīng)常對(duì)比使用要求的強(qiáng)度偏低和塑性偏大的鋼筋或低碳盤(pán)條鋼筋進(jìn)行冷拉或冷拔并時(shí)效處理，以提高屈服強(qiáng)度和利用率，節(jié)省鋼材。同時(shí)還兼有調(diào)直、除銹的作用。這種加工所用機(jī)械比較簡(jiǎn)單，容易操作，效果明顯，所以建筑工程中常采取此法。瀝青及瀝青混合料例10-1試述石油瀝青的三大組分及其特性。石油瀝青的組分與其性質(zhì)有何關(guān)系？解石油瀝青的三大組分及其特性如下：（1）油分。油分為淡黃色至紅褐色的油狀液體，是瀝青中分子量最小和密

17、度最小的組分，密度介于0.71.0cm3之間。在170°較長(zhǎng)時(shí)間加熱，油分可以揮發(fā)。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有機(jī)溶劑中，但不溶于酒精。油分的多少?zèng)Q定了瀝青的流動(dòng)性。()樹(shù)脂（瀝青脂膠）。瀝青脂膠為黃色至黑褐色粘稠狀物質(zhì)（半固體），分子量比油分大（6001000），密度為1.01.1gcm3。瀝青脂膠中絕大部分屬于中性樹(shù)脂。中性樹(shù)脂含量增加，石油瀝青的延度和粘結(jié)力等品質(zhì)愈好。（）地瀝青質(zhì)（瀝青質(zhì)）。地瀝青質(zhì)為深褐色至黑色固態(tài)無(wú)定形物質(zhì)（固體粉末），分子量比樹(shù)脂更大（1000以上），密度大于1 gcm3，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色

18、力強(qiáng)，對(duì)光的敏感性強(qiáng)，感光后就不能溶解。地瀝青質(zhì)是決定石油瀝青溫度敏感性、粘性的重要組成部分。| 石油瀝青的組分與其性質(zhì)的關(guān)系為：油分賦予瀝青以流動(dòng)性。瀝青脂膠使石油瀝青具有良好的塑性和粘結(jié)性。地瀝青質(zhì)含量愈多，則軟化點(diǎn)愈高，粘性愈大，即愈硬脆。 例10-2 怎樣劃分石油瀝青的牌號(hào)？牌號(hào)大小與瀝青主要技術(shù)性質(zhì)之間的關(guān)系怎樣？解 石油瀝青按針入度指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)，牌號(hào)數(shù)字約為針入度的平均值。常用的建筑石油瀝青和道路石油瀝青的牌號(hào)與主要性質(zhì)之間的關(guān)系是：牌號(hào)愈高，其粘性愈?。ㄡ樔攵仍酱螅苄杂螅囱佣仍酱螅?，溫度穩(wěn)定性愈低（即軟化點(diǎn)愈低）。評(píng)注嚴(yán)格地講，石油瀝青的牌號(hào)是按瀝青的針入度、延度和軟化

19、點(diǎn)指標(biāo)來(lái)劃分的。 例10-3某工地運(yùn)來(lái)兩種外觀相似的瀝青，已知其中有一種是煤瀝青，為了不造成錯(cuò)用，請(qǐng)用兩種以上方法進(jìn)行鑒別？解煤瀝青與石油瀝青可用以下方法進(jìn)行鑒別：（）測(cè)定密度。大于1.1者為煤瀝青；（）燃燒試驗(yàn)。煙氣呈黃色，并有刺激性嗅味者為煤瀝青；（）敲擊塊狀瀝青，呈脆性（韌性差）、音清脆者為煤瀝青。有彈性、音啞者為石油瀝青；（）用汽油或煤油溶解瀝青，將溶液滴于濾紙上，呈內(nèi)黑外棕色明顯兩圈斑點(diǎn)者為煤瀝青，呈棕色均勻散開(kāi)斑點(diǎn)者為石油瀝青。評(píng)注與石油瀝青比較，煤瀝青的塑性差、溫度敏感性大、大氣穩(wěn)定性差，但其粘性大，煤瀝青有嗅味，揮發(fā)物有毒，施工時(shí)要注意。例10-4 乳化瀝青和冷底子油的不同點(diǎn)是什么？ 解乳化瀝青是瀝青以微粒（粒徑m左右）分散在有乳化劑的水中而成的乳膠體。配制時(shí)，首先在水中加入少量乳化劑，再將瀝青熱熔后緩緩倒入，同時(shí)高速攪拌，使瀝青分散成微小顆粒，均勻分布在溶有乳化劑的水中。由于乳化劑分子一端強(qiáng)烈吸附在瀝青微小顆粒表面，另一端則與水分子很好地結(jié)合，產(chǎn)生有益的橋梁作用，使乳液獲得穩(wěn)定。冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等有機(jī)溶劑與瀝青材料溶合制得的瀝青溶液。評(píng)注 瀝青溶液雖然塑性良好，施工方便，但因使用很多的有機(jī)溶劑，使用后又完全揮發(fā)，因而不大經(jīng)濟(jì)。 例10-5石油瀝青