土木工程材料习题集

答:胶合板所使用得胶粘剂对其性能至关重要。用于混凝土模板得胶合板,应采用酚醛树脂或其它性能相当的胶粘剂,具有耐气候、耐水性,能适应在室外使用。而脲醛炻质胶粘剂尽管便宜,但不适于作室外使用。故其寿命短。

第九章建筑功能材料

1 色彩绚丽的大理石特别是红色的大理石用作室外墙柱装饰,为何过一段时间后会逐渐变色、褪色? 答:大理石主要成份是CaCO3,当与大气中的SO2接触会生成硫酸钙,使大理石变色,特别是红色大理石最不稳定,更易于反应从而更快变色。

2 某绝热材料受潮后,其绝热性能明显下降。请分析原因。 答:当绝热材料受潮后,材料的孔中有水分。 除孔隙中剩余的空气分子传热、对流及部分孔壁的辐射作用外,孔隙中的蒸汽扩散和分子的热传导起了主要作用,因水的导热能力远大于孔隙中空气的导热能力。故材料的绝热性能下降。

3 广东某高档高层建筑需建玻璃幕墙,有吸热玻璃及热反射玻璃两种材料可选用。请选用并简述理由。 答:高档高层建筑一般设空调。广东气温较高,尤其是夏天炎热,热反射玻璃主要靠反射太阳能达到隔热目的。而吸热玻璃对太阳能的吸收系数大于反射系数,气温较高的地区使用热反射玻璃更有利于减轻冷负荷、节能。

4 请分析用于室外和室内的建筑装饰材料主要功能的差异。

答:①装饰性方面。室内主要是近距离观赏,多数情况下要求色泽淡雅、条纹纤细、表面光平(大面积墙体除外);室外主要是远距离观赏,尤其对高层建筑,常要求材料表面粗糙、线条粗(板缝宽)、块形大、质感丰富。

②保护建筑物功能方面。室内除地面、裕厕、卫生间、厨房要求防水防蒸汽渗漏外,大多数属于一般保护作用;室外则不同,饰面材料应具有防水、抗渗、抗冻、抗老化、保色性强、抗大气作用等功能,从而保护墙体。

③兼具功能方面。室内根据房间功能不同,对装饰材料还常要求具有保温、隔热,或吸声、隔声、透气、采光、易擦洗、抗污染、抗撞击、地面耐磨、防滑、有弹性等功能;而外墙则要求隔声、隔热、保温、防火等功能。

5 北方某住宅工地因抢工期,在12月涂外墙乳胶。后来发现有较多的裂纹,请分析原因。

答:每种乳液都有相应的最低成膜温度。若达不到乳液的成膜温度,乳液不能形成连续涂膜,导致外墙乳液涂料出现裂纹。一般宜避免于10℃以下施工,若必须于较低温度下施工,应提高乳液成膜助剂的用量。此外,若涂料或第一道涂层施涂过厚,又未完全干燥即施涂面层,由于内外干燥速度不同,造成涂膜开裂。

6 某住宅水池需选用防水材料,有两种防水涂料可供选择: A、沥青基防水材料 B、水泥基防水涂料 答:对于水池外防水,A、B均可;对于水池内防水,宜选用B。因水泥基防水涂料,如\确保时\等,无味无毒,耐久性、耐腐蚀性好,比混凝土及砖石等材料粘结力强,更为有利。

7 传统建筑防水材料与新型建筑防水材料有何区别?

答:传统建筑防水材料指传统的石油沥青纸胎油毡、沥青涂料等防水材料。这类材料有对温度敏感、拉伸强度和延伸率低、耐老化性能差的缺点。尤其是用于外露防水工程,高温、低温特性都不好,易老化、开裂等。新型建筑防水材料的\新\字包括材料新及施工方法新。如合成高分子防水卷材,高聚物改性沥青防水卷材、防水涂料,以及新型的刚性防水材料,堵漏材料等。

8 广州地铁坑口站二层站厅拱顶采用阻燃轻质吸声材料喷粘,该材料为碎纸、废棉絮等经防火和防虫处理制成。使用该材料后声环境大为改善,且经热工测试,当屋顶外壁温度较高时,室内温度较喷粘前降低。请分

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析原因。

答:因该阻燃轻质吸声材料是轻质、疏松的纤维状材料,具有绝热材料的结构特点。经检测,其保温隔热性能与玻璃棉相近,故喷粘后可有一定的隔热效果。

9 吸声材料与绝热材料的气孔特征有何差别?

答:吸声材料与绝热材料都是属于具有多孔结构的材料,但对材料的孔隙特征上有着完全不同的要求。绝热材料要具有封闭的不连通的气孔,这种气孔越多,其绝热性能越好;而吸声材料恰恰相反,要求具有开放的、互相连通的气孔,这种孔隙越多,其吸声性能越好。

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六、计算题

第一章土木工程材料基本性质

1 质量为3.4kg,容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水,待石子吸水饱和后,为注满此筒共注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg(含筒重)。求该石子的吸水率,表观密度,堆积密度,开口孔隙率。 石子的质量为m=18.4-3.4=15.0(kg)

石子的堆积体积为Voˊ=10L,

石子所吸水的量为mw=18.6-18.4=0.2(kg),水的体积为0.2L 开口孔隙体积为石子吸收水的量,即Vk=0.2L 注入筒内的水的体积为Vˊw=4.27L,

该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。Vs+Vk=4.27L 故,石子的质量吸水率为

Wm=mw/m=0.2/15×100%=1.3% 石子的体积吸水率为

Vv =Vk/Vo = 0.2/(10-4.27+0.2)×100% = 3.4% 石子的堆积密度为

ρodˊ=m/ Voˊ=15/10=1500(kg/m3) 石子的表观密度为

ρod=m/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m) 石子的开口孔隙率为

Pk=Vk/Vo=0.2/(10-4.27+0.2)×100%=3.4%

2 某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。

该岩石的软化系数为

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其软化系数大于0.85,所以该岩石可用于水下工程。

3.一块普通烧结砖,其尺寸符合标准尺寸,烘干恒定质量为2500g,吸水饱和质量为2900g,再将该砖磨细,过筛烘干后取50 g,用李氏瓶测得其体积为18.5cm3,试求该砖的质量吸水率、密度、表观密度和密实度。

解:

因m1=2500g,m2=2900g,V’=18.5cm3 mO=50 g VO=24.0×11.5×5.3=1462.8 cm3 故:密度 : ρ‘=m1/V’=50/18.5=2.7g/cm3

表观观密度:ρo=m1/Vo=2500/24.0×11.5×5.3=1.71g/cm

含水率: W=(m2-m1)/m1×100%=(2900-2500)/2500×100%=16% 密实度: D=ρo /ρ‘×100%=(1.71/2.7)×100%=63%

第二章建筑金属材料

从新进货的一批钢筋中抽样,并截取两根钢筋做拉伸试验,测得如下结果:屈服下限荷载分别为42.4kN,41.5kN;抗拉极限荷载分别为62.0kN,61.6kN,钢筋公称直径为12mm,标距为60mm,拉断时长度分别为66.0mm,67.0mm。计算该钢筋的屈服强度,抗拉强度及伸长率。

钢筋的屈服强度

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钢筋的抗拉强度

钢筋的伸长率

第三章无机胶凝材料

第四章混凝土与砂浆

1、取500g干砂,经筛分后,其结果见下表。试计算该砂的细度模数,并判断该砂是否属于中砂。 筛孔尺寸mm) 筛余量(g) 5.0 8 2.5 82 1.25 70 0.63 98 0.315 124 0.16 106 <0.16 14

分计筛余合累计筛余的计算结果见下表: 筛孔尺寸mm) 筛余量(g) 分计筛余(%) 累计筛余(%)

5.0 8 1.6 1.6 2.5 82 16.4 18.0 1.25 70 14.0 32.0 0.63 98 19.6 51.6 0.315 124 24.8 76.4 0.16 106 21.2 97.5 <0.16 14

该砂属于中砂。

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2、某混凝土的实验室配合比为1∶2.1∶4.0,W/C=0.60,混凝土的体积密度为2410kg/m。求1m混凝土各材料用量。

设水泥用量为C,则有:S=2.1C,G=4.0C,W=0.6C

因四种材料的质量之和等于混凝土拌合物的体积密度,有: C+S+G+W=ρ

C+2.1C+4.0C+0.6C=2410

C=313(kg)

W=0.6C=188(kg) S=2.1C=657(kg) G=4.0C=1252(kg)

3、 现浇钢筋混凝土中等截面的梁(不受雨雪影响),设计要求混凝土为C25,采用机械搅拌、机械震捣。已知下列合格材料:刚出厂的强度等级为32.5的普通水泥,密度为3.10g/cm;河砂为Ⅱ区的中砂,表

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