第一章 建筑材料的基本性质
复习思考题
1、说明材枓的体积构成与各种密度概念之间的关系。
答：体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。
（1）绝对密实体积和实际密度
绝对密实体积即干燥材料在绝对密实状态下的体积，即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为实际密度。
（2）表观体积和表观密度
材料单位表观体积的质量称为表观密度。表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。因此，材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。 （3）材料的自然体积与体积密度
材料的自然体积指材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。 （4）材料的堆积体积与堆积密度
材料的堆积体积指粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。
2、何谓材料的亲水性和憎水性?材料的耐水性如何表示？
答：当润湿边角θ≤90°时，材料能被水润湿表现出亲水性，称为材料的亲水性；当θ>90°时，材料不能被水润湿表现出憎水性，称为材料的憎水性。
材料的耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。 耐水性用软化系数表示，如下式：
f
KR?b fg式中：KR——材料的软化系数
fb——材料在饱和吸水状态下的抗压强度（MPa） fg——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）
3、试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。 答：材料的导热性是指材料两侧有温差时，热量由高温侧流向低温侧传递的能力，常用导热系数表示。
材料的导热系数λ主要与以下因素有关：（1）材料的化学组成和物理结构；（2）孔隙状况；（3）环境温度。（或λ的影响因素：组成、结构，孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻）
4、说明提高材料抗冻性的主要技术措施。
答：抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积
膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。
主要技术措施：提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封闭不连通的孔隙等措施来提高材料的抗冻性。
5、材料的强度与强度等级间的关系是什么？
答：强度等级是材料按强度的分级，如硅酸盐水泥按3d、28d抗压、抗折强度值划分水泥的强度等级；强度等级是人为划分的，是不连续的。恨据强度划分强度等级时，规定的各项指标都合格，才能定为某强度等级，否则就要降低级别。而强度具有客观性扣随机性，其试验值往往是连续分布的。强度等级与强度间的关系，可简单表述为：强度等级来源于强度，但不等同于强度。
6、材枓的孔隙状态包括哪几方面的内容？材料的孔隙状态是如何影响密度、体积密度、抗渗性、抗冻性、导热性等性质的？ 答：材料的孔隙状态主要由材料的孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径三个指标来说明。
一般孔隙率↓，密度↑，体积密度↑，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。材料的空隙率越大，连通孔隙越多，其抗渗性越差；绝对密实的材料和仅有闭口孔或极细微孔隙的材料实际上是不渗水的；降低材料的孔隙率、使孔隙形成封闭不连通的孔隙可提高材料的抗冻性；由于材料的热传导方式主要是对流，因此材料的孔隙率越高、闭口孔隙越多、孔隙直径越小，则导热系数越小。
7、一般来说墙体或屋面材枓的导热系数越小越好，而热容值却以适度为好，能说明原因吗？
答：材料的导热系数越小，则材料的保温隔热性越强，故墙体或屋面材枓的导热系数越小越好；而材料的热容则对于稳定建筑物内部的温度恒定和冬期施工有重要的意义，过大或过小，都影响室内温度的波动，故应以适度为好。 8、材枓的密度、体积密度、表观密度、堆积密度是否随其含水量的增加而加大？为什么？（思考题）
9、能否认为材枓的耐久性越高越好？如何全面理解材料的耐久性与其应用价值间的关系？（思考题）
何谓材料的抗渗性、抗冻性，各用什么指标表示，如何改变其指标？ 答：（1）材料的的抗渗性，是指其抵抗压力水渗透的性质。材料的抗渗性常用渗透系数或抗渗标号表示，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。开口的连通大孔越多，抗渗性越差；闭口孔隙率大的材料，抗渗性仍可良好。
（2）抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。材料的抗冻性常用抗冻标号（记为D）表示。抗冻标号越高，抗冻性越好。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。影响因素：孔隙率、孔特征、孔隙充水程度、材料强度、冻结温度、冻融循环次数。可通过提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封闭不连通的孔隙等措施来
提高材料的抗冻性。
习 题
1、已知某砌块的外包尺寸为240mm×240mm×115mm，其孔隙率为37%，干燥质量为2487g，浸水饱和后质量为2984g，试求该砌块的体积密度、密度、质量吸水率。
m? 0 ?解：体积密度 =2487g/(24cm×24cm×11.5cm)=0.3755g/cm3. V0
m 密度 ? ? =2487 g/[24cm×24cm×11.5cm×(1－0.37)]=0.5960 g/cm3.
V
m?mg 质量吸水率 W m ? b ? 100 % =(2984－2487)/2487=19.98%
mg
2、某种石子经完全干燥后，其质量为482g，将其放入盛有水的量筒中吸水饱和后，水面由原来的452cm3上升至630cm3，取出石子，擦干表面水后称质量为487g，试求该石子的表观密度，体积密度及吸水率。
m解：表观密度 ? '? =482/(630－452)=2.708 g/cm3
V?
m? 0 ?体积密度 =482/[630－452－(487－482)]=2.786 cm3 V0
m?m 质量吸水率 W m ? b g ? =(487－482)/482=1.04% 100%mg
m?m1体积吸水率 W v ? b g ? ? 100 % =(487－482)/ [630－452－(487－482)]=2.89%
V0?W
3、一种材料的密度为2.7g/cm3，浸水饱和状态下的体积密度为1.862g/cm3，其体积吸水率为4.62%，试求此材料干燥状态下的体积密度和孔隙率各为多少？
解：设材料的质量为m，体积为v0，根据题意有： (m+v0×0.0462)/v0 =1.862
则m/v0=1.862－0.0462=1.8158g/cm3.
所以材料在干燥状态下的体积密度ρ0=1. 8158g/cm3.
V?V?? 0 ? 100（孔隙率 P ％ ? 1 ? 0 ） ? 100 ％ =1－1.8158/2.7=32.75%
V0?
第二章 建筑石材
复习思考题
1、分析造岩矿物、岩石、石材之间的相互关系。
答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。
造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。 石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。
2、岩石的性质对石材的使用有何影响？举例说明。
答：岩石的性质主要包括物理性质、力学性质、化学 性质。 1）、物理性质： （1）表观密度
岩石的表观密度由岩石的矿物组成及致密程度所决定。表观密度的大小，常间接地反映出石材的一些物理力学性能。一般情况下，同种石材表观密度越大，则抗压强度越高，吸水率越小，耐久性、导热性越好。
（2）吸水率
岩石的吸水率一般较小，但由于形成条件、密实程度等情况的不同，岩石的吸水率波动也较大，如花岗岩吸水率通常小于0.5%。，而多孔的贝类石灰岩吸水率可达15%。石岩石吸水后强度降低，抗冻性、耐久性能下降。根据吸水率的大小，将岩石分为低吸水性（吸水率く1.5 %）、中吸水性（吸水率介于1.5-3%）和高吸水性（吸水率>3%）的岩石。
（3）硬度
岩石的硬度取决于矿物组成的硬度与构造，由致密坚硬矿物组成的石材，其硬度就高，岩石的硬度以莫氏硬度表示。
（4）岩石的物理风化
岩石的风化分为物理风化和化学风化，物理风化主要有环境温度的变化以及岩石受干、湿循环的影响而导致的岩石开裂或剥落的过程，称为物理风化。
2）、岩石的力学性质： （1）强度
岩石是典型的脆性材料，它的抗压强度很大，但抗拉强度很小，这是岩石区别于钢材和木材的主要特征之一，也是限制石材作为结构材料使用的主要原因。
（2）岩石受力后的变形
岩石受力后没有明显的弹性变化范围，属于非弹性变形。 3）、岩石的化学性质和热学性质也对岩石的使用有一定的影响。
3、毛石和料石有哪些用途？与其他材料相比有何优势（从经济、工程、与自然的关系三方面分析）？ 答：（1）毛石：山体爆破直接得到的石块。
乱毛石：形状不规则，主要用于砌筑基础、勒角、墙身、堤坝、挡土墙等； 平毛石：乱毛石经粗略加工而成，主要用于砌筑基础、墙身、勒角、桥墩、
涵洞等。
（2）料石：又称条石，系由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，略经加工凿琢而成。
主要用于砌筑墙身、踏步、地坪、拱和纪念碑；形状复杂的料石制品，用于柱头、柱脚、楼梯踏步、窗台板、栏杆和其他装饰面等。
4、天然石材有哪些优势和不足？新的天然石材品种是如何克服的？
答：天然石材的优点：（1）价格便宜；（2）花纹自然,可选性较多；（3）硬度大；（4）密度大；（5）耐磨损；
缺点：天然石才比较重，两块对接的时候缝隙较大，连接有困难，不可能做无缝拼接；渗透率也较高，污渍难清理；弹性不足，如遇重击会发生裂缝。
5、天然石材的强度等级是如何划分的？举例说明。
答：石材的抗压强度取决于其母岩的抗压强度，它是以三个边长为70mm的立方体试块的抗压强度的平均值表示。根据其强度的大小，共分为9个强度等级。
6、总结生活中遇见的石材。体会它们的使用目的。 7、青石板材有哪些用途？
答：青石板材属于沉积岩类（砂岩），主要成分为石灰石、白云石，随着岩石埋深条件的不同和其他杂志如铜、铁、锰、镍等金属氧化物的混入，形成多种色彩。青石板质地密室、强度中等，易于加工。可采用简单工艺凿割成薄板或条形材，是理想的建筑装饰材料，用于建筑物墙裙、地坪铺贴以及庭院栏杆（板）、台阶等，具有古建筑的独特风格。
8、什么是岩石、造岩矿物和石材？
答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。
造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。 石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。
9、岩石按成因划分主要有哪几类？简述它们之间的变化关系。 名 称 岩浆岩 沉积岩 变质岩 成岩情况 熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷却凝结而成岩。 岩石风化后，再经沉积、胶结而成岩。 岩石在温度、压力或化学的作用下，经变质而成的新岩石 主要品种 花岗岩、玄武岩、辉绿岩 石灰岩、砂岩 大理岩、片麻岩 10、岩石空隙大小对其哪些性质有影响？为什么？
答：岩石的空隙性对岩块及岩体的水理、热学性质及力学性质影响很大。一般来说，空隙率愈大，岩块的强度愈大、塑性变形和渗透性愈大，反之愈小。同
时岩石由于空隙的存在，使之更易遭受各种风化营力作用，导致岩石的工程地质性质进一步恶化。对可溶性岩石来说，空隙率大，可以增强岩体中地下水的循环与联系，使岩溶更加发育，从而降低了岩石的力学强度并增强其透水性。当岩体中的空隙被粘土等物质充填时，则又会给工程建设带来诸如泥化夹层或夹泥层等岩体力学问题。因此，对岩石空隙性的全面研究，是岩体力学研究的基本内容之一。
11、针对天然石材的放射性说明其使用时的注意事项和选取方法。
答：天然石材都具有一定程度的放射性，选择时需要注意：
一、事先掌握选择方法和标准。我国石材按放射性高低被分为A、B、C三类，按规定，只有A类可用于家居室内装修。石材主要有大理石和花岗石两种，大理石的放射性一般都低于花岗石，大部分可用于室内装修，而花岗石不宜在室内大量使用，尤其不要在卧室、老人、儿童房中使用。根据检测，不同色彩的石材其放射性也不同，最高的是红色和绿色，白色、黑色则最低。因此，应谨慎选择红色、绿色或带有红色大斑点的花岗石品种。
二、铺设后要采取稀释污染的办法。有害的氡气半衰期仅为3.2天，室内氡浓度在开门窗后20分钟-30分钟后就可降至室外水平。因此，最简单的方法就是加强通风。刚刚装修好的房间最好能进行检测，如果检测结构不合格，可以用降辐射涂料或安装无铅防护板，防止氡从建材中释放。如果放射性指标过高，则必须立即更换石材。
第三章 气硬性胶凝材料
复习思考题
1、有机胶凝材料和无机胶凝材料有何差异？气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料有何区别？
答：有机胶凝材料是以天然或合成高分子化合物为基本组分的胶凝材料。 无机胶凝材料是以无机化合物为主要成分，掺入水或适量的盐类水溶液（或含少量有机物的水溶液），经一定的物理化学变化过程产生强度和粘结力，可将松散的材料胶结成整体，也可将构件结合成整体。
气硬性胶凝材料只能在空气中凝结、硬化，且只能在空气中保持或发展其强度。
水硬性胶凝材料不仅可以在空气中硬化，而且能在水中更好的硬化，保持并继续发展其强度。
2、简述石灰的熟化特点。
答：生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消化。石灰熟化时放出大量的热，其放热量和放热速度比其他胶凝材料大得多，且质量为一份的生石灰可生成1.31份质量的熟石灰，体积增大1-2.5倍。煅烧良好、氧化钙含量高、杂志含量低的石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。
3、灰土在制备和使用中有什么要求？
答：配制灰土或三合土时，一般熟石灰必须充分熟化，石灰不能消解过早，否则熟石灰碱性降低，减缓与土的反应，从而降低灰土的强度；所选土种以粘土、亚粘土及轻亚粘土为宜；准确掌握灰土的配合比；施工时，将灰土或三合土混合均与并夯实，使彼此粘结为一体。粘土等土中含有二氧化硅和氧化铝等酸性氧化物，能与石灰石在长期作用下反应，生成不溶性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使颗粒间的粘结力不断增强，灰土或三合土的强度及耐水性也不断提高。
4、石膏的生产工艺和品种有何关系？
答：建筑上常用的石膏，主要是由天然二水石膏经过煅烧，磨细而制成的。将二水石膏在不同的压力和温度下煅烧，可以得到结构和性质均不同的下列品种的石膏产品。
（1）β型半水石膏：将二水石膏加热至110-170℃时，部分结晶水脱出后得到半水石膏，半水石膏是建筑石膏和模型石膏的主要成分。
（2）α型半水石膏：将二水石膏在0.13MPa、124℃的压蒸锅内蒸炼，则生成比β型半水石膏晶体粗大的α型半水石膏。
（3）继续升温煅烧二水石膏，还可以得到无水石膏。当温度升至180℃-210℃，半水石膏继续脱水得到脱水半水石膏；当煅烧升至320-390℃，得到可溶性硬石膏；当煅烧温度达到400-750℃时，石膏完全失掉结合水，称为不溶性石膏。
5、简述石膏的性能特点。
答：石膏的性能特点有以下几点：
（1）凝结硬化快：在自然干燥的条件下，建筑石膏达到完全硬化的时间约需一星期。加水后6min即可凝结，终凝一般不超过30min；
（2）建筑石膏硬化后孔隙率大、表观密度小，保温、吸声性能好； （3）具有一定的调湿性； （4）耐水性、抗冻性差； （5）凝固时体积微膨胀；
（6）防火性好。
6、水玻璃模数、密度与水玻璃性质有何关系？ 答：水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数，水玻璃的模数和相对密度，对于凝结和硬化影响也很大。模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；当模数高时，硅胶容易析出，水玻璃凝结硬化快。当水玻璃相对密度小时，反应产物扩散速度快，水玻璃凝结硬化速度也快。而模数又低且相对密度又大时，凝结硬化就很慢。
同一模数水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。 7、水玻璃的硬化有何特点？
答：水玻璃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。
8、总结自己周围所使用的有代表性的建筑材料，它们的优点是什么？
9、生石灰块灰、生石灰粉、熟石灰粉和石灰膏等几种建筑石灰在使用时有何特点？使用中应注意哪些问题？
答：（1）石灰膏可用来粉刷墙壁和配置石灰砂浆或水泥混合砂浆。由于石灰乳为白色或浅灰色，具有一定的装饰效果，还可掺入碱性矿质颜料，使粉刷的墙面具有需要的颜色。
（2）熟石灰粉主要用来配置灰土和三合土。
（3）磨细生石灰粉常用来生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板。
10、确定石灰质量等级的主要指标有哪些？根据这些指标如何确定石灰的质量等级？
答：生石灰的质量是以石灰中活性氧化钙和氧化镁含量高低、过火石灰和欠火石灰及其他杂质含量的多少作为主要指标来评价其质量优劣的。 根据氧化镁含量按上表分为钙质生石灰和镁质生石灰两类，然后再按有效氧化钙和氧化镁含量、产浆量、未消解残渣和CO2含量等4个项目的指标分为优等品、一等品和合格品3个等级，
消石灰粉按氧化镁含量<4％时称为钙质消石灰粉，4％≤氧化镁含量<24％时称为镁质消石灰粉，24％≤氧化镁含量<30％时称为白云石消石灰粉。按等级分为优等品、一等品和合格品等3个等级，如下表。
11、石膏制品为什么具有良好的保温隔热性和阻燃性？
答：建筑石膏水化反应的理论需水量仅为其质量的18.6%，但施工中为了保证浆体有必要的流动性，其加水量常达60%-80%，多于水分蒸发后，将形成大量空隙，硬化体的孔隙率可达50%-60%。由于硬化体的多孔结构特点，而使建
筑石膏制品具有表观密度小、质轻，保温隔热性能好和吸声性强等优点。
二水石膏遇火后，结晶水蒸发，形成蒸汽雾，可阻止火势蔓延，起到防火作用，故具有良好的阻燃性。
12、石膏抹灰材料和其他抹灰材料的性能有何特点？举例说明。
答：建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用于室内抹灰。这中抹灰墙面具有绝热，阻火，隔音，舒适，美观等特点。抹灰后的墙面和天棚还可以直接涂刷尤其及贴墙纸。
建筑石膏加水调成石膏浆体，还可以掺如部分石灰用于室内粉刷涂料。粉刷后的墙面光滑，细腻，洁白美观。
13、推断水玻璃涂料性能的优缺点。
答：根据水玻璃的特性，可以推断出水玻璃的特点：不易燃烧、不易腐蚀、价格便宜。但水玻璃类材料不耐碱性介质的侵蚀。
第四章 水泥
复习思考题
1、什么是硅酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料？
答：国家标准对硅酸盐水泥的定义为：凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，即国外统称的波特兰水泥，称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥熟料，即国际上的波特兰水泥熟料（简称水泥熟料），是一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当配比磨成细粉烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。
2、硅酸盐水泥的凝结硬化过程是怎样进行的？影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素有哪些？
答：水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为凝结。然后逐渐产生强度不断提高，最后变成坚硬的石状物--水泥石，这一过程称为硬化。 水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时，水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物的向外扩散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝时间得以延缓。当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进行，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失，直到终凝。
随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了具有一定强度的水泥石，从而进入了硬化阶段。水化产物的进一步增加，水分的不断丧失，使水泥石的强度不断发展。随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石—水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。 影响水泥凝结硬化的主要因素有：（1）矿物组成及细度；（2）水泥浆的水灰比；（3）石膏掺量；（4）环境温度和湿度；（5）龄期（时间）；（6）外加剂。
3、何谓水泥的体积安定性？不良的原因和危害是什么？如何确定？
水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂，不变形，不溃散的性质。
当水泥浆体在硬化过程中或硬化后发生不均匀的体积膨胀，会导致水泥石开裂、翘曲等现象，称为体积安定性不良。导致水泥安定性不良的主要原因是：（1）
由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多；（2） 掺入石膏过多； 其中游离氧化钙是一种最为常见，影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca（OH）2晶体，这时体积膨胀97％以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。 体积安定性不良的水泥，会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥，应判为废品，不得在工程中使用。
水泥安定性是按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB 1346—2001)规定的方法测定的。
4、什么是硫酸盐腐蚀和镁盐腐蚀？
答：硫酸盐及氯盐腐蚀（膨胀型腐蚀）：指硫酸盐与水泥石中的CH作用生成硫酸钙，再和水化铝酸钙C3AH6反应生成钙矾石，从而使固相体积增加很多，使水泥石膨胀开裂的现象。
镁盐侵蚀：指海水或地下水中的镁盐与水泥石中的CH反应，生成松软无胶凝能力的氢氧化镁，由于Mg(OH)2的碱度低，会导致其它水化产物不稳定而离解的现象，称为镁盐侵蚀。
5、腐蚀水泥石的介质有哪些？水泥石受腐蚀的基本原因是什么？ 答：腐蚀水泥石的介质有：（1）软水类：雨水、雪水及许多江河湖水都属于软水。（2）酸类介质；（3）盐类介质：硫酸盐及氯盐、镁盐；（4）强碱类介质； 水泥石受腐蚀的基本原因：①硅酸盐水泥石中含有较多易受腐蚀的成分，即氢氧化钙和水化铝酸钙等；②水泥石本身不密实含有大量的毛细孔隙。
6、硅酸盐水泥检验中，哪些性能不符合要求时该水泥属于不合格品及废品？怎样处理不合格品和废品？
答：国家标准规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任何一项不符合标准规定时均为废品。
凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合该标准规定或混合料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级规定的指标时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 废品水泥不得应用于工程中，不合格品水泥应经过检验酌情使用 7、为什么掺较多活性混合材的硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度发展比较快，甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥？ 答：掺较多活性混合材的硅酸盐水泥中水泥熟料含量相对减少，加入拌合后，首先是熟料矿物的水化，熟料水化后析出的氢氧化钙作为碱性激发剂激发活性混合材水化，生成水化硅酸钙、水化硫铝酸钙等水化产物，因此早期强度比较低，后期由于二次水化的不断进行，水化产物不断增多，使得后期强度发展较快，甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥。
8、与硅酸盐水泥相比，矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥在性能上有哪些不
同？分析它们的适用和不宜使用的范围。
答：硅酸盐水泥的性能特点：（1）凝结硬化快，早期及后期强度均高。（2）抗冻性好。（3）耐腐蚀性差。（4）水化热高。（5）碱度高，抗碳化性好。（6）耐热性差。（7）耐磨性好。（8）干缩小。（9）湿热养护效果差。
矿渣硅酸盐水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较好的耐热性能。（4）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力；（5）泌水性大，干缩较大。（6）抗渗性差，抗冻性较差，抗碳化能力差。
火山灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力；（4）需水性大，干缩率较大。（5）抗渗性好，抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。
粉煤灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。（4）需水量低，干缩率较小，抗裂性好。（5）抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。
硅酸盐水泥适用于高强度混凝土、预应力混凝土、快硬早强结构、抗冻混凝土；不适用于大体积混凝土、易受腐蚀的混凝土、耐热混凝土、高温养护混凝土。
矿渣硅酸盐水泥适用于一般耐热要求的混凝土、大体积混凝土、蒸汽养护构件、一般混凝土构件、一般耐软水、海水、硫酸盐腐蚀要求的混凝土；不是用于早期强度要求较高的混凝土、严寒地区及处于水位升降的范围内的混凝土、抗渗性要求较高的混凝土。
火山灰水泥适用于水中、地下、大体积混凝土、抗渗混凝土，其他同矿渣水泥；不适用于干燥环境及处在水位变化范围内的混凝土、有耐磨要求的混凝土，其他同矿渣水泥。
粉煤灰水泥适用于地上、地下、与水中大体积混凝土，其他同矿渣水泥；不适用于抗碳化要求的混凝土、有抗渗要求的混凝土，其他同火山灰质水泥。
9、某硅酸盐水泥各龄期的抗折抗压破坏载荷测定值如下表所示，试评定其强度等级。 龄期 3d 28d 抗折强度（MPa） 4.05，4.20，4.10 7.00，7.50，8.50 抗折强度（MPa） 4.12 7.67 抗压破坏荷载（kN） 41.0，42.5，46.0，45.5，43.0，43.6 112，115，114，113，108，119 抗压强度（MPa） 27.25 70.94 龄期 3d 28d 答：依据GB175—2007，查表知此硅酸盐强度等级为52.5R强度等级。
硅酸盐水泥的强度指标（依据GB175—2007） 强度等级 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 3d 28 3d 28 42.5 17.0 42.5 3.5 6.5 42.5R 22.0 42.5 4.0 6.5 52.5 52.5R 62.5 62.5R 23 27 28 32 52.5 52.5 62.5 62.5 4.0 5.0 5.0 5.5 7.0 7.0 8.0 8.0
10、不同品种以及同品种不同强度等级的水泥能否掺混使用？为什么？
答：这两种情况均不能掺混使用。不同品种的水泥或不同强度等级的水泥掺混使用会影响水泥的使用性能和耐久性。
工程中经常使用的水泥，有普通水泥，矿渣水泥、火山灰水泥等。这些不同品种的水泥，所含矿物成分不同，矿物成分在水泥中所占比例也不相同，因而不同品种的水泥，具有不同的化学物理特性，在各类工程中，根据工程特点、使用要求和各种水泥的特性，对采用的水泥品种应加以选择，所以在施工过程中，不应将不同品种的水泥随意换用或混合使用。
11、白色硅酸盐水泥对原料和工艺有什么要求？ 答：白色硅酸盐水泥严格控制氧化铁的含量，此外有色金属氧化物如氧化锰、氧化钛、氧化铬的含量也加以限制。由于原料中氧化铁含量少，煅烧的温度要提高到1550℃左右。为了保证白度，煅烧时应采用天然气、煤气或重油做燃料，粉磨时不能直接用铸钢板和钢球，而应采用白色花岗岩或高强陶瓷衬板，用烧结瓷球等作研磨体。
12、膨胀水泥的膨胀过程与水泥体积安定性不良所形成的体积膨胀有何不同？ 答：水泥体积安定性不良引起的膨胀是指水泥石中的某些化学反应不能在硬化前完成，而在硬化后进行，并伴随有体积不均匀的变化，在以硬化的水泥石中产生内应力，轻则引起膨胀变形，重则使水泥石开裂。膨胀水泥的膨胀在硬化过程中完成，并且其体积是均匀地发生膨胀。
13、简述高铝水泥的生产过程及后期强度下降的原因。
答：铝酸盐水泥的水化产物CAH10和C2AH8为针状或板状结晶体，能相互交织成坚固的结晶合生体，析出的Al(OH)3难溶于水，填充于晶体骨架的空隙中，形成比较致密的结构，使水泥石获得很高的早期强度，但是CAH10和C2AH8是压稳定相，随时间增长，会逐渐转化为比较稳定的C3AH6，转化结果使水泥石内析出游离水，增大了空隙体积，同时由于C3AH6晶体本身缺陷较多，强度较低，因而使得水泥石后期强度有所下降。
14、为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏对水泥不起破坏作用，而硬化水泥石遇到有硫酸盐溶液的环境，产生出石膏时就有破坏作用？
答：生产硅酸盐水泥时掺加适量石膏是为了调节水泥的凝结时间，且石膏与水泥组分反应生成钙钒石的过程是在水泥硬化过程中完成，其体积是均匀地发生膨胀。而硬化后的水泥石遇到硫酸盐溶液的环境时，同样水泥石组分与硫酸盐反应生成钙钒石而产生结晶压力，伴随有体积不均匀的变化，造成膨胀开裂，破坏水泥硬化浆体结构。
15、水泥强度检验为什么要用标准砂和规定的水灰比？试件为何要在标准条件
下养护？ 答：水泥胶砂试件的强度受各种因素的制约，如：砂的质量和细度、水灰比、养护条件、试验方法等，所以为了精确测试硅酸盐水泥的强度等级，国家标准规定，水泥的强度用ISO法检验，将水泥和标准砂按1：3混合，用0.5的水灰比，用规定的方法拌制成标准胶砂试件，在标准条件下养护至规定龄期。
习 题
4-1 在下列工程中选用适宜的水泥品种，并说明理由： （1）采用湿热养护的混凝土构件； （2）厚大体积的混凝土工程； （3）水下混凝土工程；
（4）现浇混凝土梁、板、柱；
（5）高温设备或窑炉的混凝土基础； （6）严寒地区受冻融的混凝土工程； （7）接触硫酸盐介质的混凝土工程； （8）水位变化区的混凝土工程； （9）高强混凝土工程；
（10）有耐磨要求的混凝土工程。 解：（1）采用湿热养护的混凝土构件：矿渣水泥；
（2）厚大体积的混凝土工程：矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥； （3）水下混凝土工程：火山灰水泥、粉煤灰水泥；
（4）现浇混凝土梁、板、柱：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥； （5）高温设备或窑炉的混凝土基础：高铝水泥；
（6）严寒地区受冻融的混凝土工程：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、中热水泥；
（7）接触硫酸盐介质的混凝土工程：高铝水泥、低热微膨胀水泥；
（8）水位变化区的混凝土工程：中热水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥； （9）高强混凝土工程：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
（10）有耐磨要求的混凝土工程：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中热水泥。
4-2 现有两种硅酸盐水泥熟料，其矿物组成及含量（%）见下表： 组别 甲 乙 C3S 53 45 C2S 21 30 C3A 10 7 C4AF 13 15 如果用来盆之硅酸盐水泥，试估计这两种水泥的强度发展、水化热、耐腐蚀性和28d的强度有什么差异，为什么？
答：甲的早期强度发展较快，水化热高，耐腐蚀性相对较差，28天强度也相对较高。原因见几种矿物的作用。
（1）硅酸三钙：在硅酸盐水泥熟料中，硅酸三钙并不是以纯的硅酸三钙形式存在，总含有少量其他氧化物，如氧化镁、氧化铝等形成固溶体，称为阿利特（Alite）矿，简称A矿。C3S加水后与水反应的速度快，凝结硬化也快。C3S水化生成物所表现的早期与后期强度都较高。一般C3S颗粒在28天内就可以水化70%左右，水化放热量多，因此它能迅速发挥强度作用。
（2）硅酸二钙：硅酸二钙由氧化钙和氧化硅反应生成。在熟料中的含量一般为20%左右，是硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一。纯硅酸二钙在1450℃以下，也有同质多晶现象，通常有四种晶型，即α-C2S，α′-C2S，β-C2S，γ-C2S，在室温下，有水硬性的α，α′，β型硅酸二钙的几种变形体是不稳定的，有趋势要转变为水硬性微弱型的γ-C2S。实际生产的硅酸盐水泥熟料中C2S以β-C2S的晶形存在。
由于在硅酸盐水泥熟料中含有少量的氧化铝、氧化铁、氧化钠及氧化钾、氧化镁、氧化磷等，使硅酸二钙也形成固溶体。这种固溶有少量氧化物的硅酸二钙称为贝利特（Belite），简称B矿。C2S与水反应的速度比硅酸三钙慢得多，凝结硬化也慢，表现出早期强度比较低，28天内水化很少一部分，水化放热量也少，但后期强度增进相当高。甚至在多年之后，还在继续水化增长其强度。
（3）铝酸三钙：与水反应的速度相当快，凝结硬化也很快。其强度绝对值并不高，但在加水后短期内几乎全部发挥出来。因此，铝酸三钙是影响硅酸盐水泥早期强度及凝结快慢的主要矿物。在水泥中加入石膏主要是为了限制它的快速水化。铝酸三钙水化放热量多，而且快。
（4）铁铝酸四钙：与水反应也比较迅速，但强度较低，水化放热量并不多。水泥是几种熟料矿物的混合物，熟料矿物成分间的比例改变时，水泥的性质即发生相应的变化。如能设法适当提高硅酸三钙的含量，可以制得高强度水泥；若能降低铝酸三钙和硅酸三钙含量，提高硅酸二钙含量，则可制得水化热低的水泥，如低热水泥。
4-3 仓库中有三种白色胶凝材料，分别为生石灰、建筑石膏和白水泥，有什么建议方法可以辨认？
取相同质量的三种粉末，分别加入适量的水拌合为同一稠度的浆体。放热量最大且有大量水蒸气产生的为生石灰粉；在5～30分钟内凝结硬化并具有一定强度的为建筑石膏；在45分
钟到10小时内凝结硬化的为白色水泥
第五章 混凝土
复习思考题
1、普通混凝土是哪些材料组成的？它们各起什么作用？ 答：水、水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）是普通混凝土的4种基本组成材料。
作用：水和水泥形成水泥浆，在混凝如中赋予混凝土拌合物以流动性，粘结粗、细骨料形成整体，填充骨料的间隙，提高密实度。砂和石子构成混凝土的骨架，有效地扛水泥浆的干缩；砂石颗粒逐级填充，形成理想的密实状态，节约水泥浆的用量。
2、建筑工程对混凝土提出的基本技术要求是什么？ 答：（1）、要满足结构安全和施工不同阶段所需的强度要求； （2）、要满足混凝土搅拌、浇筑、成型所需的工作性要求； （3）、要满足设计和使用环境所需的耐久性要求； （4）、要满足节约水泥，降低成本的经济性要求。
3、在配制混凝土时，为什么要考虑骨料的粗细及颗粒级配？评定标准是什么？ 答：在混凝土中，水泥浆是通过骨科颗粒表面来实现有效粘结的，骨料的总表面积越小，水泥越节约，所以混凝土对砂的第一个基本要求就是颗粒的总表面积要小，即骨料尽可能粗。而骨料颗粒间大小搭配合理，达到逐级填充，减小空隙率，以实现尽可能高的密实度，是对骨料提出的又一基本要求，反映这一要求的即骨料的颗粒级配。
细度模数（各号筛的累计筛余百分率之和除以100之商）是检验砂的颗粒级配是否合理的依据。细度模数越大，骨料越粗，但是细度模数仅在一定程度上反映颗粒的平均粗细程度，却不能反映骨料粒径的分布情况，不同粒径分布的骨料，可能有相同的细度模数。
评定骨料的颗粒级配，也可采用做图法，即以筛孔直径为横坐标，以累计筛余率为纵坐标，将规定的各级配区相应累计筛余率的范围标注在图上形成级配区域，然后把某种骨料的累计筛余率A1-A6在图上依次描点连线，若所连折线都在某一级配区的累计筛余率范围内，即为级配合理。
4、混凝土拌合物的工作性涵义是什么？影响因素有哪些？
答：工作性的涵义：工作性又称和易性，是指混凝土拌合物在一定的施工条件和环境下，是否易于各种施工工序的操作，以获得均匀密实混凝土的性能。工作性在搅拌时体现为各种组成材料易于均匀混合，均匀卸出；在运输过程中体现为拌合物不离析，稀稠程度不变化；在浇筑过程中体现为易于浇筑、振实、流满模板；在硬化过程中体现为能保证水泥水化以及水泥石和骨料的良好粘结。可见混凝土的工作性应是一项综合性质。
影响混凝土拌合物的因素总结起来有以下几个方面： 1）组成材料质量及其用量的影响 （1）水泥特性的影响
普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好，矿渣水泥的
混凝土拌和物流动性大，但粘聚性差，易泌水离析火山灰水泥流动性小，但粘聚性好
（2）集料特性的影响
碎石 表面粗糙，有棱角，工作性差，强度高 卵石 表面光滑，工作性好，强度低 （3）集浆比的影响
集浆比——集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。
单位体积的混凝土拌和物中，如水灰比保持不变，水泥浆数量越多，拌和物的流动性越大；水泥浆数量过多，则集料的含量相对减少，达一定将会出现流浆现象。
根据具体情况决定，在满足工作性要求的前提下，同时考虑强度和耐久性要求，尽量采用较大的集浆比，以节约水泥用量。 （4）水灰比
水灰比的大小决定了水泥浆的稠度。水灰比愈小，水泥浆愈稠，当水泥浆与骨料用量比一定时，拌制成的拌合物的流动性便愈小。当水灰比过小，水泥浆较干稠，拌制的拌合物的流动性过低会使施工困难，不易保证混凝土质量。若水灰比过大，会造成拌合物均匀稳定性变差，产生流浆、离析现象。因此，水灰比不易过小或过大，应根据混凝土的强度和耐久性要求合理地选用。 （5）砂率
砂率是指拌合物中砂的质量占砂石总质量的百分率。砂的粒径比石子小得多，具有很大的比表面积，而且砂在拌合物中填充粗骨料的空隙。因而，砂率的改变会使骨料的总表面积和孔隙率有显著的变化，可见砂率对拌合物的和易性有显著的影响。 （6）外加剂
在拌制混凝土时，掺用外加剂（减水剂、引气剂）能使混凝土拌合物在不增加水泥和水用量的条件下，显著地提高流动性，且具有较好的均匀稳定性。 此外，由于混凝土拌和后水泥立即开始水化，使水化产物不断增多，游离水逐渐减少，因此拌合物的流动性将随时间的增长不断降低。而且，坍落度降低的速度随温度的提高而显著加快。 2）环境条件的影响 温度、湿度和风速 3）时间的影响
新拌制的混凝土随着时间的推移，部分拌合水挥发、被骨料吸收，同时水泥矿物会逐渐水化，进而使混凝土拌合物变稠，流动性减少，造成坍落度损失，影响混凝土的施工质量。
5、何所谓“恒定用水量法则”和“合理砂率”？它们对混凝土的设计和使用有什么重要意义？ 答：恒定用水量法则：在水灰比不变得前提下，用水量加大，则水泥浆数量增多，会使骨料表面包裹的水泥浆层厚度加大，从而减小骨料间的摩擦，增加混凝土拌合物的流动性。当水灰比在一定范围内（0.40-0.80）而其他条件不变时，混凝土拌合物的流动性只与单位用水量（每立方米混凝土拌合物的拌合水量）有关，这一现象称为“恒定用水量法则”。它为混凝土配合比设计单位用水量的确定提供了一种简单的方法，即单位用水量可主要由流动性来确定。
合理砂率：在用水量和水灰比一定（即水泥浆量）的前提下，能使混凝土拌合物获得最大流动性，且能保持良好的粘聚性及保水性的砂率，称其为合理砂率。 砂率过大，骨料的总表面积及空隙率都会增大，在水泥浆量一定的条件下，骨料表面的水泥浆层厚度减小，水泥浆的润滑作用减弱，使拌合物的流动性变差。若砂率过小，砂填充石子空隙后，不能保证粗骨料间有足够的砂浆层，也会降低拌合物的流动性，而且会影响拌合物的均匀稳定性，使拌合物粗涩，松散，粗骨料易发生离析现象。当砂率适宜时，砂不但填满石子的空隙，而且还能保证粗骨料间有一定厚度的砂浆层以便减小粗骨料的滑动阻力，使拌和物有较好的流动性。这个适宜的砂率称为合理砂率。 采用合理砂率时，在用水量和水泥用量一定的情况下，能使拌合物获得最大的流动性，且能保证良好的粘聚性和保水性。或者，在保证拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性和保水性时，水泥用量为最小.
6、决定混凝土强度的主要因素是什么？如何有效提高混凝土的强度？
答：影响混凝土强度的因素很多，大致有各组成材料的性质、配合比及施工质量等几个方面：
（1）水泥的强度和水灰比 （2）粗集料的品种
碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高；卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。 （3）养护条件
在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高；低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0℃以下时，硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危险。混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。 （4）龄期：
龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。
在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在7～14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d后强度发展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。 （5）外加剂 （6）施工质量
7、描述混凝土耐久性的主要技术指标有哪些？如何提高混凝土的耐久性？ 答：混凝土的耐久性主要由抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性及抗碱骨料反应等性能综合评定。
提高混凝土耐久性的措施： （1）选择合适品种的水泥。
（2）控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量。水灰比的大小直接影响到混凝土的密实性，而保证水泥的用量，也是提高混凝土密实性的前提条件。
（3）需用质量良好的骨料，并注意颗粒级配的改善。近年来的研究表明，在骨料中掺加粒径在砂和水泥之间的超细矿物粉料，可有效改善混凝土的颗粒级
配，提高混凝土的耐久性。
（4）掺加外加剂。改善混凝土耐久性的外加剂有减水剂和引气剂。 （5）严格控制混凝土的施工质量，保证混凝土的均匀、密实。
8、混凝土的立方体抗压强度与立方体抗压强度标准值之间有何关系？混凝土的强度等级的涵义是什么？
答：立方体抗压强度标准值（fcu,k），是指按标准方法侧得的立方体抗压强度总体分布中的一个值。
为便于设计和施工选用混凝土，将混凝土按立方强度的标准值分成若干等级，即强度等级。以“C”和混凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）表示，主要有C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60等十二个强度等级。
9、混凝土的配制强度如何确定？ 答：计算混凝土配制强度 fcu,0 fcu，0?fcu，k?1.645?
式中: fcu,0——混凝土配制强度，MPa；
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，MPa；
σ——混凝土强度标准差，MPa。
混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并应符合以下规定： ? 计算时，强度试件组数不应少于25组；
? 当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值σ＜2.5MPa时，
取σ＝2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算值σ＜ 3.0MPa时，取σ＝3.0MPa；
? 当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准《混凝土结构
工程施工及验收规范》（GB50204）的规定取用。
10、混凝土配合比的三个基本参数是什么？与混凝土的性能有何关系？如何确定这三个基本参数？
答：混凝土配合比设计的三个基本参数：水灰比、砂率、单位用水量。
（1）水灰比：水和水泥之间的比例。水灰比的确定主要取决于混凝土的强度和耐久性。从强度角度来看，水灰比应小些，水灰比可根据混凝土的强度公式来确定。从耐久性角度看，水灰比小些，水泥用量多些，混凝土的密度就高，耐久性则优良，这可通过控制最大水灰比和最小水泥用量来满足。由强度和耐久性分别决定的水灰比往往是不同的，此时应取最小值。但当强度和耐久性都已满足的前提下，水灰比应取最大值，以获得较高的流动性。
（2）砂率：砂和石子间的比例。砂率主要应从满足工作性和节约水泥两方面考虑。在水灰比和水泥用量（即水泥浆量）不变的前提下，砂率应取坍落度最大，而黏聚性和保水性又好的砂率即合理砂率。在工作性满足的情况下，砂率尽可能取最小值以达到节约水泥的目的。
（3）单位用水量：骨料与水泥浆之间的比例。单位用水量在水灰比和水泥用量不变的情况下，实际反映的是水泥浆量与骨料用量之间的比例关系。水泥浆
量要满足包裹粗、细骨料表面并保持足够流动性的要求，但用水量过大，会降低混凝土的耐久性。
11、从混凝土的强度分布特征（正态分布），说明提高混凝土强度的主要措施有哪几种？
答：影响混凝土强度的因素非常复杂，大量的统计分析和试验表明，同一等级的混凝土，在龄期、生产工艺和配合比基本一致的条件下，其强度的分布呈正态分布。为提高强度的保证率，必须提高混凝土的平均强度。 主要措施如下：
（1）采用高强度等级水泥；
（2）降低水灰比：采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土； （3）采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石； （4）改进施工工艺，加强搅拌和振捣；
（5）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期强度； （6）在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂等外加剂； （7）湿热养护； （8）龄期调整。
12、混凝土配合比设计中的基准配合比公式的本质是什么？
答：基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过实配、检测，进行工作性的调整，对配合比进行修正。
如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度，计算调整后混凝土试样总质量，由此得出基准配合比。
其本质就是调整后1m3混凝土中各材料的用量。
13、根据普通混凝土的优缺点，你认为今后混凝土的发展趋势是什么？ 答：（仅供参考）混凝土的缺点：自重达、养护周期长、导热系数较大、不耐高温、拆除废弃物再生利用性较差等缺点。 近百年来，混凝土的发展趋势是强度不断提高。30年代平均为10 MPa，50年代约为20 MPa，60年代约为30 MPa，70年代已上升到40 MPa，发达国家越来越多地使用50 MPa以上的高强混凝土。这是由于使用部门不断提高强度的要求所致。尤其是近50年来，片面提高强度尤其是早期强度而忽视其他性能的倾向，造成水泥生产向大幅度提高磨细程度和增加硅酸三钙、铝酸三钙的含量发展，水泥28 d胶砂抗压强度从30 MPa左右猛增到60 MPa，增加了水化热，降低了抗化学侵蚀的能力，流变性能变差。提高混凝土强度的方法除采用高标号水泥外，更多的是增加单方水泥用量，降低水灰比与单方加水量。因此混凝土的和易性随之下降，施工时振捣不足，易引起质量事故。直到80年代，混凝土耐久性问题愈显尖锐，因混凝土材质劣化和环境等因素的侵蚀，出现混凝土建筑物破坏失效甚至崩塌等事故，造成巨大损失，加上施工能耗、环境保护等问题，传统的水泥混凝土已显示出不可持续发展的缺陷。
我国近年来常用混凝土强度已从20～30 MPa提高到30～50 MPa，使用强度等级C50以上的混凝土越来越多，目前出现了各部门竞相配制80
MPa以上混凝土的局面。混凝土强度越高，结构延性越差，给结构抗震性能带来的隐患越大。由于对施工质量的不信任，混凝土的试配强度往往比设计强度等级提高一个等级以上，C50混凝土的强度实际上超过60 MPa，再加上水泥用量的增加，进一步增加了产生温度应力、收缩开裂和化学侵蚀破坏的可能。
在没有现代水泥的古代，混凝土能经历几百年甚至2 000多年仍然完好，是石灰－火山灰胶凝材料具有卓越耐久性能的最有力证据。在科学技术飞速发展的今天，混凝土耐久性问题却一直被认为是技术上未能解决的难题，混凝土耐久性指标被定在30年、50年，最多也不过100至200年。混凝土耐久性已成为各国混凝土科技人员致力研究的重要课题。
高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，以耐久性作为设计的主要指标。针对不同用途要求，在耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性、经济性等性能方面有重点地予以保证。各个强度等级的混凝土都可做到高性能。为此，高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比，选用优质原材料，除水泥、水和骨料外，必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效减水剂，减少水泥用量。
高性能混凝土不仅是对传统混凝土技术的重大突破，而且在节能、节料、工程经济、劳动保护以及环境等方面都具有重要意义，是一种环保型、集约型的新型材料，并将为建筑工程自动化准备条件。有学者预言，高性能混凝土是21世纪的混凝土，是近期混凝土技术的主要发展方向。
另外，人们经过大量试验研究，提出了很多改善混凝土材料性能的新方法，已经取得了相当大的进步，如：运用高性能减水剂和加入矿物外加剂来降低孔隙率，提高混凝土的抗压强度和抗渗性；使用引气剂，改善混凝土的抗冻融性能；加入阻锈剂或防水剂，降低混凝土钢筋锈蚀；使用碱集料反应抑制剂，使碱-集料反应破坏减小到最低程度；使用补偿收缩剂、减缩剂、养护剂和最适宜的养护措施，来减少混凝土的干缩裂缝；使用化学外加剂和矿物外加剂控制水泥的水化反应速率和放热速率，减少大体积混凝土的早期放热引起的开裂；通过提高耐久性、抗裂和抗冻融性来提高混凝土的使用寿命。
混凝土的未来必将向这些方面发展。
习题
5-1、浇注钢筋混凝土梁，要求配制强度为C20的混凝土，用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥和碎石，如水灰比为0.60，问是否能满足强度要求？（标准差为4.0MPa，水泥强度值的富裕系数为1.13） 解：（1）混凝土28d龄期的抗压强度值（MPa）：
c? fce（ f cu ＝ ? a ? ? b）w
式中：fcu——混凝土28d龄期的抗压强度值，MPa；
fce——水泥28d抗压强度的实测值水泥强度等级乘以富裕系数，MPa；
c ——混凝土灰水比，即水灰比的倒数；
w αa、αb——回归系数。因为原料为碎石,故αa=0.46、αb=0.07 则:
cf＝??f（ cu a ce ? ? b） =0.46×42.5×1.13×(1/0.6－0.07)=35.27 MPa
w （2）计算混凝土配制强度 fcu,0
fcu，0?fcu，k?1.645?
式中: fcu,0——混凝土配制强度，MPa；
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，MPa； σ——混凝土强度标准差，MPa。
fcu f cu ， ? ， k ? 1 .645 ? =20+1.645×4=26.58 MPa 0 （3）因为fcu＞ fcu,0
所以用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥和碎石，水灰比为0.60，配制C20的混凝土，可以满足强度要求
5-2、某混凝土的实验室配合比为1：2.1：4，W/C=0.6，混凝土实配表观密度为2400kg/m3，求1m3混凝土各种材料的用量。 解：设1m3混凝土中水泥的用量为xkg，
则由实验室配合比为1：2.1：4，W/C=0.6 可知1m3混凝土中：
水的用量为：0.6xkg 砂的用量为：2.1xkg 石子的用量为：4xkg
由于混凝土实配表观密度为2400kg/m3
可知x+0.6x+2.1x+4x=2400 解方程得：x=311.69kg 分别带入上式
得1m3混凝土各种材料的用量为：
水泥用量：311.69kg 水的用量：187.00kg 砂的用量：654.55xkg 石子用量：1246.76kg
5-3、按初步配合比试拌30L混凝土拌合物，各种材料用量为：水泥9.63kg，水5.4kg，砂18.99 kg，经试拌增加5%的用水量，（W/C保持不变）满足和易性要求并测得混凝土拌合物的表观密度为2380 kg/m3，试计算该混凝土的基准配合比。
解：在保持水灰比不变的前提下，增加5%的用水量，
则水泥用量为：9.63×（1+5%）=10.11kg 用水量为：5.40×（1+5%）=5.67kg
因为试拌混凝土的体积为30L，混凝土拌合物的表观密度为2380 kg/m3 所以混凝土的基准配合比为：
mcj= mcb×1000/30=10.11×1000/30=337kg
mwj= mwb×1000/30=5.67×1000/30=189kg msj= mwb×1000/30=18.99×1000/30=633kg mgj= 2380－337－189－633=1221kg
5-4、已知混凝土的水灰比为0.5，设每m3混凝土的用水量为180 kg，砂率为33%，假定混凝土的表观密度为2400 kg/m3，试计算1m3混凝土各种材料的用量。
解：设1m3混凝土砂用量为x，石子用量为y，
由水灰比为0.5，1m3混凝土用水量为180 kg， 可得水泥用量为：180/0.5=360kg
由于混凝土的表观密度为2400 kg/m3，砂率为33% 根据公式：水泥+水+砂+石子=2400，
砂/(砂+石子)=33%
可得：180+360+x+y=2400 x/(x+y)=33%
解上面的方程组得x=613.8kg，y=1246.2kg 所以1m3混凝土各种材料的用量为：
水泥用量：360kg 水的用量：180kg 砂的用量：613.8xkg 石子用量：1246.2kg
5-5、在测定混凝土拌合物工作性时，遇到如下四种情况应采取什么有效和合理的措施进行调整？（1）坍落度比要求的大；（2）坍落度比要求的小；（3）坍落度比要求的小且黏聚性较差；（4）坍落度比要求的大，且黏聚性、保水性都较差。 解：（1）坍落度比要求的大时，加同配比干料，降低外加剂掺量、提高砂石含水率等。稍大时，加点砂子即可。
（2）坍落度比要求的小时，有以下几种处理方法：1、如果没有确定水胶比，可以直接增加单位用水量，使坍落度达到规定要求，2、如果确定了水胶比，则一定要在保持水胶比不变的基础上，增加单位用水量的同时增加胶凝才用量。3、适当增加减水剂用量
（3）坍落度比要求的小且黏聚性较差时：除了加外加剂、少量水外，应适当增大砂率，增加水泥浆的用量。
（4）坍落度比要求的大，且黏聚性、保水性都较差时，应适当调整砂率，增大砂率，降低水灰比。
第六章 建筑砂浆
复习思考题
1、何谓砂浆？何谓砌筑砂浆？
答：砂浆：由胶凝材料（水泥，石灰，石膏等）、细骨料（砂、炉渣等）和水，有时还掺入了某些外掺材料）按一定比例配制而成的，在建筑工程中以薄层状态，以粘结和传递应力及做衬垫、表面装饰及防护等作用的细集料混凝称为砂浆。
砌筑砂浆：用于砌筑块体材料（砖、石头、砌块等）使之成为砌体的砂浆，称为砌筑砂浆。
2、新拌砂浆的和易性包括哪些含义？各用什么指标来表示？砂浆的保水性不良对其质量有何影响？
答：新拌砂浆的和易性是指新拌砂浆是否易于施工并能保证质量的综合性质。新拌砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面内容。 砂浆的流动性也叫稠度，是指在自重和外力作用下流动的性能。流动性用砂浆稠度仪来测定，并用“沉入度”表示。砂浆的保水性是指砂浆能够保持水分的性能。砂浆的保水性以“分层度”表示 保水性不良的后果：
? 运输、施工易泌水、离析；
? 铺于基底后，水分易被基面吸走，砂浆干涩，不便于施工； ? 不易铺成均匀密实的薄层；
? 影响水泥正常水化、硬化，使强度和粘结力下降。
3、测定砌筑砂浆强度的标准试件尺寸是多少？如何确定砂浆的强度等级？ 答：砂浆的强度等级是以边长为70.7cm立方体试件，在标准养护条件下，用标准实验方法测得28天龄期的抗压强度值(MPa)来确定的，并划分为M20、M15、M10、M7.5 、M5、M2.5等6个等级
4、掌握砌筑砂浆配合比设计的方法。 5、对抹面砂浆有哪些要求？
答：对抹面砂浆要求具有良好的和易性，容易抹成均匀平整的薄层，便于施工。还应有较高的粘结力，砂浆层应能与低面粘结牢固，长期不致开裂或脱落。处于潮湿环境或易受外力作用部位（如地面、墙裙等），还应具有较高的耐水性和强度。
6、何谓防水砂浆？防水砂浆中常用哪些防水剂？
答：防水砂浆是一种抗渗性高的砂浆，常在水泥沙浆中掺入防水剂而成。常用的防水剂有氯化物金属盐类防水剂（主要由氯化钙和氯化铝等金属盐和水按一定比例配成的有色液体所组成）、水玻璃类防水剂（以水玻璃为基料加入二种或四种矾的水溶液所组成）和金属皂类减水剂（是由硬脂酸、氨水、氢氧化钾（或碳酸钾）和水按一定比例混合加热皂化面成的有色浆状物）等。防水剂掺入砂浆中，能促使砂浆结构密实或者能堵塞砂浆中的毛细孔。
7、如何理解“每1立方米砂浆中的砂用量，应以干燥状态（含水率<0.5%）的堆积密度值作为计算值”这句话？
答：当含水率>0.5%时，应考虑砂的含水率。
8、砌筑砂浆与抹面砂浆在功能上有何不同？
答：用于砌筑块体材料（砖 石头，砌块等）使之成为砌体的砂浆，称为砌筑砂浆。砌筑砂浆是砌体的重要组成部分。
凡涂抹在建筑物或建筑构件表面的砂浆，统称为抹面砂浆，也称抹灰砂浆，其涂抹建筑物内、外表面，既可保护建筑物，又可使表面具有一定的使用功能（装饰、防水、保温、吸声、耐酸等）。常按使用功能将砂浆分为普通抹面砂浆，防水砂浆，装饰砂浆和特殊用途砂浆（防水，绝热，耐酸，吸声等）。
习 题
6-1 某工程需配制M7.5，稠度为70-100mm的砌筑砂浆，采用强度等级为32.5的普通水泥，石灰膏的稠度为120mm，含水率为2%的砂的堆积密度为1450kg/m3，施工水泥优良，试确定该砂浆的配合比。
解：(1)计算试配强度 查表知: σ=1.50
fm,0=f2+0.645σ=7.5 MPa+0.645 MPa×1.50=8.47 MPa (2)计算水泥用量Qc
取所用32.5水泥富裕系数为1.08,则:
1000(fm,0??) Qc??fce
1000?(8.47?15.09) ?3.03?32.5?1.08
?221.53kg
(3) 按水泥用量计算掺加料用量 取ＱＡ= 300 kg/m3
则：QD =ＱＡ一Qc = 300 kg/m3-221.53 kg/m3=78.47 kg/m3 (4)根据砂的堆积密度和含水率，计算用砂量： Qs=1 450 kg/m3×(1+0.02)=1479 kg/m3 (5)确定用水量
选择用水量为300 kg/m3，扣去砂中的用水量，拌合用水量为： Qw=300-1479×2%=270.42 kg/m3 则砂浆试配时各材料的用量比例为:
水泥:石灰膏:砂:水＝221.53:78.47:1479:270.42＝ 1:0.35:6.68:1.22
第七章 烧土制品及熔融制品
复习思考题
1、评价普通粘土砖的使用特性及应用。墙体材料的发展趋势如何？
答：普通粘土砖的适用特性：具有较高的强度和耐久性，价格便宜，又因其多孔而具有保温绝热、隔声吸声等优点，因此适宜做建筑围栏结构，被大量应用于砌筑建筑物的内墙、外墙、柱、拱、烟囱、沟道及其他构筑物，也可再砌体重放置适当的钢筋或钢丝以代替混凝土柱和过梁。
但由于其毁田取土、能耗大、块体小、施工效率低、砌体自重大、抗震性差等缺点，国家已在主要大、中城市及地区禁止使用，并向烧结多孔砖、烧结空心砖方向发展，因地制宜的发展新型墙体材料。利用工业废料生产的粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖等以及各种砌块、板材逐步发展起来，并逐渐取代普通粘土砖。
2、为什么要用烧结多孔砖、烧结空心砖及新型轻质墙体材料替代普通粘土砖？
答：随着高层建筑的发展，又对粘土砖提出了改善绝热和隔声等要求，使用多孔砖及空心砖在一定程度上能达到此要求。
且由于普通粘土砖毁田取土、能耗大、块体小、施工效率低、砌体自重大、抗震性差等缺点，国家已在主要大、中城市及地区禁止使用，并向烧结多孔砖、烧结空心砖方向发展，因地制宜的发展新型墙体材料。利用工业废料生产的粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖等以及各种砌块、板材逐步发展起来，并逐渐取代普通粘土砖。
3、烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖各自的强度等级、质量等级是如何划分的？各自的规格尺寸是多少？主要适用范围如何？
答：（1）烧结普通砖按抗压强度分为五个等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10，根据国家标准《烧结普通砖》GB5101-2003规定，烧结普通砖的外形为直角六面体，公称尺寸为：240mm*115mm*53mm，按技术指标分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。
应用：承重墙、非承重墙、柱、拱、窑炉、基础等。
（2）烧结多孔砖根据尺寸偏差、外观质量、强度等级、物理性能划分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个产品等级。烧结多孔砖根据抗压强度和抗折荷重划分为五个强度等级。MU30、MU25、MU20、MU15、MU10 应用：烧结多孔砖强度较高，主要用于砌筑六层以下建筑物的承重墙或高层框架结构填充墙（非承重墙）。由于为多孔构造，故不宜用于基础墙的砌筑。
（3）烧结多孔砖有190mm×190mm×90mm（M型）和240mm×115mm×90mm（P型）两种规格。烧结空心砖按抗压强度划分：MU10、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5 (MPa)五个等级；按体积密度(kg/m3)划分：800、900、1000、1100四个等级；按强度、尺寸、外观、物理性能划分优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)
应用：空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙，如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。
4、什么是蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖？它们的主要用途是什么？
答：蒸压灰砂砖是以石灰砂为主要原料，经坯料制备、压制成型，再经高压饱和蒸汽养护而成的砖。蒸压(养)粉煤灰砖是以粉煤灰和石灰为主要原料，配以适量的石膏和炉渣，加水拌合后压制成型，经常压或高压蒸汽养护而制成的实心砖。
灰砂砖的应用：（1）主要应用于民用建筑的墙体和基础；（2）灰砂砖不得用于长期受热200℃以上、受急冷、急热或有酸性介质侵蚀的环境；（3）灰砂砖耐久性良好，但抗流水冲刷能力较弱，可长期在潮湿、不受冲刷的环境中使用；（4）灰砂砖表面光滑平整，使用时注意提高砖和砂浆间的粘结力。
蒸压粉煤灰砖的应用：蒸压粉煤灰砖可用于工业与民用建筑的基础、墙体。但应注意：（1）在易受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用优等品或一等品砖。用于易受冻融作用的建筑部位时要进行抗冻性检验，并采取适当措施，以提高建筑的耐久性；（2）用于粉煤灰砖砌筑的建筑物，应适当增设圈梁及伸缩缝或采取其他措施，以避免或减少收缩裂纹的产生；（3）粉煤灰砖出釜后，应存放一段时间后再用，以减少相当伸缩值；（4）长期受高于200度温度作用，或受冷热交替作用，或有酸性侵蚀的建筑部位不得使用粉煤灰砖。
5、什么是粉煤灰砌块？其强度等级有哪些？用途有哪些？
答：粉煤灰砌块又称粉煤灰硅酸盐砌块，是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料（煤渣、硬矿渣等）为原料，按照一定的比例加水搅拌、经振动成型，再经蒸汽养护而制成的密室块体。
砌块的强度等级按立方体抗压强度分为MU10和MU13两个强度等级。按其外观质量、尺寸偏差和干缩性能分为一等品(B)和合格品(C)。
粉煤灰砌块适用于工业与民用建筑的墙体和基础，但不宜用于有酸性介质侵蚀的、密封性要求高的及受到较大振动影响的建筑物（如锤锻车间），也不宜用于经常处于高温的承重墙（如炼钢车间、锅炉间的承重墙）和经常受潮湿的承重墙（如公共浴室等）。
6、加气混凝土砌块的规格、等级各有哪些？用途有哪些？ 答：《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968—1997)规定，加气混凝土砌块一般有a、b两个系列，其公称尺寸见下表。
蒸压加气混凝土砌块的规格尺寸(GB/T 11968—1997) 长度(mm) 高度(mm) 宽度(mm) a系列 600 200、250、300 b系列 600 240、300 75、100、125、150??（以25递进） 120、180、240??（以60递进） 砌块的强度级别：按抗压强度分为A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0七个强度级别。
体积密度等级：按体积密度分为B03、B04、B05、B06、B07、B08六个体积密度级别见下表。
砌块的质量等级：按尺寸偏差、外观质量、体积密度和抗压强度分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。
应用：蒸压加气混凝土砌块质量轻，表观密度约为粘土砖的1/3，具有保温、隔热、隔音性能好，抗震性强、耐火性好、易于加工、施工方便等特点，是应用较多的轻质墙体材料之一。适用于低层建筑的承重墙、多层建筑的间隔墙和高层
框架结构的填充墙，也可用于一般工业建筑的围护墙，作为保温隔热材料也可用于复合墙板和屋面结构中。 在无可靠的防护措施时，不得用于风中或高湿度和有侵蚀介质的环境中，也不得用于建筑物的基础和温度长期高于80℃的建筑部位。
7、什么是普通混凝土小型空心砌块？什么是轻骨料混凝土小型空心砌块？它们各有什么用途？ 答：（1）普通混凝土小型砌块(代号NHB)是以水泥为胶结材料，砂、碎石或卵石为集料，加水搅拌，振动加压成型，养护而成的小型砌块。
混凝土小型空心砌块的应用：混凝土小型空心砌块主要用于建造地震设计强度烈度为8度及8度以下地区的各种建筑墙体，包括高层与大跨度的建筑，也可用于围墙、挡土墙、桥梁、花坛等市政设施，应用范围十分广泛。
（2）轻骨料混凝土小型空心砌块是以陶粒、膨胀珍珠岩、浮石、火山渣、煤渣、炉渣等各种轻粗细骨料和水泥按一定比例混合，经搅拌成型、养护而成的空心率大于25%、体积密度不大于1400kg/m3的轻质混凝土小砌块。
轻骨料混凝土小型砌块是一种轻质高强能取代普通粘土砖的最有发展前途的墙体材料之一，又因其绝热性能好、抗震性能好等特点，在各种建筑的墙体中得到广泛应用，特别是绝热要求较高的维护结构上使用广泛。
8、常用的陶瓷饰面材料有哪几种？各有何用途？
答：建筑陶瓷制品种类很多，最常用的有釉面砖、墙地砖、锦砖、卫生陶瓷、琉璃制品等。
釉面砖的应用：由于釉面砖的热稳定性好，防火、防潮、耐酸碱，表面光滑，易清洗，故常用于厨房、浴室、卫生间、实验室、医院等室内墙面、台面等的装饰。
墙地砖主要用于装饰等级要求较高的建筑内外墙、柱面及室内、外通道、走廊、门厅、展厅、浴室、厕所、厨房以及人流出入频繁的站台、商场等民用及公共场所的地面，也可用于工作台面剂耐腐蚀工程的衬面等。
陶瓷锦砖的特点和应用。陶瓷锦砖具有色泽明净、图案美观、质地坚硬、抗压强度高、耐污染、耐酸碱、耐磨、耐水、易清洗等优点，且造价便宜。主要用于车间、化验室、门厅、走廊、厨房、盥洗室等的地面装饰，用于外墙饰面，具有一定的自洁作用。还可用于镶拼壁画、文字及花边等等。
建筑琉璃制品的特点是质地致密、表面光滑、不易玷污，坚实耐久，色彩绚丽，造型古朴。常用颜色有金黄、翠绿、宝蓝、青、黑、紫色。主要用于具有民族特色的宫殿式建筑以及少数纪念性建筑物上，此外还用于建造园林的亭、台、楼阁、围墙等。
9、玻璃在建筑上的用途有哪些？有哪些性质？
答：建筑玻璃在过去主要是用作采光和装饰材料，随着现代建筑技术发展的需要，玻璃制品正在向多品种、多功能的方向发展。近年来，兼具装饰性与功能性的玻璃新品种不断问世，为现代建筑设计提供了更加宽广的选择余地，使现代建筑中越来越多的采用玻璃门窗、玻璃幕墙和玻璃构件，以达到光控、温控、节能、降低噪声以及降低结构自重、美化环境等多种目的。
玻璃的性质：（1）玻璃是均质的无定型非结晶体，具有各向同性的特点。普
通玻璃的密度为2450-2550kg/m3，其密实度D=1，孔隙率P=0，故可认为玻璃是绝对密实的材料；（2）玻璃的抗压强度较高，一般为600-1200MPa，抗拉强度很小，为40-80MPa，故玻璃在冲击作用下易碎，是典型的脆性材料；（3）玻璃具有优良的光学性质，特别是其透明性和透光性，所以广泛用于建筑采光和装饰，也用于光学仪器和日用器皿等；（4）玻璃的导热系数较低，普通玻璃耐急冷急热性差；（5）玻璃具有较高的化学稳定性，在通常情况下对水、酸以及化学试剂或气体具有较强的抵抗能力，能抵抗除氢氟酸以外的各种酸类的侵蚀，但碱溶液和金属碳酸盐能溶蚀玻璃。
10、常用的安全玻璃有哪几种？各有何特点？用于何处？
答：常见的安全玻璃有钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃。
（1）钢化玻璃的特点：机械强度高，抗弯强度比普通玻璃大5-6倍，可达125MPa以上，抗冲动强度提高约3倍，韧性提高约5倍；弹性好，钢化玻璃的弹性比普通玻璃大得多；热稳定性高，在受极冷极热作用时，不易发生炸裂，可耐热冲击，最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化，故可用来制造炉门上的观测窗、辐射式气体加热器、干燥器和弧光灯等；钢化玻璃破碎时形成无数小块，这些小块没有尖锐的棱角，不易伤人，故称为安全玻璃。
由于钢化玻璃具有较好的性能，所以在汽车工业、建筑工程以及其他工业得到广泛应用，常被用作高层建筑的门、窗、幕墙、屏蔽及商店橱窗、军舰与轮船舷窗、桌面玻璃等等。
（2）夹丝玻璃的抗弯强度和耐温度剧变型都比普通玻璃高，玻璃碎时即使有许多裂缝，但其碎片仍附着在钢丝网上，不致四处飞溅伤人；此外，夹丝玻璃还具有隔断火焰和防止火灾蔓延的作用。
夹丝玻璃适用于震动较大工业厂房门窗、屋面、采光天窗，需要安全防火的仓库、图书馆门窗、公共建筑的阳台、走廊、防火门、楼梯间、电梯井等。
（3）夹层玻璃的透明度好，抗冲击性能要比平板玻璃高几倍；破碎时不裂成分离的碎块，只有辐射的裂纹和少量碎玻璃屑，且碎片粘在薄衬片上，不致伤人。根据使用不同的玻璃原片和中间夹层材料，还可获得耐光、耐热、耐湿、耐寒等特性。
夹层玻璃主要用作汽车和飞机的挡风玻璃、防弹玻璃以及有特殊安全要求的建筑门窗、隔墙、工业厂房的天窗和某些水下工程等。
11、什么是吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃？各自的特点及应用有哪些？
答：（1）吸热玻璃是指既能大量吸收红外线辐射，又能使可见光透过并保持良好的透视性的玻璃。
特点及应用：吸热性强，适用于既需要采光，又需要隔热之处，尤其是炎热地区，需设置空调、避免眩光的大型公共建筑的门窗、幕墙、商品陈列窗、计算机房，以及火车、汽车、轮船的挡风玻璃，还可制成夹层、中空玻璃等制品。
（2）热反射玻璃是指既具有较高的热反射能力，又保持平板玻璃良好透光性能的玻璃，亦称镀膜玻璃或镜面玻璃。
特点及应用：对太阳辐射热有较高的热反射能力，具有良好的隔热性能，具有单向透视的特性。主要应用于避免由于太阳辐射而增热极设置空调的建筑。适用于现代高级建筑的门窗、玻璃幕墙、公共建筑的门厅和各种装饰性部位，用它制成双层中空玻璃和组成带空气层的玻璃幕墙，可取得极佳的隔热效果及节能效
果。
（3）中空玻璃是以两片或多片平板玻璃，其周边用间隔框分开，四周边缘部分用胶接、焊接或熔接的办法密封，中间充填干燥空气或其他惰性气体，整体拼装构建在工厂完成的产品。
特点及应用：具有良好的保温、隔热、隔声等性能。主要用于需要采暖、空调、防止噪声、防结露及需要无直接阳光和特殊光的建筑物门窗。
12、釉面砖为何不宜用于室外？
答：因为釉面砖多为精陶坯体，吸水率较大，吸水后将产生湿胀，而其表面釉层的湿胀性很小，因此如果用于室外，经常受到大气温、湿度影响及日晒雨淋作用，当砖坯体产生的湿胀应力超过了釉层本身的抗拉强度时，就会导致釉层发生裂纹或剥落，严重影响建筑物的饰面效果。
13、不同种类的安全玻璃有何不同？
第八章 金属材料
复习思考题
1、建筑工程中主要使用哪些钢材？
答：建筑钢材主要指用用钢结构中的各种型材（如角钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝等。
2、评价钢材技术性质的主要指标有哪些？
答：钢材的性能主要包括力学性能、工艺性能和化学性能等，建筑工程中主要考虑钢材的前两种性能。
（1）力学性能：抗拉性能、冲击韧性、硬度、耐疲劳性 （2）工艺性能：冷弯性能、焊接性能
3、施工现场如何验收和检测钢筋？如何贮存？
答：验收内容包括：钢种、规格、数量、机械性能（屈服点、抗拉强度、冷弯、延伸率），化学成分（碳、磷、硅、锰、钒等）的数据及结论、出厂日期、检验部门的印章、合格证的编号等。合格证要求填写齐全，不得漏错填。同时必须填明批量。合格证必须与所进钢材的种类、规格相对应。
钢材的贮存和保管：
钢材与周围环境发生化学、电化学和物理等作用，极易产生锈蚀。 如果在日常的保管工作中，采取措施设法消除或减少介质中的有害组分，如去湿、防尘等，以消除空气中所含的水蒸气、二氧化硫等有害组分，则可以大大降低钢材的锈蚀程度。
（1）存放处所的选择：风吹、日晒、雨淋等自然因素，对钢材的性能有较大影响，应入库存放；对只忌雨淋，对风吹、日晒、潮湿不十分敏感的钢材，可入棚存放；自然因素对其性能影响轻微，或使用前可通过加工措施消除影响的钢材，可在露天存放。存放处所，应尽量远离有害气体和粉尘的污染，避免受酸、碱、盐及其气体的侵蚀。
（2）保持库房干燥通风：土地面和砖地面易返潮，库棚内应采用水泥地面，正式库房还应做地面防潮处理。根据库房内、外的温度和湿度情况，进行通风、降潮。
（3）合理码垛：料垛稳固，垛位的质量不应超过地面的承载力，垛底要垫高30～50cm。有条件的要采用料架。根据钢材的形状、大小和多少，确定平放、坡放、立放等不同方法。垛形应整齐，便于清点，防止不同品种的混乱。
（4）保持料场清洁：尘土、碎布、杂物都能吸收水分，应注意及时清除。杂草根部易存水，阻碍通风，夜间能排放CO2，必须彻底清除。
（5）加强防护措施：有保管条件的，应以箱、架、垛为单位，进行密封保管。表面涂敷防护剂。油性防锈剂易沾土，且不是所有的钢材都能采用，应采用使用方便、效果较好的干性防锈涂料。
（6）加强计划管理：制定合理的库存周期计划和储备定额，制定严格的库存锈蚀检查计划。
4、试述碳素结构钢和低合金钢在工程中的应用。
答：碳素结构钢的特性与用途
（1）碳素结构钢随牌号的增大，含碳量增加，其强度和硬度提高，塑性和韧性降低，冷弯性能逐渐变差。
（2）Q195、Q215号钢强度低，塑性和韧性较好，易于冷加工，常用于轧制薄板和盘条，制造钢钉、铆钉、螺栓及铁丝等。Q215号钢经冷加工后可代替Q235号钢使用。
（3）目前，建筑工程中常用的碳素结构钢为Q235，Q235号钢冶炼方便，成本低，故在建筑中应用广泛，与其他牌号的碳素结构钢相比，由于该结构钢具有较高的强度，同时具有较好的塑性和韧性，可焊性也好，能较好地满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求。Q235号钢的力学性能稳定，对轧制、加热、急剧冷却时的敏感性较小。其中Q235—A级钢，一般仅适用于承受静荷载作用的结构，Q235-C和D级钢可用于重要焊接的结构，由于Q235—D级钢含有足够的形成细晶粒结构的元素，同时对硫、磷有害元素控制严格，故其冲击韧性很好，具有较强的抗冲击、振动荷载的能力，尤其适宜在较低温度下使用。
（4）Q255、Q275号钢强度较高，但塑性、韧性较差，可焊性也差，不易焊接和冷弯加工，可用于轧制钢筋、作螺栓配件等，但更多用于机械零件和工具等。
低合金高强度结构钢的性能和应用
（1）Q295号钢中含有少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯性能、焊接性能及耐蚀性能。主要用于建筑工程中对强度要求不高的一般工程结构。
（2）Q345、Q390号钢综合力学性能好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好，C、D、E级钢具有良好的低温韧性。主要用于工程中承受较高荷载的焊接结构。
（3）Q420、Q460号钢强度高，特别是在热处理后有较高的综合力学性能。主要用于大型工程结构及荷载大的轻型结构。 5、化学成分对钢材的性能有何影响？
答：钢材中的化学成分对钢材的影响很大。
碳：碳是决定钢材性能的主要元素。随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。当含碳量超过1%时，钢材的极限强度开始下降。此外，含碳量过高还会增加钢的冷脆性，降低抗大气腐蚀性和可焊性。
硅、锰：硅和锰是在炼钢是为了脱氧去硫而有意加入的元素。由于硅与氧的结合能力很大，因而能夺取氧化铁中的氧形成二氧化硅进入钢渣中，其余大部分硅溶于铁素体中，当含量较低时（小于1%），可提高钢材的强度，对塑性、韧性影响不大。锰对氧和硫的结合力分别大于铁对氧和硫的结合力，因此锰能使有害的FeS、FeO分别形成MnS、MnO而进入钢渣中，其余的锰溶于铁素体中，使晶格歪扭阻止滑移变形，显著地提高了钢材的强度。
磷：磷与碳相似，能使钢的屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性下降，显著增加钢的冷脆性，磷的偏析较严重，焊接时焊缝容易产生冷裂纹，所以磷是降低钢材可焊性的元素之一。因此在碳钢中，磷的含量有严格的限制，但在合金钢中，磷可改善钢材的抗大气腐蚀性，也可作为合金元素。
硫：硫在钢材中以FeS形式存在，硫化铁是一种低熔点化合物，当钢材在红热状态下进行加工或焊接时，硫化铁已经熔化，使钢的内部产生裂纹，这种在高温下产生裂纹的特性称为热脆性。热脆性大大降低钢材的热加工性和可焊性。此
外，硫偏析较严重，降低了冲击任性、疲劳强度和抗腐蚀性，因此在碳钢中，硫也是严格控制的含量。
氧、氮：氧、氮都能部分溶于铁素体中，大部分已化合物形式存在，这些非金属夹杂物，降低了钢材的力学性能，特别是严重降低了钢的韧性，并能促进时效，降低可焊性，所以在钢材中氧和氮都有严格的限制。
铝、钛、钒、铌：是钢的强脱氧剂和合金元素。能改善钢的组织、细化晶粒、改善韧性，并显著提高强度。
6、钢材拉伸性能的表征指标有哪些？各指标的含义是什么？
答：钢材拉伸性能的表征有屈服点、抗拉强度和伸长率三个指标。
屈服点：当试件的拉伸盈利超过一定值后，应力应变不再成正比关系，开始出现塑性变形进入屈服阶段，屈服下限所对应的应力值为屈服强度或屈服点。
抗拉强度：试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，对应于最高点的应力值称为极限抗拉强度，简称抗拉强度。
伸长率：（试件拉断后测定出拉断后标距部分的长度-试件原标距）/试件原标距。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。
7、什么是钢材的冷弯性能？应如何进行评价？
答：冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。
钢材的冷弯性能和其伸长率一样，也是表示钢材在静荷载条件下的塑性。但冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，而伸长率是反映钢材在均匀变形下的塑性。它能揭示钢材内部组织的均匀性，以及存在内应力或夹杂物等缺陷的程度。在拉力试验中，这些缺陷常因塑性变形导致应力重分布而反映不出来。
钢材的冷弯性能指标是用弯曲角度和弯心直径对试件厚度(直径)的比值来衡量的。试验时采用的弯曲角度愈大，弯心直径对试件厚度(直径)的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。
在工程实践中，冷弯试验还被用作检验钢材焊接质量的一种手段，能揭示焊件在受弯表面存在的未熔合、微裂纹和夹杂物 。
9、何谓钢材的冷加工和时效？钢材经冷加工和时效处理后性能有何变化？
答：冷加工是指钢材在常温下进行的加工。 将经过冷拉的钢筋于常温下存放15~20d，或加热到100~200℃并保持一段时间（2h左右），其强度和硬度进一步提高，塑性和韧性进一步降低，这个过程称为时效处理。前者称为自然时效，后者称为人工时效。
钢筋冷拉以后再经过时效处理，其屈服点、抗拉强度及硬度进一步提高，塑性及韧性有所降低。
10、钢筋混凝土用热轧钢筋有哪几个牌号？其表示的含义是什么？
答：钢筋混凝土用热轧钢筋有四个牌号：HRB235、HRB335、HRB400 和HRB500。H、R、B分别为热轧、带肋、钢筋三个词的英文首位字母，数字表示钢筋的抗压强度（MPa）。
11、建筑钢材的锈蚀原因有哪些？如何防护钢材？
答：钢材的腐蚀是指其表面与周围介质发生化学反应而遭到的破坏。按照周围侵蚀介质所发生的作用及机理，钢材腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
化学腐蚀是指金属直接与周围介质发生化学反应而产生的腐蚀，是由非电解质溶液或各种干燥气体（如O2、CO2，SO2、Cl2与H2S等）所引起的一种化学腐蚀，无电流产生。这种腐蚀多数是氧化作用，在钢材表面形成疏松的氧化物。化学腐蚀在干燥环境下进展很慢，但在湿度较高的条件下，腐蚀进展很快。
电化学腐蚀是指电极电位不同的金属与电解质溶液接触形成微电池，产生电流而引起的腐蚀，通俗的讲就是是钢材与电解质溶液接触后，由于产生电化学作用而引起的腐蚀。
钢材在大气中产生的所谓大气腐蚀，实际上是化学腐蚀与电化学腐蚀两者的综合，其中以电化学腐蚀为主。研究表明，周围介质的性质和钢材本身的组织成分对腐蚀影响很大。处在潮湿条件下的钢材比处在干燥条件下的容易生锈，埋在地下的钢材比暴露在大气中的容易生锈，大气中含有较多的酸、碱、盐离子时钢材容易生锈，钢材含有害杂质多的比含杂质少的容易生锈。
防止钢材锈蚀主要有以下几种措施：
制成合金钢：在碳素钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素，制成合金钢，如加入铬、镍元素制成不锈钢，或加入0.1%～0.15%的铜，制成含铜的合金钢，可以显著提高抗锈蚀的能力。
表面覆盖：在钢材表面用电镀或喷镀的方法覆盖其他耐蚀金属，以提高其抗锈能力，如镀锌、镀锡、镀铬、镀银等。另一种方法是在钢材表面涂以防锈油漆或塑料涂层，使之与周围介质隔离，防止钢材锈蚀。油漆防锈是建筑上常用的一种方法，是在钢材的表面将铁锈清除干净后涂上涂料，使与空气隔绝。它简单易行，但不耐久，要经常维修。油漆防锈的效果主要取决于防锈漆的质量。
设置阳极或阴极保护：阳极保护是在钢结构附近埋设废钢铁，外加直流电源，将阴极接在被保护的钢结构上，阳极接在废钢铁上，通电后废钢铁成为阳极而被腐蚀，钢结构成为阴极而被保护。阴极保护是在被保护的钢结构上，连接一块比钢铁更活泼的金属，如锌、镁等，使锌、镁成为阳极而被腐蚀，钢结构成为阴极而被保护。
第九章 有机高分子材料
复习思考题
1、合成高分子化合物如何制备？
答：合成高分子化合物是由不饱和的低分子化合物（称为单体）聚合或两个及两个以上官能团的分子间的缩合而成的。其反应类型有加聚反应和缩聚反应。
2、热塑性树脂与热固性树脂的主要不同点是什么？ 答：主要不同点见下表： 受热时的特点 性能差异 热塑性聚合物 受热时软化，冷却后固化。此过程可以反复进行。 热固性聚合物 成型前分子量较低，经加工后固化成型为制品，再受热则制品破坏。此过程不可逆。 密度、熔点较低；耐热性较差；密度。熔点较高；耐热性较好；刚度大；但质刚度小；但抗冲击韧性较好。 地硬脆。 3、塑料的组分有哪些？他们在塑料中所起的作用如何？
答：塑料中的组分主要有：合成树脂、填料、增塑剂、固化剂、着色剂以及其他助剂等。主要作用为： 组成 合成树脂 填料 增塑剂 固化剂 着色剂 其他助剂 含量 30～60％ 40～70％ 主要作用 起胶粘剂作用 可提高塑料的强度、硬度、耐热性、耐老化性、抗冲击性等 提高塑料加工时的可塑性、流动性，以及塑料制品的弹性和柔软性 用于热固性树脂中 染料、颜料 使塑料制品具有鲜艳的色彩和光泽 改善和调节塑料的其他性能 4、建筑塑料有何优缺点？工程中常用的建筑塑料有哪些？
答：建筑塑料的优点：（1）质轻、比强度高；（2）加工性能好；（3）导热系数小，绝热性好；（4）装饰性优异；（5）具有多功能性；（6）经济性好。
建筑塑料的缺点：（1）耐热性差、易燃；（2）易老化；（3）热膨胀性大；（4）刚度小。
工程中常用的建筑塑料有：聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚甲基丙烯酸甲酯（即有机玻璃）（PMMA）、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚醋酸乙烯（PVAC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚碳酸酯（PC）等热塑性塑料和酚醛树脂（PF）、环氧树脂（EP）、不饱和脂（UP）、聚氨酯（PUP）、有机硅树脂（SI）、脲醛树脂（UF）、聚酰胺（即尼龙）（PA）、三聚氰胺甲醛树脂（MF）、聚酯（PBT）等热固性塑性。
5、建筑涂料对建筑物有哪些功能？
答：建筑涂料的功能
（1）装饰功能：可通过不同的涂饰方法，形成各种纹理、图案和不同程度
的质感，达到美化环境及装饰建筑物的作用。
（2）保护功能：建筑物在使用中，结构材料会受到环境介质的破坏，而涂料使结构材料与环境中的介质隔开，可减缓这种破环作用，延长建筑物的使用性能；同时涂膜具有一定的硬度、强度、耐磨、耐候、耐蚀等性质，可提高建筑物的耐久性。
（3）其他特殊功能：除了上述功能外，一些涂料还具有各自的特殊功能，进一步适应各种特殊使用的需要，如防水、防火、吸声隔声、隔热保温、防辐射等。
6、有机建筑涂料主要有哪几种类型？各有什么特点?
答：常用的有机涂料有三种类型：溶剂型涂料、水溶型涂料和乳液型涂料 （1）溶剂型建筑涂料：以高分子合成树脂或油脂为主要成膜物质，以有机溶剂为稀释剂，再加入适量的颜料、填料及助剂，经研磨而成的涂料。
特点：涂膜细腻、光洁、坚韧，有较好的硬度、光泽，耐水性、耐候性、耐酸碱性能及气密性较好；易燃，溶剂挥发时对人体有害，施工时要求基层干燥，涂膜透气性差，价格较贵。
（2）水溶型建筑涂料：以水溶性合成树脂为主要成膜物质，以水为稀释剂，再加入适量颜料、填料及助剂经研磨而成的涂料。
特点：用水作为稀释剂，无毒，环保。成本较低。但涂膜耐水性差，耐候性不强，耐洗刷性差，一般只能作为内墙涂料。
（3）乳液型建筑涂料（乳胶漆）：由合成树脂借助乳化剂的作用，以0.1～0.5μm的极细微粒分散于水中构成的乳液，并以乳液作为主要成膜物质，再加入适量颜料、填料等助剂，经研磨而成的涂料。
特点：以水稀释剂，价格便宜，无毒、不燃，对人体无害，涂膜具有一定透气性，涂布时布需要基层很干燥，涂膜耐水性和耐擦洗的性能较好。
7、胶接具有哪些突出的优越性？
答：与焊接、铆接、螺纹连接等连接方式相比，胶接具有很多突出的优越性：如粘接为面际连接，应力分布均匀，耐疲劳性好；不受胶接物的形状、材质等限制；胶接后具有良好的密封性能；几乎不增加粘结物的重量；胶结方法简单等。
8、如何才能提高胶粘剂在工程中的粘结强度？
答：为了提高粘结剂在工程中的粘结强度，满足工程需要，使用胶粘剂粘接时应注意：
（1）粘接界面要清洗干净，彻底清除被粘接物表面上的水分、油污、锈蚀和漆皮等附着物。
（2）胶层要匀薄。大多数胶粘剂的胶接强度随胶层厚度增加而降低。胶层薄，胶面的粘附力起主要作用，而粘附力往往大于内聚力，同时胶层产生裂纹和缺陷的概率变小，胶接强度就高。但胶层过薄，易产生缺胶，更影响胶接强度。
（3）晾置时间要充分。对含有稀释剂的胶粘剂，胶接前一定要晾置，使稀释剂充分挥发，否则在胶层内会产生气孔和疏松线性，影响胶接强度。
（4）固化要完全。胶粘剂中的固化一般需要一定压力、温度和时间。加一定的压力有利于胶液的流动和湿润，保证胶层的均匀和致密，使气泡从胶层中挤出。温度是固化的主要条件，适当提高固化温度有利于分子间的渗透和扩散，有
助于气泡的逸出和增加胶液的流动性，温度越高，固化越快。但温度过高会使胶粘剂发生分解，影响粘结强度。
9、高分子材料的组成特征和性能特征是什么？
答：高分子化合物按其链节在空间排列的几何形状，可分为线型聚合物和体型聚合物两类，其中线型聚合物包括线型和支链型。线型结构的合成树脂可反复加热软化，冷却硬化，故称为热塑性树脂。体型结构的合成树脂仅在第一次加热时软化，并且分子间产生化学交联而固化，以后再加热不会软化，故称为热固性树脂。 聚合物的合成是将小的有机单体，通过聚合反应，连接成分子量很大的聚合物，按聚合反应方式的不同，分为加聚聚合与缩聚聚合。
合成高分子材料的性能特点：优良的加工性能；质轻；导热系数小；化学稳定性较好；电绝缘性好；功能的可设计性强；出色的装饰性能。但合成高分子材料易老化；可燃性及毒性；耐热性、耐腐蚀性差。
10、建筑塑料以多种制品形态十分广泛的应用在建筑中的各个部位，请列举建筑中常见建筑塑料制品的形态及产品。 11、应如何选用建筑胶粘剂？
答：建筑胶粘剂的选择原则：
（1）了解粘结材料的品种和特性。根据被粘材料的物化性质选择适合的胶粘剂。
（2）了解粘结材料的使用要求和环境。即粘结部位的受力情况、使用温度、耐介质及耐老化性、耐酸碱性等。
（3）了解粘接工艺性。即根据粘结结构的类型采用适宜的粘接工艺。 （4）了解胶粘剂组分的毒性。
（5）了解胶粘剂的价格和来源难易。在满足使用性能要求的前提下，尽可能的选用价廉的、来源容易的、通用性强的粘结剂。
第十章 防水材料
复习思考题
1、石油沥青的组分有哪些？各组分的性能和作用如何？
答：石油沥青的组分主要有油分、树脂和地沥青质。 各组分的性能和作用：
（1）油分：是淡黄色透明液体，具有光学活性，常发现有荧光；它是决定沥青流动性的组分；油分含量的多少直接影响沥青的柔软性、抗裂性及施工难度。在石油沥青中含量为45-60%。在170℃较长时间加热，油分可以挥发，并在一定条件下可转化为树脂甚至沥青质。
（2）树脂：为黄色至黑褐色的沾稠状半固体，它是决定沥青塑性和粘结性的组分；沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。在石油沥青中含量为15-30%。
（3）地沥青质：是深褐色至黑褐色无定形固体粉末，它是决定沥青粘结力、粘度、温度稳定性和硬度的组分。地沥青质含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。在石油沥青中含量为10-30%.。
（4）另外，石油沥青中还含有2%-3%的沥青碳和似碳物，为无定形的黑色固体粉末，它能降低石油沥青的粘结力。石油沥青还含有蜡，它会降低石油沥青的粘结性、塑性和提高温度敏感性。
2、说明石油沥青的技术性质及指标。
答：石油沥青的技术性质： （1）粘滞性（简称粘性）：是指沥青在外力作用下抵抗变形的能力，同时粘性也是沥青软硬、稀稠程度的反映；石油中地沥青质含量较多时，粘性较大；温度下降时，粘性较大。沥青的粘性通常用粘度表示，粘度和针入度是划分沥青等级（标号）的主要依据。
（2）塑性：指在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。用延度表示。
（3）温度敏感性：指石油沥青物理性能（粘滞性和塑性）随温度升降而变化的性质，也称温度稳定性。
（4）大气稳定性（也称抗老化性）：指石油沥青在热、阳光，氧气，温度和潮湿等因素的长期综合作用下抵抗老化的性能。
（5）施工安全性：石油沥青在使用时必须加热，当加热到一定温度时，沥青材料中挥发的油分蒸汽与周围空气组成混合气体，此混合气体遇火焰则易发生闪火。若继续加热，则油分蒸汽的饱和度增加，遇火焰极易燃烧引发火灾，为此，必须测定沥青加闪火和燃烧的温度，即闪点和燃点。
（6）防水性：石油沥青是憎水性的胶凝材料，本身结构致密，不溶于水；水在纯沥青中溶解度在0.001%~0.01%之间。沥青吸收的水分取决于所含能溶于水的盐分的多少，沥青含盐分越多，水作用时间越长，水分就越大。
（7）溶解度：指沥青在溶剂中(三氯乙烯、四氯化碳或苯等)溶解的百分率。沥青溶解度用来确定沥青中有害杂质含量，也表示石油沥青中有效物质的含量即纯净程度的。沥青中有害物质含量高，主要会降低沥青的粘滞性。一般石油沥青溶解度高达98%以上，而天然沥青因含不溶性矿物质，溶解度低。
3、什么是沥青的老化？
答：石油沥青在热、阳光，氧气，温度和潮湿等因素的长期综合作用下，沥青各组分会不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即油分和树脂逐渐减少，而地沥青逐渐增多，从而使沥青流动性和塑性逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂，这个过程称为沥青的老化。
4、要满足防水工程的要求，防水卷材应具备哪几方面的性能？
答：防水卷材是建筑工程防水材料的重要品种之一。要满足建筑防水工程的要求，防水卷材需具备以下性能：
（1）耐水性：指在水的作用下和被水浸润后期性能基本不变，在压力水作用下具有不透水性；
（2）温度稳定性：在高温下部流淌、不起泡、不滑动，低温下不脆裂的性能，即在一定温度变化下保持原有性能的能力；
（3）机械强度、延伸度和抗断裂性：指防水卷材承受一定荷载、应力或在一定变形的条件下不断裂的性能；
（4）柔韧性：指在低温条件下保持柔韧性的性能；它对保证易于施工、不脆裂十分重要；
（5）大气稳定性：在阳光、热、臭氧及其他化学侵蚀介质等因素的长期综合作用下抵抗侵蚀的能力。
5、与传统沥青防水卷材相比较，高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材各有什么突出的优点？
答：高聚物改性沥青防水卷材克服了传统沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小的不足，具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优异性能，且价格适中，在我国属于高档防水卷材。
合成高分子防水卷材具有高弹性、拉伸强度高、延伸率达、耐热性和低温柔性好、耐腐蚀、耐老化、冷施工、单层防水和使用寿命长等优点。
6、防水涂料应具备哪几方面的性能？
答：防水涂料的品种很多，各品种之间的性能差异很大，但无论何种防水涂料，要满足防水工程的要求，必须具备以下性能：
（1）固体含量：指防水涂料中所含固体比例。固体含量的多少与成膜厚度及涂膜质量密切相关。
（2）耐热度：指防水涂料成膜后的防水薄膜在高温下不发生软化变形、不流淌的性能。
（3）柔性：指防水涂料成膜后的膜层在低温下保持柔韧的性能。
（4）不透水性：指防水涂料在一定水压和一定时间内不出现渗透的性能，是防水涂料满足防水功能要求的主要质量指标。
（5）延伸性：指防水涂膜适应基层变形的能力，防水涂料成膜后必须具备一定的延伸性，以适应由于温差、干湿等因素造成的基层变形，保证防水效果。
7、石油沥青的三大指标之间的相互关系如何？
答：沥青的针入度、软化点和延度是划分沥青标号的主要依据，称为沥青的
三大指标。
针入度表征石油沥青在一定温度下的软硬程度，针入度越大，粘结性越差；软化点可以间接测定石油沥青的使用温度范围，表征其温度敏感性，软化点越高，温度稳定性越好；
延度表征石油沥青的塑性，测承受外力的大小和受力后的自愈能力，延度越大，其塑性越好。
8、如何延缓沥青的老化？
答：防止办法：
1）增加石油中地沥青质的含量； 2）降低沥青中石蜡杂质的含量； 3）设计中尽量选择小牌号的沥青；
4）加入石灰石粉等矿物填料进行改性处理。
9、为什么要对石油沥青改性？有哪些改性措施？ 答：建筑工程中应用的沥青有下述要求： ? 高温下具有足够的强度和温度性； ? 低温下具有良好的弹性和塑性；
? 在加工和使用条件下具有良好的抗老化性能； ? 与各种矿物材料和结构表面具有良好的粘结性； ? 良好的对构件变形的适应性和耐疲劳性。
通常，石油加工厂制备的沥青不一定能全面满足这些要求，为此，需要对沥青进行改性。
建筑上使用的沥青通过对沥青进行氧化、乳化、催化，或加入橡胶、树脂和矿物填充料等对沥青进行改性处理。
10、常用的防水涂料有哪些？如何选用？
答：常用的防水涂料有沥青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料。
防水涂料的选用：防水涂料使用应考虑建筑的特点、环境条件和使用条件等因素，结合防水涂料的特点和性能指标选择。
（1）、沥青基防水涂料
以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料。这类涂料对沥青基本没有改性或改性作用不大，有石灰乳化沥青、膨胀土沥青乳液和水性石棉沥青防水涂料等。主要适用于Ⅲ级和Ⅳ级防水等级的工业与民用建筑屋面、混凝土地下室和卫生间防水。
（2）、高聚物改性沥青防水涂料 是以沥青为基料，用合成高分子聚合物进行改性制成的水乳型或溶剂型防水涂料。品种有再生橡胶改性沥青防水涂料、 水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料和SBS橡胶沥青防水涂料等。这类涂料由于用橡胶进行改性，所以在柔韧性、抗裂性、拉伸强度、耐高低温性能、使用寿命等方面比沥青基涂料都有很大改善，具有成膜快、强度高、耐候性和抗裂性好、难燃、无毒等优点，适用于Ⅱ级及以下防水等级的屋面、地面、地下室和卫生间等部位的防水工程。
（3）、合成高分子防水涂料
合成高分子防水涂料是以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分或多组分的防水涂料。比沥青基及改性沥青基防水涂料具有更好的弹性和塑性、耐久性及耐高低温性能。品种有聚氨酯防水涂料、石油沥青聚氨酯防水涂料、硅橡胶防水涂料和丙烯酸酯防水涂料等。
习 题
某防水工程需用石油沥青50t，要求软化点为85℃。现有100甲和10号石油沥青，经试验测得它们的软化点分别是46℃和95℃。应如何掺配才能满足工程需要？ 解：
掺配时较软石油沥青（软化点为46℃）用量为： Q1?T2?T95?85?100%??100%?20.41% T2?T195?46较硬石油沥青（软化点为95℃）用量为： Q2=100%-Q1=79.59%
第十一章 木材及制品 复习思考题
1、木材的纤维饱和点、平衡含水率、标准含水率各有什么实用意义？ 2、施工现场木材的贮存需要注意哪些问题？ 3、试述木材综合利用的实际意义。
4、木材从宏观构造观察有哪些主要组成部分？ 5、木材含水率的变化对其性能有什么影响？ 6、影响木材强度的因素有哪些？如何影响？ 7、简述木材的腐蚀原因及防腐方法。