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建筑材料复习题

第一章建筑材料的基本性质

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）

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。

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。

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。

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。

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：

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。

第二章天然石材

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。

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。

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

成岩情况

主要品种

岩浆岩

熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷却凝结而成岩。

花岗岩、玄武岩、辉绿岩

沉积岩

岩石风化后，再经沉积、胶结而成岩。

石灰岩、砂岩

变质岩

岩石在温度、压力或化学的作用下，经变质而成的新岩石

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。

第三章烧土制品及玻璃

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