建筑材料课后思考题答案和习题答案16Word文档下载推荐.docx

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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。

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？

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？

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？

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？

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。

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。

解：

体积密度=2487g/（24cm×

24cm×

11.5cm）=0.3755g/cm3.

密度=2487g/[24cm×

11.5cm×

（1－0.37）]=0.5960g/cm3.

质量吸水率=（2984－2487）/2487=19.98%

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。

表观密度=482/（630－452）=2.708g/cm3

体积密度=482/[630－452－（487－482）]=2.786cm3

质量吸水率=（487－482）/482=1.04%

体积吸水率=（487－482）/[630－452－（487－482）]=2.89%

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？

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.

孔隙率=1－1.8158/2.7=32.75%

第二章砖和砌块

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？

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？

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。

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？

（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）

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？

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？

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？

《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T11968—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/T11968—1997）

a系列

b系列

长度（mm）

600

高度（mm）

200、250、300

240、300

宽度（mm）

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。

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？

（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？

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？

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？

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？

（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。

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。

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？

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？

第三章天然石材

1、分析造岩矿物、岩石、石材之间的相互关系。

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。

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）？

（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？

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？

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？

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？

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