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土木工程材料

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土木工程材料

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第一章材料的基本性质

名词解释

密度

表观密度

堆积密度

密实度

孔隙率

填充率

空隙率

润湿角

亲水性材料

憎水性材料

含水率

吸水性

吸水率

吸湿性

耐水性

软化系数

抗渗性

强度

弹性材料

塑性材料

脆性

韧性

耐久性

判断题（对的划√，不对的划×）

含水率为4%的湿砂重100g，其中水的重量为4g。

热容量大的材料导热性大，外界气温影响室内温度变化比较快。

材料的孔隙率相同时，连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。

同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。

将某种含水的材料，置于不同的环境中，分别测得其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。

材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。

在进行材料抗压强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。

材料在进行强度试验时，加荷速度快者较加荷速度慢者的试验结果值偏小。

材料的孔隙率越大，表示材料的吸水率越高。

脆性材料的抗压强度与抗拉强度均较小。

材料的密度一定高于其表观密度。

软化系数表示材料的抗渗性。

软化系数大的材料，其耐水性差。

脆性材料的抗压强度远高于其它强度。

孔隙率大的材料，其吸水性率不一定高。

填空题

材料的吸水性用____表示，吸湿性用____表示。

材料耐水性的强弱可以用____表示。

材料耐水性愈好，该值愈____。

称取松散密度为1400kg/m3的干砂200g，装入广口瓶中，再把瓶中满水，这时称重为500g。

已知空瓶加满水时的重量为377g，则该砂的表观密度为____，空隙率为____。

同种材料的孔隙率愈____，材料的强度愈高；当材料的孔隙率一定时，____愈多，材料的绝热性愈好。

当材料的孔隙率增大时，则其密度____，松散密度____，强度____，吸水率____，抗渗性____，抗冻性____。

材料作抗压强度试验时，大试件侧得的强度值偏低，而小试件相反，其原因是____和____。

单选题

普通混凝土标准试件经28d标准养护后测得抗压强度为22.6MPa，同时又测得同批混凝土水饱和后的抗压强度为21.5MPa，干燥状态测得抗压强度为24.5MPa。

该混凝土的软化系数为____。

A.0.96B.0.92C.0.13D.0.88

材料的抗渗性指材料抵抗____渗透的性质

A.水B.潮气C.压力水D.饱和水

有一块砖重2625g，其含水率为5%，该湿砖所含水量为____。

A.131.25gB.129.76gC.130.34gD.125g

材料的耐水性指材料____而不破坏，其强度也不显著降低的性质。

A.长期在湿气作用下B.在压力水作用下

C.长期在饱和水作用下D.在水作用下

颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，松散密度ρ0'，则存在下列关系____。

A.ρ＞ρ0＞ρ0'B.ρ＞ρ0'＞ρ0

C.ρ0＞ρ＞ρ0'D.ρ0＞ρ0'＞ρ

材料吸水后，将使材料的____提高。

A.耐久性B.强度及导热系数

C.密度D.表观密度和导热系数

通常材料的软化系数为____时。

可以认为是耐水的材料。

A.＞0.95B.＞0.85C.＞0.75D.0.65

含水率为5％的砂220kg，则其干燥后的重量是____kg。

A.209B.209.52C.210D.210.52

材质相同的A，B两种材料，已知表观密度ρ0A＞ρ0B，则A材料的保温系数比B材料____。

A.好B.差C.差不多D.一样

当某一建筑材料的孔隙率增大时，其吸水率____。

A.增大B.减小C.不变化

D.不一定增大，也不一定减小

问答题

试述密度、表现密度、松散密度的实质区别。

何谓材料的孔隙率?

它与密实度有何关系?

二者各如何计算?

何谓材料的强度?

影响材料强度的因素有哪些?

如何区别亲水性材料和憎水性材料?

材料的耐久性都包括那些内容?

材料的耐水性、抗渗性、抗冻性的含义是什么?

各用什么指标来表示?

什么是脆性材料?

它具有什么特点?

举出四种你学过的脆性材料。

什么是韧性材料?

它具有什么特点?

举出两种你学过的韧性材料。

计算题

已知碎石的表观密度为2.65g/cm3，堆积密度为1.50g/cm3，求2.5m3松散状态的碎，需要多少松散体积的砂子填充碎石的空隙?

若已知砂子的堆积密度为1.55g/cm3，求砂子的重量为多少?

已知某岩石的密度为2.65g/cm3，干表观密度为2.56g/cm3，吸水率为1.5％，试计算该岩石中开口孔隙与闭口孔隙所占的比例。

已知某材料干燥状态时的破坏荷载为240KN，饱水时的破坏荷载为180KN，问该材料是否适合用作经常与水接触的工程部位的结构材料？

某材料的密度为2.65g/cm3，干表观密度为1920Kg/m3，现将一重850g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为920g，求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率？

边长为5cm的岩石立方体试件，在自然状态及吸水饱和状态下的质量分别为230g和243g，烘干后的质量为237g。

试计算该岩石试件的含水率及吸水率。

第二章材料的基本性质

名词解释

胶凝材料

气硬性胶凝材料

水硬性胶凝材料

生石膏

硬石膏

建筑石膏

凝结硬化

α型半水石膏

β型半水石膏

二水石膏

半水石膏

高强石膏

生石灰

消石灰

钙质石灰

镁质石灰

欠火石灰

过火石灰

石灰消化

石灰陈伏

磨细生石灰

石灰乳

石灰土

三合土

菱苦土

水玻璃

水玻璃模数

判断题（对的划√，不对的划×）

气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。

生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“陈伏”两周以上。

其主要目的是为了制得和易性很好的石灰膏，以保证施工质量。

生石灰在空气中受潮消解为消石灰，并不影响使用。

石灰浆体在空气中的碳化反应方程式是:

Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O

建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且在硬化时体积略有膨胀。

建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可用于潮湿环境中。

水玻璃硬化后耐水性好，因此可以涂刷在石膏制品的表面，以提高石膏制品的耐久性。

水玻璃的模数n值越大，则其在水中的溶解度越大。

建筑石膏的分子式是CaSO4·2H2O。

因为普通建筑石膏的晶体较粗，故其调成可塑性浆体时，需水量比高强建筑石膏少得多。

石灰陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。

石灰的干燥收缩值大，这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。

在空气中贮存过久的生石灰，可以照常使用。

石灰是气硬性胶凝材料，所以由熟石灰配制的灰土和三合土均不能用于受潮的工程中。

菱苦土凝结硬化慢，可加入Na2SiF6促硬。

石灰可以在潮湿的环境中使用。

石灰可以在水中使用。

建筑石膏可以作结构材料使用。

建筑石膏制品有一定的防火性能。

水硬性胶凝材料只能在水中硬化。

建筑石膏制品可以长期在温度较高的环境中使用。

填空题

建筑石膏硬化后，在潮湿环境中，其强度显著____，遇水则____，受冻后____。

建筑石膏硬化后____大、____较低，建筑石膏硬化体的吸音性____、隔热性____，耐水性____。

由于建筑石膏硬化后的主要成分为____，在遇火时，制品表面形成____，有效地阻止火的蔓延，因而其____好。

石灰熟化时释放出大量____，体积发生显著____，石灰硬化时放出大量____，体积产生明显____。

当石灰已经硬化后，其中的过火石灰才开始熟化，体积____，引起____。

消除墙上石灰砂浆抹面的爆裂现象，可采取____的措施。

水玻璃的模数n值越大，其溶于水的温度越____，粘结力____。

常用的水玻璃的模数n=____。

半水石膏的结晶体有____型和____型两种。

其中____型为普通建筑石膏；____型为高强建筑石膏。

当____型含杂质少、粉磨较细时称模型石膏。

建筑石膏的化学成分是____，其凝结硬化速度____，硬化时体积____，硬化后孔隙率____，容重____，强度____，导热性____，耐水性____。

普通建筑石膏水化反应理论需水量为____，实际加水量为____，高强石膏实际需水量为____。

建筑石膏具有许多优点，但存在最大的缺点是____。

菱苦土不用加水搅拌，通常是用____来搅拌，其作用是____。

石膏板不能用做外墙板，主要原因是它的____性差。

石灰的凝结硬化过程包括____和____。

石灰的凝结硬化过程中体积____，石膏凝结硬化过程中体积____。

单选题

石灰在消解（熟化）过程中____。

A.体积明显缩小B.放出大量热量

C.体积膨胀D.与Ca（OH）2作用形成CaCO3

____浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。

A.石灰B.石膏

C.菱苦土D.水玻璃

为了保持石灰的质量，应使石灰储存在____。

A.潮湿的空气中B.干燥的环境中

C.水中D.蒸汽的环境中

为了加速水玻璃的硬化，加入____作促硬剂。

A.NaOHB.NaFC.Na2SiF6D.Ca（OH）2

____浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。

A.石灰B.石膏C.菱苦土D.水玻璃

石灰硬化的理想环境条件是在____中进行。

A.水B.潮湿环境C.空气D.干燥环境

石灰硬化过程实际上是____过程。

A.结晶B.碳化C.结晶与碳化

生石灰的分子式是____。

A.CaCO3B.Ca（OH）2C.CaO

石灰在硬化过程中，体积产生____。

A.微小收缩B.不收缩也不膨胀C.膨胀D.较大收缩

石灰熟化过程中的“陈伏”是为了____。

A.有利于结晶B.蒸发多余水分

C.消除过火石灰的危害D.降低发热量

高强石膏的强度较高，这是因其调制浆体时的需水量____。

A.大B.小C.中等D.可大可小

问答题

什么叫气硬性胶凝材料?

什么叫水硬性胶凝材料?

并举例说明。

气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料二者在哪些性能上有显著的差异?

建筑石膏的成分是什么?

石膏浆体是如何凝结硬化的?

从建筑石膏凝结硬化形成的结构，说明石膏为什么强度较低，耐水性和抗冻性差，而绝热性和吸声性较好?

建筑石膏制品为什么不耐水?

建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外?

建筑石膏在使用时，为什么常常要加入动物胶或亚硫酸盐酒精废液?

为什么说建筑石膏是一种很好的内装饰材料?

试述石膏的凝结硬化机理。

建筑石膏具有哪些主要特性?

其用途如何?

如何提高石膏板的耐水性?

怎样改善石膏板因徐变而引起的板的弯曲性质?

建筑石膏硬化时体积变化有何特点?

为什么建筑石膏可不加骨料而能制成纯石膏制品?

石膏板为什么具有绝热性和吸声性?

简述建筑中采用石膏板轻钢龙骨墙体的优越性。

在没有检验仪器的条件下，欲初步鉴别一批生石灰的质量优劣，问：

可采取什么简易方法?

生石灰在使用前为什么要先进行“陈伏”?

磨细生石灰为什么可不经“陈伏”而直接应用?

某办公楼室内抹灰采用的是石灰砂浆，交付使用后墙面逐渐出现普通鼓包开裂，试分析其原因。

欲避免这种事故发生，应采取什么措施?

什么是生石灰的熟化（消解）?

伴随熟化过程有何现象?

过火石灰、欠火石灰对石灰的性能有什么影响?

如何消除?

石灰在使用前为什么要进行陈伏？

陈伏时间一般需多长？

根据石灰浆体的凝结硬化过程，试分析石灰及硬化石灰浆体有哪些特性?

既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位?

为什么石灰经常被用于配制砂浆?

为什么石灰除粉刷外，均不可单独使用？

某建筑的内墙使用石灰砂浆抹面。

数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹，同时在个别部位还有一部分凸出的呈放射状裂纹。

试分析上述现象产生的原因。

维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，而且强度较高。

有人由此得出古代生产的石灰质量（或强度）远远高于现代石灰的质量（或强度）的结论。

问此结论是否正确？

建筑上使用石灰为什么一定要预先进行熟化陈伏？

解释石灰浆塑性好、硬化慢、硬化后强度低但不耐水的原因。

石灰碳化过程中所生成的CaCO3，为什么没有天然的石灰石那样坚硬?

用于墙面抹灰时，建筑石膏与石灰比较具有哪些优点?

何故?

我国历史上有将稀糯米汁拌入石灰土中，以提高灰土的强度，试述其原因。

为什么要用氯化镁MgCl2水溶液来拌制菱苦土而不用水来拌制？

菱苦土的特性和用途有哪些?

菱苦土制品常出现泛霜（返卤）、吸潮、变形等现象，试说明原因。

试述菱苦土的凝结硬化机理。

何为水玻璃的模数?

水玻璃的模数和密度对水玻璃的粘结力有何影响?

水玻璃的硬化过程有何特点？

水玻璃的主要性质和用途有哪些?

水玻璃的模数、密度（浓度）对其性能有什么影响?

试述水玻璃的凝结硬化机理。

水玻璃属于气硬性胶凝材料，为什么可以用于土壤加固？

第三章水泥

名词解释

硅酸盐水泥

水泥的“凝结”

水泥的“硬化”

细度

初凝

终凝

体积安定性

水泥的强度

水化热

水泥混合材料

活性混合材料

非活性混合材料

普通硅酸盐水泥

矿渣硅酸盐水泥

火山灰质硅酸盐水泥

粉煤灰硅酸盐水泥

复合硅酸盐水泥

白色硅酸盐水泥

彩色硅酸盐水泥

快硬硅酸盐水泥

铝酸盐水泥

快硬铝酸盐水泥

膨胀水泥

自应力水泥

道路硅酸盐水泥

凝结时间

碱－骨料反应

水泥体积安定性不良

判断题（对的划√，不对的划×）

由于矿渣水泥比硅酸盐水泥抗软水侵蚀性能差，所以在我国北方气候严寒地区，修建水利工程一般不用矿渣水泥。

硅酸盐水泥水化在28d内由C3S起作用，1年后C2S与C3S发挥同等作用。

高铝水泥制作的混凝土构件，采用蒸汽养护，可以提高早期强度。

因为水泥是水硬性胶凝材料，故运输和储存时不怕受潮和淋湿。

用沸煮法可以全面检验硅酸盐水泥的体积安定性是否良好。

硅酸盐水泥的细度越细越好。

活性混合材料掺入石灰和石膏即成水泥。

水泥石中的Ca（OH）2与含碱高的骨料反应，形成碱-骨料反应。

凡溶有二氧化碳的水均对硅酸盐水泥有腐蚀作用。

水泥和熟石灰混合使用会引起体积安定性不良。

水泥的体积安定性不合格可以降低等级使用。

生产水泥时掺入适量石膏的目的是调节凝结时间。

火山灰水泥不适用于大体积混凝土工程。

强度不合格的水泥应作废品处理。

矿渣水泥不适用于有耐热要求的混凝土工程。

硅酸盐水泥适用于有早强要求的混凝土工程。

细度不合格的水泥过筛后可以使用。

硅酸盐水泥不适用于有防腐要求的混凝土工程。

生产水泥时掺入石膏的目的是为了延缓凝结时间，掺量越大，作用越大。

火山灰水泥不适用于干热地区的地上建筑。

抗渗性要求高的混凝土工程可以选用矿渣水泥。

用沸煮法检查水泥试饼，未发现放射状裂纹，就可判定该水泥为体积安定性合格。

抗硫酸盐水泥的矿物组成中，C3A的含量一定低于普通水泥。

粉煤灰水泥适用于冬季施工的混凝土工程。

体积安定性不合格的水泥在空气中放置一段时间后，安定性可能合格了。

填空题

活性混合材料的主要化学成分是___，这些活性成分能与水泥水化生成的___起反应，生成___。

高铝水泥水化需水量可达水泥重量的___，因此硬化后其密实度___。

活性混合材料包括___和___两大类。

其主要成分为___。

引起硅酸盐水泥腐蚀的基本内因是水泥石中存在___和___以及___。

硅酸盐水泥水化产物有___和___体，一般认为它仍对水泥石强度及其主要性质起支配作用。

引起硅酸盐水泥体积安定性不良的原因是___、___及___，相应地可以分别采用___法、___法及___法对它们进行检验。

抗硫酸盐腐蚀、干缩性小、抗裂性较好的混凝土宜选用___水泥。

紧急军事工程宜选___水泥。

大体积混凝土施工宜选用___水泥。

常用的六大水泥包括：

___、___、___、___、___及___。

国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝时间应不早于___分钟，终凝时间应不迟于___分钟。

硅酸盐水泥按照___天和___天的___强度和___强度划分为___个强度等级。

硅酸二钙的水化方程式是___，产物中___为晶体结构，___为凝胶体结构。

体积安定性不良的水泥___使用、强度不合格的水泥___使用，凝结时间不合格的水泥___使用。

硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有___、___、___和___。

硅酸盐水泥的主要水化产物有___、___、___和___。

硅酸盐水泥的主要技术性质有___、___、___和___。

硅酸盐水泥熟料中，___凝结硬化后强度最高，___水化速度最快，___水化放热量最高。

硅酸盐水泥的细度用___表示，普通水泥的细度用___表示，硅酸盐水泥的终凝结时间为___，普通水泥的终凝结时间为___。

硅酸三钙的水化方程式是___，产物中___为晶体结构，___为凝胶体结构。

单选题

硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是___。

A.C3AB.C3SC.C4AFD.石膏

为了调节硅酸盐水泥的凝结时间，常掺入适量的___。

A.石灰B.石膏C.粉煤灰D.MgO

火山灰水泥___用于受硫酸盐介质侵蚀的工程。

A.可以B.部分可以C.不可以D.适宜

用蒸汽养护加速混凝土硬化，宜选用___水泥。

A.硅酸盐B.高铝C.矿渣D.低热

高铝水泥最适宜使用的温度为___。

A.80℃B.30℃C.＞25℃D.15℃左右

六大品种水泥初凝时间为___，硅酸盐水泥终凝时间不迟于___，其余五种水泥终凝时间不迟于___。

A.不早于45minB.6.5hC.10hD.5～8h

问答题

在下列不同条件下，宜选择什么品种的水泥?

①水下部位混凝土工程；②大体积混凝土工程；③北方水位升降处混凝土工程；④海港工程。

为什么矿渣水泥早期强度低，水化热较小?

硅酸盐水泥混凝土中的Ca（OH）2对抗硫酸盐侵蚀有何利弊?

为什么?

叙述硅酸盐水泥的凝结硬化原理。

试述硅酸盐水泥的标准稠度用水量、凝结时间的物理意义。

硅酸盐水泥的腐蚀及其防止措施。

何为水泥的凝结时间?

国家标准为什么要规定水泥的凝结时间?

硅酸盐水泥的技术性质有哪些？

技术性质不合格的水泥能使用？

为什么?

什么是活性混合材?

掺混合材料硅酸盐水泥的强度发展有何特点?

说明原因。

硅酸盐水泥的矿物成分有哪些?

它们的水化（凝结硬化）特性如何?

掺活性混合材料为什么能改善水泥的抗腐蚀性能？

什么是活性混合材料，掺活性混合材料为什么能改善水泥的性能?

试分析水泥浆数量是如何影响混凝土拌合物和易性的?

什么是水泥的初凝时间和终凝时间？

为什么要规定凝结时间?

什么是水泥的体积安定性？

造成体积安定性不良的主要原因是什么？

采用沸煮法可以检测出所有的原因吗？

为什么？

为什么矿渣水泥的早期强度低，而后期强度发展快？

掺混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥具有什么共性?

矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥强度发展有何共同特点？

试说明原因。

计算题

进场32.5号普通硅酸盐水泥，送实验室检验，28d强度结果如下：

抗压破坏荷载：

54.0kN，53.5kN，56.0kN．

52.0kN，55.0kN，54.0kN，

抗折破坏荷载：

2.83kN，2.8lkN，2.82kN。

问该水泥28d试验结果是否达到原等级强度?

该水泥存放期已超过三个月，可否凭上述试验结果判定该水泥仍按原强度等级使用?

第四章普通混凝土

名词解释

混凝土

重混凝土

轻混凝土

普通混凝土

细骨料

颗粒级配

粗细程度

细度模数

粗骨料

最大粒径

压碎指标

外加剂

减水剂

早强剂

引气剂

缓凝剂

速凝剂

防冻剂

膨胀剂

泵送剂

混凝土掺和料

分计筛余百分率

累计筛余百分率

连续粒级

单粒级

连续级配

间断级配

压碎指标

饱和面干状态

饱和面干吸水率

混凝土拌和物

流动性

粘聚性

饱水性

坍落度

维勃稠度

砂率

水灰比

砂率

最佳砂率

环箍效应

混凝土强度等级

混凝土立方体抗压标准强度

混凝土的龄期

自然养护

混凝土标准养护

蒸汽养护

蒸压养护

混凝上徐变

混凝土碳化

碱—骨料反应

混凝土强度保证率

混凝土配制强度

混凝土配合比

施工配合比

轴心抗压强度

抗折强度

化学收缩

干湿变形

徐变

混凝土的耐久性

抗渗性

抗冻性

抗侵蚀性

轻骨料混凝土

大孔混凝土

多孔混凝土

加气混凝土

泡沫混凝土

防水混凝土

耐热混凝土

耐酸混凝土

纤维混凝土

防辐射混凝土

聚合物混凝土

聚合物水泥混凝土

聚合物浸泽混凝土

树脂混凝土

特细砂混凝土

喷射混凝土

泵送混凝土

流态混凝土

碾压混凝土

绝对体积法

假定表观法

判断题（对的划√，不对的划×）

两种砂子的细度模数相同，它们的级配也一定相同。

在结构尺寸及施工条件允许下，尽可能选择较大粒径的粗骨料，这样可以节约水泥。

影响混凝土拌合物流动性的主要因素归根结底是总用水量的多少，主要采用多加水的办法。

混凝土制品采用蒸汽养护的目的，在于使其早期和后期强度都得提高。

混凝土拌合物中若掺入加气剂，则使混凝土密实度降低，使混凝土抗冻性变差。

流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度低。

在其它原材料相同的情况下，混凝土中的水泥用量越多混凝土密实度和强度越高。

在常用水灰比范围内，水灰比越小，混凝土强度越高，质量越好。

在混凝土中掺入适量减水剂，不减少用水量，则可改善混凝土拌合物和易性，显著提高混凝土的强度，并可节约水泥的用量。

普通混凝土的强度与水灰比成线性关系。

级配良好的卵石骨料，其空隙率小，表面积大。

混凝土的强度平均值和标准差，都是说明混凝土质量的离散程度的。

减水剂只能提高混凝土的强度。

新拌混凝土的流动性太低，可以通过增加用水量来调节。

混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸为100mm。

木钙是一种混凝土早强剂。

新拌混凝土的流动性太高，可以通过增加砂的量来调节。

混凝土强度等级用立方体抗压强度来划分。

P8表示在一定试验条件下混凝土能抵抗的最大水压力为0.8MPa。

水灰比对混凝土的和易性、强度和耐久性均有影响。

F60表示在一定试验条件下混凝土能承受的最大冻融次数为60次。

砂子的级配决定其空隙率的大小，粗细程度决定其总表面积的大小。

CaCl2是一种混凝土减水剂。

当砂子的细度模数较小时，混凝土的合理砂率值较大。

水灰比不影响混凝土的耐久性。

预应力混凝土中可以使用氯盐类早