西南大學網路與繼續教育學院課程考試答題卷
學號姓名層次： 高起專
類別： 網教專業： 建築工程技術 201 5 年 12 月
課程名稱【編號】：土木工程材料 【0732a 卷
（橫線以下為答題區）
一、根據所學知識，簡述土木工程對其使用的建築材料有哪些技術性質的要求，並闡述其理由。（必答，對所列觀點應該加以適當闡述，下同）（18分）
答：土木工程中的材料必須滿足工程結構的功能需要，因此應該具有與結構功能一致的技術性質。
1)首先，工程結構必須在各種外力（荷載）作用下保持安全穩定，必然要求材料在受力的時候具有一系列的力學效能：在荷載作用下不破壞，不喪失使用效能，因而必須具備一定的強度；受力條件下，正常使用不應該發生過大的變形，極端破壞前又應該具有良好的塑性和韌性，因而要求材料具有一定的變形特徵；同時為了減輕建築的負擔應該盡量選擇密度小，強度高的材料。
2)其次，土木工程必須要在足夠長的時間內保證其正常使用，材料應該在長期使用過程中，技術性質不顯著下降，不發生明顯破壞，因此土木工程材料應該具有與工程使用年限相適應的耐久性。
3)第三、各種結構與建築都要承擔不同的功能，營造不同的環境條件，為了保證這些功能的實現，生產的建築材料應該具有相應的其他物理效能，比如：保溫效能、隔音吸聲效能、防水效能、裝飾性能等功能性質。
4)第四、建築生產是乙個經濟活動，生產過程中要考慮建造成本與投入，建築材料應該具備在滿足功能的前提下盡量節約的經濟效能。
5)第五、為了保證人類生產生活的可持續進行，建築材料在生產、使用的過程中應該具有良好的健康性、環保性、生態性、可持續利用等方面的特性。
二、現代結構工程中一般用來作為結構材料，主要承擔建築荷載並保證結構安全的材料是哪種材料？為什麼？（18分）
答：結構材料必須承擔建築自身荷載與傳遞的外力，因此必須要具備良好的力學性質，較高的強度，良好的變形特徵，和較高的比強度。
建築發展過程，用來承擔建築結構荷載與受力的承重材料出現過很多種，從天然的粘土、岩石、木材。。。。。。，到人工的磚、砼、鋼材。。。。。；種類繁多。
現代建築結構規模大，高度高，跨度長，這些都給結構材料的力學性質要求提出了更嚴格的要求，傳統的材料因為效能的原因已經逐漸的退出了作為結構材料的典型用途，現代工程中廣發使用的結構材料是鋼材為代表的金屬材料。
鋼材之所以是主要的結構材料，是因為它具有強度高，地應力條件下變形小，高應力條件下具有良好的塑性和韌性，在極端荷載作用下不容易迅速斷裂，比其他材料更能保證結構的安全，同時鋼材具有良好的抗拉強度，可以保證結構的跨度更大，從而提公升建築結構的規模，同時鋼材的生產能力和生產規模也比較大，**容易保證。這是它在工程中作為主要建築結構材料的重要原因。
3、工程中通常使用的通用水泥有哪幾種？他們分別具有什麼樣的特性和用途？（18分）
答：現階段我國土木工程中通用水泥品種一共主要有六種：矽酸鹽水泥，普通矽酸鹽水泥(普通水泥）、礦渣矽酸鹽水泥(礦渣水泥） 、火山灰矽酸鹽水泥 （火山灰水泥 )、粉煤灰矽酸鹽水泥 (粉煤灰水泥 )復合矽酸鹽水泥 (復合水泥）
矽酸鹽水泥主要由矽酸鹽水泥熟料、石膏、以及不超過5%的混合材料磨細製成；普通水泥新增的混合材料超過5%但不超過20%。這兩種水泥中混合材料的新增量不高，主要成分是矽酸鹽水泥熟料，由於熟料含量多，一般水化速度較快，水化產物較多，早期強度高，水泥石強度較大，結構較緻密，但水化熱放熱速度較快，熱量聚集較多，同時生成產物中含有大量的氫氧化鈣，容易導致水泥石的腐蝕。因此這兩種水泥通常用於強度要求高，凝結硬化快，結構緻密的混凝土工程之中，但不適宜於水下，以及腐蝕性環境中，由於二者之間僅在混合材料的數量上有較小的差別，因而這兩種材料的用途差異並不大，工程中通常用普通水泥代替矽酸鹽水泥。
礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥、復合水泥，在熟料和石膏的基礎上新增20%以上，甚至超過水泥質量50%以上的活性混合材料，這些水泥中，由於混合材料較多，對水泥的技術性質產生了較大的影響，統稱為摻混合材料的矽酸鹽水泥 ，由於參加的礦渣、粉煤灰、火山灰等材料同時具有火山灰性，使得水泥的水化過程存在明顯的二次水化，而由於熟料礦物含量的降低，這些水泥在強度、凝結硬化速度，緻密性上要低於矽酸鹽水泥和普通水泥，二次水化消耗掉較多的氫氧化鈣，使得這些水泥的耐腐蝕性要強於矽酸鹽水泥與普通水泥，加上水化時間變長，水化熱放熱速度降低。因此這些水泥通常用在對耐腐蝕性有要求的環境中或者水下結構，同時也廣泛應用於大體積混凝土之中。
由於新增活性成分的差異，這些水泥的性質還有差異：礦渣水泥耐熱性較好，但抗乾裂性較差；火山灰水泥緻密性高、抗滲性好，但容易乾縮，抗硫酸鹽腐蝕能力較差；粉煤灰水泥抗乾縮能力較好，但緻密性、抗滲性較差。復合水泥與其新增的成分有關。
用途根據各自的特性又有一定的差異。
4、如何提高混凝土的耐久性？（10分）
答：措施
一、在混凝土中摻入高效減水劑和外摻料，用以降低用水量和水灰比，降低水化熱，增加結構的緻密性和穩定性，從而使混凝土具有高耐久性。
措施二、改善外部環境，：避免①凍溶迴圈作用，②鋼筋鏽蝕作用，③碳酸鹽的作用，④淡水溶蝕作用，⑤鹽類侵蝕作用，⑥鹼-集料反應，⑦酸鹼腐蝕作用，⑧衝擊、磨損等作用。而對於海洋等嚴酷環境下的混凝土結構，破壞的主要因素是氯鹽的侵蝕和鋼筋鏽蝕作用。
五、某種磚，尺寸為240 mm x 115 mm x 53 mm，已知其孔隙率為37%，乾燥後總質量為2487 g 浸水飽和後質量為2984 g 。請計算該磚的體積密度，密度，吸水率，開口孔隙率及閉口孔隙率。（必須寫出計算步驟，計算正確，下同）（18分）
解： （1)體積密
(2）密度，由可得
(3）質量吸水率
(4）開口孔隙率
(5）閉口孔隙率
六、使用礦渣水泥（實際強度為48mpa）、卵石、天然砂配製混凝土，做得邊長為10cm立方體試塊三塊，經過標準養護7天後，測得其抗壓破壞荷載分別為140kn、135kn、142kn。試求：（1）該混凝土立方體抗壓強度。
（2）該混凝土的水灰比。（對於卵石， ）（18分）
解：（1）三塊試件7天時的抗壓強度分別為
(2）該組試件平均7天強度為
(3）7天標準抗壓強度為
(4）混凝土的立方體抗壓強度
(5）由,及 ,
可得水灰比為\
土木工程大作業
1 構思與創意 我國幅員遼闊，地形東南低而西北高，河道縱橫交錯，有著名的長江 黃河和珠江等流域，這裡孕育了中華民族，創造了燦爛的華夏文明。在歷史的長河中，中華民族建設了數以千計的橋梁，成為華夏文化的重要組成部分。中國古代橋梁的輝煌成績舉世矚目，曾在東西方橋梁的發展史中占有極高的地位，為世人所公認。隨...
土木工程材料答案
第一章思考題與習題 1.為什麼土木工程材料大多數為複合材料？2.材料的孔隙率 孔隙狀態 孔隙尺寸對材料的性質有什麼影響？3.材料的密度 表觀密度 體積密度 堆積密度有何區別？材料含水時對四者有什麼影響？4.稱取堆積密度為1500kg m3的乾砂200g，將此砂裝入容量瓶內，加滿水併排盡氣泡 砂已吸水...
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