吉林大学网络教育学院
2019-2020学年第二学期期末考试《土木工程材料》大作业
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作业要求：大作业要求学生手写完成，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。
一 名词解释题 (共10题 ，总分值30分 )
1. 掺合料； （3 分）
混凝土掺合料，是为了改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时掺入天然的或人工的能改善混凝土性能的粉状矿物质。
2. 抗渗性、抗冻性； （3 分）
抗渗性指材料抵抗压力水渗透的性质。
抗冻性:材料抵抗多次“冻融循环”而不疲劳、破、坏的性质。
3. 脆性、韧性； （3 分）
脆性是指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质，与韧性相反，直到断裂前只出现很小的弹性变形而不出现塑性变形。
韧性，物理学概念，表示材料在塑性变形和破裂过程中吸收能量的能力。
4. 工程建设标准 （3 分）
工程建设标准指对基本建设中各类工程的勘察、规划、设计、施工、安装、验收等需要协调统一的事项所制定的标准。
5. 吸水率、含水率； （3 分）
是表示物体在正常大气压下吸水程度的物理量，用百分率来表示。
含水率一般指含水量。含水量是岩石实际含水多少的指标，岩石孔隙中所含的水重量（Gw）与干燥岩土重量（Gs）的比值，重量含水量（Wg）；岩土含水的体积（Vw）与包括空隙在内的岩土体积（V)的比值，称为体积含水量（Ww）。
6. 减水剂； （3 分）
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。
7. 耐燃性、耐火性； （3 分）
耐燃性是装饰材料的一项重要指标,指的是单位时间内的燃烧量,高则耐燃性差,低则耐燃性强。
耐火性是指建筑构件、配件或结构，在一定时间内满足标准耐火试验中规定的稳定性、完整性、隔热性和其他预
期功能的能力。
8. 耐水性、软化系数； （3 分）
耐水性是指材料抵抗水破坏的能力，通常用软化系数来表示材料的耐水性，耐水性强的材料的力学性能不易降低。 软化系数是耐水性性质的一个表示参数，表达式为K=f/F。
9. 密度、表观密度、体积密度、堆积密度； （3 分）
密度是对特定体积内的质量的度量，密度等于物体的质量除以体积，可以用符号ρ表示，国际单位制和中国法定计量单位中，密度的单位为千克/米。
表观密度是指材料的质量与表观体积之比。表观体积是实体积加闭口孔隙体积。 体积密度表示材料在包含实体积。
堆积密度是把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，在刚填充完成后所测得的单位体积质量。
10. 弹性、塑性； （3 分）
弹性一个变量相对于另一个变量发生的一定比例的改变的属性。
塑性对物体施加外力，当外力较小时物体发生弹性形变，当外力超过某一数值，物体产生不可恢复的形变，这就
叫塑性形变。
二 计算题 (共2题 ，总分值30分 )
11. 某材料的极限抗压强度为21 MPa，弹性模量为3.0×10 MPa,利用该材料制成的柱子横断面尺寸为400 mm×500 mm，长度为12m。若在该柱子的轴向上施加1800KN压力，在只考虑弹性变形的情况下，试计算分析该柱子受力后的尺寸变化。此荷载作用下该柱子是否已达到破坏状态？若没有达到破坏状态，要使该柱子达到受压破坏，须施加多大的压力荷载？ （15 分）
12. 某工程需配制M10级水泥石灰混合砂浆，采用的原材料为：32.5级复合硅酸盐水泥，堆积 密度为1300 kg/m3；含水率2%的中砂，堆积密度为1450kg/m3；石灰膏稠度为100mm，堆积密度为 1350 kg/m3。施工水平一般。试求该砂浆的质量配合比与体积配合比。 （15 分）
三 问答题 (共4题 ，总分值40分 )
13. 混凝土的体积变形有哪些？它们对混凝土有何影响？减小混凝土变形的最主要的措施是什么？ （10 分）
答：混凝土的体积变形包括非荷载作用下的变形与荷载作用下的变形。非荷 载作用下的变形主要有：化学收缩、干湿变形、温度变形和碳化收缩。荷载作用 下的变形有短期荷载作用下的变形与长期荷载作用下的变形（即徐变）。 混凝土的体积变形过大会引起混凝土开裂，产生裂缝。裂缝不仅会影响混凝 土的承载能力，而且还会严重影响混凝土的耐久性和外观。 无论是荷载作用下的变形还是非荷载作用下的变形，产生的原因都是由于混 凝土中水泥石的存在所引起的。因此，尽管发生变形的种类不同，但就其如何减 小变形的措施来说，却有共同之处，即：（1）合理选择水泥品种：如高强度等级 水泥或早强型水泥的细度较大，则收缩较大；掺大量混合材料的水泥干缩较大。 （2）尽量减小水胶比：如采用掺减水剂等措施。这是控制和减小混凝土变形 的最有效的措施。 （3）尽可能降低水泥用量：如用活性掺合料取代部分水泥等。
14. 水泥储存中为何要严防受潮、过期和品种混乱？ （10 分）
答：因为水泥会吸收空气中的水分和二氧化碳，使颗粒表面水化甚至碳化，丧失胶凝能力，强度大为降低，
因此要严防受潮、过期品种混用，混合使用时，容易造成凝结异常或其他事故。保管时，水泥要按不同品种、强度等级及出厂日期存放，并加以标识，不要存放过久。
15. 混凝土在下列情况下均能导致其产生裂缝，试解释原因，并指出防止措施。（1）水泥水化热过大；（2）大气温度变化较大；（4）混凝土早期受冻；（5）混凝土养护时缺水；（6）混凝土碳化。 （10 分） 答：（1）由于水泥水化热大且集中放出，积聚在混凝土的内部，导致混凝土内外温差很大（可达50～70），由于温差应力使混凝土开裂。防止措施：在混凝土中掺矿物掺合料取代部分水泥，减少水泥用量，或使用低热水泥。 （2）由于温度变化较大使混凝土产生热胀冷缩变形，导致开裂。防止措施：每隔一段距离设置一道伸缩缝，或在结构中设置温度钢筋等。（3）由于混凝土中的水分结冰，产生体积膨胀导致混凝土开裂。防止措施：负温下的混凝土施工，要掺早强剂、防冻剂并注意保温养护，以免混凝土早期受冻破坏。 （4）混凝土养护时缺水，使水泥水化反应不能进行，导致混凝土强度较低，结构疏松，形成干缩裂缝。防止措施：浇注成型后加强保湿养护。 （5）碳化会显著增加混凝土的收缩，引起混凝土表面产生拉应力而出现微细裂纹。防止措施： 合理选择水泥品种，掺减水剂降低水胶比，提高混凝土的密实度，加强施工质量控制与养护等。
16. 为什么秋天新建成的房屋的墙体当年冬天保暖性能差？ （10 分）
答：干燥墙体由于其孔隙被空气所填充，而空气的导热系数很小，只有0.023W/（m·K）。因而干墙具有良好的保暖性能。而新建房屋的墙体由于未完全干燥，其内部孔隙中含有较多的水分，而水的导热系数为0.58W/（m·K），是空气导热系数的近25倍，因而传热速度较快，保暖性较差。尤其在冬季。一旦湿墙中孔隙水结冰后，传导热量的能力更加提高，冰的导热系数为2.3W/(m·K).是空气导热系数的100倍，保暖性就更差。
吉大20年9月课程考试《土木工程材料》期末作业考核试题.doc
