2015年秋西南大学《土木工程材料》{0732}大作业标准答案

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1、西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷学号：姓名：层次：高起专类别：网教专业：建筑工程技术、工程造价2015年12月课程名称【编号】：土木工程材料【0732】A卷题号一二三四五总分评卷人得分（横线以下为答题区）一、根据所学知识，简述土木工程对其使用的建筑材料有哪些技术性质的要求，并阐述其理由。（必答，对所列观点应该加以适当阐述，下同）（18分）答：土木工程中的材料必须满足工程结构的功能需要，因此应该具有与结构功能一致的技术性质。1)首先，工程结构必须在各种外力（荷载）作用下保持安全稳定，必然要求材料在受力的时候具有一系列的力学性能：在荷载作用下

2、不破坏，不丧失使用性能，因而必须具备一定的强度；受力条件下，正常使用不应该发生过大的变形，极端破坏前又应该具有良好的塑性和韧性，因而要求材料具有一定的变形特征；同时为了减轻建筑的负担应该尽量选择密度小，强度高的材料。2)其次，土木工程必须要在足够长的时间内保证其正常使用，材料应该在长期使用过程中，技术性质不显著下降，不发生明显破坏，因此土木工程材料应该具有与工程使用年限相适应的耐久性。3)第三、各种结构与建筑都要承担不同的功能，营造不同的环境条件，为了保证这些功能的实现，生产的建筑材料应该具有相应的其他物理性能，比如：保温性能、隔音吸声性能、防水

3、性能、装饰性能等功能性质。4)第四、建筑生产是一个经济活动，生产过程中要考虑建造成本与投入，建筑材料应该具备在满足功能的前提下尽量节约的经济性能。5)第五、为了保证人类生产生活的可持续进行，建筑材料在生产、使用的过程中应该具有良好的健康性、环保性、生态性、可持续利用等方面的特性。二、现代结构工程中一般用来作为结构材料，主要承担建筑荷载并保证结构安全的材料是哪种材料？为什么？（18分）答：现代结构工程中一般用来作为结构材料，主要承担建筑荷载并保证结构安全的材料是钢材。结构材料必须承担建筑自身荷载与传递的外力，因此必须要具备良好的力学性质，较高的强度

4、，良好的变形特征，和较高的比强度。建筑发展过程，用来承担建筑结构荷载与受力的承重材料出现过很多种，从天然的粘土、岩石、木材。。。。。。，到人工的砖、砼、钢材。。。。。；种类繁多。现代建筑结构规模大，高度高，跨度长，这些都给结构材料的力学性质要求提出了更严格的要求，传统的材料因为性能的原因已经逐渐的退出了作为结构材料的典型用途，现代工程中广发使用的结构材料是钢材为代表的金属材料。钢材之所以是主要的结构材料，是因为它具有强度高，地应力条件下变形小，高应力条件下具有良好的塑性和韧性，在极端荷载作用下不容易迅速断裂，比其他材料更能保证结构的安全，同时钢材

5、具有良好的抗拉强度，可以保证结构的跨度更大，从而提升建筑结构的规模，同时钢材的生产能力和生产规模也比较大，来源容易保证。这是它在工程中作为主要建筑结构材料的重要原因。三、工程中通常使用的通用水泥有哪几种？他们分别具有什么样的特性和用途？（18分）答：现阶段我国土木工程中通用水泥品种一共主要有六种：硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥(普通水泥）、矿渣硅酸盐水泥(矿渣水泥）、火山灰硅酸盐水泥（火山灰水泥)、粉煤灰硅酸盐水泥(粉煤灰水泥)复合硅酸盐水泥(复合水泥）硅酸盐水泥主要由硅酸盐水泥熟料、石膏、以及不超过5%的混合材料磨细制成；普通水泥添加的混合材料超过

6、5%但不超过20%。这两种水泥中混合材料的添加量不高，主要成分是硅酸盐水泥熟料，由于熟料含量多，一般水化速度较快，水化产物较多，早期强度高，水泥石强度较大，结构较致密，但水化热放热速度较快，热量聚集较多，同时生成产物中含有大量的氢氧化钙，容易导致水泥石的腐蚀。因此这两种水泥通常用于强度要求高，凝结硬化快，结构致密的混凝土工程之中，但不适宜于水下，以及腐蚀性环境中，由于二者之间仅在混合材料的数量上有较小的差别，因而这两种材料的用途差异并不大，工程中通常用普通水泥代替硅酸盐水泥。-2-矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥、复合水泥，在熟料和石膏的基础上添

7、加20%以上，甚至超过水泥质量50%以上的活性混合材料，这些水泥中，由于混合材料较多，对水泥的技术性质产生了较大的影响，统称为掺混合材料的硅酸盐水泥，由于参加的矿渣、粉煤灰、火山灰等材料同时具有火山灰性，使得水泥的水化过程存在明显的二次水化，而由于熟料矿物含量的降低，这些水泥在强度、凝结硬化速度，致密性上要低于硅酸盐水泥和普通水泥，二次水化消耗掉较多的氢氧化钙，使得这些水泥的耐腐蚀性要强于硅酸盐水泥与普通水泥，加上水化时间变长，水化热放热速度降低。因此这些水泥通常用在对耐腐蚀性有要求的环境中或者水下结构，同时也广泛应用于大体积混凝土之中。由于添加

8、活性成分的差异，这些水泥的性质还有差异：矿渣水泥耐热性较好，但抗干裂性较差；火山灰水泥致密性高、抗渗性好，但容易干缩，抗硫酸盐腐蚀能力较