建筑材料课后题答案

1-2解：（1）石灰岩的孔隙率： P1

r2.61

100%1100%3.33% 2.70

（2）石灰岩碎石的空隙率：p'1

r01.58100%1100%39.46% '2.61

1-3解：（1）石材用石蜡封涂后的总体积为：

Vv石v蜡223.7294.0.0129.72cm3

（2）石蜡涂层的体积为： V蜡

223.72222.0

2.0cm3

0.86

则石材的自然表观体积： V石129.722127.72cm3 （3）石材的表观密度为： r

G222.0

1.74g3

cmV石127.72

1-5解：（1）A.由给出的经验公式得到：



0.2220.222RcR10.778100.00.778 

B.当=2和3时，代入得：

0.222

R2100.00.77888.9MPa

20.222

R3100.00.77885.2MPa

3

由计算得知，随着的增大，圆柱体的抗压强度在降低。

3.7

tcRt

10.025lnc0.00003ln（2）由经验公式c＝得： R0t0t0

A、当tc0.3时

Rc0.30.3

10.025ln0.00003lnR00.250.25

B、当tc1.0时

3.7

1.00456

Rc1.01.0

10.025ln0.00003lnR00.250.25

3.7

1.03566

C、当tc10时

Rc101010.025ln0.00003lnR00.250.25

（3）A、由经验公式R折

3.7

1.09598

可以看出，随着加荷速度的提高，测得的混凝土抗压强度值随之增加。

3PL

得出： 2bh2

32.77100

6.5MPa 当P2.77kN时, R折2

24040

'

'

B、当受力方式改变后，理论上R折R折，即说明所受弯矩MM（弯矩

图如下）。 P P′／2 P′／2

M M‘

第一种受力方式的弯矩图 第二种受力方式的弯矩图

但是，在第一种受力方式时，最大应力仅为跨中一点；而第二种受力方式时，最大应力为两个力下的一段，由于试件本身存在微小裂缝或缺陷，故在第二种受力方式下，某条微裂缝扩展的概率远远大于第一种方式，故实际测试时，在第二种受力方式下，由于裂缝扩展使得所测得的强度偏低，故R折大于R折的可能性较大。

'

m'm327.6325.0

0.8% 1-8解：（1）含水率W

m325.0

（2）吸水率W质量

m饱mm



330.2325.0

1.6%

325.0

1-9解：设试件干重为m 则： 5%

m

2.52m

m

2.52

2.4kg

15%1-11解：①K软

74.5

0.866 86.0

②由于K软0.85，故认为该批石灰岩试件是耐水的。

1-14证明

由题意知：

R0f1

02

Rf1 r

其中：f0为材料不含孔隙时的截面； f为含孔隙时的截面。

因为孔隙最大处，即截面面积最小处为破坏截面：

有 ff01 r2



43

 r

V孔43

 r又 P V130

有

 r

3

P 4

2

故 RR01 r



2

33R01P

4

2

R011.2P3



1-16解：（1）孔隙率P1

r2.56

100%1100%3.4% 2.65

（2）开孔W体积吸水率1%2.56 =2.56%

g

）得：

则 P闭孔＝P－P开孔＝3.4％－2.56％＝0.84％

1-17解：（1）由浮力定理（水的密度取1

cm3

（A-C）为材料绝对密实的体积。

（B-C）为材料的自然表观体积（即含孔隙的体积）。

（2）

A

为材料的表观密度 BC

A

为材料的密度 AC

1-18解：（1）软

172.120172.5

0.83

120207

（2）由于K软0.85，故此砖不能用于常受水作用的部位。

4-2解：（1）甲水泥强度发展规律是早期快而高，水化热大；

（2）乙水泥强度与甲相比，早期慢而低，但后期快而高，水化热较低。

4-7解：假定水泥水化反应前后水泥浆的总体积不变，由图知：

（1）完全水化水泥体积：

ac

Vavc

c

（2）生成的凝胶体数量

为：

V凝胶2.06

ac

c

（3）由图的几何尺寸得

到： V凝V毛V水Vw

ac

c

故 x

V凝胶V凝胶V毛细

2.06w

ac

c

ac



c

0.657

（A） 1w

0.319

ac

（4）当V毛细0时，xmax1.0

此时Rmax237.0MPa

※讨论：由（A）式易知：

1当水化程度（与温、湿度及龄期有关）a一定时，随着W/C↑，○

水泥的强度↓；随着W/C↓，水泥的强度↑；

2当W/C一定时，随着水化程度a的提高（温、湿度提高及龄期增○

长），水泥的强度在提高；随着水化程度a的降低（温、湿度降低及龄期缩短），水泥的强度在降低。

4-11解：（1）反应式：

CaO + H2O = Ca(OH)2

56 18 74 3.34 1.0 2.23 16.77 18 33.18

反应前后体积差：

△

V=34.77－

33.18=1.59

34.77

V前34.77V后33.18

故水化反应后体积比反应前缩小了：

V1.59

4.6% V前34.77

（2）CaO与Ca(OH2)相比

33.1816.77

97.8%

16.77

故CaO与Ca(OH2)相比，体积增加了近100% 4-13解：

（1）编号A为合格品

（2）编号B为不合格品，由于细度不合格；另外3、28天抗折，3天抗压还未达到GB175-1999要求，故为不合格品。

（3）编号C为不合格品，但可降至P.S32.5R使用（由于28天抗折强度未达到GB175-1999要求，但符合P.S32.5R要求，故降等级使用）。

（4）编号P.F42.5为不合格品，安定性不良，不得使用。 4-16答：

（1）引起硅酸盐水泥腐蚀的原因是：

A. 内因：水泥水化产物中存在Ca(OH) 2和C3AH6 B. 外因：a. 外部存在侵蚀性介质；

b. 水泥石结构不密实，有孔隙存在；

c. 侵蚀性介质与水化产物相互作用；

（2）水泥腐蚀分为三大类：软水的溶出性侵蚀，盐类（硫酸盐、镁盐）腐蚀及酸类（碳酸、一般酸性）腐蚀。

（3）防止水泥腐蚀的措施：

a. 根据环境特点合理选择水泥； b. 精心施工，提高砼的密实度；

c. 在砼表面涂刷（铺设）防腐（隔离）材料。 4-20答：（1）掺混合材料水泥的共性： a. 强度发展早期慢而低，后期快而高； b. 适合于蒸汽养护，不适于低温下使用； c. 抗软水及抗硫酸盐侵蚀能力提高；

d. 抗冻、耐磨性能降低； e. 水化热低，适合于大体积砼

f. 抗碳化速度较快，对钢筋混凝土不利。 （2）各种水泥的个性：

P.C： a. 保水性差，泌水大，干缩较大；

b. 耐热性较好；

c. 强度发展速度较P.P、P.F快。 P.P： a. 抗渗性好，适合于地下防水工程；

b.干燥环境下易干裂“起粉”，故不宜用于干燥环境中； P.F： a.. 砼拌合物和易性好；

b. 干缩小；

c. Eh降低，抗裂性好； d. 抗渗性好；

1适于蒸汽养护的混凝土构件：（1）P.O 、（2）P.S、（3）P.P 4-24解： ○

2适于常温养护的混凝土构件（1）P.O及（2）A.C ○

4-25答：（1）干燥环境中的混凝土：P.O、P.C 、P.S（需要早期养护）

（2）高湿度环境或处于水下的混凝土：P.O、P.P 、P.F 、P.S （3）大体积混凝土：P.S、P.P、P.F

（4）C30及C30以上的混凝土：P.O、P. Ⅱ 、P.C

（5）寒冷地区水位变化区以上的混凝土：P.O、P.Ⅱ （强度等级≥42.5） （6）寒冷地区水位以下的混凝土：P.O、P. S 、P. C （7）有抗渗要求的混凝土：P.P、P.F 、P.O （8）有耐磨要求的混凝土：P、 P.O （9）有耐热要求的混凝土：C.A、P.S

（10）紧急抢修工程的混凝土：C.A、快硬水泥

5.5解：（1）A、B砂的分计筛余，累计筛余计算结果如下表所示：

6

i

1

A砂细度模数：f

A砂

A6A53151718698653.28

i1

100A1

6

i

1005

B砂细度模数：f

B砂



A

i1

6A1



100A1

000758595602.55

1000

从以上结果可以看出，砂子的细度模数f愈大，砂子的粒度愈粗。 （2）假设A砂的掺配比例为x，B砂为（1－x），那么对混合砂而言

A1混xA1A1xA1B

有：

混

A6xA6A1xA6B

故有：



混

f



A

i1

6

i

6A1



xA1xA6xA1xA

Ai

Bi

A1

B1

i1

6

100A1

100xA1A1xA1B



x531517186981x00075859565x1x0

312x2551x3.0

1005x

5

0.625 8

1005x

解上式得： x

则： 1x0.375

故按 A砂：B砂＝5／8：3／8＝5：3＝1：0.6 混合时，

混合砂的级配为： A1=3.1％ A2=19.4％ A3=31.9％ A4=72.5％

A5=85.6 ％ A6=96.9 ％ A7=100％

[注意]：由于前面推导可以看出，当A1AA1B（特殊情况时都为0，即两种砂中均不含5mm以上小石子时）有：

6

6

混f

A

i1

i

6A1



xA1xA6xA1xA

A

i

Bi

A1

B1

i1

100A1

100xA1xA

A1

B1

66AA

xAi6A1x1xAiB61xA1B

i1

A1AA1Bi1

100A1

xA

A

i6xA1A

A1

100A



1xAiB6A1B

100A

B1

xfA1xBf

故：当A1AA1B时，

可由A、B砂的细度模数及各自的掺配比例按下式计算：

5.6解：

（1）甲、乙两砂的细度模数为：



甲f

A6A

i

1

100A1

i



04070909510060

3.95

1000005102545－60

0.85

1000

乙f

A6A

100A1

1



甲砂属过粗砂，乙砂属特细砂，且级配不良。

（2）先将两种砂子配合为细度模数在Ⅱ区的砂子，即

设甲砂掺配比例为x，乙砂掺配比例为1x， 故有： 3.95x0.851x3.18~2.11 x0.75~0.41

（3）要得到级配良好的砂子，应使混合砂的级配曲线全部落在Ⅱ区内，现在先对

0.63mm筛子进行计算，使其累计筛余（％）落在Ⅱ区内。

设甲砂掺配比例为x，乙砂掺配比例为1x，

f3.18~2.11间

则有： 90x1x10

7041

55.5 2

∴ x0.57 1x0.43

试算1： 若按甲砂∶乙砂=57∶43掺配

则混合砂子每级筛上的累计筛余（％）为：

A1=0 A2=20 A3=42.0 A4=55.6 A5=64.9 A6=76.4 可见A5 、A6超出Ⅱ区许多,故级配不良.

试算2： 若按甲砂∶乙砂=75∶25掺配

则混合砂子每级筛上的累计筛余（％）为： A1=0 A2=30 A3=53.8 A4=70 A5=77.5 A6=86.2

此时，除A6超出Ⅱ区（但总量未超过5%），其余各筛的累计筛余（％）均落在Ⅱ区以内，故混合砂的级配合理。 5-7答：

（1）级配曲线中1区、2区、3区是根据0.63mm筛上的累计筛余（％）划分的级配区域，若某种砂的级配（筛分）曲线完全落在1区、2区或者3区以内，都认为该砂的级配良好。若除5mm 和0.63mm外，其它筛孔累计筛余（%）可能会超出规定界线，但若总量不超过5%时，都认为该砂子的级配良好。

虽然都认为该砂的级配良好，但是，1区、2区及3区还是有下列区别：

① 1区砂子相对偏粗，宜提高砂率，拌制富浆砼，以满足混凝土拌合物的和易性；

② 2区砂子粗细适中，级配良好，宜优先采用；

③ 3区砂子相对偏细，砼拌合物粘聚性较好，宜降低砂率，以保证混凝土的强度，同时还应加强早期的潮湿养护，防止混凝土产生干缩裂缝。

（2）两种级配相同的砂子，其细度模数一定相同；两种细度模数相同的砂子，其级配却不一定相同。

5-25解：

（1）设混凝土基准配合比中水泥用量为C，水为W，砂子为S，石子为G

3.15

2450324.8kg/m3

3.151.896.2412.48

1.89

2450194.9kg/m3 W

3.151.896.2412.48

6.24

2450643.4kg/m3 S

3.151.896.2412.48

12.48

24501286.9kg/m3 G

3.151.896.2412.48

则有： C

W194.90.6 W194.9 C324.8

643.4

0.33 Sp

643.41286.9

（2）配合比参数为：

5-28解：

（1）设混凝土实验室配合比中水泥为C，水为W，砂子为S，石子为G. 则有： CWSG2420

由题意得： C0.56C1.70C3.60C2420

24202420

352.8kg/m3

10.561.703.606.86

∴ W0.56C197.6

C

S1.7C599.7G3.6C1269.97

（2）混凝土施工配合比中各材料用量为（㎏／m3）：

SS1a%599.712%611.7GG1b%1269.9711%1282.7

WWSa%Gb%197.6599.72%1269.971%172.9kg/m3

或者： W/C＝0.49 C ：S：G：W＝1：1.73：3.64：0.49

5-30解：

（1）计算N及SN

130

fNfi22.96MPa

Ni1

SN

21

f4.01MPa i

301

（2） t

fd2022.96

0.7381.282（P＝90％） SN4.01

可知实际强度保证率P＜90％ 故该工程混凝土施工质量未达到设计要求。

5-31解： （1）t1

fdN20200 P=50% 0.2020cvN

建筑材料习题集答案

（2）t2fd20241.11 85%≤P≤90% 0.1524cv（3）t3

5-32解： fd20282.85 95%≤P≤99% 0.1028cvf

（1）fhfd 1tcv

当p80%时，t0.841 当p90%时，t1.282

则： fh

fh90%80%2022.9MPa 10.8410.152024.8MPa 11.2820.15

（2）由题知：当fd及cv一定时，随着%增大，fh也增大，成本提高。 5-33解：

（1）计算公式：fhfd 1t cv

当p80%时，t0.841 若cv0.10，0.15及0.20时, 配制强度fh分别为：

fh21.8，22.9，24.0 MPa

（2）由题知，当fd及％一定时，随着cv增大，fh也增大，成本提高。 11