三基试题答案(建筑材料)

建筑材料“三基考核”试题答案

一、 基本概念

1. 答：在绝对密实状态下(不含内部所有孔隙体积) 单位体积的质量, 用下式表示。 ρ=m V

m V 02. 答：材料在自然状态下单位体积的质量, 用下式表示。 ρ0=

3. 答：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量, 用下式表示。

ρ0'=m V 0

4. 答：材料内部孔隙体积占材料自然状态下体积的百分数, 分为开口孔隙率、闭口孔隙率、总孔隙率〈简称孔隙率〉。

5.答：空隙率：

散粒材料颗粒间空隙体积占整个堆积体积的百分率。

空隙率的计算 'V V V 0-V 0⎛V == 1-0 P '= V 0V 0⎝V 0⎫⎛ρ'⎪= 1-od ⎪ ρod ⎭⎝⎫⎪⨯100% ⎪⎭P =V P V 0-V V ⎛ρod ==1-= 1-V 0V 0V 0 ρ⎝⎫⎪⎪⨯100% ⎭

6. 答：材料长期在水作用下, 保持其原有性质的能力。材料的耐水性用软化系数(K P ) 来表示。K P =吸水饱和状态下的抗压强度 干燥状态下的抗压强度

7. 答：指材料抵抗压力水渗透的性质。常用抗渗等级来表示, 即材料所能抵抗的最大水压力。

8. 答：材料抵抗冻融循环作用, 保持其原有性质的能力。对结构材料主要指保持强度的能

力, 并多以抗冻等级来表示。即以材料在吸水饱和状态下(最不利状态) 所能抵抗的最多冻融循环次数来表示。

9. 答：指受到外力作用产生的变形, 能随外力撤消而完全恢复原状的性质。将发生的这种变形称为弹性变形。明显具有这种特征的材料称为弹性材料。受力后材料的应力与应变的比值即为弹性模量。

10. 答：指受到外力作用产生的变形, 不能随外力撤消而自行恢复的性质。所发生的这种变形称塑性变形。

11. 答：材料抵抗各种破坏因素或腐蚀介质的长期作用, 保持其原有的主要性质的能力称为材料的耐久性。材料的组成、结构、性质和用途不同, 对耐久性的要求也不同。耐久性一般包括材料的抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗老化性、耐溶蚀性、耐光性、耐磨性等。

12. 答：是材料吸收水分的性质, 用材料在吸水饱和状态下的吸水率来表示。分有质量吸水率(所吸收水的质量占绝干材料质量的百分率) 、体积吸水率(所吸收水的体积占自然状态下材料体积的百分率) 。

13. 答：是材料在空气中吸收水蒸汽的性质，用含水率表示。即材料中所含水的质量与

材料绝干质量的百分比称为含水率。

14. 答：细度 水泥颗粒越细, 凝结硬化速度越快, 早期和后期强度越高, 但硬化时的干

2缩增大。国标规定, 硅酸盐水泥的比表面积应大于300m /kg(勃氏法测得值)

15. 答：被凝水泥加水拌和至标准稠度净浆开始，失去可塑性所经历的时间。

16. 答:被凝水泥加水拌和至标准稠度净浆开始, 浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经历的时间

17. 答:指水泥石在硬化过程中体积变化的均匀性。

18. 答：常温下不能与氢氧化钙和水反应, 也不能产生凝结硬化的混合材料, 称为非活性混合材料。

19. 答：常温下可与氢氧化钙反应, 生成具有水硬性的水化产物, 凝结硬化后产生强度的混合材料, 称为活性混合材料。

20. 答：混凝土是由胶凝材料将骨料(又称集料) 胶结而成的固体复合材料.

21. 答：混凝土拌合物在施工过程中保持其整体均匀一致的能力。粘聚性好可保证混凝土拌合物在输送、浇灌、成型等过程中, 不发生分层、离析, 即保证硬化后混凝土内部结构均匀。

22. 答：指混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下易于产生流动、易于输送, 和易于充满混凝土模板的性质。

23. 答：混凝土拌合物在施工过程中保持水分的能力, 保水性好可保证混凝土拌合物在输送、成型及凝结过程, 不发生大的或严重的泌水, 既可避免由于泌水产生的大量连通毛细孔隙, 又可避免由于泌水, 使水在粗骨料和钢筋下部聚积所造成的界面粘结缺陷。

24. 答：砂用量与砂、石总用量的质量百分率称为砂率。

25. 答：以边长为150㎜的立方体试件, 在标准养护条件(温度为20土3℃, 相对湿度大于90%)下, 养护至28天龄期, 测得的抗压强度值称为混凝土标准立方体试件抗压强度, 简称立方体抗压强度或抗压强度。

26. 答：混凝土在长期恒定荷载作用下, 沿受力方向随时间而增加的塑性变形称为徐变。

27. 答：石油沥青的粘滞性又称粘性，它是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性, 是沥青材料软硬、稀稠程度的反映。

28. 答：指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏, 除去外力后, 仍能保持变形后的形状的性质。

29. 答：温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。温度敏感性以软化点指标表示。

30. 答：大气稳定性是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能, 也是沥青材料的耐久性。石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和加热前后针入度比来评定。

二、基本理论与基本知识

1. 答：岩石按地质形成条件分为火成岩、沉积岩、变质岩等三类。

火成岩中的探成岩和浅成岩以及致密的喷出岩，都具有体积密度大、抗压强度高、耐久性好、硬度和耐磨性较高，使用年限长等特点。呈多孔构造的喷出岩，即火山碎屑及其岩石则体积密度小、抗压强度低、耐久性差、化学稳定性差。

沉积岩大都具有层状构造，每层的性质不同且各向异性。与深成岩比较，具有体积密度较小、孔隙率和吸水率大、耐久性和强度较低等特点。

正变质岩一般较原火成岩的性能差，多呈片状构造、各向异性、强度及耐久性均低于原火成岩。副变质岩一般较原沉积岩的性能好，结构致密、强度和耐久性提高。

2. 答：岩石的晶粒越细，晶粒间结合越好，岩石的强度、韧性、耐久性、耐火性等越高，

脆性越小。

3. 答：只能在空气中硬化，并只能在空气中保持和发展强度的胶凝材料称为气硬性胶凝材料；既能在空气中硬化，又能在潮湿环境或水中更好地硬化，并保持和发展强度的胶凝材料称为水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料的硬化条件是需要在干燥的空气中，而水硬性胶凝材料的硬化条件是需要在潮湿的空气中或水中。

4. 答：主要矿物成分有硅酸三钙C 3S 、硅酸二钙C 2S 、铝酸三钙C 3A 、铁铝酸四钙C 4AF 。

5. 答：矿渣水泥中石膏作用:调节凝结时间，激发活性混合料水化。

普通水泥中:调节凝结时间。

快硬硅酸盐水泥:调节凝结时间，促进硬化，提高早期强度。

6. 答：(1)水泥的矿物成分及水泥细度;

(2)水泥混合材和水泥外加剂;

(3)拌合用水量;

(4)养护条件和时间。

7. 答:主要是生成膨胀性产物钙矾石的条件不同，生产水泥时掺入的适量石膏，在水泥浆有塑性时生成钙矾石, 浆体硬化后，石膏基本已消耗完。

硅酸盐水泥石处于硫酸盐溶液中时，浆体已硬化，无塑性变形能力，此时生成钙矾石，则会造成水泥石被胀裂。

8. 答：普通混凝土的主要组成有水泥、水、租骨料(租集料) 、细骨料(细集料) 等。 水泥和水组成水泥浆，在硬化前起到润滑作用使混凝土具有流动性和粘聚性等性质，在硬化后则起到了将砂、石粘结为一个整体的作用，使很凝土具有一定的强度、耐久性等性 能。砂、石则主要起到降低水泥用量、减小干缩值、提高混凝土的强度、耐腐蚀性、耐磨性及耐久性的作用。

9. 答：工程上对普通混凝土的质量要求有：和易性、强度、变形耐久性等四个方面。

10. 答：硅酸盐水泥的标号是采用规定的胶砂比、水灰比，在规定的成型条件下制得标准尺寸的试件，以标养条件下养护3天、28天时的抗压和抗折强度来确定的。

11. 答：普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、少量(6％一15％) 混合材料、适量石膏所组成的。

由于混合材料的掺量较少，故普通硅酸盐水泥的性质硅酸盐水泥基本相同，但与硅酸盐水泥相比仍略有以下差异；(1)早期强度赂低于硅酸盐水泥。(2)抗冻性略低于硅酸盐水泥。

(3)耐腐蚀性赂优于硅酸盐水泥。(4)水化热略低于硅酸盐水泥。(5)耐热性赂优于硅酸盐水泥。

(6)抗碳化性赂差于硅酸盐水泥。(7)耐磨性略低于硅酸盐水泥。

由此可见，普通硅酸盐水泥的用途基本上与硅酸盐水泥相同，但用途更广泛一些。

12. 答:水泥中的强碱(氧化钠和氧化钾) 在有水的条件下与骨料中的活性氧化硅反应, 在骨料表面生成碱硅酸凝胶, 产物吸水膨胀, 导致混凝土的强度降低, 甚至开裂, 破坏。

13. 答: 因选定或计算出的初步配合比是根据设计要求，凭经验或借助于经验表格或数

据以及经验公式计算出来的配合比，不一定符合实际情况或满足工程要求。故需进行试拌检验和调整，使它符合工程要求。

14. 答:指在骨料的品种和用量确定情况下, 即使水泥的用量有适当变化, 只要单位用水量不变, 混凝土拌合物的坍落度可以保持基本不变.

15. 适当增大砂率; 选用掺合料; 选用引气剂等.

16. 答:按标准方法制作和养护的, 边长为150mm ×150mm ×150mm 的立方体试件, 在规定28d 龄期时, 按标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。

17. 普通水泥混凝土为什么有着广泛的应用？

答:因为普通混凝土有以下优点:

（1）原材料来源广, 成本低;

（2）性能可调, 适应性强;

（3）可塑性良好;

（4）耐久性良好;

（5）可用钢筋增强;

（6）可综合利用工业废渣和废料, 利于环保。

18. 答:含碳量在0.02-0.77%之间时, 随含碳量增大, 钢中铁素体含量降低, 珠光体含量增大; 同时钢的强度和硬度增大, 塑性和韧性降低;

含碳量等于0.77%时, 钢中晶体组织全部为珠光体；

含碳量在0.77%-2.11%间增大时, 钢中珠光体含量减少, 渗碳体含量增加;

当含碳量大于1%后, 随含碳量增大, 钢的强度降低。

19. 答: (1)凝结硬化慢, 强度底;(2)可塑性好, 保水性好;(3)硬化收缩大;(4)耐水性差。

20. 答: 水泥时掺石膏主要用于调节凝结时间, 其掺量受水泥中铝酸三钙含量; 水泥细度和石膏中有效成分含量影响。

21. 答:(1)保持混凝土配合比不变, 可以显著增大混凝土的流动性;(2)保持混凝土流动性和水泥用量不变, 可以减少用水量, 提高强度;(3)保持流动性和强度不变, 可以减少水泥用量;(4)保持混凝土流动性要求不变, 可以减少用水量, 提高混凝土的抗冻性和抗渗性;(5)可以延缓水泥的水化放热, 降低大体积混凝土内的温度应力, 减少开裂的可能。

22. 答:(1)水泥强度和水灰比;(2)骨料;(3)搅拌和成型方法;(4)混凝土的养护条件;(5)龄期;(6)试验条件。

23. 答：石油沥青的牌号主要是根据沥青的针入度、延度和软化点划分的。牌号由小到大，沥青性质表现为粘性逐渐降低、塑性增大、温度敏感性增大。

24. 答：砂的级配用累计筛余来表示，并根据0．63mm 筛的累计筛余划分有I 、Ⅱ、Ⅲ等三个级配区。石子的级配也用累计筛余来表示，并根据累计筛余划分有连续级配、单拉级配和间断级配等三种。级配是大小骨科的搭配程度。级配良好，表明大小骨科的搭配程度良好，即骨科的空隙率小。

25. 答：砂、石的颗拉尺寸越大，则比表而积越小。因此在用水量不变的情况下，采用大尺寸(即较粗) 的砂、石可提高混凝土拌合料的流动性，或在流动性不变的情况下，可降低用水量(即降低水灰比) ，从而提高混凝土的耐久性、强度(但增大粒径对配制高强混凝土不利) ，并可减小混凝土的变形。同时可降低混凝土的水泥用量。但过粗的砂对混凝土的流动性和粘聚性不利(因内摩擦力太大) 。所以在一般工程中(中等强度以下) ，常常选用较大粒径的石子和粗砂或中砂来配制混凝土。

三、基本技能

（一）沙石表观密度测定

1．砂的表观密度试验 (容量瓶法)

(1) 称取烘干的砂试样300g(m0)，精确至1g ，将约200mL 冷开水先注入容量瓶，再将砂试样装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL 的刻度处，摇转容量瓶，使试样在水中充分搅动，排除气泡，塞紧瓶塞。静置30min(标准为24h) 。

(2) 静置后用滴管添水，使水面与瓶颈500mL 刻度线平齐，再塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称取其质量(m1)，精确至1g 。

(3) 倒出瓶中的水和试样，将瓶的内外表面洗净。再向瓶内注入与前面水温相差不超过2℃，并在15℃～25℃范围内的冷开水至瓶颈500mL 刻度线，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称取其质量m2，精确至1g 。

2．石子表观密度试验 (广口瓶法)

(1) 将试样浸水饱和后，装入广口瓶中，装试样时广口瓶应倾斜放置，然后注满饮用水，用玻璃片覆盖瓶口，以上下左右摇晃的方法排除气泡。

(2) 气泡排尽后，向瓶内添加饮用水，直至水面凸出到瓶口边缘，然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分后，称取试样、水、瓶和玻璃片的质量m1，精确至1g 。

(3) 将瓶中的试样倒入浅盘中，置于105℃±5℃的烘箱中干至恒重，取出放在带盖的容器中冷却至室温后称出试样的质量m0，精确至1g 。

(4) 将瓶洗净，重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后称出质量m2，精确至1g 。

（二）水泥细度测定

1．试验方法与步骤及相关仪器使用

干筛法

在没有负压筛仪和水筛的情况下，允许用手工干筛法测定。

(1) 称取水泥试样50g 倒入符合GB 3350.7要求的干筛内。

(2) 用一只手执筛往复摇动，另一只手轻轻拍打，拍打速度每分钟约120次，每40次向同一方向转动60º，使试样均匀分布在筛网上，直至每分钟通过的试样量不超过0.05g 为止。用天平称量筛余物，称准至0.1g 。

2．结果计算及数据处理

水泥试样筛余百分数用下式计算：

F =R s ⨯100% m c

式中：F —— 水泥试样的筛余百分数(％) ；

Rs —— 水泥筛余的质量(g)； mc —— 水泥试样的质量(g)。

负压筛法、水筛法或干筛法均以一次检验测定值作为鉴定结果。在采用水筛法和干筛法时，如果两者结果发生争议时，以水筛法为准。

（三）水泥标准稠度用水量测试（标准法）

1．试验方法与步骤及相关仪器使用

(1) 试验前必须检查维卡仪器金属棒应能自由滑动；当试杆降至接触玻璃板时，将指针

应对准标尺零点；搅拌机应运转正常等。

(2) 水泥净浆的拌和

用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过，将拌和水倒入搅拌锅内，在5～10s 内将称好的500g 水泥全部加入水中，防止水和水泥溅出；拌和时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，旋紧定位螺钉，连接好时间控制器，将净浆搅拌机右侧的快→停→慢扭拨到“停”；手动→停→自动拨到“自动”一侧，启动控制器上的按钮，搅拌机将自动低速搅拌120s ，停15s ，接着高速搅拌120s 停机。

拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆；抹平后速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在标准稠度试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧松紧螺丝旋钮1～2s 后，突然放松，使标准稠度试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s 时记录试杆距底板之间的距离，升起试杆后，立即擦净；整个操作应在搅拌后1.5min 内完成，以试杆沉入净浆并距底板6±1mm 的水泥净浆为标准稠度净浆。此时的拌和水量为该水泥的标准稠度用水量(P ) ，按水泥质量的百分比计。

2．结果计算与数据处理

用标准法测定时，以试杆沉入净浆并距底板6mm ±1mm 的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量，按水泥质量的百分比计。

P ＝ (拌和用水量／水泥质量) × 100％

如超出范围，须另称试样，调整水量，重做试验，直至达到杆沉入净浆并距底板6mm ±1mm 时为止。

（四）砂子的颗粒级配及细度模数检验

1．试验方法与步骤及相关仪器使用

1）称取试样500g ，精确至1g 。将套筛按孔眼尺寸为9.50mm 、4.75mm 、2.36mm 、1.18mm 、0.60mm 、0.30mm 、0.15mm 的筛子按孔径大小顺序叠置。孔径最大的放在上层，加底盘后将试样倒入最上层筛内。加盖后将套筛置于摇筛机上。(如无摇筛机，可采用手筛) 。

2）设置摇筛机上的定时器旋钮于10min ；开启摇筛机进行筛分。完成后取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量小至试样总量0.1％为止。通过的试样放入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，按顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。

3）称出各号筛的筛余量，精确至1g 。分计筛余量和底盘中剩余试样的质量总和与筛分前的试样总量相比，其差值不得超过1％。

2．结果计算与数据处理

1）计算分计筛余百分率：各号筛的筛余量与试样总量之比，计算精确至0.1％。

2）计算累计筛余百分率：该号筛的筛余百分率加上该号筛以上各筛余百分率之和，精确至0.1％。筛分后，如每号筛的筛余量与筛底的剩余量之和同原试样质量之差超过1％时，须重新试验。

3）按式(3-1)计算砂的细度模数(精确至0.01) ：

(A +A 1. 18+A 0. 60+A 0. 30+A 0. 15) -5A 4. 75M x =2. 36 (100-A 4. 75)

式中： Mx —— 砂子的细度模数；

A 4. 75, , A 0. 15—— 分别为4.75、2.36、1.18 、0.60、0.30、0.15mm 各筛上的累计筛余

百分率。

4．累计筛余百分率取两次试验结果的算术平均值，精确至1％。记录在试验报告相应表格中。细度模数取两次试验结果的算术平均值，精确至0.1；如两次试验的细度模数之差超过0.2时，须重新试验。

（五）用坍落度法检验混凝土拌和物的和易性

1．用湿布擦拭湿润坍落度筒及其他用具，把坍落度筒放在铁板上，用双脚踏紧踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。

2．用小方铲将混凝土拌和物分三层均匀地装入筒内，使每层捣实后高度约为筒高的1／3左右。每层用捣棒沿螺旋方向在截面上由外向中心均匀插捣25次。插捣深度要求为，底层应穿透该层，上层则应插到下层表面以下约10～20mm ，浇灌顶层时，应将混凝土拌和物灌至高出筒口。顶层插捣完毕后，刮去多余的混凝土拌和物并用抹刀抹平。

3．清除坍落度筒外周围及底板上的混凝土；将坍落度筒垂直平稳地徐徐提起，轻放于试样旁边。坍落度筒的提离过程应在5～10s 内完成，从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不断地进行，并应在150s 内完成。

4．坍落度的调整：当测得拌和物的坍落度达不到要求，可保持水灰比不变，增加5％或10％的水泥和水；当坍落度过大时，可保持砂率不变，酌情增加砂和石子的用量；若粘聚性或保水性不好，则需适当调整砂率，适当增加砂用量。每次调整后尽快拌和均匀，重新进行坍落度测定。