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土木工程材料作业(2)一、问答题。1常见合成高分子防水卷材有哪些?答:一、橡胶类有:三元乙丙卷材、丁基橡胶卷材、再生卷材等;二、塑料类有:聚氯乙烯卷材、氯化聚乙烯卷材、聚乙烯卷材等;三、橡塑类有:氯化聚乙烯、橡胶共混卷材2钢材牌号与其强度质量等的关系?答:钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分顺序组成。牌号越大,含碳量越大,抗拉强度越高,而伸长率则随着牌号的增大而降低。3各元素对钢材质量的影响?答:钢材中除了主要化学成分铁以外,还含有少量的碳、硅、锰、磷、硫、氧、氮、钛、钒等元素:一、碳(C):1、所有碳素钢的性能主要取决于含C量,钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,0.8%以下的碳钢抗拉强度与含碳量成正比增加,塑性及韧性则相反,含C量0.8%的碳钢,强度及塑性均低,但硬度很高,但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。所以含C量不同的钢经处理后显示的性质就不同。含碳量越高,钢的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀。2、随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。二、硅(Si):1、在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,是钢中的有益元素。所以镇静钢含有0.150.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅含量较低(小于1.0%)时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响。它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能。2、硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.01.2%的硅,强度可提高1520%。3、硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。4、含硅14%的低碳钢,具有极高的导磁率。5、硅量增加,会降低钢的焊接性能。三、锰(Mn):1、锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的,是钢中的有益元素。锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度。一般钢中含锰0.300.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。2、锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能。四、磷(P):1、在一般情况下,磷是钢中有害元素,随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材的可焊性显著降低。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。2、但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫做冷脆性。3、在优质钢中,硫和磷要严格控制,但另方面,在低碳钢中较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性有利。五、硫(S):1、硫是钢中很有害的元素。硫的存在会加大钢材的热脆性,降低钢材的各种机械性能,也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂。通常叫作热脆性。2、硫对焊接性能不利,降低耐腐蚀性。六、氧:氧是碳素钢中的有害杂质。含氧量增加,使钢的机械强度降低、塑性和韧性降低,促进时效作用,还能使热脆性增加,焊接性能变差。七、氮:氮能使钢的强度提高,塑性特别是韧性显著下降。氮还会加剧钢的时效敏感性和冷脆性,使可焊性变差。在钢中氮若与铝或钛元素反应生成的化合物能使晶粒细化,可改善钢的性能。4加气混凝土砌块的特点?答:a、质轻;b、保温隔热;c、加工性好;d、利废。5常见的热固性塑料有哪些?答:a、酚醛树脂;b、氨基塑料;c、环氧树脂、d、玻璃纤维增强塑料;e、有机硅树脂。6什么是屈强比,对选用钢材有何意义?答:屈服强度与强度极限之比称为屈强比。当这个比值较小时,表示结构的安全度较大,即结构由于局部超载而发生破坏的强度储备较大,但比值过小时,则表示钢材强度的利用率偏低,不够经济。相反若屈强比较大,则表示钢材利用率较大,但比值过大,表示强度储备过小,脆断倾向增加,不够安全。因此这个值最好保持在0.600.75之间,既安全又经济。7造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪些?怎样检验?答:熟料中所含的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入的石膏过多;游离氧化钙引起的安定性不良可采用试饼法或雷氏法检验,在有争议时以雷氏法为准,氧化镁和石膏的危害作用不便于快速检验,因此常在水泥生产中严格加以控制,国标规定水泥中游离氧化镁质量分数不超过5%,三氧化硫质量成分数不超过3.5%。8如何利用维勃稠度仪测量混凝土拌合物的维勃稠度值?(要求写出测定步骤)答:a、把仪器放在坚实水平的平台上,用湿布把容器、坍落度筒、喂料口内壁及其它用具湿润。就位后将喂料口提到坍落度筒上方扣紧,校正容器位置,使其轴线与喂料口轴线重合,然后拧紧蝶形螺母;b、把按要求取得的混凝土试样用小铲将料分三层装入坍落度筒内,每层料捣实后约为高度的三分之一,每层截面上用捣棒均匀插捣25下,插捣第二层和顶层时应插透本层,并使捣棒刚刚进入下一层顶层,插捣完毕后刮平顶面;c、使喂料口、圆盘转离,垂直地提起坍落度筒,此时并应注意不使混凝土试样产生横向扭动;d、把透明圆盘转到混凝土圆台体顶面,放松定位螺丝,降下圆盘,使其能轻轻接触到混凝土表面,读出数值即为坍落度值。同时按控制器“启动停止”按钮,当震动到透明圆盘的底面被水泥浆部满的瞬间再按“启动/停止”按妞,震动停止,控制器显示数值(时间:单位秒)即为维勃稠度值。9有效减少钢材腐蚀的措施?答:防止钢材锈蚀主要有三种方法:制成合金钢;表面覆盖;设臵阳极或阴极保护。10高铝水泥适用于何种工程?答:主要应用于紧急军事工程、抢修工程等临时性工程;要求早强的特殊工程;耐热混凝土工程以及冬季施工等工程。11花岗岩有何特点?答:表观密度大;结构致密、抗压强度高;孔隙率小、吸水率极低;材质坚硬;化学稳定性好;装饰性好;耐久性好等。12胶粘剂的组成材料有哪些?答:有粘料、固化剂、填料、稀释剂等。13木材强度的特点?答:结构木材常用的强度有:抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度。抗压强度:木材的抗压强度分为顺纹抗压强度和横纹抗压强度,顺纹抗压强度较高,且木材的疵点对其影响较小,在建筑工程工利用最广,常用于柱、桩、斜撑及桁架等承重构件。顺纹抗压强度是确定木材强度等级的依据。抗拉强度:也分为顺纹抗拉强度和横纹抗拉强度,顺纹抗拉强度是木材所有强度中最大的,担是木材的疵点对其影响极为显著,因此木材实际的顺纹抗拉能力反较顺纹抗压为低。横纹抗拉强度很低,工程中一般不用。抗弯强度:木材的抗弯强度很高,在建筑工程中常用于地板、梁、桁架等结构中。抗剪强度:作用力对木材纤维方向的不同,可分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断。14决定半固体或固体沥青粘滞性的技术指标是什么?答:针入度指标。15解释钢号Q235AF、Q235D代表的意义,并比较二者在成分、性能和应用上的异同?答:Q235AF表示屈服强度为235MPa,由氧气转炉或平炉冶炼的A级沸腾碳素结构钢。Q235D表示屈服强度为235MPa的D级钢。A级钢的S和P含量高于D级钢,但Mn含量低于D级钢,A级钢一般用于承受静载作用的钢结构,D级钢则可用于低温条件下承受动载焊接的重要结构。16试述混凝土中的四种基本组成材料在混凝土中所起的作用。答:四种基本材料是:水泥、砂、石、水;在混凝土中砂、石起骨架作用,称为集料,可以节省水泥;可以降低水化热,减少混凝土由于水泥浆硬化而产生的收缩,抑制裂缝的扩展;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在集料表面并填充其空隙,在硬化前,水泥浆与外加剂起润滑作用,赋予拌合物一定和易性,便于施工,水泥浆硬化后,则将集料胶结成一个坚实的整体。17何谓减水剂?试述减水剂的作用机理。在混凝土中加减水剂有何技术经济意义?我国目前常用的有哪几种?答:减水剂:掺入混凝土后,在不改变配合比的条件下,可显著增大混凝土流动性的外加剂;或在保持混凝土拌合物流动性不变条件下,可显著降低用水量的外加剂。混凝土中掺减水剂的技术经济意义:(1)保持混凝土流动性和水泥用量不变,可降低用水量,增加混凝土的强度;(2)保持流动性和强度不变,可降低用水量,减少水泥用量,降低成本;(3)保持流动性不变,可减少单位用水量,降低混凝土的离析和泌水,提高混凝土的密实性,提高混凝土的抗渗性和抗冻性;(4)可减缓水泥的水化放热速率,利于大体积混凝土中温度应力的降低,从而减少开裂的可能性。常用减水剂品种:普通型的-木钙(M剂);高效型-萘系:FDN,NNO,MF等;水溶性树脂类:SM剂;缓凝型-糖蜜类。18石油沥青的组分主要有哪几种?各有何作用?答:主要有油分、树脂和地沥青质三个组分;油分赋予沥青流动性;树脂使沥青具有良好的塑性和粘结性;地沥青质则决定沥青的耐热性、粘性和硬性,其含量愈多,软化点愈高,粘性愈大,愈硬脆。二、 计算题1已知实验室配合比为水泥:砂:石=1:2.4:4,W/C0.65,混凝土混合物的表观密度02400kg/cm3,当日实际测得卵石含水率为2.5,砂含水率为4。计算其施工配合比四种材料各为多少公斤?解:总量:2400*0.805=1932kg水泥用量:1932*1/8.05=240kg河砂用量:240*2.4*1.04=599.04kg卵石用量:240*4*1.025=984kg水用量:240*0.65-240*2.4*0.04-240*4*0.025=108.96kg2某石料,浸水饱和后擦干表面并测得质量为640克,烘干后为620。它的密度为2.70g/cm3,表观密度为2.40 g/cm3,。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率和视密度(近似密度)。(假定开口孔全可充满水)解:孔隙率:质量吸水率:体积吸水率:开口孔隙率:闭口孔隙率:孔隙率-开口孔隙率=11.11%-3.13%=7.98%视密度: 5 / 5
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