建筑材料课后思考题答案和习题答案.docx

第一章 建筑材料的基本性质
复习思考题
1、说明材枓的体积构成与各种密度概念之间的关系。
答：体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。
（1）绝对密实体积和实际密度
绝对密实体积即干燥材料在绝对密实状态下的体积，即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为实际密度。
（2）表观体积和表观密度
材料单位表观体积的质量称为表观密度。表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。因此，材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。
（3）材料的自然体积与体积密度
材料的自然体积指材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。
（4）材料的堆积体积与堆积密度
材料的堆积体积指粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。

2、何谓材料的亲水性和憎水性?材料的耐水性如何表示？
答：当润湿边角θ≤90°时，材料能被水润湿表现出亲水性，称为材料的亲水性；当θ>90°时，材料不能被水润湿表现出憎水性，称为材料的憎水性。
材料的耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。
耐水性用软化系数表示，如下式：

式中：KR——材料的软化系数
fb——材料在饱和吸水状态下的抗压强度（MPa）
fg——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）

3、试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。
答：材料的导热性是指材料两侧有温差时，热量由高温侧流向低温侧传递的能力，常用导热系数表示。
材料的导热系数λ主要与以下因素有关：（1）材料的化学组成和物理结构；（2）孔隙状况；（3）环境温度。（或λ的影响因素：组成、结构，孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻）

4、说明提高材料抗冻性的主要技术措施。
答：抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。
主要技术措施：提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封闭不连通的孔隙等措施来提高材料的抗冻性。

5、材料的强度与强度等级间的关系是什么？
答：强度等级是材料按强度的分级，如硅酸盐水泥按3d、28d抗压、抗折强度值划分水泥的强度等级；强度等级是人为划分的，是不连续的。恨据强度划分强度等级时，规定的各项指标都合格，才能定为某强度等级，否则就要降低级别。而强度具有客观性扣随机性，其试验值往往是连续分布的。强度等级与强度间的关系，可简单表述为：强度等级来源于强度，但不等同于强度。

6、材枓的孔隙状态包括哪几方面的内容？材料的孔隙状态是如何影响密度、体积密度、抗渗性、抗冻性、导热性等性质的？
答：材料的孔隙状态主要由材料的孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径三个指标来说明。
一般孔隙率↓，密度↑，体积密度↑，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。材料的空隙率越大，连通孔隙越多，其抗渗性越差；绝对密实的材料和仅有闭口孔或极细微孔隙的材料实际上是不渗水的；降低材料的孔隙率、使孔隙形成封闭不连通的孔隙可提高材料的抗冻性；由于材料的热传导方式主要是对流，因此材料的孔隙率越高、闭口孔隙越多、孔隙直径越小，则导热系数越小。

7、一般来说墙体或屋面材枓的导热系数越小越好，而热容值却以适度为好，能说明原因吗？
答：材料的导热系数越小，则材料的保温隔热性越强，故墙体或屋面材枓的导热系数越小越好；而材料的热容则对于稳定建筑物内部的温度恒定和冬期施工有重要的意义，过大或过小，都影响室内温度的波动，故应以适度为好。

8、材枓的密度、体积密度、表观密度、堆积密度是否随其含水量的增加而加大？为什么？（思考题）
9、能否认为材枓的耐久性越高越好？如何全面理解材料的耐久性与其应用价值间的关系？（思考题）

何谓材料的抗渗性、抗冻性，各用什么指标表示，如何改变其指标？
答：（1）材料的的抗渗性，是指其抵抗压力水渗透的性质。材料的抗渗性常用渗透系数或抗渗标号表示，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。开口的连通大孔越多，抗渗性越差；闭口孔隙率大的材料，抗渗性仍可良好。
（2）抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。材料的抗冻性常用抗冻标号（记为D）表示。抗冻标号越高，抗冻性越好。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。影响因素：孔隙率、孔特征、孔隙充水程度、材料强度、冻结温度、冻融循环次数。可通过提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封闭不连通的孔隙等措施来提高材料的抗冻性。

习 题
1、已知某砌块的外包尺寸为240mm×240mm×115mm，其孔隙率为37%，干燥质量为2487g，浸水饱和后质量为2984g，试求该砌块的体积密度、密度、质量吸水率。
解：体积密度 =2487g/(24cm×24cm×11.5cm)=0.3755g/cm3.

密度 =2487 g/[24cm×24cm×11.5cm×(1－0.37)]=0.5960 g/cm3.

质量吸水率 =(2984－2487)/2487=19.98%

2、某种石子经完全干燥后，其质量为482g，将其放入盛有水的量筒中吸水饱和后，水面由原来的452cm3上升至630cm3，取出石子，擦干表面水后称质量为487g，试求该石子的表观密度，体积密度及吸水率。

解：表观密度 =482/(630－452)=2.708 g/cm3

体积密度 =482/[630－452－(487－482)]=2.786 cm3

质量吸水率 =(487－482)/482=1.04%

体积吸水率 =(487－482)/ [630－452－(487－482)]=2.89%

3、一种材料的密度为2.7g/cm3，浸水饱和状态下的体积密度为1.862g/cm3，其体积吸水率为4.62%，试求此材料干燥状态下的体积密度和孔隙率各为多少？
解：设材料的质量为m，体积为v0，根据题意有：
(m+v0×0.0462)/v0 =1.862
则m/v0=1.862－0.0462=1.8158g/cm3.
所以材料在干燥状态下的体积密度ρ0=1. 8158g/cm3.

孔隙率 =1－1.8158/2.7=32.75%

第二章 砖和砌块
复习思考题
1、评价普通粘土砖的使用特性及应用。墙体材料的发展趋势如何？
答：普通粘土砖的适用特性：具有较高的强度和耐久性，价格便宜，又因其多孔而具有保温绝热、隔声吸声等优点，因此适宜做建筑围栏结构，被大量应用于砌筑建筑物的内墙、外墙、柱、拱、烟囱、沟道及其他构筑物，也可再砌体重放置适当的钢筋或钢丝以代替混凝土柱和过梁。
但由于其毁田取土、能耗大、块体小、施工效率低、砌体自重大、抗震性差等缺点，国家已在主要大、中城市及地区禁止使用，并向烧结多孔砖、烧结空心砖方向发展，因地制宜的发展新型墙体材料。利用工业废料生产的粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖等以及各种砌块、板材逐步发展起来，并逐渐取代普通粘土砖。

2、为什么要用烧结多孔砖、烧结空心砖及新型轻质墙体材料替代普通粘土砖？
答：随着高层建筑的发展，又对粘土砖提出了改善绝热和隔声等要求，使用多孔砖及空心砖在一定程度上能达到此要求。
且由于普通粘土砖毁田取土、能耗大、块体小、施工效率低、砌体自重大、抗震性差等缺点，国家已在主要大、中城市及地区禁止使用，并向烧结多孔砖、烧结空心砖方向发展，因地制宜的发展新型墙体材料。利用工业废料生产的粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖等以及各种砌块、板材逐步发展起来，并逐渐取代普通粘土砖。

3、烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖各自的强度等级、质量等级是如何划分的？各自的规格尺寸是多少？主要适用范围如何？
答：（1）烧结普通砖按抗压强度分为五个等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10，根据国家标准《烧结普通砖》GB5101-2003规定，烧结普通砖的外形为直角六面体，公称尺寸为：240mm*115mm*53mm，按技术指标分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。
应用：承重墙、非承重墙、柱、拱、窑炉、基础等。
（2）烧结多孔砖根据尺寸偏差、外观质量、强度等级、物理性能划分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个产品等级。烧结多孔砖根据抗压强度和抗折荷重划分为五个强度等级。MU30、MU25、MU20、MU15、MU10
应用：烧结多孔砖强度较高，主要用于砌筑六层以下建筑物的承重墙或高层框架结构填充墙（非承重墙）。由于为多孔构造，故不宜用于基础墙的砌筑。
（3）烧结多孔砖有190mm×190mm×90mm（M型）和240mm×115mm×90mm（P型）两种规格。烧结空心砖按抗压强度划分：MU10、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5 (MPa)五个等级；按体积密度(kg/m3)划分：800、900、1000、1100四个等级；按强度、尺寸、外观、物理性能划分优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)
应用：空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙，如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。

4、什么是蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖？它们的主要用途是什么？
答：蒸压灰砂砖是以石灰砂为主要原料，经坯料制备、压制成型，再经高压饱和蒸汽养护而成的砖。蒸压(养)粉煤灰砖是以粉煤灰和石灰为主要原料，配以适量的石膏和炉渣，加水拌合后压制成型，经常压或高压蒸汽养护而制成的实心砖。
灰砂砖的应用：（1）主要应用于民用建筑的墙体和基础；（2）灰砂砖不得用于长期受热200℃以上、受急冷、急热或有酸性介质侵蚀的环境；（3）灰砂砖耐久性良好，但抗流水冲刷能力较弱，可长期在潮湿、不受冲刷的环境中使用；（4）灰砂砖表面光滑平整，使用时注意提高砖和砂浆间的粘结力。
蒸压粉煤灰砖的应用：蒸压粉煤灰砖可用于工业与民用建筑的基础、墙体。但应注意：（1）在易受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用优等品或一等品砖。用于易受冻融作用的建筑部位时要进行抗冻性检验，并采取适当措施，以提高建筑的耐久性；（2）用于粉煤灰砖砌筑的建筑物，应适当增设圈梁及伸缩缝或采取其他措施，以避免或减少收缩裂纹的产生；（3）粉煤灰砖出釜后，应存放一段时间后再用，以减少相当伸缩值；（4）长期受高于200度温度作用，或受冷热交替作用，或有酸性侵蚀的建筑部位不得使用粉煤灰砖。

5、什么是粉煤灰砌块？其强度等级有哪些？用途有哪些？
答：粉煤灰砌块又称粉煤灰硅酸盐砌块，是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料（煤渣、硬矿渣等）为原料，按照一定的比例加水搅拌、经振动成型，再经蒸汽养护而制成的密室块体。
砌块的强度等级按立方体抗压强度分为MU10和MU13两个强度等级。按其外观质量、尺寸偏差和干缩性能分为一等品(B)和合格品(C)。
粉煤灰砌块适用于工业与民用建筑的墙体和基础，但不宜用于有酸性介质侵蚀的、密封性要求高的及受到较大振动影响的建筑物（如锤锻车间），也不宜用于经常处于高温的承重墙（如炼钢车间、锅炉间的承重墙）和经常受潮湿的承重墙（如公共浴室等）。

6、加气混凝土砌块的规格、等级各有哪些？用途有哪些？
答：《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968—1997)规定，加气混凝土砌块一般有a、b两个系列，其公称尺寸见下表。
蒸压加气混凝土砌块的规格尺寸(GB/T 11968—1997)

a系列
b系列
长度(mm)
600
600
高度(mm)
200、250、300
240、300
宽度(mm)
75、100、125、150……（以25递进）
120、180、240……（以60递进）
砌块的强度级别：按抗压强度分为A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0七个强度级别。
体积密度等级：按体积密度分为B03、B04、B05、B06、B07、B08六个体积密度级别见下表。
砌块的质量等级：按尺寸偏差、外观质量、体积密度和抗压强度分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C)三个质量等级。
应用：蒸压加气混凝土砌块质量轻，表观密度约为粘土砖的1/3，具有保温、隔热、隔音性能好，抗震性强、耐火性好、易于加工、施工方便等特点，是应用较多的轻质墙体材料之一。适用于低层建筑的承重墙、多层建筑的间隔墙和高层框架结构的填充墙，也可用于一般工业建筑的围护墙，作为保温隔热材料也可用于复合墙板和屋面结构中。 在无可靠的防护措施时，不得用于风中或高湿度和有侵蚀介质的环境中，也不得用于建筑物的基础和温度长期高于80℃的建筑部位。

7、什么是普通混凝土小型空心砌块？什么是轻骨料混凝土小型空心砌块？它们各有什么用途？
答：（1）普通混凝土小型砌块(代号NHB)是以水泥为胶结材料，砂、碎石或卵石为集料，加水搅拌，振动加压成型，养护而成的小型砌块。
混凝土小型空心砌块的应用：混凝土小型空心砌块主要用于建造地震设计强度烈度为8度及8度以下地区的各种建筑墙体，包括高层与大跨度的建筑，也可用于围墙、挡土墙、桥梁、花坛等市政设施，应用范围十分广泛。
（2）轻骨料混凝土小型空心砌块是以陶粒、膨胀珍珠岩、浮石、火山渣、煤渣、炉渣等各种轻粗细骨料和水泥按一定比例混合，经搅拌成型、养护而成的空心率大于25%、体积密度不大于1400kg/m3的轻质混凝土小砌块。
轻骨料混凝土小型砌块是一种轻质高强能取代普通粘土砖的最有发展前途的墙体材料之一，又因其绝热性能好、抗震性能好等特点，在各种建筑的墙体中得到广泛应用，特别是绝热要求较高的维护结构上使用广泛。

8、常用的陶瓷饰面材料有哪几种？各有何用途？
答：建筑陶瓷制品种类很多，最常用的有釉面砖、墙地砖、锦砖、卫生陶瓷、琉璃制品等。
釉面砖的应用：由于釉面砖的热稳定性好，防火、防潮、耐酸碱，表面光滑，易清洗，故常用于厨房、浴室、卫生间、实验室、医院等室内墙面、台面等的装饰。
墙地砖主要用于装饰等级要求较高的建筑内外墙、柱面及室内、外通道、走廊、门厅、展厅、浴室、厕所、厨房以及人流出入频繁的站台、商场等民用及公共场所的地面，也可用于工作台面剂耐腐蚀工程的衬面等。
陶瓷锦砖的特点和应用。陶瓷锦砖具有色泽明净、图案美观、质地坚硬、抗压强度高、耐污染、耐酸碱、耐磨、耐水、易清洗等优点，且造价便宜。主要用于车间、化验室、门厅、走廊、厨房、盥洗室等的地面装饰，用于外墙饰面，具有一定的自洁作用。还可用于镶拼壁画、文字及花边等等。
建筑琉璃制品的特点是质地致密、表面光滑、不易玷污，坚实耐久，色彩绚丽，造型古朴。常用颜色有金黄、翠绿、宝蓝、青、黑、紫色。主要用于具有民族特色的宫殿式建筑以及少数纪念性建筑物上，此外还用于建造园林的亭、台、楼阁、围墙等。

9、玻璃在建筑上的用途有哪些？有哪些性质？
答：建筑玻璃在过去主要是用作采光和装饰材料，随着现代建筑技术发展的需要，玻璃制品正在向多品种、多功能的方向发展。近年来，兼具装饰性与功能性的玻璃新品种不断问世，为现代建筑设计提供了更加宽广的选择余地，使现代建筑中越来越多的采用玻璃门窗、玻璃幕墙和玻璃构件，以达到光控、温控、节能、降低噪声以及降低结构自重、美化环境等多种目的。
玻璃的性质：（1）玻璃是均质的无定型非结晶体，具有各向同性的特点。普通玻璃的密度为2450-2550kg/m3，其密实度D=1，孔隙率P=0，故可认为玻璃是绝对密实的材料；（2）玻璃的抗压强度较高，一般为600-1200MPa，抗拉强度很小，为40-80MPa，故玻璃在冲击作用下易碎，是典型的脆性材料；（3）玻璃具有优良的光学性质，特别是其透明性和透光性，所以广泛用于建筑采光和装饰，也用于光学仪器和日用器皿等；（4）玻璃的导热系数较低，普通玻璃耐急冷急热性差；（5）玻璃具有较高的化学稳定性，在通常情况下对水、酸以及化学试剂或气体具有较强的抵抗能力，能抵抗除氢氟酸以外的各种酸类的侵蚀，但碱溶液和金属碳酸盐能溶蚀玻璃。

10、常用的安全玻璃有哪几种？各有何特点？用于何处？
答：常见的安全玻璃有钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃。
（1）钢化玻璃的特点：机械强度高，抗弯强度比普通玻璃大5-6倍，可达125MPa以上，抗冲动强度提高约3倍，韧性提高约5倍；弹性好，钢化玻璃的弹性比普通玻璃大得多；热稳定性高，在受极冷极热作用时，不易发生炸裂，可耐热冲击，最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化，故可用来制造炉门上的观测窗、辐射式气体加热器、干燥器和弧光灯等；钢化玻璃破碎时形成无数小块，这些小块没有尖锐的棱角，不易伤人，故称为安全玻璃。
由于钢化玻璃具有较好的性能，所以在汽车工业、建筑工程以及其他工业得到广泛应用，常被用作高层建筑的门、窗、幕墙、屏蔽及商店橱窗、军舰与轮船舷窗、桌面玻璃等等。
（2）夹丝玻璃的抗弯强度和耐温度剧变型都比普通玻璃高，玻璃碎时即使有许多裂缝，但其碎片仍附着在钢丝网上，不致四处飞溅伤人；此外，夹丝玻璃还具有隔断火焰和防止火灾蔓延的作用。
夹丝玻璃适用于震动较大工业厂房门窗、屋面、采光天窗，需要安全防火的仓库、图书馆门窗、公共建筑的阳台、走廊、防火门、楼梯间、电梯井等。
（3）夹层玻璃的透明度好，抗冲击性能要比平板玻璃高几倍；破碎时不裂成分离的碎块，只有辐射的裂纹和少量碎玻璃屑，且碎片粘在薄衬片上，不致伤人。根据使用不同的玻璃原片和中间夹层材料，还可获得耐光、耐热、耐湿、耐寒等特性。
夹层玻璃主要用作汽车和飞机的挡风玻璃、防弹玻璃以及有特殊安全要求的建筑门窗、隔墙、工业厂房的天窗和某些水下工程等。

11、什么是吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃？各自的特点及应用有哪些？
答：（1）吸热玻璃是指既能大量吸收红外线辐射，又能使可见光透过并保持良好的透视性的玻璃。
特点及应用：吸热性强，适用于既需要采光，又需要隔热之处，尤其是炎热地区，需设置空调、避免眩光的大型公共建筑的门窗、幕墙、商品陈列窗、计算机房，以及火车、汽车、轮船的挡风玻璃，还可制成夹层、中空玻璃等制品。
（2）热反射玻璃是指既具有较高的热反射能力，又保持平板玻璃良好透光性能的玻璃，亦称镀膜玻璃或镜面玻璃。
特点及应用：对太阳辐射热有较高的热反射能力，具有良好的隔热性能，具有单向透视的特性。主要应用于避免由于太阳辐射而增热极设置空调的建筑。适用于现代高级建筑的门窗、玻璃幕墙、公共建筑的门厅和各种装饰性部位，用它制成双层中空玻璃和组成带空气层的玻璃幕墙，可取得极佳的隔热效果及节能效果。
（3）中空玻璃是以两片或多片平板玻璃，其周边用间隔框分开，四周边缘部分用胶接、焊接或熔接的办法密封，中间充填干燥空气或其他惰性气体，整体拼装构建在工厂完成的产品。
特点及应用：具有良好的保温、隔热、隔声等性能。主要用于需要采暖、空调、防止噪声、防结露及需要无直接阳光和特殊光的建筑物门窗。

12、釉面砖为何不宜用于室外？
答：因为釉面砖多为精陶坯体，吸水率较大，吸水后将产生湿胀，而其表面釉层的湿胀性很小，因此如果用于室外，经常受到大气温、湿度影响及日晒雨淋作用，当砖坯体产生的湿胀应力超过了釉层本身的抗拉强度时，就会导致釉层发生裂纹或剥落，严重影响建筑物的饰面效果。
13、不同种类的安全玻璃有何不同？第三章 天然石材
复习思考题
1、分析造岩矿物、岩石、石材之间的相互关系。
答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。
造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。
石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。
2、岩石的性质对石材的使用有何影响？举例说明。
答：岩石的性质主要包括物理性质、力学性质、化学 性质。
1）、物理性质：
（1）表观密度
岩石的表观密度由岩石的矿物组成及致密程度所决定。表观密度的大小，常间接地反映出石材的一些物理力学性能。一般情况下，同种石材表观密度越大，则抗压强度越高，吸水率越小，耐久性、导热性越好。
（2）吸水率
岩石的吸水率一般较小，但由于形成条件、密实程度等情况的不同，岩石的吸水率波动也较大，如花岗岩吸水率通常小于0.5%。，而多孔的贝类石灰岩吸水率可达15%。石岩石吸水后强度降低，抗冻性、耐久性能下降。根据吸水率的大小，将岩石分为低吸水性（吸水率く1.5 %）、中吸水性（吸水率介于1.5-3%）和高吸水性（吸水率>3%）的岩石。
（3）硬度
岩石的硬度取决于矿物组成的硬度与构造，由致密坚硬矿物组成的石材，其硬度就高，岩石的硬度以莫氏硬度表示。
（4）岩石的物理风化
岩石的风化分为物理风化和化学风化，物理风化主要有环境温度的变化以及岩石受干、湿循环的影响而导致的岩石开裂或剥落的过程，称为物理风化。
2）、岩石的力学性质：
（1）强度
岩石是典型的脆性材料，它的抗压强度很大，但抗拉强度很小，这是岩石区别于钢材和木材的主要特征之一，也是限制石材作为结构材料使用的主要原因。
（2）岩石受力后的变形
岩石受力后没有明显的弹性变化范围，属于非弹性变形。
3）、岩石的化学性质和热学性质也对岩石的使用有一定的影响。

3、毛石和料石有哪些用途？与其他材料相比有何优势（从经济、工程、与自然的关系三方面分析）？
答：（1）毛石：山体爆破直接得到的石块。
乱毛石：形状不规则，主要用于砌筑基础、勒角、墙身、堤坝、挡土墙等；
平毛石：乱毛石经粗略加工而成，主要用于砌筑基础、墙身、勒角、桥墩、涵洞等。
（2）料石：又称条石，系由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，略经加工凿琢而成。
主要用于砌筑墙身、踏步、地坪、拱和纪念碑；形状复杂的料石制品，用于柱头、柱脚、楼梯踏步、窗台板、栏杆和其他装饰面等。

4、天然石材有哪些优势和不足？新的天然石材品种是如何克服的？
答：天然石材的优点：（1）价格便宜；（2）花纹自然,可选性较多；（3）硬度大；（4）密度大；（5）耐磨损；
缺点：天然石才比较重，两块对接的时候缝隙较大，连接有困难，不可能做无缝拼接；渗透率也较高，污渍难清理；弹性不足，如遇重击会发生裂缝。

5、天然石材的强度等级是如何划分的？举例说明。
答：石材的抗压强度取决于其母岩的抗压强度，它是以三个边长为70mm的立方体试块的抗压强度的平均值表示。根据其强度的大小，共分为9个强度等级。

6、总结生活中遇见的石材。体会它们的使用目的。
7、青石板材有哪些用途？
答：青石板材属于沉积岩类（砂岩），主要成分为石灰石、白云石，随着岩石埋深条件的不同和其他杂志如铜、铁、锰、镍等金属氧化物的混入，形成多种色彩。青石板质地密室、强度中等，易于加工。可采用简单工艺凿割成薄板或条形材，是理想的建筑装饰材料，用于建筑物墙裙、地坪铺贴以及庭院栏杆（板）、台阶等，具有古建筑的独特风格。

8、什么是岩石、造岩矿物和石材？
答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。
造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。
石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。

9、岩石按成因划分主要有哪几类？简述它们之间的变化关系。
名 称
成岩情况
主要品种
岩浆岩
熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷却凝结而成岩。
花岗岩、玄武岩、辉绿岩
沉积岩
岩石风化后，再经沉积、胶结而成岩。
石灰岩、砂岩
变质岩
岩石在温度、压力或化学的作用下，经变质而成的新岩石
大理岩、片麻岩

10、岩石空隙大小对其哪些性质有影响？为什么？
答：岩石的空隙性对岩块及岩体的水理、热学性质及力学性质影响很大。一般来说，空隙率愈大，岩块的强度愈大、塑性变形和渗透性愈大，反之愈小。同时岩石由于空隙的存在，使之更易遭受各种风化营力作用，导致岩石的工程地质性质进一步恶化。对可溶性岩石来说，空隙率大，可以增强岩体中地下水的循环与联系，使岩溶更加发育，从而降低了岩石的力学强度并增强其透水性。当岩体中的空隙被粘土等物质充填时，则又会给工程建设带来诸如泥化夹层或夹泥层等岩体力学问题。因此，对岩石空隙性的全面研究，是岩体力学研究的基本内容之一。

11、针对天然石材的放射性说明其使用时的注意事项和选取方法。
答：天然石材都具有一定程度的放射性，选择时需要注意：
一、事先掌握选择方法和标准。我国石材按放射性高低被分为A、B、C三类，按规定，只有A类可用于家居室内装修。石材主要有大理石和花岗石两种，大理石的放射性一般都低于花岗石，大部分可用于室内装修，而花岗石不宜在室内大量使用，尤其不要在卧室、老人、儿童房中使用。根据检测，不同色彩的石材其放射性也不同，最高的是红色和绿色，白色、黑色则最低。因此，应谨慎选择红色、绿色或带有红色大斑点的花岗石品种。
二、铺设后要采取稀释污染的办法。有害的氡气半衰期仅为3.2天，室内氡浓度在开门窗后20分钟-30分钟后就可降至室外水平。因此，最简单的方法就是加强通风。刚刚装修好的房间最好能进行检测，如果检测结构不合格，可以用降辐射涂料或安装无铅防护板，防止氡从建材中释放。如果放射性指标过高，则必须立即更换石材。
第四章 无机气硬性胶凝材料
复习思考题
1、有机胶凝材料和无机胶凝材料有何差异？气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料有何区别？
答：有机胶凝材料是以天然或合成高分子化合物为基本组分的胶凝材料。
无机胶凝材料是以无机化合物为主要成分，掺入水或适量的盐类水溶液（或含少量有机物的水溶液），经一定的物理化学变化过程产生强度和粘结力，可将松散的材料胶结成整体，也可将构件结合成整体。
气硬性胶凝材料只能在空气中凝结、硬化，且只能在空气中保持或发展其强度。
水硬性胶凝材料不仅可以在空气中硬化，而且能在水中更好的硬化，保持并继续发展其强度。

2、简述石灰的熟化特点。
答：生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消化。石灰熟化时放出大量的热，其放热量和放热速度比其他胶凝材料大得多，且质量为一份的生石灰可生成1.31份质量的熟石灰，体积增大1-2.5倍。煅烧良好、氧化钙含量高、杂志含量低的石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。

3、灰土在制备和使用中有什么要求？
答：配制灰土或三合土时，一般熟石灰必须充分熟化，石灰不能消解过早，否则熟石灰碱性降低，减缓与土的反应，从而降低灰土的强度；所选土种以粘土、亚粘土及轻亚粘土为宜；准确掌握灰土的配合比；施工时，将灰土或三合土混合均与并夯实，使彼此粘结为一体。粘土等土中含有二氧化硅和氧化铝等酸性氧化物，能与石灰石在长期作用下反应，生成不溶性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使颗粒间的粘结力不断增强，灰土或三合土的强度及耐水性也不断提高。

4、石膏的生产工艺和品种有何关系？
答：建筑上常用的石膏，主要是由天然二水石膏经过煅烧，磨细而制成的。将二水石膏在不同的压力和温度下煅烧，可以得到结构和性质均不同的下列品种的石膏产品。
（1）β型半水石膏：将二水石膏加热至110-170℃时，部分结晶水脱出后得到半水石膏，半水石膏是建筑石膏和模型石膏的主要成分。
（2）α型半水石膏：将二水石膏在0.13MPa、124℃的压蒸锅内蒸炼，则生成比β型半水石膏晶体粗大的α型半水石膏。
（3）继续升温煅烧二水石膏，还可以得到无水石膏。当温度升至180℃-210℃，半水石膏继续脱水得到脱水半水石膏；当煅烧升至320-390℃，得到可溶性硬石膏；当煅烧温度达到400-750℃时，石膏完全失掉结合水，称为不溶性石膏。

5、简述石膏的性能特点。
答：石膏的性能特点有以下几点：
（1）凝结硬化快：在自然干燥的条件下，建筑石膏达到完全硬化的时间约需一星期。加水后6min即可凝结，终凝一般不超过30min；
（2）建筑石膏硬化后孔隙率大、表观密度小，保温、吸声性能好；
（3）具有一定的调湿性；
（4）耐水性、抗冻性差；
　　（5）凝固时体积微膨胀；
（6）防火性好。

6、水玻璃模数、密度与水玻璃性质有何关系？
答：水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数，水玻璃的模数和相对密度，对于凝结和硬化影响也很大。模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；当模数高时，硅胶容易析出，水玻璃凝结硬化快。当水玻璃相对密度小时，反应产物扩散速度快，水玻璃凝结硬化速度也快。而模数又低且相对密度又大时，凝结硬化就很慢。
同一模数水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。
7、水玻璃的硬化有何特点？
答：水玻璃能与空气中的二氧化碳反应生产无定形的硅酸凝胶，随着水分的挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳较少，反应进行很慢，因此水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化。

8、总结自己周围所使用的有代表性的建筑材料，它们的优点是什么？
9、生石灰块灰、生石灰粉、熟石灰粉和石灰膏等几种建筑石灰在使用时有何特点？使用中应注意哪些问题？
答：（1）石灰膏可用来粉刷墙壁和配置石灰砂浆或水泥混合砂浆。由于石灰乳为白色或浅灰色，具有一定的装饰效果，还可掺入碱性矿质颜料，使粉刷的墙面具有需要的颜色。
（2）熟石灰粉主要用来配置灰土和三合土。
（3）磨细生石灰粉常用来生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板。

10、确定石灰质量等级的主要指标有哪些？根据这些指标如何确定石灰的质量等级？
答：生石灰的质量是以石灰中活性氧化钙和氧化镁含量高低、过火石灰和欠火石灰及其他杂质含量的多少作为主要指标来评价其质量优劣的。
根据氧化镁含量按上表分为钙质生石灰和镁质生石灰两类，然后再按有效氧化钙和氧化镁含量、产浆量、未消解残渣和CO2含量等4个项目的指标分为优等品、一等品和合格品3个等级，
消石灰粉按氧化镁含量<4％时称为钙质消石灰粉，4％≤氧化镁含量<24％时称为镁质消石灰粉，24％≤氧化镁含量<30％时称为白云石消石灰粉。按等级分为优等品、一等品和合格品等3个等级，如下表。

11、石膏制品为什么具有良好的保温隔热性和阻燃性？
答：建筑石膏水化反应的理论需水量仅为其质量的18.6%，但施工中为了保证浆体有必要的流动性，其加水量常达60%-80%，多于水分蒸发后，将形成大量空隙，硬化体的孔隙率可达50%-60%。由于硬化体的多孔结构特点，而使建筑石膏制品具有表观密度小、质轻，保温隔热性能好和吸声性强等优点。
二水石膏遇火后，结晶水蒸发，形成蒸汽雾，可阻止火势蔓延，起到防火作用，故具有良好的阻燃性。

12、石膏抹灰材料和其他抹灰材料的性能有何特点？举例说明。
答：建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用于室内抹灰。这中抹灰墙面具有绝热，阻火，隔音，舒适，美观等特点。抹灰后的墙面和天棚还可以直接涂刷尤其及贴墙纸。
建筑石膏加水调成石膏浆体，还可以掺如部分石灰用于室内粉刷涂料。粉刷后的墙面光滑，细腻，洁白美观。

13、推断水玻璃涂料性能的优缺点。
答：根据水玻璃的特性，可以推断出水玻璃的特点：不易燃烧、不易腐蚀、价格便宜。但水玻璃类材料不耐碱性介质的侵蚀。第五章 水泥
复习思考题
1、什么是硅酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料？
答：国家标准对硅酸盐水泥的定义为：凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，即国外统称的波特兰水泥，称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥熟料，即国际上的波特兰水泥熟料（简称水泥熟料），是一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当配比磨成细粉烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。

2、硅酸盐水泥的凝结硬化过程是怎样进行的？影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素有哪些？
答：水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为凝结。然后逐渐产生强度不断提高，最后变成坚硬的石状物--水泥石，这一过程称为硬化。
水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时，水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物的向外扩散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝时间得以延缓。当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进行，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失，直到终凝。
随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了具有一定强度的水泥石，从而进入了硬化阶段。水化产物的进一步增加，水分的不断丧失，使水泥石的强度不断发展。随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石—水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。
影响水泥凝结硬化的主要因素有：（1）矿物组成及细度；（2）水泥浆的水灰比；（3）石膏掺量；（4）环境温度和湿度；（5）龄期（时间）；（6）外加剂。

3、何谓水泥的体积安定性？不良的原因和危害是什么？如何确定？
水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂，不变形，不溃散的性质。
当水泥浆体在硬化过程中或硬化后发生不均匀的体积膨胀，会导致水泥石开裂、翘曲等现象，称为体积安定性不良。导致水泥安定性不良的主要原因是：（1） 由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多；（2）  掺入石膏过多；
其中游离氧化钙是一种最为常见，影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca（OH）2晶体，这时体积膨胀97％以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化