土木工程材料习题集答案

9、涂覆防火涂料、防火剂。

四、选择题

1（D）。提示：纤维饱和点是木材物理力学性质变化的含水率转折点。 2（B）。提示：由于木材的含水率的变化对其变形和强度等物理力学性质有明显的影响，因此木材在加工使用前，应将其干燥至使用条件下的平衡含水率，以防使用时由于湿涨干缩而发生明显的变形。

3（C）。提示：同种木材的各种强度中，顺纹抗拉强度最大。 4（C）。提示：若以木材的顺纹抗压强度为1，则其顺纹抗拉强度为2～3，抗弯强度为1.5～2，顺纹抗剪强度为1/7～1/3。

5（B）。提示：在相对湿度不变条件下，木材的平衡含水率随环境温度升高而减小。 6（A）。提示：提示：木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最高强度称为持久强度。木材的持久强度比短期荷载作用下的极限强度低得多，一般为短期极限强度的50%~60%。

7（C）。提示：由于木材为非匀质构造，故其胀缩变形各向不同，其中以弦向最大，径向次之，纵向（即顺纤维方向）最小。

8（B）。提示：我国规定木材强度以含水率15%时的强度测定值作为标准，其他含水率下的强度可换算成标准含水率时的强度。

9（A）。提示：木节在木材中，会破坏木材构造上的均匀性和完整性，对顺纹抗拉强度影响最大，其次是抗弯强度，特别是位于构造边缘的节子影响更为明显。木节对顺纹抗压强度影响最小。木节子能提高横纹抗压和顺纹抗剪强度。

10（C）。提示：木材的强度随环境温度升高而降低。木结构在设计使用中，不能使木材长期处于50°C以上的环境中使用。否则木材纤维中的胶结物质会逐渐软化，使强度降低。因此，长期处于50°C以上的建筑物不宜采用木结构。 11（D）。提示：木材胶合板的特点是材质均匀。因为虽然木材具有各向异性的特点，但胶合板是用原木旋切成薄片，再用胶粘剂按奇数层数，以各层纤维互相垂直的方向，粘合热压而成的人造板材。各层纤维互相垂直，使木材的各向异性转变成材质均匀。

12（D）。提示：阔叶树树干短，木质重而硬，不易加工，强度高但易变形、翘曲、开裂，不宜 作承重构件。但其装饰性好，适于用作家具、胶合板及装修。

五、问答题

1、木材的优点：（1）比强度大，轻质高强；（2）弹性、韧性好；（3）保温隔热性好；（4）装饰性好；（5）易于加工和安装。

木材的缺点：（1）构造不均匀，呈各向异性；（2）胀缩变形大；（3）易燃、耐火性差；（4）易腐朽、虫蛀等。

森林除了为人类提供木材外，还对维持地球生态平衡起着重要作用。由于木材的生长期较长，我国又是森林资源贫乏的国家之一，森林资源十分宝贵，这与我国高速发展的经济建设需用大量木材，形成日益突出的矛盾。因此在工程建设中要经济合理地使用木材，节约用材。

2、因为当木材含水率在纤维饱和点以上变化时，只是木材的自由水在变化，木材的强度和体积不改变。而当木材含水率在纤维饱和点以下时，含水率的变化会引起木材强度和体积的变化。即随含水率降低，木材的吸附水减少，细胞壁趋于紧密，木材体积收缩、强度提高；反之，则体积膨胀、强度减小。

3、木材因为树种和生长坏境的不同，导致其内部构造不均匀，使其不同方向的性质有很大的不

同，木材的不同截面（横截面、弦截面、径截面）、不同纹理具有不同的性质。

4、影响木材强度的主要因素有：（1）含水率；（2）负荷时间；（3）环境温度；（4）疵病等。 5、由于木材在纤维饱和点以内含水率的变化对变形、强度等物理力学性能影响极大，为了避免木材因为含水率大幅度变化而引起变形及制品开裂，因此木材在使用前，必须使其含水率达到使用环境常年平均平衡含水率。木材的平衡含水率随其所在的地区不同而异：我国北方约为12%左右，南方约为18%左右，长江流域一般为15%左右。

6、民间谚语称木材“干千年，湿千年，干干湿湿两三年”，意思是说，木材只要一直保持通风干燥或完全浸于水中，就不会腐朽破坏，但是如果木材干干湿湿，则极易腐朽。这是因为影响木材耐久性的主要因素是木材的腐朽，它是由于木材中的真菌侵害所致。而真菌在木材中生存必须同时具备三个条件：适当的水分、氧气和温度。木材的含水率在35～50%、温度为25～30℃，又有一定量空气时，最适宜真菌生存繁殖。如设法破坏其中一个条件，就能防止木材腐朽。所以，长期处于干燥环境中的木材有较好的耐久性，浸没水中或深埋地下的木材因缺氧也不易腐朽，故俗语有“水浸千年松”之说。

11 沥青与防水材料习题解答

一、名词解释

1、沥青的粘滞性（粘性）：指沥青材料内部阻碍其相对流动的性能，它反映沥青在外力作用下抵抗变形的能力。

2、沥青的延性（塑性）：沥青材料在外力拉伸作用下产生塑性变形的能力。 3、沥青的温度敏感性：指沥青的粘性和塑性等性质随温度升降而变化的性能。

4、沥青的大气稳定性：指沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期作用下抵抗老化的性能。 5、沥青的老化：在热、阳光、空气和水的长期作用下，沥青的组分将发生递变，分子量较低的组分转变为分子量较高的，从而使沥青的塑性降低，粘性提高并逐渐变得硬脆，直至开裂，此过程即为沥青的老化。

6、沥青防水卷材:以原纸、纤维织物或纤维毡等胎体材料浸涂沥青，表面撒布粉状、粒状或片状材料制成可卷曲的片状防水材料。

7、氧化沥青防水卷材:将普通沥青经过催化处理后作为浸涂材料，以玻纤毡、聚酯毡、黄麻布、玻璃织物及金属箔等为胎体，以砂岩及页岩为覆盖材料制成的防水卷材。

8、高聚物改性沥青防水卷材:以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为防粘隔离层制成的可卷曲的片状防水材料。

9、合成高分子防水卷材:以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填料，经特定的工序制成的防水卷材。

10、冷底子油：将沥青熔化后用有机溶剂(汽油、煤油、轻柴油、苯等）溶合而配制成的沥青溶液。因它多在常温下用于防水工程的底层，故称冷底子油。

11、沥青胶：在沥青中加入适量的矿质粉料或纤维状填料配制而成的材料。

12、乳化沥青：以石油沥青为基料、水为溶剂，并加入乳化剂经机械强力搅拌，使熔化的沥青微粒均匀分散于水溶液中形成的沥青乳液。

13、防水涂料：在常温下呈液态，涂布于要求防水的部位后，能形成坚韧的防水涂膜的材料。这种做法称涂膜防水。

14、建筑密封材料：指嵌入各种建筑接缝中起水密、气密作用的材料，又称嵌缝材料。

二、判断题

1√（大气因素的作用所导致）

2×（地沥青质含量愈多，温度敏感性愈小，粘性愈大） 3×（温度敏感性越大） 4√（油分、树脂相对较多）

5×（牌号越大，沥青越软，其粘滞性越小） 6√（牌号越大，软化点越低） 7√

8×（沥青胶分热用和冷用两种，乳化沥青一般冷用）

三、填空题

1、油分、树脂、地沥青质、油分、树脂、地沥青质；

2、针入度、延度、软化点、 粘(滞)性、塑性、温度敏感性； 3、针入度、延度、软化点、大、大、低、小、大、低、长； 4、针入度、软化点、粘、塑； 5、降低、提高；

6、沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材；

7、弹性体（橡胶型）、塑性体（塑料型）、橡胶共混体（橡塑混合型）、SBS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材；

8、橡胶型、塑料型、橡塑共混型。

四、选择题

1（B）。提示：石油沥青的牌号主要根据针入度指标来划分。 2（D）。提示：石油沥青的牌号越大，则沥青的粘性越小、塑性越小、软化点越低、使用年限越长。

3（D）。提示：在大气因素综合作用下，沥青中的低分子量组分会向高分子量组分转化递变，即油分→树脂→地沥青质，逐渐失去粘性、塑性而变脆变硬，此现象称为沥青的老化。

2

4（D）。提示：石油沥青油纸和油毡是按照原纸每m的质量克数划分标号的。 5（B）。提示：用于屋面的沥青防水材料，其软化点应比当地屋面可能达到的最高温度高20～25℃，亦即比最高气温高50℃左右（由于沥青层的蓄热，其表面温度比气温约高25℃左右）。

6（A）。提示：用于屋面防水的沥青材料的软化点应比当地最高气温高50℃左右，我国南方地区夏季最高气温约为40℃左右，因此宜选软化点为95℃的10号石油沥青。

7（D）。提示：沥青胶由于掺入了适量粉状或纤维状矿质填料，与沥青相比，具有较好的粘性、耐热性和柔韧性，主要用于粘贴沥青防水卷材。

8 (A)。提示：沥青胶的标号是根据耐热度划分的。 9（A）。提示：在软化点满足要求的前提下，尽量选用牌号较高的石油沥青，以保证有较长的使用年限（因牌号高的沥青含油分多，挥发及递变变质所需时间较长）。

10（D）。提示：沥青老化是由于其油分、树脂逐步递变成地沥青质造成的。石油沥青牌号越大，针入度越大（即粘性越小），其组分中油分、树脂越多，递变老化越慢，则使用年限越长。

11（D）。提示：高聚物改性沥青防水卷材克服了传统沥青防水卷材温度稳定性差、延伸率小等缺点，具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高及延伸率较大等特点。

12（B）。提示：冷底子油的粘度小，能渗入到混凝土、砂浆、木材等材料的毛细孔隙中，待溶

剂挥发后，便与基材牢固结合，使基层具有一定的憎水性，为粘结同类防水材料创造了有利条件。

五、问答题

1、石油沥青的主要技术性质是：粘滞性（粘性）、塑性（或延性）、温度敏感性和大气稳定性。 （1）粘滞性（粘性）：用针入度或相对粘度表示；（2）塑性（或延性）：用延度表示；（3）温度敏感性：用软化点表示；（4）大气稳定性：用蒸发损失及蒸发后针入度比来表示。

2、石油沥青的牌号主要是根据针入度、延度和软化点等指标划分的，并以针入度值表示。同一品种石油沥青牌号与其性能之间的关系是：牌号↑→针入度↑（沥青越软，即粘性↓脆性↓）、延度↑（即塑性↑）、软化点↓（即温度敏感性↑）、使用寿命↑（牌号越大，油分、树脂含量越多，老化越慢）。

3、因为在大气因素（热、阳光，空气和水分等）综合作用下，沥青中的低分子量组分会向高分子量组分转化递变，即油分→树脂→地沥青质，油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐渐增多。逐渐失去粘性、塑性而变脆变硬，直至脆裂。这就是沥青的老化。沥青的老化是一个不可逆的过程，使沥青的使用性能变差，寿命缩短。为延缓其老化，可在沥青中掺入橡胶、合成树脂等聚合物以及抗氧化剂等对其进行改性，既能提高沥青的使用寿命，又能改善沥青的使用性能。

4、在建筑屋面防水工程中，选用石油沥青的原则是其温度稳定性要好。一般屋面防水用沥青的软化点应比本地区屋面可能达到的最高温度高20～25℃，亦即比最高气温高50℃左右。一般是用建筑石油沥青和防水防潮石油沥青。

5、（1）SBS改性沥青防水卷材的特性是：①具有良好的耐高、低温性能，特别是低温柔韧性好（冷脆点-38～-46℃，耐热度90～100℃）。②综合性能好。具有较大的弹性、耐疲劳性、抗拉强度和延伸率，且耐老化，施工方法简便。

该卷材适用于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。 （2）APP改性沥青防水卷材与SBS改性沥青防水卷材相比，具有更高的耐热性和耐紫外线能力，其温度适用范围为-15～130℃，但低温柔韧性较差，其它性质基本相同。

该卷材特别适用于炎热地区及阳光照射强烈地区的建筑防水。

6、与传统的沥青防水卷材相比，合成高分子防水卷材具有较高的拉伸强度和抗撕裂强度，断裂伸长率大，耐热性和低温柔性好，耐腐蚀，耐老化等特性，是防水性能优良的新型高档防水材料。

7、合成高分子防水卷材分为橡胶型、塑料型和橡塑共混型三类，其中橡塑共混型又分为硫化型和非硫化型两种。纯橡胶型防水卷材都具有良好的弹性、延展性和耐高低温性能；纯塑料型防水卷材的弹性和延展性比橡胶型差，但强度高，耐老化性能也较高；橡塑共混型防水卷材弥补了纯橡胶型和纯塑料型防水卷材的各自缺点，集中了它们的优点，因而综合性能好。

8、三元乙丙橡胶防水卷材具有耐老化性能好、使用寿命长、拉伸强度高、延伸率大、耐高低温性能很好等特点，是目前防水性能最优的高档防水卷材。氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材的性能接近三元乙丙橡胶防水卷材，还具有良好的粘接性和阻燃性。由于原材料丰富，其价格较三元乙丙橡胶防水卷材有优势。

9、防水涂料主要有三大类：

（1）沥青基防水涂料：主要包括沥青涂料（冷底子油等）、石灰乳化沥青、膨润土沥青乳液、水性石棉沥青防水涂料。主要用于Ⅲ、Ⅳ级防水等级的建筑屋面、地下室和卫生间防水工程。

（2）高聚物改性沥青防水涂料：主要包括再生橡胶改性沥青防水涂料、氯丁橡胶改性沥青防水涂料、SBS改性沥青防水涂料。可用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级防水等级的建筑屋面、地下室和卫生间的防水工程。

（3）合成高分子防水涂料：主要包括聚氨酯防水涂料、硅橡胶防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、聚氯乙烯防水涂料、高性能橡胶防水涂料。可用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级防水等级的建筑屋面、地下室、水