考试复习资料土木工程材料[1]

考试复习资料土木工程材料[1] 一.名词解释: 1.密度、观密度、体积密度、堆积密度;2.亲水性、憎水性;3.吸水率、含水率;4.耐水性、软化系数;5.抗渗性;6.抗冻性;7.强度等级、比强度;8.弹性、塑性;9.脆性、韧性;10.热容量、导热性;11.耐燃性、耐火性;12.耐久性 二.填空 1(材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用 、 、 、 、 和 表示。 2(当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸越小，材料的强度越 ，保温性能越 ，耐久性 。 3(选用墙体材料时，应选择导热系数较 、热容量较 的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。 4(材料受水作用，将会对其 、 、 、 及 等性能产生不良影响。 5(材料的孔隙率较大时(假定均为开口孔)，则材料的表观密度 、强度 、吸水率 、抗渗性 、抗冻性 、导热性 、吸声性 。 6(材料的软化系数愈大表明材料的耐水性愈 。软化系数大于 的材料被认为是耐水的。 7(评价材料是否轻质高强的指标为 ，它等于 ，其值越大，表明材料 。 8(无机非金属材料一般均属于脆性材料，最宜承受 力。 9(材料的弹性模量反映了材料 的能力。 10(材料的吸水率主要取决于 及 ， 较大，且具有 而 又 孔隙的材料其吸水率往往较大。 11(材料的耐燃性按耐火要求分为 、 和 三大类。材料在高 温作用下会发生 和 两种性质的变化而影响其正常使用。 12(材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到 、 和 等周围 自然因素的作用而影响其耐久性。 13(材料强度试验值要受试验时试件的 、 、 、 、 和 等的影响。 14(对材料结构的研究，通常可分为 、 和 三个结构层次。 三.选择题(单选或多选) 1.含水率4%的砂100克，其中干砂重 克。 A. 96 B. 95.5 C. 96.15 D 97 2.建筑上为使温度稳定，并节约能源，应选用 的材料。 A.导热系数和热容量均小 B.导热系数和热容量均大 C.导热系数小而热容量大 D.导热系数大而热容量小 3.对于组成相同具有下列不同特性的材料一般应有怎样的孔隙结构(均同种材料):?强度较高的应是 ;?吸水率小的应是 ;?抗冻性好的应是 ;?保温隔热性好的应是 ;?吸声性能好的应是 。 A.孔隙率大 B.孔隙率小 C.连通孔 D.闭口孔 E.粗大孔 F.微细孔 4.某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为40.0MPa，干燥时抗压强度为42.0MPa，吸水饱和时抗压强度为38.0MPa，则材料的软化系数和耐水性 。 A.0.95，耐水 B.0.90，耐水 C.0.952，耐水 D..0.90，不耐水 5.对于某材料来说无论环境怎样变化，其 都是一个定值。 A .体积密度B.密度 C.导热系数 D.平衡含水率 1 6. 最能体现无机非金属材料是否经久耐用的性能指标是 。 A. 抗渗性 B. 抗冻性 C. 抗侵蚀性 D. 耐水性 7. 当材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是 。 A. 密度 B. 表观密度 C. 体积密度 D. 堆积密度 8. 受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物所选用的材料，其软化系数不宜小于( )。 A. 7.5 B. 0.80 C. 0.85 D. 0.90 9. 下列有关材料强度和硬度的内容，哪一项是错误的,( )。 A 材料的抗弯强度与试件的受力情况 截面形状及支承条件等有关 B 比强度是衡量材料轻质高强的性能指标 C.石料可用刻痕法或磨耗来测定其硬度 D.金属、木材、混凝土及石英矿物可用压痕法测其硬度 10. 选择承受动荷载作用的结构材料时，要选择下述哪一类材料,( ) A.具有良好塑性的材料 B.具有良好韧性的材料 C.具体良好弹性的材料 D.具有良好硬度的材料 11、建筑材料可分为脆性材料和韧性材料，其中脆性材料具有的特征是( ) A(破坏前没有明显变形 ,.抗压强度是抗拉强度的,倍以上 C(抗冲击破坏时吸收的能量大 ,.破坏前不产生任何变形 12、材料吸水后，将使材料的( )提高。 A(耐久性 B.强度和导热系数 C.密度 D.体积密度和导热系数 13、材料吸水后，将使材料的( )降低。 A(体积密度 B.体积密度和导热系数 C.强度和保温性 D.强度和热容量 14、同种材料，孔隙率较大者其抗渗性和抗冻性( )。 A.较差 B.较好 C.不一定 D.无关 15、下列关于材料的导热系数的说法，不正确的是( )。 A.体积密度越小，导热系数越小 B.固体材料比空气的导热系数大 C.材料含水率越高，导热系数越大 D.材料孔隙连通者，导热系数偏小 16、以下四种材料中属于憎水性材料的是( )。 A.天然石材 B.混凝土 C.钢材 D.石油沥青 四.判断题(正确的划“?”，错误的划“?”，并改正) 1.材料的孔隙率越大，吸水率越高。 ( ) 2.具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较小，而具有细小且连通孔隙的材料，其吸水率较大。 ( ) 3.对于任何一种材料，其密度均大于其体积密度。 ( ) 4.材料的孔隙率越大，其抗冻性就越差。 ( ) 5.混凝土掺入引气剂，使混凝土的密实度降低，因而使其抗冻性降低。 ( ) 6.耐燃性好的材料耐火性一定好。 ( ) 7.材料的渗透系数越大，其抗渗性越好。 ( ) 8.吸水率小的材料，其孔隙率一定小。 ( ) 9.材料受潮或受冻后，其导热系数都降低。 ( ) 10.材料的比强度越大，表明其越轻质高强。 ( ) 11.材料的抗冻性仅与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。 ( ) 12.对于同种材料而言，其孔隙率越大，强度越低。 ( ) 13.在进行材料抗压试验时,小试件测得的试验结果较大试件的偏大. ( ) 14.测定材料强度时,加荷速度过快会使测定值偏大。 ( ) 2 15.具有受力后同时产生弹性变形和塑性变形特征的材料称为弹塑性材料。 ( ) 16.脆性材料只适合用于承受压力。 ( ) 17.韧性材料既可用于承受压力，又可用于承受拉力、冲击和动荷载。 ( ) 18.混凝土和砂浆的抗渗性常用抗渗等级表示。 ( ) 19.无机非金属材料的硬度常用莫氏硬度表示。 ( ) 20.材料的耐磨性常用磨损率表示。 ( ) 五.简答题: 1.材料的质量吸水率和体积吸水率有何不同,什么情况下采用体积吸水率或质量吸水率来反映其吸水性, 2.材料的强度与强度等级的关系如何,影响材料强度测试结果的试验条件有哪些,怎样影响? 3.材料的耐久性主要包含哪些内容,影响材料耐久性的破坏因素主要有哪几方面,提高材料耐久性的措施主要有哪些, 4.试证明:Wv = W•ρ(Wv -体积吸水率;W -质量吸水率;ρ-材料的干体积密度)，并指出ρ0m00m 的单位。如果已知材料的孔隙率(P)，并求得体积吸水率(Wv),试求材料的闭口孔隙率。 5. 评价材料热工性能的常用参数有哪几个,要保持建筑物室内温度的稳定性并减少热损失，应选用什么样的建筑材料, 6.为什么秋天新建成的房屋的墙体当年冬天保暖性能差, 7.材料的孔隙率和孔隙构造对材料的哪些性能有影响,如何影响, 六.计算题 1、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172MPa、178MPa、168MPa。问该岩石是否可用于水下工程, 32、某岩石的密度为2.75 g/cm，孔隙率为1.5,;今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆密度为 31560 kg/m.试求此岩石的体积密度和碎石的空隙率。 33、称取堆积密度为1400kg/m的干砂200g装入广口瓶中，然后瓶中加满水赶尽气泡，称其质量为500g。已知空瓶加满水的质量为377g。求砂的表观密度与空隙率。 4、称河砂500 g，烘干至恒重时质量为494 g，求此河砂的含水率。 5、某材料的极限抗压强度为21 MPa，弹性模量为3.0?10 MPa,利用该材料制成的柱子横断面尺寸为400 mm?500 mm，长度为12m。若在该柱子的轴向上施加1800KN压力，在只考虑弹性变形的情况下，试计算分析该柱子受力后的尺寸变化。此荷载作用下该柱子是否已达到破坏状态,若没有达到破坏状态，要使该柱子达到受压破坏，须施加多大的压力荷载, 6、一块烧结普通砖的外形尺寸为240mm?115mm?53mm,吸水饱和后重为2940 g,烘干至恒重为2580 g。今将该砖磨细并烘干后去取50 g，用李氏密度瓶测得其体积为18.58 cm3.试求该砖的密度、体积密度、孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。 7、某材料的体积吸水率为10,，密度为3.0 g/cm3,绝干时的表观密度为1500 kg/m3.试求该材料的质量吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率，并估计该材料的抗冻性如何, 8、用容积为10L、质量为6.20kg的容器，用规定的方法装入卵石并刮平，称其质量为21.30kg，向容器内注水至平满，使卵石吸水饱和后，称其总质量为25.90kg，求该卵石的表观密度、堆积密度、空隙率。 2 气硬性胶凝材料 2.2习题 一、名词解释 1、胶凝材料;2、气硬性胶凝材料;3、水硬性胶凝材料;4、建筑石膏;5、高强石膏; 6、 过 3 火石灰;7、石灰的“陈伏”;8、石灰的熟化;9、水玻璃 二、填空题 1.石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的 性差。 2.建筑石膏是 型的 石膏，硬化后的石膏的化学成分是 。 3.建筑石膏具有凝结硬化快，硬化初期具有体积 的特性，故其适于制作模型、塑像等。 4.建筑石膏的孔隙率 ，表观密度 ，故其具有 性好 性强的特性，其产品冬暖夏凉，吸声效果好。 5.石灰不可以单独应用是因为其硬化后 大，而石膏可以单独应用是由于其硬化过程中具有 的特性。 6.石灰熟化时具有两个特点，一是 ，二是 。 7.石灰膏主要用于配制墙体的 和 ，消石灰粉主要用于拌制 或 。 8.石灰浆体的硬化包括 和 两个交叉进行的过程，而且 过程是一个由 及 的过程，其速度 。 9.在石灰应用中，常将石灰与纸筋、麻刀，砂等混合应用，其目的是防止 ，否则会产生 。 10.在水泥砂浆中掺入石灰膏是利用了石灰膏具有 好的特性，从而提高了水泥砂浆的 。 11.按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板材，是因为石膏板具有 好的特性。 12.水玻璃的分子式是 ,模数n= ,同一浓度的水玻璃n越大,则其粘度愈 ,越 溶于水,强度越 。 13.水玻璃混凝土有 耐酸性能，是因为水玻璃硬化后的主要成分是 ，这也是水玻璃 好的原因。 14、石灰熟化时放出大量 ，体积发生显著;石灰硬化时放出大量 ，体积产生 明显 。 15、建筑石膏凝结硬化速度 ，硬化时体积 ，硬化后孔隙率 ，表观密 度 ，强度 ，保温性 ，吸声性能,,,，防火性能,,,等。 16、水玻璃的模数是指 和,,,的摩尔比。 17、石灰的特性有:可塑性,,,、硬化,,,、硬化时体积,,,和耐水性,,,等。 18、建筑石膏的技术要求包括,,,、,,,和,,,。 19、建筑生石灰的技术要求包括,,,、,,,、,,,和,,,4项。 三、选择题 1、 生石灰和消石灰的化学式分别为( )。 A. Ca(OH)和CaCO; B. CaO和CaCO;C. CaO和Ca(OH); D. Ca(OH)和CaO 23322 2、在下列几种无机胶凝材料中，哪几种属于气硬性的无机胶凝材料,( ) A.石灰、水泥、建筑石膏 B.水玻璃、水泥、菱苦头 C.石灰、建筑石膏、菱苦头 D.沥青、石灰、建筑石膏 3、生石灰消解反应的特点是 ( )。 A.放出大量热且体积大大膨胀 B.吸收大量热且体积大大膨胀 C.放出大量热且体积收缩 D.吸收大量热且体积收缩 4、石膏制品具有较好的防火性能，其原因是( )。 (1)火灾时CaSO?2HO脱水，表面形成水膜;(2)石膏制品孔隙率大 42 (3)石膏硬化时约有1,的膨胀率;(4)石膏吸水率大;(5)石膏制品导热率低 A.(1)(2)(3);B.(1)(3)(5);C.(1)(2)(5);D.(1)(4)(5) 4 5、试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。( ) A.吊顶材料 B.影剧院穿孔贴面板 C. 冷库内的墙贴面 D. 非承重墙隔板 6、有关建筑石膏的性质，下列哪一项的叙述是不正确的,( ) A.加水后凝结硬化快，且凝结时像石灰一样，出现明显的体积收缩 B.加水硬化后有很强的吸湿性，耐水性与抗冻性均较差 C.制品具有较好的抗火性能，但不宜长期用于靠近65?以上的高温部位 D.适用于室内装饰、绝热、保温、吸声等 7、石灰膏在使用前应进行“陈伏”处理是为了( ) A.有利于硬化 B.消除过火石灰的危害 C.提高浆体的可塑性 D.降低发热量 8、水玻璃在空气中硬化很慢,通常要加入促硬剂 才能正常硬化。 A(NaOH B. Na2SO4 C(NaHSO4 D. Na2SiF6 9、水玻璃不能用于涂刷或浸渍( )，以提高其抗风化性能。 A.粘土砖 B.硅酸盐制品 C.水泥混凝土 D.石膏制品 10、随着水玻璃模数增大，其( ) A.粘结性增大，溶解性增大，耐酸性降低 B.粘结性减小，溶解性减小，耐酸性增强 C.粘结性增大，溶解性减小，耐酸性降低 D.粘结性增大，溶解性减小，耐酸性增强 四、判断题 1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，水硬性胶凝材料只能在水中硬化。 ( ) 2、由于生石灰往往含有过火石灰，熟化很慢，所以石灰膏需要陈伏。 ( ) 3、建筑石膏为α型半水石膏，高强石膏为β型半水石膏。 ( ) 4、石灰是气硬性胶凝材料，因此所有加入了石灰的材料都只能在空气中硬化并保持和发展强度。 ( ) 5、石膏制品可调节室内湿度，具有“呼吸”功能。 ( ) 6、石灰浆体的凝结硬化过程是由结晶作用与碳化作用共同来完成的。 ( ) 7、水玻璃只能用于气硬性胶凝材料。。 ( ) 8、石灰的强度比石膏、水玻璃等材料的强度要高。 ( ) 9、石灰砂浆中掺入纸筋、麻刀等材料是为了提高其抗拉强度，防止收缩引起的开裂， ( ) 10、虽然石灰是气硬性胶凝材料，但用其制备的石灰土生成了水硬性水化产物。 ( ) 五、问答题 1、气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料有何区别?如何正确使用这两类胶凝材料, 2、建筑石膏的特性有哪些,为什么说建筑石膏及制品适用于室内，而不适用于室外, 3、石灰的特性有哪些,其主要用途是什么, 4、某民宅内墙抹灰时采用水泥石灰混合砂浆，可过了一段时间，墙面一些部位却出现起鼓凸出并伴有放射状的及网状的裂纹，试分析其原因。 5、既然石灰不耐水，为什么有它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮 湿部位, 6、水玻璃具有哪些特性,其主要用途是什么, 3 水泥 3.2习题 一、名词解释 5 1、通用硅酸盐水泥;2、混合材料;3、活性混合材料;;4、水泥的初凝与终凝;5、体积安定性不良;6、水泥标准稠度用水量;7、碱含量;8、水化热;9、火山灰反应 二、判断题 1、硅酸盐水泥28天前的强度主要由CS提供，而CS的早期强度低，后期强度高。 ( ) 32 2、用沸煮法可以全面检验通用硅酸盐水泥的体积安定性是否良好。 ( ) 3、熟料中的游离CaO、游离MgO和掺入过多的石膏都会造成水泥的体积安定性不良。( ) 4、硅酸盐水泥熟料矿物中，铝酸三钙水化热最大，抗化学侵蚀性最差。 ( ) 5、体积安定性不良的水泥，重新加工后可以用于工程中。 ( ) 6、水泥熟料中的氧化镁和三氧化硫采用化学方法控制。 ( ) 7、氯离子会加速混凝土中钢筋的锈蚀作用，故国家标准对其含量提出了限制。 ( ) 8、水泥中碱性氧化物过多有可能引起混凝土的碱骨料反应。 ( ) 9、矿渣硅酸盐水泥的泌水性大，施工时应加强潮湿养护，以免出现裂纹。 ( ) 10、有抗冻、耐磨要求的混凝土工程不宜使用火山灰水泥和粉煤灰水泥。 ( ) 11、在浇筑大型基础的混凝土中，应优先选用硅酸盐水泥。 ( ) 12、矿渣硅酸盐水泥的初凝时间不得小于45 min，终凝时间不得迟于6h30min。 ( ) 13、有抗渗要求的混凝土，不宜选用矿渣硅酸盐水泥。 ( ) 14、水泥越细，强度发展越快，对混凝土性能也越好。 ( ) 15、水泥在运输和储存时要防止受潮，以免发生风化使强度降低。 ( ) 三、填空题 1、通用硅酸盐水泥中，硅酸盐水泥代号为 、 ，普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥的代号分别为 、 、 、 、 。 2.硅酸盐水泥熟料的主要矿物是 、 、 、 ，简写为 、 、 、 。 3、生产硅酸盐水泥时，必须掺入适量的石膏，其目的是 ，当石膏掺量过多时会 导致 ，过少则会导致 。 4、引起硅酸盐水泥体积安定性不良的因素有 、 和 等过多。 5、引起硅酸盐水泥腐蚀的内因是其水化产物中存在 和 。 6、粉煤灰水泥与硅酸盐水泥相比，其早期强度,,,，后期强度,,,，水化热,,,，抗侵 蚀性,,,，抗冻性,,,。 7、矿渣水泥比硅酸盐水泥的抗侵蚀性,,,，其原因是矿渣水泥水化产物中,,,、,,,含 量少。 8、活性混合材料中均含有,,,和,,,成分。它们能和水泥水化产物,,,作用，生成,,,和,,,。 9、国家标准规定:硅酸盐水泥的初凝时间不得早于 ,,,，终凝时间不得迟于,,,。 10、国家标准对通用硅酸盐水泥物理性质的技术要求主要有 、 、 和 4项，对化学性质的技术要求有 、 、 、 、 、 6项。 11、硅酸盐水泥的主要水化产物是 和 凝胶、 、 及 晶体，其中 约占70%， 约占20%。 12改变硅酸盐水泥的矿物组成可制得具有不同特性的水泥，如提高 含量，可制得高强水泥; 提高 和 的含量，可制得快硬水泥;降低 和 的含量，提高 的含量，可制得中、低热水泥;提高 含量降低 含量可制得道路水泥;降低 含量可制得白水泥。 13、石膏在硅酸盐水泥中起到 的作用，在矿渣水泥中起到 和 的作用。 14常用的活性混合材为 、 、 ，活性混合材的主要化学成分是 和 ，这些活性成分能与引起水泥石腐蚀的水化产物 反应，生成 和 而参与水泥凝结硬化。 6 15、在水泥正常硬化过程中， 天强度增长幅度较大， 天以后强度增长率降低， 天 强度达到标准的规定，其后强度 。 16、硬化后的水泥石结构主要是由 、 、 、 等组成结构体。 17、引起水泥石腐蚀的内因是水泥结构本身存在 ，水化产物中存在 、 。水 泥石腐蚀的类型主要有 、 、 、 。防止腐蚀的措施有 、 、 三种方法。 18、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度用 表示，其它品种的通用硅酸盐水泥 用 表示。 19、水泥初凝时间是指自 起，到水泥浆 为止所需的时间。初凝的作 用是为了 。终凝时间是指自 起，至水泥浆 并 。 开始产生强度所需的时间。终凝的作用是为了 20、水泥安定性不良是由于熟料中 、 或掺入的 过多引起的。其基 本检验方法为沸煮法，沸煮法又分为 法和 法两种。当两种方法测定结果发生争议时以 为准。沸煮法主要用于测试由于 引起的安定性不良。 21、通用硅酸盐水泥的强度等级是用标准尺寸为 的试件，在标准条件 即 养护，测定3d及28d的 和 来评定的。又根据3d强度分为 型和 型两种型号。 22、水泥的水化热多，有利于 施工，而不利于 工程。 23、掺活性混合材料的硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比，其具有早期强度 ，后期强度 ， 水化热 ，抗淡水、酸性水及硫酸盐腐蚀性 ，其蒸汽养护效果 ，抗冻性 ，抗碳化能力 的特性。其中矿渣水泥具有 好，火山灰水泥具有在干燥条件下 大，在潮湿条件下 好，粉煤灰水泥具有 小的特性。 24、高铝水泥具有早期强度 、水化热 、耐蚀性 、耐热性 的特性，高铝水 结构，同时也不能与硅酸盐水泥等能析出 的材料泥由于晶型转化，不宜用于长期 混合使用，否则会出现 而无法施工，同时高铝水泥不适宜 养护，也不宜于 条 混凝土工程。 件下施工，更不宜用于 25、水泥在储存与运输时应防止 ，储存过久(超过3个月)的水泥在使用前应 。 为了防止使用时水泥强度等级不符合标准，通常新出厂水泥28天抗压强度为标准规定值的 倍，称为水泥的 。 四、单项选择题 1、硅酸盐水泥凝结硬化与下列影响因素无关的是 ( )。 A 熟料矿物组成与水泥细度 B 环境温度与湿度 C石膏掺量 D 水泥的用量与体积 2、不宜用于大体积混凝土工程的水泥是( )。 A 硅酸盐水泥 B 矿渣硅酸盐水泥 C 粉煤灰水泥 D火山灰质水泥 3、配制有抗渗要求的混凝土时，不宜使用( )。 A 硅酸盐水泥 B 普通硅酸盐水泥 C 矿渣水泥 D 火山灰水泥 4、对硅酸盐水泥28天前的强度贡献最大的熟料矿物是( )。 A(CS B. CS C. CA D. CAF 3234 5、在硅酸盐水泥熟料矿物中水化速度最快，28d水化热最大的是( )。 A(CS B.CS C.CA D.CAF 3234 6、处于干燥环境中的混凝土工程，应优先选用( )。 A 普通水泥 B 矿渣水泥 C 火山灰水泥 D 粉煤灰水泥 7、高层建筑的基础工程的混凝土宜优先选用( )。 A 硅酸盐水泥 B 普通硅酸盐水泥 C 矿渣硅酸盐水泥 D 火山灰硅酸盐水泥 8、道路工程混凝土宜优先选用 ( )。 A 普通硅酸盐水泥 B 矿渣硅酸盐水泥 C 火山灰硅酸盐水泥 D 粉煤灰硅酸盐水泥 7 9、不宜用来生产蒸汽养护混凝土构件的水泥是( )。 A 普通硅酸盐水泥 B 矿渣硅酸盐水泥 C 火山灰硅酸盐水泥 D 粉煤灰硅酸盐水泥 10、对出厂日期超过3个月的过期水泥的处理方法是( ) A 按原强度等级使用 B 降级使用 C 重新鉴定强度等级 D 判为废品 11、在江河桥梁建设中,不宜采用( )水泥拌制混凝土。 A 普通水泥 B 矿渣水泥 C 火山灰水泥 D 复合水泥 12、高铝水泥是一种 ( ) 的水泥。 A.快硬、早强 B.耐酸、耐水、耐盐类腐蚀 C. 耐高温 D. A+B+C 13、某工程用普通水泥配制的混凝土产生裂纹，试分析下述原因中那项不正确 ( )。 A 混凝土因水化后体积膨胀而开裂 B 因干缩变形而开裂 C 因水化热导致内外温差过大而开裂 D 水泥体积安定性不良 14、与硅酸盐水泥比较，铝酸盐水泥(CA)的下列性质中哪一项不正确, A.水化热大，早期强度增长快，长期强度有降低趋势 B.抗硫酸盐侵蚀性强 C.硬化后有较高的耐热性 ,.最适宜的硬化温度为30?以上 15、下列有关白色和彩色硅酸盐水泥的内容，哪一项是错误的, A.白水泥的白度应不低于87 B.白水泥的性质与硅酸盐水泥相同 C.彩色水泥中的颜料应为耐酸颜料 ,.颜料一般在磨制水泥时加入 16、配制具有良好密实性与抗渗性的混凝土，不宜选用哪种水泥, A.硅酸盐膨胀水泥 B. 硅酸盐自应力水泥 C. 铝酸盐自应力水泥 ,.矿渣水泥 17、下列有关水泥的叙述，哪一项不正确, A.道路水泥的抗折强度高、干缩性小、耐磨性好 B.喷射混凝土宜采用普通水泥 C. 快硬硫铝酸盐水泥特别适用于抢修工程 ,.中热水泥不宜用于大体积混凝土 五、多项选择题 1、通用硅酸盐水泥下列哪些性质不符合国家标准规定，应作为不合格品,( ) A.不溶物、烧失量、MO、SO、氯离子等化学指标 B.强度 C.安定性 D.凝结时间 g3 2、通用硅酸盐水泥的技术要求有( )。 A.凝结时间 B.体积安定性 C.强度 D.细度 E.不溶物、烧失量、MO、SO、氯离子、g3 碱含量等化学指标 3、生产通用硅酸盐水泥时掺加混合材料的目的是( )。 A.改善水泥性能 B.增加产量 C.降低成本 ,.调节强度等级 ,.废物利用 ,、作为活性混合材料的激发剂，主要是指( )。 A.Ca(OH) B.CaCl C.CaCO D.MgO E.CaSO223 4 5、硅酸盐水泥适用于( )。 A.早期强度要求较高的工程 B.大体积混凝土工程 C.海水侵蚀的过程 ,.受冻融作用的 工程 ,.冬期施工的工程 6、下列水泥品种中不宜用于大体积混凝土工程的有( )。 A.硅酸盐水泥 B.普通硅酸盐水泥 C.火山灰质硅酸盐水泥 ,.粉煤灰硅酸盐水泥 ,.高 铝水泥 7、硅酸盐水泥遭受化学侵蚀的基本原因是( )。 A.水泥石本身不密实 B.水泥石中存在氢氧化钙 C.水泥石中存在水化铝酸钙 ,.水泥石 中存在水化硅酸钙 ,.腐蚀与通道的联合作用 8、矿渣水泥与硅酸盐水泥相比，具有的优点是( )。 A. 早期强度高 B.耐热性好 C.水化热小 ,.抗冻性差 ,.抗侵蚀性好 六、问答题 8 1、试说明以下各条的原因:(1)生产通用硅酸盐水泥时必须掺入适量的石膏;(2)水泥必须具有一定的细度;(3)水泥体积安定性必须合格;(4)测定水泥凝结时间、体积安定性及强度等级，均须采用规定的加水量。 2、现有甲乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物组成如下表所示。试估计和比较这两厂所生产的硅酸盐水泥的强度增长速度和水化热等性质有何差异,为什么, 生产厂 熟料矿物组成\, CS CS CA CAF 3234 甲 56 17 12 15 乙 42 35 7 16 3、某些体积安定性不合格的水泥，在存放一段时间后变为合格，这是为什么, 4、引起水泥体积安定性不良的原因及检验方法是什么,建筑工程使用安定性不良的水泥有何危害,水泥安定性不合格怎么办, 5、为什么生产硅酸盐水泥时掺适量的石膏对水泥不起破坏作用，而硬化的水泥石遇到硫酸盐溶液的环境时生成的石膏就有破坏作用, 6、水化热有何利弊,什么情况下配制混凝土选择水泥时要考虑水化热的影响, 7、试分析提高水泥强度的方法有哪些, 8、国家标准对通用硅酸盐水泥的化学性质有哪几项要求,其意义是什么, 9、试述硅酸盐水泥腐蚀的类型、机理及防止措施。 10、水泥储存中为何要严防受潮、过期和品种混乱, 某工地建筑材料仓库存有白色胶凝材料三桶，原分别标明为磨细生石灰、建筑石膏和白水11、 泥，后因保管不善，标签脱落，问可用什么简易方法来加以辨认, 12、常用的活性混合材料有哪些,活性混合材料产生硬化的条件是什么, 13、掺大量活性混合材料的水泥水化反应有何特点,对水泥性质有何影响, 14、试述掺大量活性混合材料的硅酸盐水泥的共性与特性。 15、为什么矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥不宜用于早期强度要求高或低温环境中施工的混凝土工程, 16、有下列混凝土构件和工程，试分别选用合适的水泥品种，并说明理由: (1)现浇混凝土楼板、梁、柱; (2)采用蒸汽养护的混凝土构件; (3)厚大体积的混凝土工程; (4)水下混凝土工程; (5)高强度混凝土工程; (6)高温设备或窑炉的混凝土基础; (7)严寒地区受冻融的混凝土工程; (8)有抗渗性要求的混凝土工程; (9)混凝土地面或道路工程; (10)有硫酸盐腐蚀的地下工程; (11)冬期施工的混凝土工程; (12)与流动水接触的混凝土工程; (13)水位变化区的混凝土工程; (14)处于干燥环境中的混凝土工程; (15)海港码头工程; (16)紧急抢修的工程或紧急军事工程。 9 17、下列混凝土工程中不宜使用哪些水泥,说明理由。 (1)处于干燥环境中的混凝土工程; (2)厚大体积的混凝土工程 (3)严寒地区经常与水接触的混凝土工程; (4)有抗渗防水要求的混凝土工程; (5)与流动水接触的混凝土工程; (6)采用湿热养护的混凝土构件; (7)冬期施工的混凝土工程; (8)与硫酸盐介质接触的混凝土工程; (9)处于高温高湿环境的混凝土工程; (10)有耐磨要求的混凝土工程。 七、计算题 1、某普通硅酸盐水泥28d的检测结果为:抗折荷载分别是2.98kN、2.83kN、2.38kN，抗压荷载分别是60,3kN、68.5kN、69.3kN、72.8kN、74.4kN、74.6kN，若其3d强度已满足要求，试确定该水泥的强度等级。(注:抗折实验两支撑圆柱之间的中心距为100mm，抗压试验标准压板面积为40mm?40mm)。 2、试验室对某施工单位的复合硅酸盐水泥来样进行强度测试，测得28d抗折荷载为3200N、3250N、4000N，28d抗压荷载分别为90kN、92kN、87kN、83kN、91kN、70kN，另假定已测得该水泥的3d抗折和抗压强度能满足32.5、42.5和52.5级复合硅酸盐水泥的强度要求，试评定该水泥的强度等级。(注:抗折实验两支撑圆柱之间的中心距为100mm，抗压试验标准压板面积为40mm?40mm;国家标准中该水泥28d抗折强度要求为:32.5级水泥?5.5 MPa ;42.5级水泥?6.5MPa;52.5级水泥?7.0 MPa) 4 混凝土 4.2习题 二、填空题 1、混凝土中的水泥浆在硬化前起_________作用，硬化后起_________作用;骨料一般不与水泥浆起化学反应，其作用是构成混凝土的_________，减小水泥硬化所产生的收缩并可降低造价。 2、混凝土按体积密度的大小可分为________________、_____________和_____________。 3、砂的粗细用 表示，颗粒级配用 或 来判定。骨料级配良好的标准为:空隙率 ，总表面积 。 4、对砂石骨料中杂质的含量要求包括 、 、 、 、 、 ，而对骨料的 性和粗骨料中的 含量也需测定。 5、卵石多为 形，表面 ，与水泥粘结性 ，但拌制的混凝土拌合物 好。而碎石颗粒形状为 ,且表面 ，与水泥石粘结强度 ，但拌制的混凝土拌合物 差。 6、砂石含泥量大将严重降低混凝土的 和 ，增大混凝土的 。 7、选用细骨料时应是级配好、颗粒大，这样骨料的 和 均较小，不仅节约 ，又有利于硬化后混凝土的性能。 8、选用粗骨料时粒径较大可节约 ，但最大粒径的确定要受到 、 及 的限制，规范规定，粗骨料最大粒径不得超过 的1/4，且不得大于 的3/4。对混凝土实心板，最大粒径不宜超过板厚的 ，且不得超过 mm。 9、石子的最大粒径是指 的上限，如5,31.5mm粒级的骨料其最大粒径为 。 10、粗骨料的强度可用岩石的 和 两种方法表示,而骨料的坚固性用 法来测定,它是用来检验 的能力。 11、混凝土拌合物的和易性包括__________、___________和__________三方面的含义，其中___________可采用坍落度和维勃稠度表示，___________和____________可以通过经验目测。 12、影响和易性的主要因素有 、 、 、 、 。 10 在保证混凝土强度不变及水泥用量不增加的条件下，改善和易性最有效的方法 是 、 、 。 13、混凝土立方体抗压强度是用边长 试件，在 条件下养护 天的 来确定的。它与混凝土强度等级的差异在于混凝土强度等级是按立方体抗压强度的 来划分的。该值仅是抗压强度 中的一个值，低于该强度值的百分率不超过 。 14、影响混凝土强度的主要因素有________ 、 、___________、____________、和 ，其中____________ 是影响混凝土强度的决定因素。根据此建立的混凝土强度为 。 15、提高混凝土强度的措施主要有_______________ 、______________ 、 、 和 ______________ 。 16、混凝土的变形包括_____________、_____________、_____________和______________。 17、混凝土的耐久性主要包括_______________、______________ 、_________ 、 和 ______________ 。提高混凝土耐久性的主要措施是_______________ 、______________ 、_________ 、 和 ______________ 。 18、设计混凝土配合比应同时满足__________、_____________、____________和_________等四项基本要求。 19、设计混凝土配合比时，水胶比主要由 、 和 来确定，为保证混凝土的耐久性，在配合比设计中要控制 和 。 20、混凝土徐变对钢筋混凝土结构的有利作用是________________和_____________ ，不利作用是______________ 。 、判断题 三 1、两种砂的细度模数相同，则二者的级配也一定相同。 ( ) 2、级配相同的砂，细度模数一定相同。 ( ) 3、混凝土中水泥用量越多，混凝土的密实度及强度越高。 ( ) 4、碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度，但其拌合物的流动性要小些。 ( ) 5、骨料级配良好的标准是:空隙率小及总表面积也小，这样最省水泥。 ( ) 6、用高强度等级水泥配制低强度混凝土时，可掺入适量掺合料来改善和易性，提高密实性。( ) 7、流动性大的混凝土比流动小的混凝土的强度低。 ( ) 8、对混凝土拌合物流动性大小起决定性作用的是加水量的多少。 ( ) 9、在混凝土中掺入减水剂，可增大流动性，同时提高混凝土的强度，并可以节约水泥。( ) 10、若混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，可采用适当增大砂率来进行调整。 ( ) 11、混凝土中掺入引气剂由于孔隙率的增加使混凝土的抗渗性和抗冻性变差。 ( ) 12、水泥用量过多时，将使混凝土的性能降低。 ( ) 13、提高混凝土的养护温度，能使其早期强度和后期强度都提高。 ( ) 14、混凝土的施工控制水平越高，其强度的标准差越大，则混凝土的水泥用量越少。 ( ) 15、混凝土中水泥用量越多，其变形越大;而骨料越多，其变形越小。 ( ) 16、影响混凝土耐久性的最主要的因素是混凝土的水胶比。水胶比越小，其耐久性越好。( ) 17、混凝土的生产质量水平是根据混凝土的强度标准差和强度保证率来评价的。 ( ) 18、混凝土的理论配合比设计还要经过实验室的试配和验证，才能进行施工应用。 ( ) 19、混凝土试件尺寸越小，测得的强度越小;加荷速度越快，测得的强度越低。 ( ) 20、掺矿物掺合料的混凝土由于水泥用量少，其强度和耐久性较低。 ( ) 四、选择题 A. B. C. D. 1、下列有关普通水泥混凝土的叙述，下列那一项不正确,( ) A在混凝土中，除水泥以外，骨料与水的重量约占总用量的80, B在钢混凝土结构中，混凝土承受压力，钢筋承受拉力 11 C混凝土与钢筋的热膨胀系数大致相同 D普通混凝土的干表观密度与烧结普通砖相同 2、用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，为满足技术经济要求，可采用什么措施,( ) A.提高砂率 B.掺适量的掺合料 C.适当提高粗骨料的粒径 D.提高配制强度 3、天然砂是由岩石风化等作用而形成，如要求砂粒与水泥间胶结力强，最佳选用下列哪种砂, ( ) A 河沙 B 湖砂 C 海砂 D 山砂 4、配制混凝土时，所用砂、石应尽量使( )。 A总表面积大些、总空隙率小些 ; B总表面积大些、总空隙率大些 C总表面积小些、总空隙率小些 ; D总表面积小些、总空隙率大些 5、石子级配中，( )级配空隙率最小。 A连续 B间断 C单粒级 D没有一种 6、压碎指标是表示( )强度的指标。 A普通混凝土 B石子 C轻骨料混凝土 D轻骨料 7、测定混凝土强度时，如采用的是100mm?100mm?100mm的试件，如何确定其强度,( ) A. 必须用标准立方体试件重做; B. 取其所有小试块中的最大强度值 C. 试验结果应乘以换算系数0.95; D. 试验结果应乘以换算系数1.05 8、应该以什么强度来划分混凝土的强度等级,( ) A混凝土的立方体试件抗压强度;B混凝土的立方体抗压强度标准值 C混凝土的棱柱体抗压强度; D混凝土的抗拉强度 9、两种砂子，如果细度模数相同，则它们的级配( )。 A.必然相同 B.必然不同 C.不一定相同 D. 可能相同 10、坍落度是表示塑性混凝土( )的指标。 A.和易性 ,.流动性 ,.粘聚性 ,保水性 11、( )反映混凝土拌和物的稳定性。 ,.流动性 ,.粘聚性 ,.保水性 ,.和易性 12、提高混凝土拌合物的流动性，但又不降低混凝土强度的措施为以下4条中的( )。 (1)加大用水量(2)采用合理砂率(3)掺加减水剂(4)保持水灰比不变，增加水泥浆用量。 A((1)(2)(3);B((2)(3)(4);C((1)(3)(4);D((1)(2)(3)(4) 13、在混凝土配合比设计中，选用合理砂率的主要目的是( )。 A提高混凝土的强度;B节省水泥;C节省粗骨料;D改善拌合物的和易性 14、在原材料一定时，影响混凝土强度的决定性因素是( )。 A.水泥强度等级 B.水泥用量 C.骨料种类 D.水胶比 15、现浇混凝土柱时，若用同一种混凝土一次浇筑到顶，则硬化后( )。 A柱顶的强度最高;B柱中间的强度最高;C柱底部的强度最高;D整条柱的强度是一样的 16、防止混凝土中钢筋锈蚀的主要措施是( )。 A.减小水胶比，提高密实度 ,.设置足够的钢筋保护层厚度 ,.加阻锈剂 D.A+B 17、大体积混凝土施工常采用的外加剂是( )。 ,.缓凝剂 ,.减水剂 ,.引气剂 ,.早强剂 18、大体积混凝土施工时内外温差不宜超过( )。 A 10? B 25? C 35? D 50? 19、喷射混凝土必须加入的外加剂是( )。 ,.早强剂 ,.减水剂 ,.引气剂 ,.速凝剂 20、为配制高强度混凝土，掺入下列什么外加剂为宜,( ) A早强剂 B减水剂 C缓凝剂 D速凝剂 12 21、采用泵送混凝土施工时，首选的外加剂通常是( )。 A. 减水剂 B. 引气剂 C. 缓凝剂 D. 早强剂 22、在下列因素中，影响混凝土耐久性最重要的是( )。 A水泥用量;B骨料级配;C混凝土的强度;D混凝土的密实度 23、寒冷地区室外混凝土工程，常采用的外加剂是( )。 A. 减水剂 B.早强剂 C. 引气剂 D.防冻剂 24、在混凝土用砂量相同时，砂的细度模数越小，说明( )。 A 该混凝土砂的总表面积减小，可节约水泥 B该混凝土砂的总表面积增大，水泥用量提高 C该混凝土用砂的级配不良 D该混凝土用砂的级配良好 25、当采用特细砂配制混凝土时，以下哪项措施不可取,( ) A采用较小砂率 ;,增加水泥用量 ;,采用较小的坍落度 ;,掺减水剂 26、高强混凝土、夏季大体积混凝土、负温施工混凝土、抗冻融混凝土宜选用的外加剂分别为( ) A聚羧酸减水剂、早强剂、木钙减水剂、引气剂 B木钙减水剂、聚羧酸减水剂、引气剂、早强剂 C聚羧酸减水剂、木钙减水剂、引气剂、早强剂 D聚羧酸减水剂、木钙减水剂、早强剂、引气剂 27、混凝土发生碱-骨料反应必须具备什么条件,( ) (1)混凝土中的总碱量超过安全含碱量;(2)使用了活性骨料;(3)混凝土在有水条件下使用;(4)混凝土在干燥条件下使用。 A. (1)(2)(3); B.(1)(2)(4); C.(1)(2); D.(2)(3) 28、下列有关防水混凝土(抗渗混凝土)内容中，哪一条是错误的, A. 抗渗等级是根据其最大作用水头与混凝土最小壁厚之比确定的 B. 防水混凝土施工浇水养护至少要14d C. 抗渗混凝土为抗渗等级等于或大于P6级的混凝土 D. 混凝土的抗渗等级是按圆台形标准试件在7d龄期所能承受的最大水压来确定的 29、混凝土配比设计的3个关键参数是( )。 A. 水胶比、砂率、石子用量 ; B. 水泥用量、砂率、单位用水量 C. 水胶比、砂子用量、单位用水量;D. 水胶比、砂率、单位用水量 30、进行混凝土配合比设计时，水胶比是根据混凝土哪一项性质确定的,( ) A 施工和易性 B 体积变形 C 耐久性 D 强度 31、目前常用防水混凝土的配制方法大体可分4种:骨料级配法防水混凝土、普通防水混凝土、 掺外加剂的防水混凝土以及采用特种水泥(如膨胀水泥等)的防水混凝土。其中普通防水混凝土采用的几项措施中，哪一项不正确,( ) A.采用较小的水灰比; B.采用较高的水泥用量(不小于320kg/m,)和砂率(宜为0.35,0.40) C.掺减水剂; D.水泥强度等级不宜小于42.5，粗骨料最大粒径不宜大于40mm 五、问答题 1、普通混凝土由哪些材料组成,它们在混凝土中各起什么作用, 2、工程对所使用的混凝土有哪些基本要求, 3、两种砂的细度模数相同，级配是否相同,反之，如果级配相同，其细度是否相同, 4、对混凝土的骨料为什么要提出级配的要求,骨料级配良好的标准是什么, 5、影响混凝土拌合物的和易性的主要因素有哪些, 改善和易性的主要措施有哪些, 6、现场浇注混凝土时，为什么严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水,试分析随意加水对混凝土质量的危害。而混凝土成型后为什么又要浇水养护, 13 7、某工地施工人员拟采取下列方法提高混凝土拌和物的流动性，请判断是否可行,并解释原因:(1)保持水灰比不变，增加用水量;(2)直接多加水;(3)调整砂率;(4)加入减水剂;(5)提高粗骨料最大粒径;(6)加强振搗。 8、在测定混凝土拌合物的和易性时，可能会出现以下4种情况，问应如何调整,(1)坍落度小于要求，且粘聚性、保水性尚好;(2)坍落度大于要求;(3)坍落度小于要求且粘聚性较好;(4)坍落度大于要求且粘聚性、保水性差，易产生崩塌现象。 9、影响混凝土强度的主要因素是什么,提高混凝土强度主要措施有哪些, 10、下列情况对混凝土抗压强度测定结果有什么影响,(1)试件尺寸加大;(2)试件高宽比加大;(3)试件受压表面加润滑剂;(4)试件位置偏离支座中心;(5)加荷速度加快。 11、混凝土的体积变形有哪些,它们对混凝土有何影响,减小混凝土变形的最主要的措施是什么, 12、当不得不采用普通硅酸盐水泥进行大体积混凝土施工时，可采取哪些措施来保证工程质量, 13、混凝土在下列情况下均能导致其产生裂缝，试解释原因，并指出防止措施。(1)水泥水化热过大;(2)大气温度变化较大;(4)混凝土早期受冻;(5)混凝土养护时缺水;(6)混凝土碳化。 14、何谓混凝土的耐久性,混凝土的耐久性包括哪些内容,如何提高其耐久性, 15、为什么说抗渗性是决定混凝土耐久性的最主要的因素,如何提高混凝土抗渗性, 16、何谓碱-骨料反应,混凝土发生碱-骨料反应的条件是什么,如何防止, 17、在混凝土配合比设计中为什么要控制混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量, 18、什么叫“粉煤灰效应”, 粉煤灰掺入混凝土中可产生什么作用与效果, 19、掺粉煤灰的混凝土配合比设计有哪几种方法，其含义是什么, 20、高性能混凝土的特点是什么,混凝土达到高性能的技术途径有哪些, 六、计算题 1、用500g烘干砂进行筛分析试验，称得各号筛的筛余量如下表: 筛孔尺寸/mm 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 <0.15 筛余量/g 27 43 47 191 102 82 8 判断该砂为何种砂，并评定该砂的级配是符合格。 2、采用32.5级普通硅酸盐水泥、碎石和天然砂配制混凝土，制作尺寸为100mm>100mm 100mm试件3块，标准养护7d，测得破坏荷载分别为140KN、135KN、142KN。试求:(1)该混凝土7d标准立方体抗压强度;(2)估算该混凝土28d的标准立方体抗压强度;(3)估计该混凝土所用的水胶比。 3、某工程现场浇筑混凝土梁，梁断面为400mm?400mm，钢筋间最小净距为40mm，要求混凝土设计强度等级为C20，工地现存下列材料，试选用合适的水泥及石子。 水泥:32.5复合水泥;42.5复合水泥;52.5复合水泥。 石子:5,10mm;5,20mm;5,30mm;5,40mm。 4、某住宅楼工程构造柱用碎石混凝土的设计强度等级为C20，所用水泥的28d抗压强度实测值为35.0MPa，已知混凝土强度标准差为4.0MPa，试确定混凝土的配制强度f及满足强度要求的水cu,o胶比。 35、某混凝土的实验室配合比为1:2.2:4.2，W/B=0.56，实测其体积密度为2380kg/m。 3(1)试求该混凝土1 m中各种材料的用量; (2)若所用水泥为42.5普通水泥，粗骨料为碎石，则该混凝土标准养护到28d其抗压强度可达多高, 6、某混凝土预制构件厂需生产钢筋混凝土大梁，混凝土设计强度等级为C30，现场施工用原材料如下: 33 42.5级普通硅酸盐水泥，ρ,3.10g/cm,水泥强度富余6,;中砂，级配合格，ρ,2.65g/ cm ，cs3砂含水率为3,;5,20mm碎石，级配合格，ρ,2.70g/ cm ，石子含水率1,。已知混凝土施工g 14 3要求的坍落度为10,30mm，试求:(1)每M 混凝土各材料的用量;(2)混凝土施工配合比;(3)每拌2包水泥时混凝土的各材料的用量;(4)若在混凝土中掺入0.5,FDN减水剂，并减水10,，减水泥5,，求该混凝土的试验室配合比。 7、某工程设计要求混凝土强度等级为C25，工地一个月内按施工配合比施工，先后取样制备了30组试件，测出28d抗压强度如下表，试计算该批混凝土强度的平均值、标准差、强度保证率，并评定该工程的混凝土能否验收和生产质量水平。 试件组编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 fcu,i(MPa)26.5 26.0 29.5 27.5 24.0 25.0 26.7 25.2 27.7 29.5 28.1 28.5 25.6 26.5 27.0 试件组编号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 fcu,i(MPa)24.1 25.3 29.4 27.0 29.3 25.1 26.0 26.7 27.7 28.0 28.2 28.5 26.5 28.5 28.8 8、某工地混凝土施工配合比为水泥336kg、砂685kg、卵石1260kg、水129kg，砂含水率5%，石子含水率1%;若采用的是42.5级普通水泥，其实测强度为46.5MPa。求:(1)混凝土实验室配合比;(2)其配合比能否满足C30强度等级的要求,(σ=5.0MPa，α=0.48，α=0.33), ab 9、试验室测定某工程混凝土抗压强度，采用的试件尺寸为100mm?100mm?100mm，标准养护28d所测得的抗压破坏荷载分别为356KN、285KN、304KN，计算该组试件标准立方体抗压强度值(精确到0.1MPa)。 10、已知某混凝土拌合物经试拌调整后，和易性满足要求，试拌材料用量为:水泥4.5kg,、水 32.7kg、砂9.9kg、碎石18.9kg。实测混凝土拌合物体积密度为2400kg/m。 3(1)试计算基准配合比每m混凝土各项材料用量为多少, (2)假定上述配合比可以作为试验室配合比，若施工现场砂含水率4%，石子含水率为1%，求施工配合比。 (3)如果不进行配合比换算，直接把试验室配合比用于施工现场，则实际的配合比如何,对混凝土强度将产生什么影响, 7.2习题 一、判断题 1、岩石没有确定的化学组成和物理力学性质，同种岩石，产地不同，性能可能就不同。( ) 2、黄铁矿、云母是岩石中的有害矿物。 ( ) 3、云母具有极完全解理。 ( ) 4、土木工程重要结构物使用的石材，软化系数应大于0.80。 ( ) 5、石材属于典型的脆性材料。 ( ) ) 6、同种岩石体积密度越大，则孔隙率越低，强度、吸水率、耐久性越高。 ( 7、岩石的吸水率越小，则岩石的强度与耐久性越高。 ( ) 8、大理石主要由方解石组成，故耐酸性差，抗风化性弱，不宜用作室外饰面。 ( ) 9、花岗岩主要由石英、长石组成，故耐酸性好，抗风化性强，耐火性差。 ( ) 10、不同砂岩的性能差别较大，使用时需加以区别。 ( ) 二、填空题 1、 的性质与含量决定岩石的性质。 2、岩石按地质形成条件分为 、 和 三大类。 3、岩浆岩按形成条件不同分为 、 、 三类。 4、沉积岩按生成条件不同分为 、 、 三类。 5、变质岩按来源不同可分为 和 两类。 6、工程上一般主要对石材的 、 、 等物理性质有要求。 7、石材的耐久性主要包括有 、 、 、 等。 15 8、岩石按加工形式主要有 、 、 三种。 9、料石按加工程度的粗细分为 、 、 、 四种。 10、装饰用板材按表面加工程度分为 、 、 三种。 11、建筑装饰用的石材主要是 和 两大类。 三、选择题 1、下列关于岩石的结构和构造的描述，何者不正确, A.岩石的孔隙率越小强度越高 B.岩石中二氧化硅含量越高耐酸性越强 C.岩石有解理面的比无解理面的强度低 D.岩石晶粒越粗其强度越高 2、建筑常用的下列天然石材，按其耐久使用年限由短到长的正确排序应该是( )。 A(石灰石?大理石?花岗石?板石 B(石灰石?板石?大理石?花岗石 C(大理石?石灰石?板石?花岗石 D(板石?石灰石?大理石?花岗石 3、大理岩主要矿物成分是( )。 A.石英 B.方解石 C.长石 D.石灰石 4、下面四种岩石中，耐火性最差的是( )。 A(石灰岩 B(大理岩 C(玄武岩 D(花岗岩 5、花岗岩是一种高级的建筑结构及装饰材料，下列关于花岗岩性能的描述何者不正确, A.吸水率低 B.耐磨性好 C.能抗火 D.耐酸性好 6、入口处外墙及阶梯拟用石材贴面，下列何者适宜,( ) A(白云石 B(大理石 C(花岗石 D(砂岩 7、制作水磨石用的色石渣，宜选用下列什么石材破碎加工而成,( ) A(花岗岩 B(大理石 C(片麻石 D(石英岩 8、大理岩较耐以下何种腐蚀介质, A.硫酸 B.盐酸 C.醋酸 D.碱 9、下列四种岩石中，耐久性最好的是( )。 A(石灰岩 B(硅质砂岩 C(花岗岩 D(石英岩 10、大理石饰面板宜使用在( )。 A(室内墙、地面 B(室外墙、地面 C(屋面 D(室内及室外装饰工程 11、下列岩石中，抗压强度最高的是( )。 A(大理石 B(玄武岩 C(花岗岩 D(石英岩 12、下列三种材料按抗拉强度由低到高依次排列正确的是( )。 A(松木(顺纹)、建筑钢材、花岗岩 B(松木(顺纹)、花岗岩、建筑钢材 C(花岗岩、松木(顺纹)、建筑钢材 D(建筑钢材、花岗岩、松木(顺纹) 四、问答题 1、岩石按地质成因是如何分类的,各具有什么特性, 2、什么是矿物和岩石,岩石的结构与构造有什么区别, 3、为什么大多数大理石不宜用于建筑物的室外装饰, 4、在土木工程设计和施工中选择天然石材时，应考虑哪些原则, 5、某城市拟修建一座大型纪念性建筑，室内墙面及地面、室外墙面与墙面浮雕以及广场地面的饰面均采用天然石材，请选用合适的石材品种，并加以分析。 6、某学校用石材作校门外贴面，使用一年后，发现表面失光，多年后表面出现裂纹及剥落。请问可能是什么原因, 8 金属材料 二、判断题 16 1、钢材的抗拉强度是钢结构设计时强度取值的依据。 ( ) 2、屈强比越小，表明钢材使用时的安全度越高。 ( ) 3、钢材的韧性随温度的降低而下降。 ( ) 4、对于同种钢材，其伸长率δ>δ。 ( ) 10 5 5、脆性临界温度越低，钢材的低温冲击性能越好。 ( ) 6、负温下使用的钢结构应选用脆性临界温度较使用温度低的钢材。( ) 7、时效敏感性越大的钢材，经时效后，其冲击韧性降低越显著。( ) 8、相对于拉伸试验，冷弯试验是对钢材的塑性与焊接质量的较为严格的检验。 ( ) 9、钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。( ) 10、钢材冷加工强化后可以提高屈服强度和抗拉强度，而冷加工强化再经时效处理后只能提高屈服强度。 ( ) 钢中含磷较多时呈热脆性，含硫较多时呈冷脆性。 ( ) 11、 12、钢中含碳量高，珠光体随之增多，故强度、硬度随之相应提高。 ( ) 13、钢的含碳量增大使可焊性降低，增加冷脆性和时效敏感性，降低耐大气腐蚀性。( ) 14、碳素钢中含碳量越高，则强度越高，塑性越小。 ( ) 15、冷加工强化使钢的弹性模量降低，再经时效处理则得以恢复。 ( ) 三、填空题 1、碳素钢按含碳量的多少分为_______、________和________。建筑上多采用_________。 2、合金钢按按合金元素的含量多少分为_______、________和________。建筑上多采用_________。 ________三种。 3、按冶炼时脱氧程度由低到高，钢可分为_______、________和 4、低碳钢受拉直至破坏，经历了 、 、 和 四个阶段。 5、钢材抗拉性能的三项主要指标是 、 、 ，结构设计中一般以 作为强度取值的依据。 6、钢材的力学性能包括 、 、 、 等，工艺性能包括 、 、 和 等。 7、随着时间的延长，钢材的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称为钢材的 。 8、对承受振动冲击荷载的重要结构(如吊车梁、桥梁等)，应选用冲击韧性较 、时效敏感性较 的钢材。 9、钢中有害元素主要有 、 、 、 、 。P常使钢材的 性增大，而S的增加使钢材产生 性。 10、在钢的组织中，含碳量等于0.8%时的钢称为 ，建筑钢材的含碳量一般不大于0.8%，其基本组织为 和 ，含碳量增大时， 含量增大， 则相应减少，因而 、 随之提高，但 、 则相应下降。 11、碳素结构钢按 划分牌号， 、 随牌号增大而提高， 、 、 随牌号增大而降低。 12、碳素结构钢随着牌号的增大，其拉伸试验三个指标中 和 提高， 降低。 13、普通碳素结构钢Q235-A?F表示 ， 普通低合金结构钢Q345-D表示 。 14、钢材的锈蚀主要有两种 、 ，防腐方法有 、 、 。 15、钢材的耐火性较 ，防火方法有 、 、 。 四、选择题A. B. C. D. 1、钢与生铁的区别在于其含碳量应小于( )。 A.4.0% B.3.5% C.2.5% D.2.06% 2、在下列所述的钢材特点中，哪些是正确的,( ) 17 A.抗拉强度与抗压强度基本相等 B.冷拉后使钢材的技术性能大大提高 C.所有的钢材都可以焊接 D.耐火性能好 3、低碳钢的含碳量为( )。 A.小于0.25% B.0.25%~0.60% C.0.60% ~2.06% D.2.06% ~2.50% 4、伸长率是反映钢材( )的指标。 A.弹性 B.塑性 C.脆性 D.韧性 5、下列关于钢材性质的叙述，哪一项不正确,( ) A.使钢材产生热脆性的有害元素是硫;使钢材产生冷脆性的有害元素是磷 B.钢结构设计时，碳素结构钢以屈服强度作为设计计算的依据 C.碳素结构钢分为四个牌号:Q195、Q215、Q235、Q275，牌号越大含碳量越多，钢的强度与硬度越高，但塑性和韧性越低 D.检测碳素结构钢时，必须做拉伸、冲击、冷弯及硬度试验 6、钢材抵抗冲击荷载的能力称为( )。 A.塑性 B.弹性 C.冲击韧性 D.硬度 7、既能揭示钢材内部组织缺陷又能反映钢材在静载下的塑性的试验是( ) A. 拉伸试验 B.冲击试验 C.冷弯试验 D.硬度试验 8、钢材经冷加工强化及时效处理后，其性能会产生下列何种变化,() A.弹性模量提高 B. 冲击韧性提高 C.塑性提高 D.屈服点大幅度提高 9、有关低结构合金钢及合金元素的内容，下列哪一项是错误的,() A. 锰是我国低合金结构钢的主加合金元素，可提高钢的强度并消除脆性 B. 低合金高强度结构钢中加入的合金元素总量小于15% C. 低合金高强度结构钢具有较高的强度，较好的塑性、韧性和可焊性，在大跨度、承受动荷载和冲击荷载的结构物中更为适用 D. 硅是我国合金钢的主加合金元素 10、工程使用钢筋时不必检测的项目是( )。 A.屈服点 B.抗拉强度 C.冷弯 D.冲击韧性 11、含碳量直接影响钢材的可焊性，为使碳素结构钢具有良好的可焊性，其含碳量应( )。 A.小于0.50% B.小于0.25% C.在0.25%~0.60% 之间 D.在0.60% ~2.06%之间 12、钢材的疲劳破坏是( )断裂 。 A.弹性 B.塑性 C.韧性 D.脆性 13、对于建筑用碳素钢，其主要强化的晶体组织是( )。 A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 14、对于承受冲击及振动荷载的结构不允许使用( )。 A. 冷拉钢筋 B. 热轧钢筋 C. 热处理钢筋 D.冷轧带肋钢筋 15、要防止钢筋混凝土结构中的钢筋生锈，不能采用下列什么措施,( ) A. 严格控制钢筋、钢丝的质量 B. 设置足够的钢筋保护层厚度 C.掺入重铬酸盐防锈剂 D. 加入氯盐外加剂 16、热轧钢筋按其力学性能分为四级，随级别增大，则钢材的( )。 A. 强度增大，塑性降低 B. 强度增大，塑性增大 C. 强度增大，韧性增大 D. 强度增大，可焊性增大 17、在计算温度为-20?C以下的严寒地区使用的承受动荷载的焊接钢结构宜用( )钢。 A. Q235-A B. Q235-B C. Q235-C D. Q235-D 18、钢材经冷加工(冷拉、冷拔、冷轧)强化处理后，性能将发生显著改变，主要是( )。 ?强度提高;?塑性、韧性增大;?变硬;?变脆 A.?、?、? B.?、?、? C.?、?、? D.?、?、? 18 19、在配制大跨度或重荷载的预应力钢筋混凝土结构时，其预应力钢筋宜选用( )。 A.冷拉热轧钢筋 B.冷轧带肋钢筋 C.热处理钢筋 D.钢绞线 20、钢结构防止锈蚀的方法通常是表面刷漆。下列哪种是正确的做法,( ) A.刷调和漆 B.刷沥青漆 C. 用沥青漆打底，机油抹面 D.用红丹做底漆，灰铅漆作面漆 五、问答题 1、沸腾钢与镇静钢在性能上有何差别, 2、钢结构设计中为什么以屈服点作为强度取值的依据, 3、钢材的屈强比的大小对其使用性能有何影响, 4、钢材经冷加工强化及时效处理后，其力学性能有何变化,工程中对钢筋进行冷加工及时效处理的主要目的是什么, 5、工地上为何常对强度偏低而塑性偏大的低碳盘条钢筋进行冷拉, 6、含碳量对建筑钢材的性质有何影响, 7、建筑钢材的主要检验项目有哪些,反映钢材的什么性质, 8、碳素结构钢随着牌号的增大，其主要技术性质有何变化, 9、为什么Q235号碳素结构钢被广泛应用于建筑工程, 10、低合金高强度结构钢与碳素结构钢相比有哪些优点, 11、热轧钢筋按什么指标划分牌号,各牌号钢筋的适用范围是什么, 六、计算题 1、某建筑公司从新进货的一批热轧钢筋中抽样，并截取钢筋做拉伸试验，测得如下结果:屈服点荷载为42.4KN和41.5KN;抗拉极限荷载为62.0kN和61.6KN，钢筋公称直径为12mm，标距为60mm，拉断后长度分别为71.1mm和72.0mm。问该批钢筋属于何牌号,该钢材的安全可靠程度和有效利用率如何, 5、为了便于比较各种木材在不同含水率时的强度，我国规定以含水率为()的强度作为标准。 A(10% B(15% C(20% D (30% 6、木材的持久强度约为木材极限强度的()。 A . 50%~60% B( 70%~80% C(80%~90% D(90%~100% 7、在木结构设计使用中，木材不能长期处于()的温度中使用。 A(50?C以上 B(60?C以上 C(65?C以上 D (70?C以上 8、为防止木结构腐蚀虫蛀，应采取的措施是()。 A(将木材干燥至20%以上的含水率 B(木屋架山墙通风，设老虎窗 C(刷油漆 D (用防腐剂浸渍木材 9、木材胶合板的特点是()。 A(各向异性 B(横纹抗拉强度高 C(浸湿后变形较大 D (材质均匀 10、原木的径级是检查原木的哪个部位()。 A(大头 B(小头 C(大小头平均 D (中间部位 11、有关我国木材资源的下列描述哪条不对,() A(森林储蓄量世界第5，乔木树种2000种B(森林资源地理分布较为均匀 33C(全国用木材年均净增量2.2亿m,而消耗3.2亿m D(森林资源及人工林质量下降 12、影响木材强度的下列诸多因素，哪一个并不重要,() A(含水率 B(温度、负荷时间 C(容重 D(疵点、节疤 13、当木材中没有自由水，而细胞壁内充满吸附水，并达到饱和状态时的含水率，成为纤维饱和点。一般木材的纤维饱和点为多少,() A . 12% B( 15% C(15%~25% D(25%~35% 14、阔叶林木材不适合于做下列哪种用途,() 19 A(承重结构 B(室内装修 C(家具 D(胶合板 五、问答题 1、木材含水率的变化对木材性质有何影响, 2、试说明木材腐朽的原因。有哪些方法可防止木材腐朽,说明其原理。 3、影响木材强度的主要因素有哪些,怎样影响, 4、木材为何是各向异性材料, 是较多的用于抗弯和承受顺纹抗压, 11、试述木材的优缺点。工程中使用木材时的原则是什么, 13、工程中可采取哪些措施消除含水的不利影响, 6)计算题 1、某地产红松含水率10%时顺纹抗压强度为44.5MPa，求该红松在标准含水率时的顺纹抗压强度值。 2、一块松木试件长期置于相对湿度为60%，温度为20?C的空气中，测得其顺纹抗压强度为49.4MPa，问此木材在标准含水率情况下抗压强度为多少, 3、已知松木标准含水率时的抗弯强度为64.8 MPa，求(1)含水率分别为12%、28%和36%时的抗弯强度;(2)由计算结果绘出木材强度与其含水率的关系曲线;(3)依据所作曲线讨论木材强度与含水率的关系。 1土木工程材料的基本性质习题解答 一、名词解释 1.密度、表观密度、体积密度、堆积密度 密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 表观密度:材料在包含内部闭口孔隙体积在内的单位体积的质量。 体积密度:材料在自然状态下单位体积的质量。 堆积密度:散粒状或粉状材料在堆积状态下单位体积的质量。 2.亲水性材料、憎水性材料 亲水性材料:当润湿角θ?90?时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料。 憎水性材料:当润湿边θ<90?时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的相互吸引力，此种材料称为憎水性材料。 3.吸水率、含水率 吸水率:当材料吸水饱和时，材料中所含水的质量与干燥状态下的质量比称为吸水率。 含水率:材料中所含水的质量与干燥状态下的质量之比，称为材料的含水率。 4.耐水性、软化系数 耐水性:材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系数表示。 软化系数:材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比。 5.抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗透性，用用渗透系数或抗渗等级表示。 6.抗冻性:材料在水饱和状态下，经过多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。 7.强度等级、比强度 强度等级:指按材料强度值的大小划分的若干等级。 比强度:按材料单位质量计算的强度，其值等于材料的强度值与其体积密度之比。 8.弹性、塑性 弹性:材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，变形能完全消失的性质 塑性:材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，仍保持变形后的形状，并不产生裂缝的性 20 质。 9.脆性、韧性 脆性:材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏时无明显的塑性变形的性质。 韧性:材料在冲击、振动荷载作用下，能过吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不被破坏的性质。 10.热容量、导热性 热容量:指材料受热时蓄存热量或冷却时放出热量的性能，其大小等于比热容与质量的乘积。 导热性:反映材料传递热量的能力。其大小用导热系数表示。 11. 耐燃性、耐火性 耐燃性:指材料能够经受火焰和高温作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。根据耐燃性不同，可分为易燃材料、难燃材料和不燃材料三类。 耐火性:指材料长期在高温作用下，保持其结构和工作性能基本稳定而不破坏的性质，用耐火度表示。根据耐火度不同，可分为易熔材料、难熔材料和耐火材料三类。 12..耐久性:是材料在使用过程中抵抗其自身及环境因素的长期破坏作用，保持其原有性能而不变质、不破坏的能力，即材料保持工作性能直到极限状态的性质。 二、填空: ,.吸水率，软化系数，抗渗等级或渗透系数，抗冻等级，导热系数;2.高，好，愈好;3.小，大;4.质量，强度，保温性能，抗冻性能，体积;5.较小，较低，较大，较差，较差，较大，较好;6. 好，0.85;7.比强度，材料的强度与体积密度之比，越轻质高强;8.静压力;9.抵抗变形;10.孔隙率，孔隙特征，孔隙率，细小开口，连通;11不燃材料，难燃材料，易燃材料，热变质，热变形;12.物理作用，化学作用，生物作用;13.形状，尺寸，表面状态，含水率，加荷速度，温度;14.微观，亚微观(细观)，宏观 三、选择题: 1.C 提示:由含水率公式可求得干砂的质量为96.15克。 2.C 提示:材料的导热系数越小，保温隔热性越好，热容量大对保持室内温度的稳定有良好的作用。 3.(1)BDF;(2)BD;(3)BDF;(4)ADF;(5)ACF 提示:一般来说，材料的孔隙率小、开口连通孔少且为微细孔时，其强度较高(材料承受荷载的截面增大，内部产生缺陷的几率减小)，抗渗性与抗冻性较好(材料孔隙内的充水程度较低，对结冰产生的体积膨胀的缓冲能力较大);含有大量封闭微孔的材料导热性较低，保温隔热性较好(静态空气的导热系数很小);含有大量连通开口微孔的材料吸声性能较好(声波可深入材料内部，与孔壁摩擦转化成热能而消耗掉)。 4.B 提示:根据计算，材料的软化系数为0.90，大于0.85，为耐水。 5.B 提示:材料的密度是一定值，不随环境的变化而改变。 6.B 提示:无机非金属材料的抗冻性反映了其抗风化性的好坏，与耐久性关系密切。一般而言，无机非金属材料的抗冻性越高，则材料的其它的耐久性也越高。 7.A 提示:除了密度外，其它性质均与孔隙率有关。 8.C提示:软化系数为材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比，该值越小，说明材料吸水饱和后强度降低越多，耐水性越差，通常软化系数大于0.85的材料可以认为是耐水的。 9.D 提示:石英矿物的硬度应用刻划法测定。 10.B提示:韧性材料在冲击、振动荷载作用下，能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏，因为韧性材料的变形值越大，而抗拉强度越接近或高于抗压强度，所以承受冲击和振动荷载的能力强。如钢材、木材、沥青混凝土等。 11、A 提示:脆性材料在外力作用下，直至断裂前只发生很小的弹性变形，不出现塑性变形而突然破坏。这是脆性材料的一个特征。而这类材料的抗压强度比抗拉强度大得多，可达几倍到几十倍。因此，其抗冲击和振动荷载的能力较差。大部分无机非金属材料如石材、砖、水泥、混凝土、砂浆、陶瓷及玻璃等属于这类材料。 21 12、D 提示:材料吸水后，将使材料的体积密度和导热系数提高，因为材料的体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。材料吸水后，其质量加入了含水的质量，这样总质量提高了，虽然体积也增加，但增幅小，故体积密度提高。而材料导热是通过材料实体与孔隙内的空气，而吸水后传热介质变成了材料实体及水和空气(水占有了部分或全部空气的体积)，而水的导热系数(λ=0.58W/m?K)是空气的导热系数(λ=0.023W/m?K)的25倍左右，故材料的导热系数提高了。 13、C 提示:材料吸水后，将使材料的强度和保温性降低。由于水会以不同方式使材料软化，破坏材料内部结构的结合力，因此材料吸水后会使其强度降低;另外，材料吸水后导热系数将明显提高，使材料的保温性降低。 14、C 提示:材料的抗渗性和抗冻性的好坏与材料的孔隙率及孔隙特征有关。一般来说，孔隙率大且为开口连通孔时材料的抗渗性与抗冻性较差;密实的以及具有闭口孔(不论孔隙率大小)的材料抗渗性与抗冻性较好。如在混凝土工程中常掺入引气剂改善混凝土的孔结构，以提高其抗渗性和抗冻性。 15、D 提示:通常，固体物质比液态物质导热系数大，液态比气态导热系数大。当材料的孔隙率约大即体积密度约小时，由于孔隙中空气传热较差，因此导热系数越小。当孔隙率相同时，若孔隙间连通也会使孔中空气流通而传热，使材料的导热系数增大。 16、D 提示:建筑材料中，各种胶凝材料、混凝土、天然石材、砖瓦、钢材、木材等均为亲水性材料。而沥青、油漆、塑料等为憎水性材料，它们常用作防潮、防水和防腐材料，也可以对亲水性材料进行表面处理，用以降低吸水性。 四、判断题: 1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12?13?14?15?16?17?18?19?20? 五、简答题: 1.答:质量吸水率和体积吸水率都是反映材料吸水性能的指标，但含义不同。质量吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的质量占材料干燥质量的百分率;而体积吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的体积占干燥材料在自然状态下体积的百分率。前者适宜于表示具有封闭孔隙或极大开口孔隙的材料的吸水性;后者适宜于表示具有很多微小开口孔隙的轻质材料(如加气混凝土、软木等)的吸水性。 2. 答:材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度;按其强度值的大小划分为若干个等级，则是材料的强度等级。材料的强度与材料的含水率状态及温度有关，含有水分的材料其强度较干燥时低;一般温度高时材料的强度降低。材料的强度还与其测试的所用的试件形状、尺寸有关，与实验时的加荷速度、试件的表面性状有关，相同材料采用小试件测得的强度较大，试件高，加荷速度快者强度偏高，试件表面不平或表面涂润滑剂时所测得的强度偏低。 3.答:材料的耐久性是材料的一种综合性质，诸如:抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗老化性、抗化学侵蚀性、耐热性、耐火性及耐磨性等均属于耐久性的范围。对不同的材料有不同的耐久性要求。 影响材料耐久性的破坏因素主要有物理因素、化学因素、物理化学因素、机械因素及生物因素等几方面。 不同的材料或相同的材料使用在不同的环境中，所受到的破坏作用有可能不同。为提高材料的耐久性，以利于延长土木工程结构物的使用寿命和减少维修费用，可根据工程环境和材料特点从以下方面采取相应的措施; (1)提高材料自身对环境破坏因素的抵抗性(如提高材料的物理力学及化学性能等); (2)设法减轻环境介质对材料的破坏作用(如排除或降低破坏因素对材料的作用等); (3)用其它材料保护主体材料免受破坏(如覆面、抹灰、刷涂料等)。 4.答: (1)证明:设材料在干燥状态下的自然体积为;材料在干燥和吸水饱和时的质量分别为mV01和m，则有: 2 22 mm,121 ? W,,，100%v,Vw0 Wm,mm,m121 则 ? 100%mm,,W,，m21100%m1 Wm,m11m11将?代入?得: WW,,,,,vm,,VV00ww m1而，=1，故有:Wv =W?ρ ,,,w m00V0 3(2)公式中的的单位为g/cm。 WW,,,,vm00 (3)若材料的孔隙率为P，体积吸水率为Wv，则材料的闭口孔隙率。 PPPPW,,,,Bkv 5.答:评价材料热工性能的常用参数有材料的导热系数、热容量与比热，材料的导热系数和热容量是设计建筑物围护结构进行热工计算时的重要参数，要保持建筑物室内温度的稳定性并减少热损失，应选用导热系数小而热容量较大的建筑材料。 6.答:干燥墙体由于其孔隙被空气所填充，而空气的导热系数很小，只有0.023W/(m?K)。因而干墙具有良好的保暖性能。而新建房屋的墙体由于未完全干燥，其内部孔隙中含有较多的水分，而水的导热系数为0.58W/(m?K)，是空气导热系数的近25倍，因而传热速度较快，保暖性较差。尤其在冬季。一旦湿墙中孔隙水结冰后，传导热量的能力更加提高，冰的导热系数为2.3W/(m?K).是空气导热系数的100倍，保暖性就更差。 7.答:材料的孔隙率和孔隙构造对材料的体积密度、强度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸音性等性质均会产生影响，其影响如下:(1)孔隙率越大，其体积密度越小;(2)孔隙率越大其强度越低;(3)密实材料及具有闭口孔的材料是不吸水和不吸湿的;具有粗大孔的材料因其水分不易存留，其吸水率常小于孔隙率;而那些孔隙率较大 且具有开口连通孔的亲水性材料具有较大的吸水与吸湿能力;(4)密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。具有较大孔隙率且为开口连通大孔的亲水性材料往往抗渗性较差;(5)密实材料及具有闭口孔的材料具有较好的抗冻性;(6)孔隙率越大，导热系数越小，导热性越小，绝热性越好;孔隙率相同时，具有较大孔径或连通孔的材料，导热系数偏大，导热性较大，绝热性较差;(7)孔隙率较大且为细小连通孔时，材料的吸音性较好。 六.计算题 1、解:该岩石的软化系数为:K= 168/178 = 0.94>0.85 R 答:此岩石可用于水下工程。 3'3 2、 解:已知: ,,2.75g/cm,P,1.5%,,,1560kg/m0 33 则:，， ,,1,0.015，2.75g/cm,2.71g/cm0 '，， P,1,1.560/2.71，100%,42.4% 3答:此岩石的体积密度为2.71g/和碎石的空隙率为42.4%。 cm 3、 解:砂包含内部闭口孔在内的体积为瓶装满水后排出水的体积，即 23 m(377200500)，,g'3w VVcm,,,,77sw3,1/gcmw m200g'3s表观密度: ,,,,2.60/gcm'3Vcm77s ',1.40'0空隙率: ,,，,,，,P(1)100%(1)100%46%'2.60, 4、 500-494解:河沙的含水率:W= 100%=1.2% ，494 35、解:柱子所受应力σ=1800kN ? 10/(400?500)= 9 MPa 34,4应变 ，，,,1800，10/400，500，3.0，10,3，10 ,4 该柱子受力后被压缩 3，10，12000mm,3.6mm 此荷载作用下该柱子未达到破坏状态。若要使其破坏，须施加的压力荷载为 F=21MPa?400mm?500mm=4200KN 答:要使该柱子达到受压破坏，须施加4200KN的压力荷载。 6、 m25803解:密度: ,,,,2.69(/)gcmV18.58 m2580g3体积密度: ,,,,1.76(/)gcm0，，2411.55.3V0 ,1.760,,,,，,()()孔隙率: P1100%1100%34.6%2.69, mm,2580bg质量吸水率: W,，,，,100%100%14.0%mm2411.55.3，，g 开口孔隙率: PWW,,,,，,,14.0%1.7624.6%Kvm0 闭口孔隙率: PPP,,,,,34.6%24.6%10%BK 7、 W4.5%v解:质量吸水率:由， WW,,,,,,W3.0%vm0m,1.50 ,1.50,，,,，,(1-)()孔隙率: P100%1100%50%3.0, 开口孔隙率: PW,,4.5%Kv 24 闭口孔隙率: P50%4.5%45.5%,,,,,PPBK VW4.5%wV孔隙水饱和度 ，因此该材料的抗冻性良好。 K,,,,0.09<0.80BVP50%孔 8、解: 卵石质量为 mkg,,,21.306.2015.1() m25.9021.30,，''w卵石包含闭口孔在内的体积 ()v105.4,,,,,,,VVwVL00,1w m15.1'3表观密度: ,,,,2.8(/)gcm'V5.4 m15.1'3堆积密度: ,,,,,1.51(/)1510(/)kgLkgm0'V100',1.51'0 空隙率: ,,，,,，,P(1)100%(1)100%46%'2.8, 2 气硬性胶凝材料习题解答 一、名词解释 1、凡是经过一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘接成整体的材料。 2、只能在空气中硬化，且只能在空气中保持或发展期强度的胶凝材料。 3、不仅在空气中，而且能更好的在水中硬化。并保持、发展期强度的胶凝材料 4、将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水，得到的β型半水石膏，称为建筑石膏。 5、若将二水石膏在0.13MPa，124?C的过饱和蒸汽条件下蒸炼脱水，得到的α型半水石膏，晶粒较粗，加水硬化后，具有较高的密实度和强度，将之称为高强石膏。 6、生石灰中，一些石灰在烧制过程中由于矿石品质的不均匀及温度的不均匀，生成的生石灰中有可能含有欠火石灰和过水石灰。对于欠火石灰，降低了石灰的利用率，而对于过火石灰，由于其表面常被粘土类杂质融化形成的玻璃釉状物包裹，熟化很慢，就有可能在实际工程应用中，石灰已经硬化，而过火石灰才开始熟化，熟石灰体积比生石灰体积大1~2.5倍，引起隆起和开裂。 7、为了消除过火石灰的危害，将石灰浆在储灰坑中存放2周以上的过程即为“陈伏”。 8、生石灰加水与之反应生成氢氧化钠的过程称为石灰的熟化或消解。 9、水玻璃，又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的能溶解于水的硅酸盐材料。 二、填空题 1.耐水;2.β,半水,CaSO2HO ;3.微膨胀;4.大,小,保温隔热,吸声;5.体积收缩,体积微膨胀;42 6.放热大,体积膨胀;7.砌筑砂浆,抹面砂浆,石灰土,三合土;8.干燥,碳化,碳化,表,里,缓慢;9.硬化后的收缩,收缩裂缝;10.保水性,和易性;11.防火性;12.NaOnSiO, SiO和NaO的分子比,大,2222难,高;13.很强的, SiO,耐热性;14、热量 膨胀 游离水 收缩;15、快 略微膨胀 大 小 2 好 好 好 ;16、氧化硅 碱金属氧化物;17、好 缓慢 收缩 差;18、强度 细度 凝结时间;19、CaO+MgO含量 CO?含量 未消化残渣含量 产浆量 三.选择题 1、(C);2、(C); 3、(A) 4、(C)提示:石膏在遇火时，二水石膏的结晶水蒸发，吸收热量，表面生成的无水石膏是良好的绝热体，因而在一定的时间内可防止火势蔓延，起到防火作用。 5 (C) 提示:因为冷库是冷冻食物的，内部湿度大，而石膏的吸湿性大，又是气硬性胶凝材料，耐水性差，软化系数仅为0.2-0.3，吸水后再经冷冻，会使结构破坏。同时石膏吸入大量水后，其保温隔热性能急剧降低，故不能用于冷库内墙贴面。 25 6(A)提示:建筑石膏加水凝固时体积不收缩，且略有膨胀(约0.5%-1%)。因此制品表面不开裂。建筑石膏实际加水量(60%~80%)比理论吸水量(18.6%)多，因此制品孔隙率大(可达50%~60%)，表观密度小，导热系数小，吸声性强，吸湿性强。吸收水分后易使石膏晶体溶解，制品强度下降，抗冻性较差。可加入适量水硬性或活性混合材料(如水泥、磨细矿渣、粉煤灰等)或有机高分子聚合物改善石膏制品的耐水性，并可提高其强度。 建筑石膏加水硬化后主要成分为CaSO.2HO，遇火灾时制品中的二水石膏中的结晶水蒸发，吸42 收热量，并在表面形成水蒸气帘幕和脱水物隔热层，因此制品抗火性好。但制品长期靠近高温部位，二水石膏会脱水分解而使制品失去强度。 7(B);8(D) 9 (D)提示:用水玻璃浸渍或涂刷粘土砖或硅酸盐制品时，水玻璃与二氧化碳作用生成硅胶，与材料中的氢氧化钙作用生成硅酸胶体，填充空隙中，使材料致密，但若涂刷在石膏制品上时，因为硅酸钠与硫酸钙反应生成硫酸钠，在制品中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。 10 (D)提示:水玻璃模数即二氧化硅与碱金属氧化物的摩尔比一般在1.5~3.5。随模数的增加，水玻璃中的晶体组分减少，胶体组分相对增多，粘结能力增大，同时SiO含量增加，水玻璃溶解性2 减小，耐酸性增强。 四、判断题 1 ?; 2 ?;3 ?;4 ?; 5 ?; 6 ?; 7 ?;8 ?; 9 ?; 10 ? 五、问答题 1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度。水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好的在水中硬化，并保持和继续发展其强度。 所以气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，不宜用于潮湿环境，更不能用于水中，而水硬性胶凝材料既适用于地上，也可以用于地下或水中。 2、建筑石膏的特性有:(1)凝结硬化快，凝结硬化时体积微膨胀;(2)孔隙率大、体积密度小强度低;(3)保温隔热性和吸声性好;(4)防火性能好;(5)具有一定的调温、调湿性;(6)耐水性和抗冻性差;(7)装饰性好。根据建筑石膏的以上技术特性可知，建筑石膏及其制品是一种性能优良的室内建筑装饰材料。而在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到雨水冰冻的作用，而建筑石膏制品的耐水性、吸水率高、抗渗性差、抗冻性差，所以不适用于室外。 3、石灰的特性为:(1)可塑性好，保水性好;(2)凝结硬化慢、强度低;(3)硬化过程中体积收缩大;(4)耐水性差。其主要用途有:(1)制作石灰乳涂料;(2)配制石灰砂浆和混合砂浆;(3)配制灰土和三合土;(4)生产硅酸盐制品;(5)制作碳化石灰板。 4、墙面一些部位出现起鼓凸出并伴有放射状的及网状的裂纹，是由于配制水泥石灰混合砂浆采用的石灰膏中有过火石灰，这部分过火石灰在消解、陈伏阶段未完全熟化，以至于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水分继续熟化，产生体积膨胀而导致的。 5、灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的，经碾压或夯实后，密实度提高，并且在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅和氧化铝反应，生成水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随时间的延长而逐渐提高，可以在潮湿环境中使用。 6、水玻璃的特性为:(1)胶结能力强，硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细孔而防止水渗透的作用。水玻璃混凝土的抗压强度可达15-40MPa;(2)耐酸性好。水玻璃具有很强的耐酸能力，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用;(3)耐热性好。水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥的很快，强度并不降低，甚至有所增加。 水玻璃在建筑工程中的用途如下:(1)涂刷建筑材料表面，提高密实性和抗风化性能;(2)用于加固地基;(3)配制耐酸混凝土和耐酸砂浆;(4)配制耐热混凝土和耐热砂浆;(5)配制快凝防水剂。 3 水泥习题解答 26 一、名词解释 1、以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 2、在水泥生产过程中，为改善水泥性能、调节水泥强度等级而加入的矿物质材料。 3、具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。火山灰性是指一种材料磨成细粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰混合后能形成具有水硬性化合物的性能。 4、水泥的凝结时间分为初凝和终凝，初凝是指水泥加水拌和至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间;终凝是指水泥加水拌和至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需时间。 5、水泥在凝结硬化过程中产生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂，降低建筑物质量，甚至引起严重事故，此即体积安定性不良。 6、将水泥与水拌成标准稠度状态下的加水量为水泥标准稠度用水量。 7、水泥中的氧化钠和氧化钾等碱性氧化物的含量。 8、水泥与水发生水化反应放出的热量。 9、又叫二次反应。活性混合材料中均含有活性SiO和活性AlO成分，他们能和水泥水化产生223 的Ca(OH)作用，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。这一反应即“火山灰反应”。 2 二、判断题 1?; 2?;3 ?;4 ?; 5 ?; 6 ?;7 ?;8 ?; 9 ?; 10 ? ;11?;12?;13?;14?;15? 三、填空题 1、P??，P??，P?O，P?S，P?P，P?F，P?C ; 2、硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙，C3S，C2S，C3A，C4AF; 3、调节水泥凝结时间，体积安定性不良，凝结速度过快(瞬凝); 2-4、CaO ，MgO，SO; 4 5、Ca(OH) ;水化铝酸钙; 2 6、低;高;低;好;差; 7、好;Ca(OH) ;水化铝酸钙; 2 8、活性二氧化硅;活性氧化铝;Ca(OH) ;水化硅酸钙;水化铝酸钙; 2 9、45min ;6h30min; 10、细度;凝结时间;安定性;强度;不溶物;烧失量;三氧化硫;氧化镁;氯离子;碱含量 11、水化硅酸钙，水化铁酸钙，氢氧化钙，水化铝酸钙，水化硫铝酸钙, 水化硅酸钙, 氢氧化钙 12、C3S，C3S， C3A， C3S， C3A， C2S， C4AF， C3A， C4AF 13、缓凝, 缓凝，激发活性 14、粒化高炉矿渣，火山灰质材料，粉煤灰， SiO，AlO，Ca(OH)，水化硅酸钙;水化铝酸2232 钙 15、1,3，3，28，继续缓慢增长 16、凝胶体，晶体，未水化水泥颗粒，毛细孔 17、毛细孔, Ca(OH) ，水化铝酸三钙，软水腐蚀，盐类腐蚀，酸类腐蚀，碱类腐蚀，合理选用2 水泥品种，提高密实度，加做保护层 18、比表面积，筛析法 19、水泥加水，开始失去可塑性，保证搅拌、运输、浇注、振捣等施工过程，水泥加水，完全失去可塑性，保证下一步施工及施工工期 20、游离氧化钙(f-CaO)，游离氧化镁(f-MgO)，石膏，雷氏夹法，饼法，雷氏夹法，f-CaO 21、40?40?160mm，20?1?的水中，抗折强度，抗压强度，普通，早强 22、冬季砼，大体积砼 23、低，高，低，好，好，差，差，耐热性，干缩，抗渗性，干缩 24、高，高，好，高，承重，Ca(OH) ，闪凝，蒸汽，高温，商品 2 25、受潮，重新检验，1.1,1.15，强度等级富余系数 四、单项选择题 27 1(D) 提示:水泥熟化中C3S、C3A含量多，则水泥的凝结快、早期强度高，水泥愈细，水花愈快。环境温度、湿度对水泥凝结凝结硬化有明星影响:温度高水泥反应加快，温度低于0?C，水化反应基本停止;水泥必须在有水分的条件下才能凝结、硬化。水泥中掺入适量石膏，目的是为了防止水泥的快速凝结，以免影响施工，但石膏掺量过多，会在后期引起水泥石的膨胀而开裂破坏。 2(A)提示:大体积混凝土构筑物体积大，水泥水化热积聚在内部，将产生较大的内外温差，由此产生的应力将导致混凝土产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土是有害因素。硅酸盐水泥中，熟料多，水化热大，因此在大体积混凝土中工程中不宜采用。 3(C)提示:因为矿渣水泥的保水性差，泌水通道较多，干缩较大，这些性质都容易造成混凝土抗渗性差。 4(A) 提示:在硅酸盐水泥熟料的矿物组成中，CS和CS含量最大，其中CS反应速度最快， 323早期及后期强度高，而CS早期强度较低，后期强度较高;CA反应速度最快，但强度低，在水泥中23 含量不大;CAF在水泥中含量最少，相对强度贡献也最小。 4 5(C)提示:在硅酸盐水泥熟料的矿物组成中，CA的水化反应速度最快，其放热量也最大， 3 其次是CS和CAF，放热速度和放热量最小的是CS。 342 6(A)提示:掺混合材料的水泥硬化后，当处于干燥环境中时，形成的水化硅酸钙胶体会逐渐干燥，产生干缩裂缝。尤其是火山灰水泥更为明显，在水泥石的表面上，由于空气中的CO能使水2化硅酸钙凝胶分解成碳酸钙和氧化硅的粉状混合物，使已经硬化的水泥石表面产生“起粉”现象。 7(D)提示:前两种水泥的水化热大，且抵抗地下水侵蚀的能力也较差，因此不宜使用。矿渣水泥和火山灰水泥的水化热较小，适用于大体积混凝土工程，而且都具有良好的耐水性与耐侵蚀性，适于地下工程。但矿渣水泥泌水性大，抗渗性较差，而火山灰水泥有良好的抗渗性，适宜用于地下工程。 8(A)提示:道路混凝土工程对水泥有耐磨性的要求，普通硅酸盐水泥有较好的耐磨性，而掺混合材料的水泥耐磨性较差，尤其是火山灰水泥和粉煤灰水泥。 9(A)提示:硅酸盐水泥和普通水泥在常规养护条件下硬化快，若采用蒸汽养护，则硬化速度会更快，会过早地在水泥颗粒表面形成密实的水化产物膜层，阻止了进一步的水化。因此经蒸汽养护后，再经自然养护至28d的抗压强度往往低于未经蒸养的28d抗压强度。而掺加混合材料较多的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥等4种水泥采用蒸汽养护，可加快水泥中的活性混合材料的水化反应，使强度(特别是早期强度)增长较快。 10 ( C ) 提示:水泥存放期不宜过长。在正常条件下，通用水泥存储3个月后，强度下降10%,20%;存储6个月后水泥强度下降15%,30%。因此，通用水泥有效期从水泥出厂之日起为3个月，超过有效期的应视为过期水泥，使用时应重新检验，以实测强度为准。 11 (A) 提示:普通水泥含硅酸盐水泥熟料较多，抗软水侵蚀性较差。 12(D)提示:高铝水泥硬化速度极快，1d强度即可达到3d强度的80%以上，3天即可达到强度标准值，属于快硬型水泥。高铝水泥水化时不析出氢氧化钙，而且硬化后结构致密，因此具有较好的耐水、耐酸及盐类腐蚀的能力。高铝水泥的耐高温性好，可耐1300?高温。另外，高铝水泥硬化时放热量很大，适合冬季施工。 13(A)提示:通用水泥(包括普通水泥)在水化硬化后都会发生体积收缩，产生裂纹，其中矿渣水泥更为显著。混凝土因养护不利，干缩变形产生开裂也是必然现象，因此必须加强对混凝土的养护。对于大体积混凝土工程，因水泥水化热导致内外温差过大也会使混凝土产生开裂现象。水泥安定性不良时，其混凝土在硬化过程中因体积变化不均匀，混凝土将会开裂而造成质量事故。 14(D)提示:铝酸盐水泥是一种快硬、高强、耐腐蚀(但抗碱性极差)、耐热的水泥，长期强度有较大的下降，最适宜硬化的温度为15?左右，一般不超过25?，否则会使强度降低。在湿热条件下尤甚。 15(C)提示:颜料应为耐碱矿物颜料，对水泥不起有害作用。 16(D)提示:膨胀水泥与自应力水泥不同于矿渣水泥等一般水泥，它们在硬化过程中不但不收缩，而且有一定的膨胀，可用来配制防水混凝土或制造混凝土压力管。 28 17(D)提示:喷射混凝土应采用凝结快、早期强度高的水泥。中热水泥的水化热较小，可以用于大体积混凝土工程。 五、多项选择题 1(ABCD)提示:见《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的规定。 2(ABCDE)提示:见《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的规定。 3(ABCDE)提示:生产通用硅酸盐水泥时掺加混合材料的目的是，改善水泥性能、调节强度等级、增加产量、降低成本、扩大水泥使用范围，并可利用废渣，保护环境。 4 (AE) 提示:活性混合材料的激发剂主要是指碱性激发剂与硫酸盐激发剂。 5(ADE)提示:硅酸盐水泥凝结硬化快，早期强度高，水化热大，抗冻性好，抗侵蚀性差。 6(ABE)提示:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥及高铝水泥的水化热较大，均不适合用于大体积混凝土工程。 7(ABCE)硅酸盐水泥遭受化学侵蚀的外部原因是腐蚀介质的存在，其内因是水泥石结构不密实，存在毛细孔通道和容易引起腐蚀的成分如氢氧化钙、水化铝酸钙等水化产物。 8(BCE)提示:与硅酸盐水泥相比，矿渣水泥具有水化热小、耐热性好、抗化学侵蚀性好等优点。 六、问答题 1、(1)生产通用硅酸盐水泥时掺入适量的石膏是为了调节水泥的凝结时间。若不掺入石膏，由 于水泥熟料矿物中的CA急速水化生成水化铝酸四钙晶体，使水泥浆体产生瞬时凝结，以致无法施3 工。当掺入石膏时，生成的水化铝酸四钙会立即与石膏反应，生成高硫型水化硫铝酸钙(即钙矾石)，它是难溶于水的针状晶体，包围在熟料颗粒的周围，形成“保护膜”，延缓了水泥的水化。但若石膏掺量过多，在水泥硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸四钙反应生成钙矾石，体积约增大1.5倍，引起水泥石开裂，导致水泥安定性不良。所以生产通用硅酸盐水泥时必须掺入适量的石膏。 (2)水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、水化热、强度、干缩等性质，水泥颗粒越细总表面积越大，与水接触的面积也大，水化反应速度越快，水化热越大，早期强度较高。但水泥颗粒过细时，会增大磨细的能耗和成本，且不宜久存。此外，水泥过细时，其硬化过程中还会产生较大的体积收缩。所以水泥粉磨必须有一定的细度。 (3)水泥的体积的安定性是指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性，若体积变化不均匀，会使水泥混凝土结构产生膨胀性裂缝，甚至引起严重的工程事故。所以水泥体积安定性必须合格， (4)水泥凝结时间、体积安定性以及强度等级都与用水量有很大的关系，为了消除差异，测定凝结时间和体积安定性必须采用标准稠度用水量;测定水泥强度则采用相同的用水量。 2、强度增长速度:28d之前甲,乙，28d之后甲,乙;水化热:甲,乙。因为水泥强度的增长，早期取决于CS的含量，28天以后取决于CS的含量;水化热取决于CS和CA的含量。 3233 3、某些体积安定性轻度不合格或略有些不合格的水泥，在空气中放置2,4周后，水泥中的部分游离氧化钙可吸收空气中的水蒸汽而熟化为氢氧化钙，使水泥中的游离氧化钙的膨胀作用被减小或消除，因而水泥的安定性可能由轻度不合格变为合格。但必须指出，在重新检验并在体积安定性合格时方可使用，若在放置一段时间后仍不合格，则仍然不得使用。安定性合格的水泥也必须重新标定其强度等级，按标定的强度等级使用。 4、引起水泥体积安定性不良的原因是熟料中含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁和石膏含量过多。游离氧化钙可用煮沸法检验;游离氧化镁要用蒸压法才能检验出来，石膏掺量过多造成的安定性不良，在常温下反应很慢，需长期在常温水中才能发现，两者均不便于快速检验，因此国家标准规定控制水泥中游离氧化镁及三氧化硫的含量。 在建筑工程使用安定性不良的水泥会由于不均匀的体积变化，使水泥混凝土结构产生膨胀性的裂缝，引起严重的工程事故。体积安定性不合格的水泥不得用于任何工程。 5、生产硅酸盐水泥时掺入适量石膏是为了调节水泥凝结时间，石膏是在水泥凝结硬化初期与水化铝酸四钙发生反应，此时水泥浆体具有可塑性，所以不会对水泥起到破坏作用。而当硬化的水泥石在有硫酸盐溶液的环境中生成石膏时，此生成的石膏再与水化铝酸四钙反应生成高硫型水化硫铝 29 酸钙(钙矾石)，发生体积膨胀，而此时水泥硬化后已无可塑性，呈现脆性，从而使水泥石破坏。 6、水化热的弊端:水化热大且集中放出时，对于大体积混凝土，由于热量的积蓄会引起混凝土内部温度升高较多，而表面温度受环境的影响较低，内外温差产生热应力导致混凝土开裂;在夏季施工的混凝土中，会产生热膨胀，冷却后产生裂纹。 水化热的利:水化热大时，对冬季施工的混凝土有利，在保温措施下，使混凝土保持一定的温度，不致冻胀破坏，并能加速水泥的水化硬化。另外，由于内部温度较高，也可促进掺矿物掺合料的混凝土的早期水化，提高早期强度。 对于上述一些情况，在配制混凝土选择水泥时要考虑水化热的影响。 7、欲提高水泥强度，可从以下几方面考虑:(1)水泥熟料的矿物组成与细度:提高熟料中CS3的含量，可加快水泥的水化反应速度，提高早期强度;提高CS的含量，可提高水泥的后期强度;2 生产道路水泥时适当提高CAF的含量，可提高抗折强度。适当提高水泥的细度，可提高水泥的早期4 强度。(2)养护条件:保持足够的湿度和适当的温度，有利于水泥的凝结硬化和强度发展。(3)养护时间:养护时间越长其强度越高。(4)混合材料的品种和掺量:混合材料的品种和掺量不同，其强度发展也不同。 8、国家标准对通用硅酸盐水泥的化学性质有不溶物、烧失量、MO、SO、氯离子、碱含量等6g3 项技术要求。其意义如下: (1)不溶物指水泥熟料煅烧过程中存留的残渣，其含量可作为水泥烧成反应是否完全的指标;(2)烧失量是指将水泥在950,1000?下灼烧15,20min的质量减少率，这些失去的物质主要是水泥中所含有的水分和二氧化碳，可大致判断水泥的受潮及风化程度;(3)熟料中游离MO的含量是影g响水泥安定性的一个重要指标;(4)SO也是影响水泥安定性的重要指标之一;(5)氯离子会加速3 混凝土中钢筋的锈蚀作用，因此对其含量也必须加以限制;(6)碱含量指水泥中碱性氧化物如氧化钠和氧化钾的含量。碱性氧化物过多，如遇混凝土中的骨料含有活性二氧化硅时，则有可能引起碱骨料反应，导致耐久性不良。 9、硅酸盐水泥腐蚀的类型有4种:溶出性腐蚀(软水腐蚀)、溶解性化学腐蚀(一般酸或盐类腐蚀)、膨胀性化学腐蚀(硫酸盐腐蚀)和强碱的腐蚀。 (1)溶出性腐蚀(软水腐蚀):当水泥石与软水长期接触时，水泥石中的氢氧化钙会溶于水中，若周围的水是流动的或有压力的，氢氧化钙将不断地溶解流失，使水泥石的碱度降低，同时由于水泥的水化产物必须在一定的碱性环境中才能稳定，氢氧化钙的溶出又导致其他水化产物的分解，最终使水泥石破坏。 (2)溶解性化学腐蚀:其实质是离子交换反应，水中的酸类或盐类与水泥石中的氢氧化钙起置换反应，生成易溶性盐或无胶结力的物质，使水泥石破坏。这类腐蚀有碳酸、一般酸及镁盐的腐蚀。 (3)膨胀性化学腐蚀以硫酸盐腐蚀为代表，其机理是水泥石中的氢氧化钙与硫酸盐类物质反应生成高硫型水化硫铝酸钙(钙矾石), 体积增大1.5,2倍，导致水泥石开裂破坏。 (4)强碱的腐蚀:强碱溶液与水泥水化产物反应生成的胶结力差且易为碱液溶析的物质，或因碱液渗入水泥石孔隙中后，又在空气中干燥呈结晶析出，由结晶产生压力使水泥石膨胀破坏。 防止水泥石腐蚀的措施有:(1)根据环境特点，合理选择水泥品种;(2)提高水泥石的密实度;(3)在水泥石的表面加做保护层。 10、因为水泥受潮后，颗粒表面会发生水化而结块，导致强度降低，甚至丧失胶凝能力。即使在储存条件良好的情况下，水泥也会吸收空气中的水分和二氧化碳，发生缓慢水化和碳化，导致强度降低，此即水泥的风化。因此，水泥的储存期一般不超过三个月。水泥要按不同品种、强度等级及出厂日期分别存放，并加以标识，先存先用。不同品种的水泥混合使用时，容易造成凝结异常或其它事故。 11、根据这三种材料的特性，用加水的方法来辨认，加水后在5,30min内凝结并具有一定强度的是建筑石膏，发热量最大且有大量水蒸气放出的是生石灰，在45min,12h内凝结硬化的则是白水 30 泥。 12、常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰等。活性混合材料产生硬化的条件是要有激发剂的存在，激发剂有碱性激发剂或硫酸盐激发剂。 13、掺大量活性混合材料的水泥水化反应分两步进行: (1)水泥熟料矿物的水化:其水化产物与硅酸盐水泥相同;(2)活性混合材料的水化:水泥熟料水化生成的Ca(OH)与掺入的石膏分别作为碱性激发剂和硫酸盐激发剂，与混合材料的活性成分如2 活性氧化硅、活性氧化铝等发生二次水化反应，不断生成新的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙及水化硫铁酸钙等水化产物，使水泥石的后期强度得以迅速提高。 由于熟料矿物比硅酸盐水泥少得多，而且水化反应分两步进行，第二步水化反应从时间上滞后，致使这类水泥凝结硬化速度较慢，早期(3-7d)强度较低，但后期由于二次水化反应的产物大大增加，使强度增长较快，甚至超过硅酸盐水泥。另外，由于熟料矿物少，它们的水化热小;硬化水泥石中氢氧化钙、水化铝酸钙少，则抗软水、酸类或盐类侵蚀性高;硬化水泥石的碱度低，易碳化，这对防止钢筋锈蚀不利;混合材料易泌水形成毛细管通道，使水泥的密实度、匀质性下降，导致抗冻性较差。 14、掺大量活性混合材料的硅酸盐水泥的共性:(1)水化热小;(2)硬化慢，早期强度低，后期强度高;(3)抗化学腐蚀性高;(4)对温度较为敏感，低温下强度发展较慢，适合高温养护;(5)抗碳化能力较差;(6)抗冻性较差。 特性:矿渣硅酸盐水泥:(1)泌水性大，抗渗性差;(2)耐热性好;(3)干缩率大。 火山灰质硅酸盐水泥:(1)保水性好、抗渗性好;(2)干缩率大;(3)耐磨性差。 粉煤灰硅酸盐水泥:(1)干缩小、抗裂性高;(2)耐磨性差。 复合硅酸盐水泥:干缩较大。 15、因为矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥中熟料矿物的含量相对减少了，故其早期硬化较慢，早期强度低，又因这几种水泥对温度的变化很敏感，低温下强度发展更慢，所以不宜用于早期强度要求较高或较低温度环境中施工的混凝土工程。 16、(1):现浇混凝土楼板、梁、柱:宜选用普通硅酸盐水泥，因为该混凝土对早期强度有一定的要求。 (2)采用蒸汽养护的混凝土构件:宜选用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，因为这几种水泥适宜蒸汽养护，不仅能提高其早期强度，而且使后期强度也得到提高。 (3)厚大体积的混凝土工程:宜选用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥，因为这几种水泥水化热低。 (4)水下混凝土工程:宜选用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥，因为这几种水泥具有较高的抗腐蚀能力，适用于水中混凝土。 (5)高强混凝土工程:宜选用硅酸盐水泥。因为该水泥强度等级最高，适用于配制高强混凝土。 (6)高温设备或窑炉的混凝土基础:宜选用矿渣水泥。因为该水泥耐热性好，与耐热粗 细骨料配制成的耐热混凝土耐热度达到1300,1400?，可用于高温设备或窑炉的混凝土基础。 (7)严寒地区受冻融的混凝土工程:宜选用普通硅酸盐水泥，因为该水泥抗冻性好。 (8)有抗渗性要求的混凝土工程:宜选用火山灰质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。因为这两种水泥抗渗性高。 (9)混凝土地面或道路工程:宜选用道路水泥、硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥，因为这几种水泥的早期强度高，干缩性小，耐磨性好，抗冲击能力强。 (10)有硫酸盐腐蚀的地下工程:优先选用矿渣硅酸盐水泥，因该水泥抗硫酸盐介质腐蚀的能力强。 (11)冬期施工的混凝土工程:宜选用快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥，因为这两种水泥凝结硬 31 化快，早期强度高，且抗冻性好。 (12)与流动水接触的混凝土工程:宜选用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥，因为这些水泥抵抗软水侵蚀的能力强。 (13)处于水位变化区的混凝土工程:宜选用普通硅酸盐水泥。因为该水泥抵抗干湿交替作用的能力强。 (14)处于干燥环境中的混凝土工程:宜选用普通硅酸盐水泥，因为该水泥硬化时干缩小，不易产生干缩裂纹，可用于干燥环境中的混凝土工程。 (15)海港码头工程:宜选用矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥，因为这几种水泥耐腐蚀性好。 (16)紧急抢修的工程或紧急军事工程:宜选用快硬硅酸盐水泥，快硬硫铝酸盐水泥，因为要求早期凝结硬化快。 17、(1)火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。因为它们的干缩性大或施工时易产生失水裂纹，故在干燥环境中易干裂，并且在碳化后表面易起粉。 (2)快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、高铝水泥。因为它们均具有相当高的水化热，易使大体积混凝土产生温度裂纹而使混凝土结构受损。 (3)矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。因它们的抗冻性均较差。 (4)矿渣硅酸盐水泥。因为其泌水性大、抗渗性差。 (5)快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥也不太适宜。因为它们的耐软水侵蚀性差。 (6)高铝水泥、快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥。高铝水泥在湿热处理后强度很低，快硬硅酸盐水泥和硅酸盐水泥在湿热处理后，后期强度有明显的损失。 (7)矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。因为它们的早期强度低，在低温下强度发展更慢。 (8)快硬硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。因为它们的抗硫酸盐腐蚀性差，主要是它们水化后含有较多的Ca(OH)和CAH。。 236 (9)高铝水泥。因其在高温高湿条件下，水化产物均会转变为强度很低的，使混凝土强度急剧下降。 (10)火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。因它们的耐磨性差。 七、计算题 1、解: (1)求28d抗折强度: 320032504000，，抗折荷载平均值为 PN,,3483()3 3483?10%为3135,3831，因4000N超出了3483?10%，应剔除 32003250，所以抗折荷载平均值为 PN,,3225()2 31.51.53225100PLPL，，抗折强度为 RMPaMPa,,,,,7.6()7.0()f233240bhb (2)求28d抗压强度: 909287839170，，，，，抗压荷载平均值 (KN)， F,,85.5c6 85.5?10%=76.95,94.05，则70KN超出6个平均值的?10%，应剔除，故以剩下五个的平均值为结果: 32 9092878391，，，，=(KN)， F,,88.6c5 3F88.610，c28d抗压强度为 RMPaMPa,,,,55.4()52.5c4040A， 根据题目给定条件及计算结果，按水泥标准可评定:该水泥强度等级为52.5级。 4 混凝土习题解答 一、名词解释 31、普通混凝土:体积密度为2000~2500kg/ m，用普通的天然砂石为骨料配制而成的混凝土。 2、细骨料:粒径为0.15~4.75mm的骨料。 3、粗骨料:粒径大于4.75mm的骨料。 4、骨料的颗粒级配:指粒径大小不同的骨料颗粒相互组合或搭配情况。 5、砂的粗细程度:指不同的粒径的细骨料混合在一起后的总体的粗细程度，用细度模数表示。 6、骨料的坚固性:砂、石在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。 7、粗骨料的最大粒径:粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。 8、饱和面干状态::骨料颗粒表面干燥，而内部的空隙含水饱和的状态。 9、针状颗粒:凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者称为针状颗粒。 10、片状颗粒:凡颗粒的厚度小于该颗粒所属粒级的平均粒径0.4倍者称为片状颗粒。 11、压碎指标:表示石子抵抗压碎的能力，它等于按规定的方法在压力机上进行试验时，被压碎的石子的质量与试样的质量的百分比。 12、外加剂:在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的化学物质。其掺量一般不大于水泥质量的5%(特殊情况除外)。 13、减水剂:在混凝土坍落度基本相同的情况下，能减少拌合用水量的外加剂。 14、引气剂:在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。 15、早强剂:能提高混凝土的早期强度并对后期强度无明显影响的外加剂。 16、缓凝剂:能延缓混凝土的凝结时间而不显著降低混凝土后期强度的外加剂。 17、膨胀剂:能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀的外加剂。 18、防冻剂:能降低混凝土中水的冰点，并有促凝和早强作用的外加剂。 19、掺合料:为了节约水泥，改善混凝土性能，在拌制混凝土时掺入的矿物粉状材料。 20、和易性:也称工作性，是指混凝土拌合物是否易于施工操作(拌和、运输、浇灌、捣实)并能获得质量均匀，成型密实的混凝土的性能。 21、流动性:指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用能下产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 22、粘聚性:指混凝土拌合物各组成材料之间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致出现分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能。 23、保水性:指混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重泌水的性能。 24、砂率:指混凝土中砂的质量占砂石总质量的百分率 25、混凝土立方体抗压强度:以边长为150mm的立方体试件，在标准条件下养护到28d测得的混凝土抗压强度，用符号表示。。 fcu 26、混凝土立方体抗压强度标准值:指具有95%强度保证率的立方体抗压强度值，也就是指在混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中，低于该值的百分率不超过5%，以f表示。 cuk, 33 27、混凝土强度等级:指按混凝土立方体抗压强度标准值划分的若干等级。 28、水胶比:混凝土拌合物中水与胶凝材料的质量比称为水胶比。 29、标准养护:混凝土处于养护温度为(20?2)?，相对湿度?95%的条件下进行养护。 30、自然养护:将混凝土放在自然条件下进行的养护。 31、蒸汽养护:将混凝土放在温度低于100?的常压蒸汽中进行的养护。 32、蒸压养护:将混凝土放在压力不低于0.8MPa,相应温度为174.5?以上的蒸压釜中进行的养护。 33、化学收缩:由于水泥水化生成物的体积小于反应物的总体积，从而使混凝土产生的收缩。 34、徐变:混凝土在长期荷载作用下，沿着作用力的方向的变形会随着时间不断增长，这种长期荷载作用下的变形称为徐变。 35、混凝土的碳化:又叫混凝土的中性化，空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙在有水存在的条件下发生化学反应，生成碳酸钙和水。 36、碱-骨料反应:水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅发生反应，在骨料表面生成复杂的碱-硅酸凝胶，凝胶吸水膨胀从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏。 37、环箍效应:抗压试件受压面与试验机承压板(钢板)之间存在着摩擦力，当试件受压时，承压板的横向应变小于混凝土试件的横向应变，因而承压板对试件的横向膨胀起着约束作用，通常称为“环箍效应”。 38、轻骨料混凝土:用轻粗骨料、轻细骨料(或普通砂)、水泥和水配制成的体积密度不大于 31950kg/ m的混凝土。 39、多孔混凝土:内部均匀分布大量细小气孔而无骨料的轻质混凝土。 40、高性能混凝土:高性能混凝土是以耐久性和可持续发展为基本要求，并适应工业化生产与施工的新型混凝土。高性能混凝土应具有的技术特征是高抗渗性(高耐久性的关键性能)、高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度应变率和高弹性模量)、适当高的抗压强度、良好的施工性(高流动性、高粘聚性、达到自密实)。 二、填空题 1、润滑，胶结，骨架 2、轻混凝土 普通混凝土 重混凝土 3、细度模数，级配区, 级配曲线，小，小 4、泥与泥块，云母，轻物质，硫化物和硫酸盐，有机质，氯化物，坚固，针、片状颗粒 5、园，光滑，差，流动性，多棱角，粗糙，高，流动性 6、强度，耐久性，干缩 7、空隙率，总表面积，水泥 8、水泥，结构截面尺寸，钢筋间净距，施工条件，结构最小截面尺寸，钢筋间最小净距， 1/2，50 9、公称粒级，31.5 10、抗压强度，压碎指标，硫酸钠溶液法，骨料在自然风化或物理化学因素作用下抵抗破裂 11、流动性 粘聚性 保水性 流动性 粘聚性 保水性; 12、水泥浆用量，水胶比，砂率，组成材料，温度和时间，加外加剂，调整骨料种类、粗细、级配或砂率，改善施工工艺 13、11.150?150?150mm,标准,28,抗压强度,标准值,总体分布,5% 14、水泥强度与水胶比 骨料的种类及级配 养护条件 龄期 试验条件 水胶比 f=αcuf(B/W –α) abb 15、采用高强度水泥和低水胶比 掺入外加剂与掺合料 采用机械搅拌与振捣 采用湿热处理 16、化学收缩 干湿变形 温度变形 在荷载作用下的变形 17、抗渗性 抗冻性 抗侵蚀性 混凝土的碳化 碱-骨料反应 合理选择水泥品种 控制水胶比及水泥用量 选用质量良好的砂石骨料 掺入引气剂或减水剂及掺合料 加强混凝土施工质 34 量控制 18、强度 和易性 耐久性 经济性 19、混凝土配制强度 胶凝材料强度 粗骨料种类 最大水胶比 最小胶凝材料用量 20、消除应力集中 消除大体积混泥土一部分温度变形引起的破坏应力 使钢筋的预应力受到损失 三、判断题 1?;2?;3?;4?;5?;6?;7?;8?;9?;10?;11?;12?;13?;14?;15?;16?;17?;18?;19?;20? 四、选择题 31 (D) 提示:烧结普通砖的干体积密度在1600,1800kg/m;普通混凝土的干体积密度为2000, 32800kg/m(见《普通混凝土配合比设计规程》JCJ55---2011)。 2(B)提示:掺合料具有一定活性，可替代部分水泥，降低混凝土的成本。 3(D)提示:河砂、海砂和湖砂颗粒呈圆形，表面光滑，与水泥的粘结较差，而山砂颗粒具有棱角，表面粗糙，与水泥粘结性较好。 4(C)提示:在混凝土中，水泥浆的作用是包裹骨料的表面，并填充骨料的空隙，使混凝土达到充分的密实程度。因此，为了节省水泥，降低成本，提高混凝土质量，应尽量使骨料的总表面积及总空隙率小些。 5 (B) 提示:间断级配是指人为剔除某些骨料的粒级颗粒，使粗骨料尺寸不连续。大粒径骨料之间的空隙，由小粒径的颗粒填充，是空隙率达到最小，密实度增加，节约水泥，但因其不同粒级的颗粒粒径相差太大，拌合物容易产生分层离析，一般工程中很少用。 6 (D) 提示:普通混凝土和轻集料混凝土都是以立方体抗压强度作为强度指标;轻集料是以筒压强度作为强度指标。石子则是以压碎指标和岩石立方体强度两种方式表示。 7 (C) 提示:目前我国采用边长为150mm 的立方体试件作为混凝土标准试件，试验中也可采用非标准尺寸试件，但必须将测定结果乘以换算系数，换算成标准试件的抗压强度。对于边长为100mm的立方体试件，换算系数为0.95，边长为200mm的立方体试件，换算系数为1.05。 8 (B) 提示:国家标准规定:以混凝土的立方体抗压强度标准值来划分混凝土的强度等级。 9(,)提示:细度模数与级配是反映砂的技术性能的两个指标，细度模数相同的砂，其级配可以很不相同。因此，配制混凝土时，必须同时考虑这两者。 10(B)提示:塑性混凝土的流动性用坍落度表示，粘聚性和保水性主要采用目测及其它辅助方法来评定。 11(B)提示:粘聚性反映了混凝土拌合物各组成材料之间的粘聚力，对于混凝土保持整体的均匀性和稳定性具有重要作用。 12(B)提示:在保持水灰比不变的情况下，掺加减水剂能够释放出包裹在未水化水泥颗粒周围多余的水分，从而增加拌合物的流动性;采用合理砂率，增加水泥浆的数量，也能增大拌合物流动性。 13(D)提示:合理砂率能在用水量和水泥用量一定时，使混凝土拌合物获得最大流动性，且粘聚性及保水性良好。当然，若不打算提高流动性时，采用合理砂率也可使水泥用量最小。 14(D)提示:在原材料一定时，混凝土强度取决于其密实度，水胶比决定了混凝土的密实度的大小。低水胶比意味着低孔隙率与高强度，是混凝土的真正的命脉。 15 (C) 提示:混凝土在浇注过程中，如果自由倾落高度过高，由于混凝土各组分密度不同，会造成混凝土的分层离析，导致大粒径的粗骨料下沉，而水泥砂浆上浮，由于柱底部粗骨料多，因而相应强度也较上部高。所以在浇注混凝土时，其自由倾落高度一般不宜超过2m，在竖向结构中浇注高度不得超过3m，否则应采取串筒、斜槽、溜管等下料。 16(D)提示:混凝土的碳化会破坏钢筋表面的钝化膜，引起钢筋锈蚀，为避免混凝土的碳化， 35 最有效的措施是减小水胶比，提高其密实度，使碳化作用仅限于表面，不易向内部发展，从而保证混凝土内的碱性环境。当然，设置足够的钢筋保护层厚度也是必要的。 17(A)提示:大体积混凝土施工时为延缓水泥水化热的放出，常掺入缓凝剂。 18(B)提示:大体积混凝土体积厚大，内部水泥水化热不宜放出，水化热集聚在内引起内外温差超过25?则容易产生温度应力而导致混凝土产生裂缝。 19(D)提示:喷射混凝土要求快速凝结，必须掺入速凝剂。 20(B)提示:在其他条件相同时，水胶比是影响混凝土强度的最重要的因素。水胶比越小，混凝土强度越高。要减小水胶比，而又不致影响混凝土的工作性，最有效的办法就是加减水剂。 21(A) 提示:泵送混凝土系指拌合物的坍落度不小于80mm、采用混凝土输送泵输送的混凝土。为使拌合物具有良好的可泵性，拌合物能顺利通过管道，摩阻力小，不离析，不阻塞和粘聚性好的性能，除选择好原材料以外，还应掺入适当的掺合料和高效减水剂。 22(D)提示:混凝土耐久性不良的根本原因是内部存在各种毛细管孔隙，使外界水分及有害介质的侵蚀提供了通道。因而提高混凝土的密实度，不仅可以提高强度，而且水分和有害介质也难于侵入，因而耐久性提高。 23(C)提示:在寒冷地区使用的室外混凝土工程，为使混凝土具有良好的抗冻性，常掺入引气剂，改善混凝土的孔隙特征，使其内部产生较多的闭口孔隙，它们能隔断混凝土中的毛细孔渗水通道，对冰冻破坏起缓冲作用，不但能显著提高混凝土的抗冻性，也可提高抗渗性。 24(B)提示:质量相同时，砂的细度模数越小，则砂的总表面积就越大，在混凝土中需要包裹砂粒表面的水泥浆就越多，从而增加水泥用量。砂的细度模数并不能反映级配优劣。 25(D)提示:特细砂的比表面积大、空隙率大、含泥量大，故配制混凝土时水泥用量应适当提高些，采用较低砂率。另外，宜采用较小的坍落度，因为在拌合物中大量水分被吸附于砂粒表面，使拌合物流动性较差，但在振动成型时，砂粒表面的水被释放出来，增大了拌合物的流动性。不可取的措施是掺减水剂，因采用低砂率，虽然拌合物流动性大大提高，但粘聚性与保水性较难保证。 26(D)提示:配制高强混凝土关键是采用较小的水胶比，所以应掺加高效减水剂;夏季大体积混凝土施工关键是要降低水泥水化速度，即控制水化热释放，木钙减水剂具有缓凝作用，因而适用;因在负温下混凝土强度发展缓慢，要掺加早强剂提高其早期强度;对于抗冻融混凝土，掺入引气剂，能显著提高混凝土的抗冻性。 27(A)提示:碱-集料反应是水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅发生反应引起混凝土的膨胀，使骨料界面呈现广泛的地图形开裂或图案形开裂，开裂处经常伴有凝胶渗出或界面膨胀，最终导致混凝土结构破坏。该反应必须同时具备以下3个条件:水泥中的碱含量或混凝土的总碱量超过水泥质量的0.6,;集料中活性集料含量超过1,;混凝土处于潮湿环境中。 28(D)提示:抗渗等级检测龄期应为28,。 29(D)提示:因为混凝土配合比设计实际上就是确定水泥、砂、石和水这4项基本组成材料用量之间的3个比例关系，正确确定水胶比、砂率和单位用水量后就能使混凝土满足各项技术和经济要求。 30(D)提示:混凝土的强度与水胶比有直接的关系，水胶比越小，强度越高。 31(C)提示:普通防水混凝土依据的是提高砂浆密实性和增加混凝土的有效阻水截面的原理， 依靠本身的密实性来达到防水目的，不同于掺外加剂(如引气剂、减水剂、防水剂、密实剂等)的防水混凝土，因此不掺减水剂。 五、问答题 1、普通混凝土的主要组成材料有水泥、砂、石和水，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料的表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的流动性，便于施工操作;在硬化后，水泥浆则将砂、石骨料胶结成一个坚实的整体。砂、石在混凝土中起骨架作用，可以降低水泥用量，限制硬化水泥浆的收缩， 36 提高混凝土的强度和耐久性。 2、(1)混凝土拌合物应具有与施工条件相适应的和易性;(2)混凝土在规定龄期达到设计要求的强度;(3)硬化后的混凝土具有与工程环境条件相适应的耐久性;(4)经济合理，在保证质量的前提下，节约造价;(5)大体积混凝土(结构物实体最小尺寸?1m的混凝土)尚需满足低热性要求。 3、两种砂的细度模数相同，级配不一定相同，反之，如果级配相同，其细度也不一定相同。 4、骨料的级配是指骨料大小颗粒的搭配情况。在混凝土中粗骨料的空隙由砂粒填充，砂粒之间的空隙由水泥浆所填充。为尽量减少骨料颗粒之间的空隙，达到节约水泥和提高强度的目的，就必须骨料提出级配的要求。良好的级配的标准是:骨料中含有较多的粗颗粒，并以适当的中颗粒及小颗粒填充其空隙，即可使骨料的空隙率和总面积均较小。使用良好级配的骨料，不仅所需水泥浆量较少，经济性好，而且还可以提高混凝土的和易性、密实度和强度。 5、影响混凝土拌合物的和易性的主要因素有:(1)水泥浆数量与水胶比;(2)砂率;(3)水泥、骨料等原材料的品种及性质;(4)外加剂;(5)时间及温度;(6)施工工艺。 改善混凝土拌合物的和易性的主要措施为: (1)改善砂、石(特别是石子)的级配;(2)尽量采用较粗的砂、石;(3)尽量降低砂率，通过试验，采用合理砂率，以提高混凝土的质量及节约水泥;(4)当混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，适当增加水泥浆用量;当坍落度太大，但粘聚性良好时，保持砂率比不变，适当增加砂、石用量;当拌合物粘聚性、保水性不良时，适当增大砂率;(5)有条件时尽量掺用减水剂、引气剂等外加剂。 6、混凝土的水胶比是混凝土配合比的一个非常重要的参数，影响到混凝土的强度、体积变形和耐久性等性质。若在混凝土浇注现场，施工人员随意向混凝土拌合物中加水，则增大了混凝土的水胶比，导致混凝土拌合物的粘聚性、保水性降低，硬化混凝土的密实度、强度、耐久性降低，变形增大。而混凝土成型后，混凝土中的水分会不断的蒸发，对混凝土的强度发展不利，为了保证水泥能够正常水化硬化所需的水分，所以要进行浇水养护。 7、(1)可行。适当增加水泥浆的用量，可提高流动性;(2)不可行。直接多加水改变了混凝土的水胶比，将降低拌合物的粘聚性、保水性，还将影响硬化混凝土的强度、变形及耐久性等一系列性质;(3)可行。采用合理砂率可使拌合物获得良好的和易性;(4)可行。加减水剂可在不增加用水量的条件下提高拌合物的流动性;(5)可行。提高粗骨料最大粒径可使骨料的总表面积减小，需水量减少，即流动性提高;(6)可行。加强振搗可使混凝土拌合物的颗粒产生振动，暂时破坏水泥浆体的凝聚结构，从而降低水泥浆的粘度和骨料之间的摩擦阻力，使拌合物的流动性提高。 8、(1)坍落度小于要求时，保持水灰胶比不变，适量增加水泥浆的用量。 (2)坍落度大于要求时，保持砂率不变，适量增加砂、石的用量。 (3)坍落度小于要求且粘聚性较好时，保持水胶比不变，适量减小砂率。 (4)坍落度大于要求且粘聚性、保水性差时，保持水胶比不变，适量增大砂率。 9、影响混凝土强度的主要因素是:(1)水泥强度等级和水灰胶比;(2)骨料的种类、质量和级配;(3)养护温度与湿度;(4)期龄;(5)试验条件如试件尺寸、形状及加荷速度等。 提高混凝土强度的措施主要有: (1)采用高强度等级水泥和低水胶比;(2)选用质量与级配良好的骨料;(3)掺入合适的外加剂(如减水剂)与掺合料;(4)采用机械搅拌和振捣;(5)采用合适的养护工艺。 10、(1)试件尺寸加大，实验值将偏小;(2)试件高宽比加大，实验值将偏小; (3)试件受压表面加润滑剂，实验值将偏小;(4)试件位置偏离支座中心，实验值将偏小;(5)加荷速度加快，实验值将偏大。 11、混凝土的体积变形包括非荷载作用下的变形与荷载作用下的变形。非荷载作用下的变形主要有:化学收缩、干湿变形、温度变形和碳化收缩。荷载作用下的变形有短期荷载作用下的变形与长期荷载作用下的变形(即徐变)。 37 混凝土的体积变形过大会引起混凝土开裂，产生裂缝。裂缝不仅会影响混凝土的承载能力，而且还会严重影响混凝土的耐久性和外观。 无论是荷载作用下的变形还是非荷载作用下的变形，产生的原因都是由于混凝土中水泥石的存在所引起的。因此，尽管发生变形的种类不同，但就其如何减小变形的措施来说，却有共同之处，即:(1)合理选择水泥品种:如高强度等级水泥或早强型水泥的细度较大，则收缩较大;掺大量混合材料的水泥干缩较大。 (2)尽量减小水胶比:如采用掺减水剂等措施。这是控制和减小混凝土变形的最有效的措施。 (3)尽可能降低水泥用量:如用活性掺合料取代部分水泥等。 12、(1)掺入活性掺合料;(2)掺入适量缓凝剂;(3)分段施工;(4)预冷原材料(如搅拌水中加冰等);(5)预埋水管，用冷水降低温度(但温差不可过大)。 13、(1)由于水泥水化热大且集中放出，积聚在混凝土的内部，导致混凝土内外温差很大(可达50,70?)，由于温差应力使混凝土开裂。防止措施:在混凝土中掺矿物掺合料取代部分水泥，减少水泥用量，或使用低热水泥。 (2)由于温度变化较大使混凝土产生热胀冷缩变形，导致开裂。防止措施:每隔一段距离设置一道伸缩缝，或在结构中设置温度钢筋等。 (3)由于混凝土中的水分结冰，产生体积膨胀导致混凝土开裂。防止措施:负温下的混凝土施工，要掺早强剂、防冻剂并注意保温养护，以免混凝土早期受冻破坏。 (4)混凝土养护时缺水，使水泥水化反应不能进行，导致混凝土强度较低，结构疏松，形成干缩裂缝。防止措施:浇注成型后加强保湿养护。 (5)碳化会显著增加混凝土的收缩，引起混凝土表面产生拉应力而出现微细裂纹。防止措施: 合理选择水泥品种，掺减水剂降低水胶比，提高混凝土的密实度，加强施工质量控制与养护等。 14、混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全和正常使用的能力称为耐久性。混凝土耐久性主要包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗碱-骨料反应及防止混凝土中钢筋锈蚀的能力等性能。 提高混凝土耐久性的主要措施为:(1)合理选择水泥品种;(2)选用质量良好、技术条件合格的砂石骨料;(3)采用较小的水胶比和保证水泥用量;(4)掺入适量的减水剂、引气剂及活性矿物掺合料;(5)加强混凝土生产的质量控制，即搅拌均匀、合理浇筑、振捣密实及加强养护。 15、因为混凝土的抗渗性直接影响混凝土的抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性等性质，如果其抗渗性较差，水或侵蚀性液体等介质就容易渗入内部，使混凝土的抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性及抗钢筋锈蚀性降低。所以，抗渗性是决定混凝土耐久性的最主要的因素。 混凝土渗透的原因是由于内部孔隙形成连通的渗水孔道。这些孔道主要来源于水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水所产生的毛细管孔道、内部的微裂缝以及施工振捣不密实产生的蜂窝、孔洞，这些都会导致混凝土渗水。 因此，提高混凝土抗渗性的关键在于提高其密实度和改善孔结构，主要是减少连通孔隙及开裂等缺陷。通常采用的措施有:(1)尽可能降低水胶比，掺引气剂、引气型减水剂或活性掺合料等以改善其内部结构;(2)采用致密、干净、级配良好的骨料;(3)施工振捣密实，加强潮湿养护。 16、碱-骨料反应是指混凝土中的碱性氧化物(氧化钠、氧化钾等)与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，生成碱-硅酸凝胶，其吸水后产生体积膨胀(可达3倍以上)，导致混凝土开裂破坏的现象。 混凝土发生碱-骨料反应的必要条件是:(1)水泥中碱含量大于0.6,(以等当量NaO计);(2)2骨料中含有活性二氧化硅;(3)有水存在。 3 防止措施是:(1)采用含碱量小于0.6,的水泥，并控制混凝土中的总碱量不超过3.0kg/m;(2)控制使用碱活性骨料;(3)掺能抑制碱-骨料反应的活性掺合料;(4)掺引气型外加剂，使混凝土内形成微小气孔，以缓冲膨胀破坏应力;(5)尽量隔绝水。 38 17、因为混凝土的耐久性主要取决于组成材料的质量、本身的密实度和施工质量。在原材料及施工工艺一定的条件下，则取决于其密实度。若混凝土密实度较高，则不仅其强度较高，而且抗渗性较高，因而耐久性随之提高。而混凝土的密实度与水胶比有直接关系，与胶凝材料用量有间接关系。水胶比越小，混凝土的密实度越高;胶凝材料用量过大，混凝土的性能会降低，但过小则不能保证混凝土的密实性。因此，在设计混凝土配合比时，为了保证混凝土的耐久性，需要严格控制混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量。 18、粉煤灰掺入混凝土中可产生三大效应，总称为“粉煤灰效应”。即: (1)活性效应。粉煤灰中所含的SiO和AlO具有化学活性，它们能与水泥的水化产物Ca(OH)2232反应，生成类似水泥水化产物中的水化硅酸钙和水化铝酸钙，可作为胶凝材料的一部分而起到增强作用。 (2)颗粒形态效应。粉煤灰中的玻璃微珠在混凝土中可减小组成材料之间的内摩擦力，提高流动性，具有一定的减水作用。 (3)微骨(集)料效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，可填充孔隙和毛细孔，改善了混凝土的孔结构和增大密实度。 粉煤灰掺入混凝土中可以改善混凝土拌合物的和易性及可泵性，降低水化热，提高抗渗、抗化学侵蚀及抑制碱-骨料反应等耐久性。用粉煤灰取代部分水泥后，混凝土的早期强度将随掺入量增多而有所降低，但28d以后的长期强度可赶上甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。 19、掺粉煤灰的混凝土配合配合比设计有三种方法，即:等量取代法、超量取代法、外加法。(1)等量取代法:以等质量的粉煤灰取代混凝土中的水泥，主要适用于掺加?级粉煤灰、混凝土超强以及大体积混凝土工程。(2)超量取代法:粉煤灰的掺入量超过其取代水泥的质量，超量部分的粉煤灰则取代等体积的细骨料。其目的是增加混凝土中胶凝材料的用量，以补偿由于粉煤灰取代水泥而造成的强度降低。超量系数应根据粉煤灰的等级而定。(3)外加法:掺加的粉煤灰全部用来取代等体积的的细骨料，其目的只是为了改善混凝土拌合物的和易性。 20、高性能混凝土(HPC)是以耐久性和可持续发展为基本要求，并适应工业化生产与施工的新型混凝土。高性能混凝土应具有的技术特征是高抗渗性(高耐久性的关键性能)、高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度应变率和高弹性模量)、适当高的抗压强度、良好的施工性(高流动性、高粘聚性、达到自密实)。高性能混凝土在节能、节料、工程经济、劳动保护及环境保护等方面都具有重大意义，是国内外土木建筑界研究的热点，它是水泥基材料的主要发展方向，被称为“二十一世纪的混凝土”。 混凝土达到高性能的技术途径主要有: (1)选用技术性能较好的水泥、骨料和水。 (2)采用较低的水胶比(通常要控制在0.38以下)，掺入与水泥相容性好的优质高效减水剂(减水率应不低于20%~30%)，并有适当的引气性与抗坍落度损失能力。 (3)掺加适量优质的活性磨细矿物掺合料，如硅灰、磨细矿渣和优质粉煤灰等。 (4)改善骨料级配，降低骨料间的空隙率。 (5)控制胶凝材料的用量。 六、计算题 1、 解:?根据测定的筛余量，计算出分计筛余(%)与累计筛余(%)列于下表: 筛孔尺寸/mm 4.75 2.36 1.18 1.60 0.30 0.15 ,0.15 筛余量/g 27 43 47 191 102 82 8 分计筛余/% 5.4 8.6 9.4 38.2 20.4 16.4 1.6 累计筛余/% 5.4 14.0 23.4 61.6 82.0 98.4 100 该砂的细度模数为:M=(14.0，23.4，61.6，82.0，98.4,5?5.4)/(100,5.4),2.67 此x 39 砂为中砂。 将该砂的累计筛余与砂的级配区比较可知，属于2区，级配合格。 2、 解:(1)混凝土7d的抗压平均破坏荷载为: P=(140+135+142)KN/3 =139KN 混凝土7d标准立方体抗压强度为: 3=0.95?139KN?/100?100=13.2MPa fcu10 (2)混凝土28d强度约为: =13.2?lg28/lg7=22.6MPa fcu,28 (3)该混凝土所用的水胶比为: B,, ,,,,ffcuaceb，28,,W,, BW,,22.60.531.1232.50.20,，，, ， ,0.73,,WB,, 3、 解:(1)根据水泥强度=(1.5,2.0)混凝土强度等级这一近似关系可知，配制C20的混凝土， 水泥强度的范围应为30.0,40.0MPa，故选32.5复合水泥较合适。 (2)配制混凝土的石子的最大粒径d从结构上考虑，应同时满足下列条件: max ?粗骨料的最大粒径不得大于构件截面最小尺寸的1/4，即 1 d(mm) ,，,400100max4 ?粗骨料最大粒径不得大于钢筋间最小净距的3/4，即 从结构上考虑，石子粒径d应不大于30mm。 max 同时考虑到经济性，应在满足结构及施工条件的前提下，尽量选择较大粒径的石子，故宜选 用5,30mm的石子。 4、 解:混凝土的配制强度f为: cu,o f=20MPa+1.645?4.0MPa=26.6MPa cu,o 根据保罗米公式得: ,fW0.5335.0，ace ,,,0.61B26.60.530.2035.0ff，，，，,,,0cuabce 答:混凝土的配制强度为26.6MPa，满足强度要求的水胶比为0.61。 fcu,0 5、 3解:(1)设1 m混凝土中各种材料用量分别为:水泥C(kg)、砂子S(kg)、石子G(kg)，则 由题知: 40 SC,2.2, ,G,4.2, ,W,056, ,CSGW，，，,2380, 联立求解:C ,299()kg SCkg,,，,2.22.2299658() GCkg,,，,4.24.22991256() WCkg,,，,0.560.56299167()(2)该混凝土标准养护到28d其抗压强度可达到: B1,,,,,, ffMPa,,,，，，,,0.531.1642.50.2041.4，，cuaceb,,,,W0.56,,,, 6、 解:(1)混凝土的配制强度: f= f+1.654σ=30MPa+1.645，4MPa = 36.58MPa cu,o cu,k 水胶比(W/B): ,fW0.5342.51.06，，ace ,,,0.577B36.580.530.2042.51.06ff，，，，，,,,0cuabce 3 查表得，混凝土的最大水胶比为0.65，最小水泥用量为260 kg/ m。取W/B=0.577 3 根据碎石的最大粒径20mm，混凝土坍落度为10~30mm，查表得每m 混凝土的用水量()W0 3为185 kg/ m。 W18530水泥用量(C): Ckgm,,,321/00W/B0.577砂率():查混凝土砂率选用表，取为35%。 SSPP计算砂、石的用量(、) SG00 用体积法: SG32118500，，，，,1010003.102.652.701 S0,35%SG，00 33 计算得: S=659 kg/m，G=1223 kg/ m 00 33333 每m混凝土各材料的用量为:水泥321 kg/ m，水185 kg/ m，砂659 kg/ m，石1223 kg/ m。 (2)混凝土的施工配合比: 41 3 C=321 kg/ m 33S=659(1+0.03) kg/ m=679 kg/ m ， 33G=1223(1+0.01)kg/ m=1235 kg/ m ， 3W=185-6590.03-12230.01=153 kg/ m ，， (3)2包水泥为100kg，则 砂的用量: 679100/321kg=212kg ， 碎石的用量:1235100/321kg=385kg ， 用水量: 153100/321kg=47.7kg ， (4)若在上述混凝土中掺入0.5% FDN减水剂，减水10%，减水泥5%，则该混凝土的试验室 配合比为: 33 水泥:321 kg/ m(1-0.05)=305 kg/ m 33 水:185 kg/ m，(1-0.10)=166.5 kg/ m 33 砂:[(321+185+659+1223)-305-166.5]，35% kg/ m=670.8 kg/ m 33碎石:(321+185+659+1223)-305-166.5-670.8 kg/ m=1245.7 kg/ m 7、 解:(1)混凝土强度平均值为: 3011ffMPa,,，，，，，, 26.526.029.528.827.0，，,cucui,n30,i1 (2)标准差为: n22,nff,cuicu,i1,,,n,1 22222，，，，,，30，，26.526.029.528.827.0, 301, ,1.58MPa (3)强度保证率为: ,ff2527.0,cukcu, ，查表得保证率为90%。 t1.27,,,,,1.58(4)采用统计方法进行验收评定: ,,，,，，,27.00.7250.71.5826.1,ffcucuk, ,,,,,，,24.00.7250.71.5823.9,MPaffcucuk,min, ,,,，,24.00.900.902522.5MPaffcucuk,min, 该批混凝土合格，可以验收。 (5)该批混凝土强度大于或等于要求强度等级的百分率: 28N0 ,,，,P100%93.3%N30 42 查表得，该批混凝土的生产质量水平为一般。 8、 解:(1)混凝土实验室配合比 '3 CCkgm,,336(/) 'S6853 S652(/),,,kgm(1)15%，，Ws 'G12603 Gkgm,,,1248(/)(1)11%，，Wg '3 WWSWGWkgm,，，,，，，，,1296525%12481%174(/)sg (2)校核能否满足C30混凝土的要求:按此配合比,混凝土的28天强度为 B336,,,,,, ,,,，，,,fMPa0.4846.50.3335.7，，faceb,,,,28W174,,,, C30混凝土的配制强度为: f=f+1.645σ=30+1.645?5.0=38.2(MPa)，f,f ,不能满足C30强度等级的要求。 cu,ocu,k28 cu,o9、 解: RPAMPa,，,(/)0.9535.6maxmax RPAMPa,，,(/)0.9528.5minmin RPAMPa,，,(/)0.9530.4中间中间 RR,35.630.4,max中间,，,,100%17.3%15%R30.4中间 RR,30.428.5,min中间,，,,100%6.3%15%R30.4中间 因此，将强度的最大与最小值一并舍去，该组试件标准立方体抗压强度等于中间值30.4MPa。 10、 3解:(1)基准配合比每m混凝土各项材料用量为: ,C4.54.5b,ct水泥: Ckg,,，,，,24002400300()，，，，，，4.52.79.918.936CWSGbbbb ,W2.7b,ct水: ,,，,kgW2400180()，，，36CWSGbbbb ,S9.9b,ct砂: Skg,,，,2400660()，，，36CWSGbbbb 43 ,G18.9b,ct碎石: Gkg,,，,24001260()，，，36CWSGbbbb (2)若施工现场砂含水率4%，石子含水率为1%，则施工配合比为: '水泥: CCkg,,300() '砂: S(1)660(14%)686(),，,，，,SWkgs '碎石: GG(1)1260(11%)1273(),，,，，,Wkgg '水: WWSWGWkg,,,,,，,，,1806604%12601%141()sg (3)如果不进行配合比换算，直接把试验室配合比用于施工现场，则实际的配合比为: "水泥: CCkg,,300() S660"砂: S634.6(),,,kg(1)14%，，Ws G1260"碎石: Gkg,,,1247.5()(1)11%，，Wg """水: WWSWGWkg,，，,，，，，,180634.64%1247.51%217.9()sg W180W217.9对混凝土强度的影响:原水胶比为，现水胶比为，水胶比,,0.60,,0.73C300C300由原来的0.60增大到0.73，混凝土强度将严重降低。 8 金属材料习题解答 一、名词解释 1、沸腾钢:脱氧不完全，浇筑后有大量CO气体逸出，引起钢夜激烈沸腾的钢。 2、镇静钢:脱氧充分，铸锭时钢夜平静凝固的钢。 3、偏析:指某些化学成分在钢中分布不均匀，富集于某些区域的现象，对钢的质量影响很大。 4、屈服点:钢材试样在受拉过程中，应力基本保持不变而应变显著增加时的应力，也称屈服强度，用σ表示。 s 5、抗拉强度:钢材受拉破坏时所能达到的最大应力，常用σ表示。 b 6、屈强比:钢材的屈服强度与抗拉强度的比值。 7、伸长率:钢筋拉伸试验时，试样拉断后，标距的伸长值与原始标距长度的百分率。 8、冲击韧性:钢材抵抗冲击荷载作用的能力。 9、冷脆性及脆性临界温度:钢材的冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是开始下降缓和，当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种性质称为钢材的冷脆性，此时的温度称为脆性临界温度。 10、时效与时效敏感性:随着时间的延长，钢材呈现出强度和硬度提高，塑性和韧性降低的现象称为时效。因时效作用导致钢材性能改变程度的大小称为时效敏感性。 44 11、疲劳破坏:在交变应力的反复作用下，钢材往往在工作应力远小于抗拉强度时断裂的现象。 12、冷弯性能:钢材在常温下承受弯曲变形的能力。 13、冷加工强化:将钢材在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，使其产生塑性变形，从而提高屈服强度，但塑性和韧性相应降低的现象。 14、时效处理:将经过冷加工强化后的钢材在常温下存放15~20d，或加热至100~200?C并保持一定时间，其强度和硬度进一步提高，塑性和韧性进一步降低，这一过程称为时效处理。前者称为自然时效，后者称为人工时效。 二、判断题 1?;2?;3?;4?;5?;6?;7?;8?;9?;10?;11?;12?;13?;14?;15?; 三、填空题 1、低碳钢、中碳钢、高碳钢、低碳钢;2、低合金钢、中合金钢、高合金钢、低合金钢;3、沸腾钢、镇静钢、特殊镇静钢;4、弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段;5、屈服点、抗拉强度、伸长率、 屈服点;6、抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性、硬度、冷弯、焊接、冷加工及时效强化、热处理;7、时效;8、大、小;9、P、S、O、N、H、冷脆、热脆;10、7.珠光体、铁素体、珠光体、珠光体、铁素体、强度、硬度、塑性、韧性;11、含碳量、强度、硬度、塑性、韧性、可焊性;12、屈服强度、抗拉强度、伸长率;13、屈服点为235MPa的A级沸腾钢、屈服点为345MPa的D级镇静钢;14、化学腐蚀、电化学腐蚀、采用耐候钢、金属覆盖、非金属覆盖;15、差、涂防火涂料、用不燃性板材包裹、用混凝土包裹 四、选择题 1(D)提示:钢含碳量在2.06%以下。炼钢的目的就是通过冶炼使生铁中的含碳量降低到2.06%以下，其他杂质含量也降低到允许范围之内，以改善其技术性能，提高质量。碳含量会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低冲击韧性和可焊性，特别是低温冲击韧性的降低更显著。 2、(A)提示:钢材是一种抗拉强度与抗压强度比较相近的材料，经冷拉后其强度与硬度提高，而塑性、韧性降低。钢材的可焊性受含碳量及含硫量的影响，当二者含量高时，则不可焊接。钢材的晶体组成结构为金属键型，决定了其耐火性差(比混凝土耐火性低)，受火作用时会发生显著的变形，使结构破坏。 3(A)提示:碳素钢根据含碳量分为:低碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量0.25%~0.60%)和高碳钢(含碳量0.6% ~2.06%)。 4(B)提示:伸长率是反映钢材塑性变形能力大小的指标。 5(D)提示:检测碳素结构钢，不必做硬度试验。 6(C)提示:冲击韧性反映钢材抵抗冲击荷载的能力，用冲击试验来测定。 7(C)提示:冷弯试验反映钢材处于不利变形条件下的塑性，可揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。 8(D)提示:钢材经冷加工强化及时效处理后，屈服点大幅度提高，而塑性和韧性降低，弹性模量基本不变。 9(B)提示:低合金高强度结构钢中合金元素总量应小于5%。 10(D)提示:工程使用钢筋时，应检测的项目是屈服点、抗拉强度、伸长率和冷弯。 11(B)提示:含碳量高将增加焊接的硬脆性，含碳量小于0.25%的碳素钢具有良好的可焊性。 12(D)提示:疲劳破坏是钢材在交变荷载反复作用时在低应力状态下突然发生的脆性断裂破坏的现象，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。 13(D)提示:建筑用碳素钢的含C量均,0.8%，其基本组织为铁素体和珠光体。当含碳量增大时，珠光体含量增大，铁素体相应减少，因而钢的强度、硬度提高，但塑性和韧性则相应下降。 14(A)提示:冷拉钢筋由于冷加工强化，其塑性和韧性较差，容易发生脆断。 15(D)提示:因为氯离子会破坏钢筋的保护膜，加速钢筋的锈蚀。 45 16(A)提示:热轧钢筋随级别增大，则其强度增大，而塑性、韧性和可焊性降低。 17(D)提示:Q235-A适用于只承受静荷载作用的结构;Q235-B适用于承受动荷载的普通焊接结构;Q235-C适用于承受动荷载的重要焊接结构;Q235-D适用于低温下承受动荷载的重要焊接结构。 18(,)提示:钢材经冷加工后，其强度提高，塑性和韧性降低而变得硬、脆，使用时应注意其性能的变化。 19(D)提示:在大跨度或重荷载作用下的预应力混凝土结构中，宜选用钢绞线。因为其强度高、长度大无接头、柔性好可曲线布置。 20(D)提示:钢结构表面刷防锈漆通常采用刷两道漆:底漆和面漆。常用底漆有红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆等。面漆有灰铅漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。 五、问答题 1、沸腾钢脱氧不充分，碳和有害杂质磷、硫等的偏析较严重，钢的致密程度较差，使钢的冲击韧性和可焊性较差，特别是低温冲击韧性的降低更显著。但由于成本较低、产量较高，可用于一般的建筑结构中。 镇静钢脱氧充分，偏析程度小，质量均匀，结构致密，钢的冲击韧性和可焊性等较沸腾钢好，可用于承受冲击荷载或其它重要的结构。 2、钢材受力达到屈服点后，塑性变形迅速增大，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故钢结构设计中一般以屈服点作为强度取值的依据。 3、屈强比是钢材的屈服点与抗拉强度的比值，屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高;但屈强比太小，则反映钢材不能被有效利用，造成浪费。 4、钢材经冷加工强化后，屈服点提高，抗拉强度不变，塑性、韧性、弹性模量降低，脆性增大。再经时效处理后，屈服点进一步提高，抗拉强度也提高，塑性、韧性进一步降低，脆性还将增大，弹性模量基本恢复。实际使用中应注意其性能的变化。 工程中对钢筋进行冷加工及时效处理的主要目的是为了节省钢材。例如，钢筋经冷拉后，屈服点可提高20%,30%，长度增加4%,10%，一般可节约钢材10%,20%。此外，冷拉还兼有调直和除锈的作用。 5、由于对钢筋冷拉可提高其屈服强度，而塑性变形能力有所降低，因此工地上常对强度偏低而塑性偏大的低碳盘条钢筋进行冷拉，提高强度，降低塑性，以提高钢筋的利用率。 6、建筑钢材的含碳量不大于0.8%，当含碳量增大时，钢材的强度、硬度提高，塑性、韧性降低，可焊性降低(含碳量大于0.3%时，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。 7、建筑钢材的主要检验项目有:(1)拉伸试验:测定钢材的屈服点、抗拉强度和伸长率，反映钢材的力学强度和塑性;(2)冷弯试验:反映钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是对钢材质量和焊接质量的一种较严格的检验;(3)冲击试验:测定钢材抵抗冲击荷载的能力，反映钢材的韧性。 8、碳素结构钢随着牌号的增大，含碳量增大，其强度增大，但塑性和韧性降低，冷弯性和可焊性逐渐降低。 9、Q235号碳素结构钢被广泛应用于建筑工程中，主要是由于它的机械强度较高，塑性、韧性、可焊性及可加工性等综合性能好，且冶炼方便，成本较低。 Q235号钢按质量分为四个等级，其中A、B级为普通质量钢，适合一般的钢结构工程，C、D级为优质钢，适合受动荷载作用的重要焊接结构，其中D级适用于处于低温下的重要结构。 10、低合金高强度结构钢与碳素结构钢相比具有轻质高强，抗冲击性强，塑性、韧性、可焊性和冷加工性好，易于加工与施工，耐腐蚀性、耐低温性好，使用寿命长等一系列良好的综合性能，可节约钢材，具有显著的经济效益。因此，低合金高强度结构钢广泛用作高层及大跨度建筑的主体结构材料。 11、热轧钢筋按屈服强度划分牌号，按外形分为光圆钢筋和带肋钢筋两种类型，是建筑工程中 46 用量最大的钢材品种之一。 (1)热轧光圆钢筋分为HPB235和HPB300两个牌号，由Q235和Q300碳素结构钢轧制而成。其强度较低，但塑性、韧性、焊接性和冷加工性好，广泛用作普通中小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋和构造筋等。 (2)热轧带肋钢筋分为普通型(直径6,25mm)和细晶粒型(直径28,50mm)两种，各有三个牌号，即普通型为:HRB335、HRB400、HRB500;细晶粒型为:HRBF335、HRBF400、HRBF500。带肋钢筋加强了钢筋与混凝土之间的握裹力，可有效防止混凝土与配筋之间发生相对位移。 其中，HRB335和HRB400由低合金镇静钢和半镇静钢轧制而成，以硅、锰为主要强化元素，其强度较高，塑性和可焊性均较好，广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的主筋，经冷拉处理后也可作预应力钢筋。 而HRB500由中碳低合金镇静钢轧制而成，除以硅、锰为主要合金元素外，还加入钒或钛作为固溶弥散强化元素，使之在提高强度的同时保证塑性和韧性。主要用作预应力钢筋。但其可焊性较差，如需焊接，应采用适当的焊接方法和焊后热处理工艺，以保证焊接接头及其热影响区不产生淬硬组织，不发生脆性断裂。 六、计算题 1、解: 钢筋的屈服强度为: 33FF42.410，41.510，ss,1,2 ， ,,,,,375()MPa,,,367()MPass,1,211AA22，，3.1412，，3.141244 钢筋的抗拉强度为: 33FF62.010，61.610，bb,1,2 ， ,,,,,548()MPa,,,545()MPabb,1,211AA22，，3.1412，，3.141244 钢筋的伸长率为: ,ll71.660,10 ,,，,，,100%100%18.5%5,1l600 ,ll72.060,20 ,,，,，,100%100%20%5,2l600 钢筋的屈强比为: ,,375367s,1s,2 第一根钢筋:，第二根钢筋: ,,,,0.680.67548545,,b,1b,2 该批钢筋的牌号为HRB335号热轧带肋钢筋，由普通低合金结构钢轧制而成，通常屈强比的合理范围为0.65,0.75。所以该钢材的安全可靠程度较高，有效利用率较合理。 10 木材习题解答 一、名词解释 1、自由水:存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分。 2、吸附水:被吸附在木材细胞壁内细纤维之间的水分。 47 3、木材的纤维饱和点:当木材细胞壁中的吸附水达到饱和，而细胞腔和细胞间隙中尚无自由水时的含水率。 4、木材的平衡含水率:当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，此时木材的含水率称为平衡含水率。 5、木材的标准含水率:木材的强度受含水率的影响较大，为便于比较，通常规定以含水率15%(称木材的标准含水率)时的强度作为标准，其它含水率时的强度应换算为标准含水率时的强度。 6、木材的持久强度:木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度。 二、判断题 1?;2?;3?;4? 三、填空题 1、较深、坚硬(或致密);2、自由水、吸附水、吸附水;3、表观密度、保存性、抗腐蚀性、燃烧性、强度、体积变化(胀缩)、纤维饱和点;4、自由水、强度、体积、表观密度、吸附水、强度、体积;5.纵、径、弦;6、以下、降低、抗压、抗弯、抗拉、抗剪;7.顺纹抗拉、抗弯、 顺纹抗压、 顺纹抗剪;8、破坏真菌生存的条件、通风干燥、油漆、化学防腐;9、涂覆防火涂料、防火剂。 四、选择题 材物理力学性质变化的含水率转折点。 1(D)提示:纤维饱和点是木 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(B)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) 48 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。 49