土木工程材料.docx

第一章 土木工程材料的基本性质1、什么是材料的密度、表观密度、毛体积密度和堆积密度？答：密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量(p=m/v)；表观密度是材料在包含闭口空隙条件下单位体积的质量(p=m/v)；毛体积密度是材料在自然状态下单位体积的质量(p=m/v);堆积密度是指散粒状或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量(p0=m/v0)2、某石灰岩的密度为2.68g/cm3,孔隙率为1.5%，将该石灰岩破碎成碎石，岁时的堆积密度为1520Kg/m3。求碎石的毛体积密度和间隙率答:毛体积密：P=(1-p0/p);p0=(1-P)p 间隙率：P0=(1-p0/p0)【p0为堆积密度；p0为毛体积密度；p为密度】4、什么是亲水性材料和憎水性材料？答：当材料与水接触时，如果水可以在材料表面铺展开，即材料表面可以被水所湿润，则称材料具有亲水性，这种材料被成为亲水材料；若水不能在材料表面铺展开，即材料表面不能被水所湿润，则称材料具有憎水性，此种材料成为憎水材料。5、隔热保温材料为什么要防止受潮？答：材料中含有水或冰时，因为水和冰的导热系数是空气的25倍和100倍，导热系数会急剧增加。6、什么叫材料的耐久性和安全性？答：材料在使用过程中，抵抗各种内在或外部破坏因素的作用，保持其原有性能，不变质、不破坏的性质称为耐久性；材料的安全性是指材料在生产和使用的过程中是否对人类或环境造成危害的性能。通常，人们是根据使用条件与要求在实验室进行快速实验，对材料的耐久性进行判断。7、当建筑材料的孔隙率增大时，下表中的性质将如何变化？孔隙率密度表观密度强度吸水率抗冻性导热性增不变降降增降降第二章 无机胶凝材料1、胶凝材料按硬化条件如何分类？答：水硬化；非水硬化2、什么叫生石灰的熟化？生石灰熟化后为什么要“陈伏”？答：生石灰（CaO）与水反应生成氢氧化钙的过程，称为生石灰的熟化或消化；为了消除过火石灰的再次熟化产生膨胀而引起隆起和开裂（陈伏2周）3、试述建筑石膏（半水石膏）的特性、差别和用途答：特性：凝结硬化快；尺寸稳定，装饰性好；孔隙率高；防火性好；耐久性和抗冻性差；用途:室内粉刷；建筑石膏制品4、从硬化过程和硬化产物分析石灰和石膏性能的差别答：硬化过程：石灰的硬化包括干燥结和喝碳化：石膏：浆体变稠，二水石膏凝聚成晶体，逐渐长大、共生和交错生长；硬化产物：石灰：氢氧化钙晶体、碳酸钙；石膏：结晶结构网5、试述水玻璃的特性和用途答：特性：较高的粘结力、强度高、耐酸性好、耐碱性、抗渗性、耐水性差；用途：涂料、注浆材料、配置速凝防水剂、制备碱矿渣水泥6、碳酸盐水泥的主要矿物成分有哪些？它们的水化特征如何？它们对水泥的性质有何影响？主要矿物成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙；水化特征及对水泥性质的影响：名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙水化反应速度较快慢最快快水化放热量大小最大中强度高早期低、后期高低中收缩中较大大小抗硫酸盐侵蚀性中最好差中7、常用的硅酸盐系列水泥有哪些主要技术要求？这些要求有何工程意义？答：细度、凝结时间、体积安定性、强度及强度等级、水化热、碱含量；其性能直接影响工程质量8、试说明水泥体积安定性不良的原因。安定性不良的水泥应如何处理？答：原因：熟料中游离氢氧化钙过多（沸煮法）、游离氢氧化镁过多（压蒸）、掺入的石膏过多（长期在常温水中才能发现）9、何为水泥混合材料？水泥中掺入混合材料会使水泥的性质发生哪些变化？答：在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥强度等级，而加到水泥中的人工或天然的矿物材料，称水泥混合材料；能改善水泥的性能，提高产量，降低成本，扩大水泥的适用范围10、水泥石腐蚀的基本原因是什么？如何防止水泥石的腐蚀？答：原因：、水泥石中存在有引起腐蚀的组成成分氢氧化钙和水化铝酸钙；、水泥是本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀性介质易进入其内；、外界存在腐蚀性介质和条件；防腐蚀措施：、根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种；、提高水泥石的密实度；、加做保护层11、有下列混凝土构件和工程，请分别选用合适的水泥，并说明其理由：答：（1）现浇楼板、梁、柱【硅酸盐水泥】；（3）紧急抢修的工程或紧急军事工程【铝酸盐水泥】；（4）大体积混凝土坝、大型设备基础【火山灰质硅酸盐水泥】；（5）有硫酸盐腐蚀的地下工程【硫铝酸盐水泥】13、当采用普通硅酸盐水泥进行大体积混凝土施工时，可以采用哪些措施来减少水化热保证工程质量？答：分节段施工、调整水灰比、降低水泥标号、通冷却水、加强养护14、高铝水泥（铝酸盐水泥）的特性如何？怎样正确使用？答：特性：放热速度特别快，早期水化放热量大，耐磨性好，耐热性好；正确使用：铝酸盐水泥不能用于大体积混凝土工程；在较低的气温下也能很好硬化，可用于冬季施工的工程；适用于耐磨要求较高的工程和受软水、海水和酸性水及受硫酸盐腐蚀的工程；不宜用于长期承重的结构及处于高温高湿环境中的工程第三章砂石材料什么是集料的级配？集料的级配有哪些类型？答：颗粒级配是知己料中各种粒径颗粒的搭配情况，用级配曲线表示；类型：连续级配、间断级配集料按颗粒状分几种类型？针、片状颗粒对水泥混凝土和沥青混凝土有何影响？答：种类：混元状、多棱角状、针状、片状；影响对水泥混凝土和沥青混合料的和易性、强度和稳定性等有不良影响集料的物理力学性质有哪些？答：颗粒级配、粗细程度；颗粒形状、表面特征；强度和抗冲击性；耐磨性和抗滑性；坚固性什么是水泥混凝土的碱活性集料？有哪几类碱活性集料？答：在水泥混凝土中，有些集料会与水泥中的碱（Na2O,K2O）产生化学反应，形成膨胀性的产物，使硬化混凝土破坏。即碱活性材料。 无定形的SiO2的矿物、含粘土颗粒的石灰石试诉最大堆积密度理论的含义和表达方式答：级配曲线愈接近抛物线时，则其堆积密度愈大表达式 Pi2 =Kdi第四章 混凝凝土与砂浆简述减水剂的作用机理，混凝土中掺入减水剂可获得哪些技术经济效果？答：减水剂使水泥颗粒表面的溶剂化层增厚，在水泥颗粒间其润滑作用，可大幅度提高新拌混凝土的流动性；提高混凝土的强度；节约水泥；改善耐久性什么是新拌混凝土的和易性？通常是如何调整新拌混凝土的和易性答：和易性是指新拌混凝土易于施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的性能。包括流动性、粘聚性、保水性。 应该在保持水灰比不变的条件下，用调整水泥浆量 的办法来调整新拌混凝土的流动性；采用砂率，保证水量和水泥用量一定；在混凝土中掺入掺合料，同时加入优质粉煤灰，硅灰等超细微颗粒掺合料和减水剂 ；注意环境温度的变化和新拌混凝土的坍落度损失解释关于混凝土抗压强度的几个名词：答：(1)立方体抗压强度：混凝土制作成边长150mm的立方体试件，在标准条件下养护到28d龄期测得的抗压强度值(2) 立方体抗压强度标准值按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在标准条件下养护到28d龄期用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值(3)强度等级：按混凝土立方体抗压标准强度来分采用符号C与立方体抗压强度标准值表示(5)轴压强度：由棱柱体试件测得的抗压强度为棱柱体抗压强度解释名词答：(1)自然养护：混凝土在自然条件下养护(2)同条件养护：试块和构件在同温度、湿度、环境下进行养护(3)徐变：混凝土在长期荷载作用下，沿着作用力方向随时间的延长而增加(4)塑性收缩：新浇筑混凝土在硬化前发生的体积变化7 用碎石拌制的混凝土与用卵石拌制的混凝土在性质上有何不同？为什么？答：碎石：a=0.46、b=0.07;卵石：a=0.48、b=0.33 碎石表面粗糙，粘结力较大；卵石表面光滑，粘结力较小。再配合比相同的条件下，碎石混凝土强度比卵石混凝土强度高进行混凝土抗压试验时，在下述情况下，试验值将有无变化？如何变化？答：（1）试件尺寸加大【减小】（）试件高宽比加大【降低】（）试件受压表面加润滑剂【较低】（）试件位置偏离支座中心【降低】（）加荷速度增大【升高】影响混凝土强度的因素有哪些？怎样影响？答：组成材料和配合比（水泥强度和水灰比、骨料、外加剂和掺合料）、养护条件（温度、湿度、龄期/呈正相关）、实验条件（试件的尺寸和形状、表面状况加荷速度）10混凝土的耐久性通常包括哪些方面的性能？如何提高混凝土的耐久性？答：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化、碱骨料反映、混凝土中的钢筋锈蚀；措施：1、合理选择原材料，包括水泥、沙石材料外加剂和掺合料的品种、成分和质量；2、适当控制混凝土的水灰比及水泥用量；3、掺入外加剂和掺合料；4、加强混凝土的质量生产11什么叫混凝土的碳化？碳化对钢筋混凝土有何影响？答：混凝土的碳化是环境中的二氧化碳与水泥中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水；碳化使混凝土碱度降低，消弱混凝土对钢筋的保护作用，可能导致钢筋锈蚀，同时，还会引起碳化收缩，并产生微细裂缝引起强度和其他耐久性下降13某工程设计要求混凝土强度等级为现场施工拟用原材料如下：水泥；级水泥，/3，水泥实际强度；中砂:级配合格，s=2620kg/m3,砂子含水率为3%。碎石：连续级配、最大粒径为，级配合格，/3，石子含水率为。施工要求坍落度为30-50mm.试计算混凝土的初步计算配合比（2）设初步计算配合比就是试验室配合比，试求施工配合比答：1/配置强度（fcu,0）的确定：fcu,0=fcu,k+1.645,(c30时，=5.0MPa) fcu,0=30MPa +1.645*5.0MPa=38.2MPa;2/计算水灰比（W/C）:W/C=a*fce/fcu,0+a*b*fce(对于碎石：a=0.46, b=0.07,fce=46.8MPa), W/C=0.46*46.8MPa/38.2MPa+0.46*0.07*46.8MPa=0.543/确定单位用水量（mw0）施工坍落度为30-50mm.沙子为中砂，查得单位用水量为mw0=175kg4/计算水泥用量（mc0）mc0=mw0*c/w5/确定砂率（bs）6/计算粗细骨料用量 设每立方新拌混凝土重2400kg,368kg+mg0+ms0+195kg=2400kg14轻骨料混凝土的物理、力学和变形性质与普通混凝土相比较，具有什么特点？答：与普通混凝土相比，轻集料混凝土的集料孔隙率高、表观密度小、吸水率大、强度低；表观密度、颗粒级配、筒压强度、吸水率、耐久性和有害物质含量等符合规定15 有下列混凝土工程及制品，一般选用哪一种外加剂比较合适？并简要说明原因。答：（1）大体积混凝土；【】；（2）高强混凝土【高效减水剂或缓凝高效减水剂】；（3）现浇混凝土