工程材料作业及答案

1、多练岀技巧巧思岀硕果第1章材料的基本性质(P°、z (1700)11汇 100% = 11I P丿I p )"00% = 37%由孔隙率P二1、烧结普通砖的尺寸为240mm< 115mm< 53mm,已知其孔隙率为37%，干燥质 量为2487g,浸水饱和后质量为2984g。求该砖的密度、干表观密度、 吸水率、 开口孔隙率及闭口孔隙率。干表观密度：m2.487仃00kg/m3V01.4628 10解：砖自然状态下的体积： V。=0.240 0.115 0.053 = 1.4628 10m3100% =V。-V得砖的密度：尸2698 kg/m3吸水率： 2 罟 10

2、0%=笃甞7100%=20%开口孔隙率:I m吸m干P开)3100%10002984 一 2487 /1.4628 10100% =34%闭口孔隙率：R闭二P-P开二37%- 34%= 3%2、已知碎石的表观密度为2.65g/cm3，堆积密度为 态的碎石，需要多少松散体积的砂子填充碎石的空隙 为1.55g /cm3,求砂子的重量为多少？1.50g/cm3,求 2.5m3 松散状?若已知砂子的堆积密度解:P 好 100%=瞬1、卩0丿1.5"00% £2£5 丿100% = 43%V0= 1.425m3所以，填充碎石空隙所需砂子的体积为：V -V0 = 2.5 -1

3、.425二1.075 m3或V0 P=2.5 43% =1.075m3沙子的重量：1.075X 1.55X 103= 1666.25kg3 某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛。烘干后称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.9cm3。另有卵石经过清洗烘干后称取 1000g,将其浸水饱和后用布擦 干。又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g,然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g,水温为25C,求红砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度。参考答案：红砂岩的密度:卵石的视密度:503502.646(g/cm3)18.9、/790 +1000 1409V 二二 381(cm3)产 1

4、000C CCL/ /32.625（g / cm ）814.某多孔材料的密度为2.59g/cm3。取一块称得其干燥时质量为873g,同时量得 体积为480cm3。浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为 972g。求其质量吸水 率、闭口孔隙率及开口孔隙率。参考答案：质量吸水率：-一比100-972 873 100%=11.34% m873密实体积：V = 873337.0(cm3)2.59孔隙体积：480 - 337 = 143(cm3)开口孔隙体积：972 - 873 =99(cm3)闭 口孔隙体积：143 - 99 = 44(cm3)开口孔隙率：100% =20.6%48044闭口孔隙率：10

5、0% =9.17%480第2章气硬性胶凝材料1简述气硬性胶凝材料的特点及使用环境。参考答案：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度， 如石膏、石灰等。适宜于干燥环境，不能在潮湿或水中环境中使用。2石膏制品有哪些特点？建筑石膏可用于哪些方面？ 参考答案：特点：（1）凝结硬化快，强度低；（2）硬化后体积微膨胀；（3）孔隙率大， 表观密度小，保温隔热效果好；（4）耐水性差，抗冻性差；（5）吸声效果好；（6）具有调节室内湿度的功能；（7）防火性能好；（8）加工性能好。 建筑石膏的应用：（1）石膏砂浆及粉刷石膏。（2）建筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等：如 纸面石膏板、装饰石膏板

6、、吸声用穿孔石膏板。 （3）制作石膏艺术制品建筑雕 塑和模型。3什么是欠火石灰和过火石灰？各有何特点？施工过程中如何防止其危害?参考答案：生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原 因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为欠火石灰” 由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显， 颜色呈灰黑色，这种石灰称为过火石灰”欠火石灰的产浆量较低，质量较差；欠火石灰的密度较大，表面常被黏土杂 质溶化时所形成的玻璃釉状物包覆，因而消解很慢，在工程中过火石灰颗粒往往 会在正常石灰硬化后继续吸湿消解而发生体积膨胀，降低石灰品质，影响工程质量。消除

7、方法有：将石灰经陈伏处理后再使用于工程，控制煅烧温度在1000C 1200C之间，岩块尺寸不宜过大。4何谓陈伏，石灰在使用前为什么要进行陈伏？ 参考答案：生石灰要在水中放置两周以上，此过程即为 陈伏”在这段时间里生石灰会完全和水反应，不会因含有过火石灰造成熟化推迟而 导致墙面鼓泡的现象。第3章水泥1硅酸盐水泥熟料的主要矿物组分是什么？它们单独与水作用时有何特性？ 参考答案：硅酸盐水泥熟料中，C3A的水化和凝结硬化速度最快，但水化铝酸钙的强度 不高；C3S和C4AF的水化速度较快，凝结硬化速率也较快，C3S的水化产物强度高，C4AF的水化产物强度不高；C2S水化反应速度最慢，凝结硬化速率也慢，

8、强度早期低，后期高。各矿物单独作用时表现出不同的特性见表 3-2 （教材P24）。2硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？参考答案：主要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和 水化硫铝酸钙晶体。3通用水泥有哪几项主要技术要求？ 参考答案：1. 化学指标（1）不溶物（2）烧失量（3）氧化镁（4）三氧化硫2. 碱含量3. 物理性能（技术要求）（1）细度；（2）凝结时间；（3）体积安定性；（4）强度及强度等级；（5）水化4简述水泥石腐蚀的主要种类及腐蚀机理？参考答案：腐蚀的类型有：软水侵蚀(溶出性侵蚀)：软水能使水化产物中的 Ca(0H)2 溶解，并促使水泥石中其它水化产物发生分解

9、； 盐类腐蚀：硫酸盐先与水泥石结 构中的Ca(0H)2起置换反应生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反应生成钙钒 石，发生体积膨胀；镁盐与水泥石中的Ca(0H)2反应生成松软无胶凝能力的Mg(0H)2；酸类腐蚀：C02与水泥石中的Ca(0H)2反应生成CaCQ，再与含碳酸 的水反应生成易溶于水的碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(0H)2反应；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。腐蚀的防止措施：根据工程所处的环境，选择合适的水泥品种；提高水 泥石的密实程度；表明防护处理。5基本概念：水硬性胶凝材料、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、细度、安定性、 初凝时间、终凝时间。参考答案：

10、水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并继续 发展其强度的胶凝材料。硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、05加灰石或粒化高炉矿渣、适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%15%昆材料和适量石膏磨细制成 的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。水泥的细度：水泥颗粒的粗细程度。体积安定性：是水泥浆硬化后因体积膨胀而产生变形的性质，或水泥浆体硬化后体积变化的稳定性、均匀性。初凝时间：从水泥全部加入水中到开始失去可塑性为止的时间。终凝时间：从水泥全部加入水中到完全失去可塑性为止的时间。6在水泥中掺混合材料的作用？参考答案：活性混合材料中有一

11、定的活性组分，常温下能与水泥熟料水化时析出 Ca(0H)2的或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳定化合物。非活性混合材 料与水泥矿物成分不起化学反应或化学反应很弱，在水泥石中主要起填充作用， 掺入硅酸盐水泥中主要调节水泥强度等级，增加产量，降低水化热等。活性混合材料的作用：1)改善水泥性能；2)调节水泥强度等级；3)增加品 种，提高产量；4)节约熟料，降低成本；5)扩大水泥的使用范围。非活性混合 材料的作用：1)调节水泥强度等级；2)增加水泥产量；3)降低水化热。7引起水泥体积安定性不良的原因是什么？检验方法？ 参考答案：造成水泥体积安定性不良，一般是由熟料中所含游离氧化钙游离氧化镁过多 或

12、掺入石膏过多等原因所造成。国家标准规定，由游离的氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用雷氏法 或试饼法检验。试饼法是用标准稠度的水泥净浆做成试饼，经恒沸3小时后用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检验没有弯曲；雷氏法是用雷氏夹中的水泥浆经沸煮 三小时后的膨胀值。&矿渣硅酸盐水泥的水化特点？参考答案：与硅酸盐水泥相比，矿渣水泥的水化产物碱度要低一些，水化产物中 Ca（0H）2的含量相对较少，其硬化后主要组成是 C-S-H凝胶和钙矶石，而且水化 硅酸钙凝胶结构比比硅酸盐水泥中的更为密实。第4章混凝土1普通混凝土的组成材料有哪些？在混凝土硬化前和硬化后各起什么作用？ 参考答案：混凝土的组成材料：1）

13、水泥；2）砂子；3）石子；4）水；5）外加剂；6） 掺合料。水+水泥二水泥浆：起胶结和硬化的作用。砂+石子=骨料：起着支撑和骨架的作用。2什么是混凝土的和易性，其影响因素有哪些？ 参考答案：和易性指混凝土在一定施工条件下，便于各种施工操作，并能获得均匀密实 的混凝土的性能。包含流动性，粘聚性和保水性三个方面含义。影响因素：（1）水泥品种和水泥细度；（2）单位用水量；（3）水泥浆量；（4） 水灰比；（5）骨料的品种,粒径,级配,含泥量等；（6）砂率；（7）掺合料和外加 剂；（8）搅拌；（9）温度和时间。3什么是混凝土的立方体抗压强度标准值？ 参考答案：按标准方法制作和养护的边长为 150mM 1

14、50mM 150mm的立方体试件，在 规定28d龄期时，按标准方法测得的具有 95%保证率的立方体抗压强度。4称量烘干石子试样1050g,将其放入装有水的量筒中吸水饱和，这时水面由原 来的1450cm3上升至1837 cm3,试求出该砂样的表观密度。解:0Vo10501837 -1450= 2.713g/cm35已知混凝土的施工配合比为1:2.40440:0.45,且实测混凝土拌合物的表观密度 为2400kg/m3。现场砂的含水率为2.5%，石子的含水率为1%。试计算其实验室 配合比。（以1m3混凝土中各材料的用量表示，准确至 1kg）解:mc1 240012.4 4.4 0.45= 291k

15、gms6 8 112.5%kgmg4.4mc1 -1%=1279kgm -0.45mc 2.5%ms 1%叫=161 kg则实验室配合比为：mc :叫：mg : mw = 291:681:1279:161 = 1: 2.34: 4.40:0.55 6根据以往资料，甲、乙、丙三个施工队施工水平各不相同。若按混凝土的强 度变异系数Cv来衡量则甲队Cv = 10%，乙队Cv= 15%，丙队Cv = 20%。今有 某工程要求混凝土强度等级为 C30,混凝土的强度保证率为95%（保证率系数t =1.645），问这三家施工单位在保证质量的条件下，各家的混凝土配制强度各为 多少？指出哪家最节约水泥，并说明理

16、由。参考答案：cu ,kfcu,0 二 fcu,k1 .645-30cu,0 一 1 -1.645Cv 一 1 -1.645CvCv二(fcu 可等于 fcu,0 ) f cu甲队：fcu,0 = 35.9 (MPa)乙队：fcu,o 二39.8 (MPa) 丙队：fcu,0 = 44.7 (MPa)水泥用量mc。mwofcu,0小, w/c就大，mc。就小，所以甲队最节约水泥7.已知实验室配合比为1： 2.5： 4, W/C = 0.60,混凝土混合物的表观密度 p= 2400kg/cm3，工地采用800L搅拌机，当日实际测得卵石含水率为 2.5%，砂含水 率为4%。为每次投料量应为多少？参

17、考答案：总材料用量为：0.8忽400= 1920kg水泥用量为：11920 =237kg1 2.5 4 0.6河砂用量为：23725 (1+ 4%)= 616.2kg卵石用量为：237X4 (1+ 2.5%)= 971.7kg用水量：237X0.6- 237>2.5 M%- 237X4X2.5% = 94.8kg8.某实验室按初步配合比称取15L混凝土的原材料进行试拌，水泥 5.2kg，砂8.9kg,石子18.1kg, W/C=0.6。试拌结果坍落度小，于是保持 W/C不变，增加 10%的水泥浆后，坍落度合格，测得混凝土拌和物表观密度为 2380 kg/m3，试计 算调整后的基准配合比。

18、参考答案：增加后水泥量为 5.2+5.2 沐0%= 5.72kg，水为：5.2 X 0.6(1+10%)=3.432kg 调整后材料总用量为：5.72+3.432+8.9+18.仁36.152kg则每立方米混凝土实际所需的各项材料用量为：水泥：5 722380 = 376.6kg水：376.6 0.6 = 226kg36.152砂：8 918 12380 =585.9kg石：2380 =1191.6kg36.15236.152配合比为：水泥：砂：石：水=1： 1.56： 3.16: 0.6第5章砂浆1、今拟配制砌筑在干燥环境下的基础用水泥石灰混合砂浆，设计要求强度为5MPa。所用材料为：(1)水泥 32.5级矿渣水泥，堆积密度为1300kg/m3。(2) 石灰膏 二级石灰制成，稠度为 120mm，表观密度为1350 kg/m3。(3)砂子 中砂，含水率2%时，堆积密度为1500